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Telescópios

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Telescópios – O que é

Com apenas os nossos olhos, podemos ver muitas coisas no céu noturno, incluindo estrelas, planetas, meteoros, cometas, auroras, e a lua.

Alguma vez você já olhou para cima e desejou que você poderia dar uma olhada mais de perto a Lua ou ver os anéis de Saturno?

Você provavelmente já viu fotografias de galáxias distantes, estrelas explodindo e nebulosas brilhantes.

Você quis saber como essas fotos foram tiradas?

Durante os últimos 400 anos, os telescópios têm ajudado os astrônomos ver as profundezas do espaço exterior.

Embora haja muitos tipos diferentes de telescópios, todos eles funcionam de uma maneira semelhante. Um telescópio é um instrumento concebido para recolher a radiação eletromagnética (luz) para a observação de objetos remotos.

A palavra “telescópio” vem da palavra grega tele = distante e skopein = olhar ou ver.

O Telescópio primeiro conhecido foi construído pelos holandeses fabricante de lentes Hans Lippershey em 1608.

Esta invenção se espalhou rapidamente e em 1609 um cientista italiano chamado Galileu Galilei construiu seu próprio e começou a estudar o céu.

Galileu fez muitas descobertas importantes com o seu novo telescópio, incluindo crateras na superfície da Lua, quatro grandes luas de Júpiter e as fases de Vênus.

Ele usou seus Telescópios para estudar as manchas solares, descobrindo que o Sol gira sobre seu eixo.

Hoje, a palavra Telescópio pode referir-se a toda uma gama de instrumentos que operam na maioria das regiões do espectro eletromagnético, desde as ondas de rádio mais longos para os raios gama mais curtos.

Eles foram colocados no meio dos desertos, o topo de montanhas, e até mesmo no Pólo Sul para ver melhor o céu.

O Telescópio Espacial Hubble é apenas um dos muitos que foram colocados no espaço exterior.

Telescópios: refratores e refletores

Um telescópio é um instrumento óptico utilizado para ampliar e melhorar a visão de objetos distantes, sejam eles astronômica ou terrestre.

A maioria dos telescópios cair em uma das duas categorias principais: refrator ou refletor.

Refrator: Um telescópio refrator usa lentes convexa (flexão para fora) para coletar, concentrar e ampliar a luz. Raios de luz viajam através da lente objetiva (principal), onde eles estão focados na distância focal da ocular.
Refletor: 
Um telescópio refletor, por outro lado, usa côncava (flexão para dentro – como uma caverna) espelhos. Como a figura acima ilustra, a luz viaja para baixo do tubo onde é refletida (daí o nome refletor) até um espelho secundário perto do topo do tubo, que dirige a luz para a ocular. Este sistema exato é conhecido como um refletor newtoniano.

Há algumas variações sobre este incluindo os refletores da Geórgia e da Cassegrain.

Schmidt Cassegrain

Um terceiro tipo de telescópio, que ganhou imensa popularidade ao longo dos últimos 30 anos, é o telescópio Schmidt Cassegrain (SCT). Este tipo de telescópio utiliza ambas as lentes e espelhos num sistema composto, tal como pode ser visto no terceiro diagrama.

Vantagens e desvantagens

Cada telescópio tem a sua própria vantagem, por exemplo, o refrator é melhor para observar os planetas e da lua e do refletor para objetos do céu profundo (por exemplo, galáxias).

No entanto, o refrator sofre daquilo que é conhecido como a aberração cromática. Isto é, quando os diferentes comprimentos de onda de luz são apresentadas a concentrar em diferentes pontos do vidro, devido à refração na lente objetiva (flexão) os diferentes comprimentos de onda para diferentes graus. Isto, no entanto, só é perceptível em refratários com uma abertura (diâmetro de lente objetiva) de 10 centímetros (4“) ou mais. Pode ser corrigido utilizando lentes acromáticos e apocromáticas (modificadas).

O terceiro tipo que é o telescópio Schmidt Cassegrain.

Ele tem crescido em popularidade, porque combina o melhor de um refletor e refrator.

Eles são muito portáteis como o tubo não tem de ser tão longo como a de um refletor – isto é por causa da luz a ser “dobrada”.

Eles têm uma facilidade de uso não está disponível com outros telescópios e há uma abundância de acessórios facilmente disponíveis, por exemplo, controlabilidade através do computador. Eles são mais populares.

Como funcionam os telescópios?

Os primeiros telescópios focalizavam a luz usando pedaços de vidro curvo e transparente, chamados de lentes. No entanto, a maioria dos telescópios hoje usa espelhos curvos para coletar a luz do céu noturno.

A forma do espelho ou lente de um telescópio concentra a luz. Essa luz é o que vemos quando olhamos para um telescópio.

Um telescópio é uma ferramenta que os astrônomos usam para ver objetos distantes. A maioria dos telescópios, e todos os grandes telescópios, funcionam usando espelhos curvos para coletar e focar a luz do céu noturno.

Os primeiros telescópios focavam a luz usando pedaços de vidro claro e curvo, chamados de lentes.

Então, por que usamos espelhos hoje?

Porque os espelhos são mais leves e são mais fáceis de alisar do que as lentes.

Os espelhos ou lentes de um telescópio são chamados de “óticas”. Telescópios realmente poderosos podem ver coisas muito escuras e coisas que estão realmente distantes. Para fazer isso, a ótica – sejam eles espelhos ou lentes – precisa ser muito grande.

Quanto maiores os espelhos ou lentes, mais luz o telescópio pode captar. A luz é então concentrada pela forma da ótica. Essa luz é o que vemos quando olhamos para o telescópio.

A ótica de um telescópio deve ser quase perfeita. Isso significa que os espelhos e as lentes devem ter o formato certo para concentrar a luz. Eles não podem ter manchas, arranhões ou outras falhas.

Se eles tiverem esses problemas, a imagem fica distorcida ou borrada e é difícil de ver. É difícil fazer um espelho perfeito, mas é ainda mais difícil fazer uma lente perfeita.

Telescópios – Lentes

Um telescópio feito com lentes é chamado de telescópio refrator.

Uma lente, assim como nos óculos, desvia a luz que passa por ela. Em óculos, isso torna as coisas menos embaçadas. Em um telescópio, faz com que as coisas distantes pareçam mais próximas.

Pessoas com visão especialmente deficiente precisam de lentes grossas em seus óculos. Lentes grandes e grossas são mais poderosas. O mesmo é verdade para telescópios. Se quiser ver de longe, você precisa de uma lente grande e poderosa. Infelizmente, uma lente grande é muito pesada.

Lentes pesadas são difíceis de fazer e difíceis de segurar no lugar certo. Além disso, à medida que ficam mais grossos, o vidro bloqueia mais a luz que passa por eles.

Como a luz está passando através da lente, a superfície da lente deve ser extremamente lisa. Qualquer falha na lente mudará a imagem. Seria como olhar por uma janela suja.

Por que os espelhos funcionam melhor

Um telescópio que usa espelhos é chamado de telescópio refletor.

Ao contrário de uma lente, um espelho pode ser muito fino. Um espelho maior também não precisa ser mais grosso. A luz é concentrada refletindo no espelho. Portanto, o espelho só precisa ter a forma curva certa.

É muito mais fácil fazer um espelho grande e quase perfeito do que fazer uma lente grande e quase perfeita. Além disso, como os espelhos são unilaterais, eles são mais fáceis de limpar e polir do que as lentes.

Mas os espelhos têm seus próprios problemas.

Você já olhou para uma colher e percebeu que seu reflexo está de cabeça para baixo?

O espelho curvo em um telescópio é como uma colher: ele inverte a imagem.

Felizmente, a solução é simples. Nós apenas usamos outros espelhos para virá-lo de volta.

O principal benefício de usar espelhos é que eles não são pesados. Por serem muito mais leves do que as lentes, os espelhos são muito mais fáceis de lançar no espaço.

Telescópios espaciais como o Telescópio Espacial Hubble e o Telescópio Espacial Spitzer nos permitiram capturar imagens de galáxias e nebulosas distantes de nosso próprio sistema solar.

Telescópios – História

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Galileu Galilei, físico, astrônomo e matemático italiano, homem culto e de ideias avançadas, sabendo da existência de um aparelho inventado na Holanda para aproximar visualmente os objetos visados, resolveu montar um jogo de lentes rudimentar, produzindo assim a primeira luneta, que ele utilizou para observar o céu.

Foi o primeiro a observar e registrar os quatro maiores satélites de Júpiter (hoje chamados de galileanos), as manchas solares e relevo lunar.

Isto aconteceu em 1610. A partir de então, outros procuraram aperfeiçoar a luneta a fim de reduzir a aberração cromática, construindo instrumentos de grande distância focal. Entre eles estava Johann Havelius, que em 1673 construiu uma luneta de 40 metros, extremamente grande e de difícil operação.

No século XVIII foram inventados os dubletos acromáticos, o que permitiu reduzir consideravelmente a aberração cromática das lunetas. À partir de então, houve sensível aprimoramento das lentes para objetivas e oculares até os dias de hoje.

Porém, já em 1616, tendo em vista reduzir ou eliminar a aberração cromática, Niccoló Zucchi resolveu testar espelhos côncavos em substituição às lentes, criando então o primeiro telescópio refletor.

Estes tinham a objetiva feita em materiais metálicos polidos.

Mas foi Isaac Newton quem primeiro criou um instrumento refletor prático, utilizando um tipo de montagem inédito na época; consistia de um tubo com espelho refletor côncavo na parte traseira e um pequeno espelho secundário na parte anterior, que desviava a luz lateralmente ao tubo permitindo assim uma observação cômoda, sem obstruir a objetiva ou ter que desviar a luz refletida obliquamente. Seu sistema de montagem é utilizado até hoje.

A grande vantagem do telescópio refletor de hoje, deve se à descoberta de métodos de recobrimento de vidro por camadas refletoras de prata ou alumínio.

O uso do vidro permitiu uma redução drástica nos problemas de dilatação e peso das objetivas. Atualmente, com a necessidade de se construir telescópios cada vez maiores e devido à dificuldade de se construir lentes de grande tamanho, optou-se pelo telescópio refletor, sendo os maiores deles com 10 metros de diâmetro.

A razão para se construir telescópios tão grandes deve-se à necessidade do aumento do poder de resolução, ou seja: com o aumento do diâmetro das objetivas (espelhos maiores) a capacidade de separação de dois objetos celestes muito próximos é maior.

OBSERVAÇÃO: Luneta é um telescópio provido de lentes (refrator). Telescópio é um termo em geral aplicado ao tipo refletor.

Telescópios – Tipos

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Existem basicamente três tipos de telescópio a escolher: o refrator, o refletor e o catadióptrico.

Cada um deles tem vantagens e desvantagens, as quais você deverá avaliar de acordo com o seu estilo de vida e objetivos de observação.

Refrator

Os refratores possuem tubos longos e relativamente finos com uma lente objetiva frontal que capta e focaliza a luz. A qualidade de um refrator varia do pior ao melhor dos telescópios. Refratores de lojas de departamento do tipo anunciado para o povão são geralmente os piores. A qualidade pode ser baixa, e a sua montagem é freqüentemente tão cambaleante que você quase não consegue apontá-lo para objeto algum. Se o seu orçamento para astronomia o limita a esta faixa de preço, fique com os binóculos.

Você diz que já tem um telescópio deste tipo? Bem, coragem; Galileu iria se deliciar com ele. Mantenha suas expectativas baixas, a sua paciência intacta e não se culpe se ele apresentar problemas. Atitude é tudo. Muitos amadores iniciaram com sucesso com refratores de lojas de departamento. Para os objetos brilhantes e facilmente encontráveis (tente a Lua) eles podem servir muito bem.

Os refratores melhores, por outro lado, também são encontrados no mercado se você tiver paciência de procurar por eles e caixa para pagar por eles. Novos e complexos desenhos de lentes, oferecidos por algumas poucas companhias tem criado os mais soberbos (e caros) telescópios do mundo. Estes telescópios são chamados de “apocromáticos”, e não devem ser confundidas com os telescópios mais simples chamados de “acromáticos”. Com tanto dinheiro investido nas lentes principais, os fabricantes geralmente também produzem montagens de alta qualidade que trabalham suavemente.

Vantagens

Os refratores de todos os tipos são rígidos, requerem pouca ou nenhuma manutenção e possuem tubos fechados que o protegem da poeira e reduzem a degradação da imagem causada por correntes de ar. Se as lentes forem boas, um refrator oferece imagens nítidas e de alto contraste para uma determinada abertura; isto é especialmente desejável para a lua e os planetas.

Desvantagens

Os refratores geralmente têm abertura pequena, tipicamente entre 60 e 120 mm. Para muitos propósitos astronômicos isto é ainda muito pouco; objetos pouco luminosos como galáxias e nebulosas irão aparecer como fracos borrões quando você conseguir detectá-los. Um refrator normalmente exige um espelho ou prisma diagonal na ocular para tornar a observação mais confortável. Isto torna a imagem espelhada, o que dificulta a comparação com as cartas celestes. Além disso, um bom refrator custa mais por centímetro de abertura do que qualquer outro dos tipos de telescópio.

Refletores

Os refletores usam um espelho côncavo grande e pesado ao invés de lentes para coletar a luz e focalizá-la. Você olha através de uma ocular colocada no tubo próxima a entrada de luz. Por décadas o refletor reinou sem concorrentes na astronomia amadora. Alguns dizem que ainda reina. O refletor é também conhecido como “newtoniano”.

Vantagens

O refletor oferece mais abertura por dólar investido. É simples o suficiente para que os adeptos do “faça – você – mesmo” possam construir um a partir de um esboço ou mexendo em um já pronto. A qualidade ótica pode ser bastante alta. O refletor contém um numero par de espelhos (dois), então você vê uma imagem correta (não invertida). É improvável que a umidade se condense nos espelhos em noites frias, um problema comum em outros tipos de telescópios. A montagem pode ser pequena e baixa próxima ao chão, o que oferece estabilidade, enquanto a ocular ainda fica numa altura conveniente.

Desvantagens

Os refletores podem exigir mais cuidados e manutenção. O tubo é aberto ao ar, o que significa poeira nos espelhos, mesmo que o tubo seja guardado envolto em capas apropriadas (embora uma quantidade moderada de poeira nos espelhos não afete a performance do telescópio). Os espelhos precisam de ajustes ocasionais para mantê-los perfeitamente alinhados, uma tarefa simples porem tediosa de girar parafusos e roscas nos suportes dos espelhos. Durante a observação, é provável que correntes de ar embacem a imagem até que o telescópio fique com a mesma temperatura do ar circundante (a menos que o tubo seja muito bem ventilado).

Catadióptrico

Ou telescópios compostos usam tanto lentes quanto espelhos. A versão mais popular é o Schmidt-Cassegrain, que surgiu no mercado na década de 70 e rapidamente conquistou seu lugar ao lado dos refratores e refletores que já existiam há séculos. Os comentários seguintes aplicam-se primordialmente aos SCs.

Vantagens

A vantagem dos SCs não está na performance visual, mas sim na portabilidade, conveniência e opções especiais tais como sistemas avançados de acompanhamento computadorizado. Apesar de a maioria das pessoas poderem carregar um refletor de 20 cm para lá e para cá, eles na verdade são pesados e desengonçados. A maioria dos Schmidt-Cassegrain vem com numa maleta que pode ser levantada com uma só mão (o tripé é separado). A maleta pode ser colocada no bagageiro de um carro ou num armário como se fosse uma mala de viagem, enquanto que um refletor tende a tomar todo o espaço de que você dispõe.

O tubo relativamente pequeno de um SC permite um acompanhamento mais confiável, tornando a astrofotografia menos difícil (nunca é fácil). Eles são excelentes telescópios fotográficos. Controles eletrônicos elaborados é uma opção nas montagens dos SCs para fotógrafos e usuários de câmeras CCD. Alguns podem ser adquiridos com sistema de apontamento computadorizado. O usuário digita o numero do objeto que deseja observar e o telescópio automaticamente aponta para o objeto.

Desvantagens

A imagem formada por um SC será provavelmente um pouco menos nítida do que a imagem formada por um bom refletor de mesma abertura. Isso é mais perceptível quando se observa os planetas. O custo de um SC é maior do que o de um bom refletor de mesma abertura. Um espelho ou prisma diagonal é normalmente usado na ocular para oferecer uma posição de observação mais confortável (como nos refratores), e isso significa que a imagem que você vê fica de cabeça para baixo e espelhada. O mecanismo de focalização pode ser muito delicado e impreciso. Você não pode desmontar o telescópio; ajustes maiores significam que você tem de devolver o telescópio para a fábrica ou chamar um ótico especializado.

Fonte: www.windows2universe.org/spaceplace.nasa.gov/www.m45.pleiades.nom.br/www.universetoday.com/www.astronomytoday.com

 

 

 

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