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viernes 17 de noviembre de 2017 
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 CONSTRUCCIÓN DE UN TELESCOPIO DE 180mm.  

 

Por: Eduardo Luis Alippi
E-Mail:elfalippi@ciudad.com.ar

 

 

La construcción de un telescopio de 180mm a 200mm es tarea sencilla, aunque hay que hay que conseguir los siguientes elementos:

• Paciencia
• Algún proveedor de espejos o bien los elementos para pulir uno mismo.
• Oculares de 1.25" y de ser posible una Barlow
• Buscador
• Un tornero IDONEO (excluyente)

El primer ítem es fundamental, generalmente uno le dedica al trabajo los ratos libres y el proyecto se hace largo en tiempo, pudiendo hacer desistir al principiante.

Lo segundo.....muchos aficionados optan por pulir ellos mismos los espejos, para quienes no deseen realizar el pulido existen algunas ópticas y laboratorios que realizan por pedido tal trabajo. En mi caso acudí al LOCE donde me realizaron (con tiempo) el trabajo de pulido y aluminizado.

Los oculares se pueden adquirir en casa de óptica, no hay laboratorios de óptica que pulan espejos y también hagan oculares ya que no se justifica económicamente competir a nivel internacional

El buscador, que en mi caso no es más que un prismático de 8x40, sirve para alinear el tele con el objeto a observar.

Finalmente un tornero con habilidad y que sepa dónde conseguir los materiales es invaluable.

Todo lo demás son menudencias (desde el punto de vista económico o de facilidad de obtención): caño de PVC, madera fibrofácil, caño de hierro, planchuelas de hierro, tornillos, resortes, pintura, chapa de aluminio, barritas de PVC para tornear, etc.

ÓPTICAS

Lo primero es conseguir las ópticas, como nuestro telescopio será tipo Newton debemos conseguir un espejo primario parabólico aluminizado con su correspondiente espejo secundario elíptico, el proveedor debe darnos la pareja: es decir los dos espejos ya que la medida, la focal y la calidad del primario determina el secundario a usar.
Mi adquisición fué:
• 1) Primario de 180mm , lamda/12, 25mm de espesor, 1215mm de focal
• 2) Secundario elíptico, 37mm semieje menor, 8mm espesor

La medida que no puede dejar de darnos el fabricante es su focal, si bien podemos medirla, antes de comprar queremos saber las prestaciones de nuestro instrumento.
La relación focal :
f = Focal / Diámetro
nos da la luminosidad del instrumento, si bien el diámetro es quien determina la luz que puede captar el aparato, para un dado ocular las focales cortas nos dan menores aumentos e imágenes más luminosas. Para los espejos dados la f = 6.7 es un instrumento luminoso, pero a focales menores de 6 ya la calidad del espejo debe ser muy buena dado que se evidencian los defectos por el parabolizado. Las focales cortas son buenas para observar objetos de cielos profundo (galaxias, nebulosas, cúmulos) Los refractores suelen ser de focales largas (más de 10) con lo cual son poco luminosos pero con oculares estándar obtienen muchos aumentos, son útiles para observación planetaria.

Otro tema a tener en cuenta es el espesor del vidrio, debe ser 1/8 del diámetro como mínimo, muchos fabricantes usan vidrios más finitos para alivianar el instrumento (y los costos) , un vidrio fino es más susceptible a deformaciones por su propio peso y habrá que cuidar al extremo el diseño de la celda que lo soporta o de lo contrario la imagen puede deformarse por flexiones del espejo.

Finalmente hay que conseguir oculares, yo he usado en telescopios chicos los oculares de 0.96", que es la primera medida estándar, pero desde que pasé a la 2da medida de 1.25" no los cambio por nada, mi sugerencia es realizar el porta-oculares de ese diámetro y adquirir de 1.25", si se quiere utilizar alguno de 0.96 es muy sencillo hacer un adaptador, pero a la inversa es imposible.

Finalmente, necesitaremos un buscador, es decir un pequeño telescopio que nos permita alinear el tubo principal con el objeto a observar. He visto buscadores hechos en base a miras telescópicas de rifles, otros realizados en base a pequeños telescopios Newton y los hay hasta comerciales, yo particularmente utilicé un viejo prismático 8x40 que desarmé y monté en un tubo de PVC de 5cms de diámetro con buenos resultados.

El porta oculares

El modelo es similar al de Cielo Sur y permite oculares de 1 ¼” (31.7mm):

El modelo es el más sencillo, si el tronero se anima puede hacer que se desplace con una rosca y hasta incluso con el sistema de cremallera – piñón. Dado lo caro del aluminio y otros materiales éste está realizado en hierro (bajado de caño de descarte en las tornerías). La pieza de la derecha tiene 70mm de largo, diámetro interno de 32mm, externo de 34mm y el anillo superior tiene 10mm de largo y 45mm de diámetro externo, es de una sola pieza y cromada totalmente para evitar oxidación (las partes internas se pintan con aerosol negro mate para que no metan brillos.) La pieza base también en hierro tiene diámetro interno 35mm, diámetro externo 40mm, base de 5mm de alto y 70mm de diámetro. Los tornillos de sujeción van diametralmente opuestos y situados sobre un radio de 28mm. Va también cromado y pintado, la luz entre ambas piezas es de 1mm, se rellena con papel felpilla pegado contra la superficie interna de la base, de ser necesario se le aumenta el espesor con papel común pero siempre dejando la felpa hacia adentro de manera que el tubo de la derecha entre firmemente y se pueda deslizar con facilidad sobre la misma. Los tornillos que adjunté son para ajustar el ocular de ser necesario y para hacer comprimir la felpa y evitar que se baje con el peso en cada caso respectivamente. En la tuerca que está soldada en la base meto una motita de algodón o teflón así presiona contra la parte deslizante cono suavidad. Aquí se ve ensamblado, Los tronillos de sujeción son de 5mm, nótese las arandelas llamadas “bombé” en la parte inferior, es que se deben ajustar no a una superficie plana sino a la cara interna del tubo.

A la izquierda se ve un carrete de película fotográfica, como es el mismo diámetro de los oculares yo lo uso para colimar, le calo el disco inferior y le pego con LaGotita una cruz de hilo de cobre (de algún cable fino), en la tapa practico un agujero y todo el conjunto me sirve para mirar por el eje óptico. Una vez fijado al tubo se debe rellenar los espacios huecos (el tubo es curvo y la base plana así que salvo la recta de tangencia -dónde se sitúan los dos tornillos- en el resto de la base queda luz.)

 

 

Celda del primario (llamada barrilete)

La función de la misma es soportar el espejo primario, dándole la libertad de movimiento sobre 3 registros de manera que pueda adoptar una posición perfectamente alineada perpendicularmente al eje del tubo.

Se construye con dos piezas de fibrofácil, en mi caso usé de 18mm de espesor, cortadas en forma circular. La que soporta al espejo tiene un diámetro 1 ó 2 mm superior al mismo, de manera que cuando se coloquen las pestañas forradas en felpa no compriman en absoluto al espejo.

El segundo disco tiene un diámetro igual al interior del tubo, para que calce en el mismo. Éstos diámetros se consiguen por torneado, ya que con compás + sierra caladora siempre quedarán imperfecciones.

En la imagen se ven los discos. En el que sostiene al espejo se han realizado 3 agujeros a 120º y a 1cm del borde, por los que pasan tornillos de 6mm, se han fijado con tuercas y arandelas al disco de la derecha (el que soporta al espejo), luego se pasan resortes y arandelas y se calza el disco de mayor diámetro por los mismos agujeros practicados también en él. Está de más decir que los agujeros deben coincidir en los dos discos.

 

 

Aquí se ve el sistema ensamblado, nótese que el disco delantero tiene menor diámetro, es el diámetro del espejo. El otro disco tiene el diámetro interno del tubo (200 – 2veces la pared = 200 – 4 x 2= 192mm)

Se ven las pestañas para mantener al espejo en su celda. Las importantes son las 3 que sobresalen y que tienen

un doblez para evitar que el espejo se desplace hacia delante. En la mesa se ve una de ellas, revestida de papel felpilla negro y una felpa naranja en el doblez en L, nótese que tiene practicada una ranura por donde pasará el tornillo.

 

Los tornillos elegidos también se ven en la mesa y son especiales para aglomerado, nótese el vuelo de la espira, siempre se debe practicar un agujero previo del diámetro del cuerpo del tornillo, de manera que la espira sea quien marca la madera, si esto no se hace, el fibrofácil se puede abrir (exfoliar). También hay que notar las chapitas de acero inoxidable que están por encima de las grampas, sirven para darle más robustez y flexibilidad a las mismas. Los tornillos son de cabeza cónica por lo que recurro a arandelas para que ajusten parejo. Las demás grampas no son de sujeción sino de contorno, para evitar desplazamientos, aunque las necesarias son las 3 en forma de L y a 120º. Aflojando éstas, se coloca el espejo y luego se vuelven a ajustar, quedando ubicado el mismo, pero hay que comprobar que no tenga presiones de ningún tipo, yo lo giro sobre su eje y debe estar libre, las grampas deben permitirle girar pero no desplazarse. Nótese la capa de goma eva (4mm en dos planchas de 2mm) sobre la madera, es para un correcto asentamiento del espejo, mayores diámetros deberán diseñarse con programas de cálculo de esfuerzos como el PLOP o el CELL por ejemplo .


 

Aquí está la celda vista de atrás, se le pone una manija tipo cajonera para poder ingresarla y retirarla del tubo con comodidad, los tornillos se ajustan con mariposas, las mismas ajustan contra el resorte y girándolas se puede variar el ángulo entre los dos discos y así alinear (colimar) el espejo. Finalmente hay un agujero de 3 cms por el cual puede circular el aire ingresando al tubo. Esto es fundamental en las noches de invierno cuando sacamos el tele “caliente” y el aire dentro del tubo crea corrientes de convección molestas para la observación. Así se acelera el recambio de aire caliente a aire frío y el tele toma temperatura ambiente y se pone en condiciones de observación en menor tiempo.


Ambos discos fueron pintados con esmalte negro mate (pizarrón) para evitar reflejos y a su vez para protección de la madera.

 

Preparación del tubo


El tubo utilizado es de 200mm (siempre es diámetro externo) y 4mm de pared quedando 192mm de diámetro interno que dejan la holgura necesaria para un espejo de 180mm (recordar que se lo sujetará con grampas y si es muy justo rozarán con el tubo).

Por norma general, los tubos vienen deformados, esto es, durante el transporte y por su peso se aplastan y la sección no es circular sino en el mejor de los caso elíptica.

Se pueden hacer 2 cosas: Usar una brida de fibrofácil que realiza el tornero para que ajuste por la parte externa de la boca del tubo y lo enderece o bien volverlo a su forma circular por calentamiento.

Si no queremos usar la brida, simplemente ponemos la celda posterior del soporte del secundario que está hecha también a medida del diámetro interno y la dejamos durante días, calentando ese extremo del tubo con una estufa de cuarzo y girando hasta que la temperatura del área sea homogénea en todas partes del extremo y se tolere con la mano( unos 50ºC, no excederse) y luego se deja enfriar y se repite el proceso luego de unos días. Finalmente, al sacar la celda si todo fue bien el tubo queda bastante corregido (algunos mm de excentricidad). Está demás decir que el espejo primario está bien guardado en lugar limpio y seco y no en el soporte durante este proceso!!!.

Una cosa a recalcar: sólo es necesario hacer este proceso en la boca delantera del tubo que lleva la araña y no en la trasera ya que la celda de por sí mantiene el tubo en forma. Se puede igualmente hacer para que la celda calce en forma más fácil y rápida en el tubo (en tubos muy deformados cuesta meter la celda aunque sea la medida justa).

El tubo será pintado de negro pizarrón en su interior con ayuda de un rodillito atado al extremo de un palo largo, la parte externa yo la pinto de blanco para darle acabado. Los he visto pintados de negro o azul marino para más “facha”, pero en la noche uno no lo ve y tropieza con el mismo.

Para marcar las líneas perpendiculares al eje del tubo y disponer sobre estas los tornillos de la araña y los que soportan la celda del primario yo uso el siguiente proceso: Tomo unas hojas de papel formulario continuo, le saco el troquelado para la tracción y corto de manera que la tira de papel dé una vuelta completa al perímetro del tubo y un poquito más para que encime, se encima bien parejo las dos alas del papel y de esta manera, se encinta con scotch de manera que quede cerrado pero se pueda deslizar sobre el tubo. Si con lápiz marcamos sobre el tubo cualquiera de los bordes haremos una línea que queda perfectamente perpendicular al eje del tubo, y si vamos marcando y trasladando la línea del solapamiento y deslizamos con cuidado el papel podremos marcar una recta que sea paralela al eje del tubo.


Para disponer los 4 tornillos de las patas de la araña a 90º o los 3 tornillos de soporte de la celda del primario de puede tomar el papel que se enrolla al tubo, marcar justo el perímetro y doblarlo en 4 o en 3 y marcar esos dobleces con lápiz, las marcas quedan equidistantes si hemos plegado y encimado bien, sino controlar con regla. Luego se vuelve a enrollar el papel en el tubo y nos servirá de guía para marcar los 4 puntos equidistantes.

Para el porta-ocular trazamos desde el punto central del mismo con compás dos círculos correspondientes a los bordes del mismo y sobre la línea paralela al eje del tubo se dibujan los agujeros de soporte (que se pueden definir marcando a través de los orificios del porta ocular).Es buena idea trazar un punto diametralmente opuesto al central del porta-ocular, luego se le hace un agujerito con mecha de 1mm para que pase luz y así, cuando colocamos el porta-ocular vemos ese punto luminoso que nos indica hacia dónde debe mirar el eje del porta y de esta manera lo pondremos sin errores (un porta oculares desviado nos volverá locos en la colimación).

El soporte del secundario y araña

La función del soporte y la araña es mantener al espejo secundario a 45º respecto del eje óptico del primario y a su vez centrado en el tubo. Hay diversos modelos de araña: de 1, 3 y 4 brazos, incluso hay modelos de brazos curvos. Los flejes que forman la araña si bien son delgados producen una imagen de difracción haciendo aparecer picos o penachos alrededor de las estrellas brillantes, la elección más común es de 4 brazos que provocan 4 penachos, los de 3 brazos provocan 6 penachos y los de 1 brazo provocan 2 pero es un sistema muy endeble. Lo mejor por robustez y menor cantidad de penachos de difracción es la araña de 4 brazos.

Aquí se ve cómo fue realizada:

Un tornero de madera me cortó cubos en quebracho de 25mm de lado, como el secundario tiene un diámetro de 37mm tapará al cubo y la sombra proyectada será circular. Elijo el mejor de los cubos y le practico un orificio de ¼” para pasar el tornillo del soporte. Se ubica el centro de una cara del cubo y se practica el orificio un poco más abajo para tener en cuenta la corrección propia del instrumento, en mi caso fue 1.4mm, algunos aficionados ni siquiera tienen esto en cuenta por ser del orden del error de centrado. Para las patas tomo 2 flejes de aluminio de 250mm x 25mm x 1mm y hago sobre papel milimetrado un circulo coincidente con el diámetro interno del tubo, le dibujo también el recuadro centrado de 25mm y las diagonales que representan a las patas de la araña. A los flejes les hago 2 dobleces a 45ª, dejando una distancia entre dobleces de 25mm para que al aplicarlo sobre el cubo quede como si los flejes salieran de las esquinas. Mediante dos agujeros se pasan tornillos, en la foto se ven que son de aglomerado con arandelas, me parece que con arandelas hacen una presión más uniforme y mantienen cada fleje bien afirmado.

Sobre el papel se controla y retoca la posición de los flejes y se marca el final de cada uno contra el círculo. Se dobla un milímetro antes para dejar cierta holgura respecto del tubo, se deja 1,5 cms y se recorta el fleje, en el doblez de practica un agujero y se cala en sentido paralelo al doblez. Por allí pasarán los tornillos de sujeción al tubo y esta caladura permitirá el movimiento para ajustar la posición. Ese milímetro de espacio entre la pata y el tubo se completa con arandelas de suplemento, así se puede sacar de una pata y llevar a la opuesta para centrar perfectamente el punto medio del cubo en el tubo.

 

La araña será presentada en el tubo, previamente se han realizado en él 4 orificios para que pasen los tornillos, yo usé tornillos de bronce de 3/16” con sus respectivas arandelas y tuercas ciegas. Nótese que el agujero en la pata es en forma ovalada, para que el tornillo pueda desplazarse hacia delante y atrás hasta buscar la posición perpendicular en el tubo:

 

Se le pega un papel milimetrado sobre el cubo y con ayuda de alguna varilla cortada a medida se controla la equidistancia de los borde del tubo hasta el centro del cubo (recordar que el orificio de ¼” pasa 1.4 mm por debajo del centro. Si no quedara centrado, se retiran algunas arandelas de suplemento de una pata y se pasan a la opuesta, nunca deben quedar las patas holgadas, caso contrario, al ajustar las tuercas deforman el tubo.

Ahora vamos a ver el tema del soporte del secundario, en mi caso lo realicé en PVC gris que viene en barra para tornear. Como el semieje menor de mi espejo secundario es de 37mm le pido al tornero que me tornee un cilindro de no menos de 37mm (óptimo dejar unas 2 décimas por seguridad. Al tubo le deberá practicar un corte a 45º y roscar para que pase un bulón de ¼”, 20 filetes por pulgada (muy estándar), aquí hay un esquema:

La funda que yo le hago para sujetar es muy simple, tomo un pedazo sobrante del cilindro que cortó el tornero y del mismo diámetro del soporte y enrollo papel encolado sobre él, lo correcto es que no quede muy ajustado, a veces se puede enrollar una vuelta de papel sin encolar para aumentar el diámetro y luego enrollar el papel que hará de funda. Se presenta y se corta a 45º una vez seco, calculando que deberá ser largo como para contener el espesor del secundario y el material esponjoso (yo usé cinta de montaje y le maté el pegamento con talco para que no adhiera el espejo). Se cortan unas grampitas de aluminio para poner arriba y abajo, la funda evita desplazamientos laterales y las grampas evitan que se salga el espejo hacia delante. Una vez terminado y seca, la funda se pinta con aerosol negro mate para darle terminación. La pintura puede robarle un poco de diámetro interno a la funda por lo que insisto en realizarla holgada.

Se atornilla un trozo de varilla roscada en el orificio del soporte y se la inmoviliza con "La Gotita", debe sobresalir varilla como para pasar por el cubo y atornillar del otro lado. Con arandelas se fija la separación entre el soporte y el cubo así se ajusta precisamente la posición del secundario. Aquí se ve lista como para admitir el secundario y montar al telescopio Las grampas no deben comprimir en absoluto al espejo secundario, sólo evitan que se caiga con posiciones cenitales, la funda tampoco, es simplemente para mantenerlo en posición sin desplazamientos laterales. Hay quienes simplemente pegan con Fastix el espejo al soporte, si queda separado un par de milímetros no le transmitirá esfuerzos al espejo, sirve también así, pero es más molesto el día que debamos lavar el espejo hay que despegarlo y volverlo a pegar, en cambio así sólo se sacan 2 tornillitos y ya está.

 

 

 

Montura


La montura es altacimutal tal como se ve en la página de Cielo sur. Es una cruza entre Dobson y trípode. Yo utilicé fibro-fácil de 18mm. Los rodamientos me los hizo un tornero en madera de Lapacho (de un palo de amasar).


Imagen superior: Eduardo y el primer telescopio construido por el antes del 180 mm.


 
 
 
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