Un telescopio aéreo es un tipo de telescopio refractor de distancia focal muy larga , construido en la segunda mitad del siglo XVII, que no utilizaba un tubo. [1] En su lugar, el objetivo se montaba en un poste, árbol, torre, edificio u otra estructura sobre una rótula giratoria. El observador se paraba en el suelo y sostenía el ocular , que estaba conectado al objetivo mediante una cuerda o varilla de conexión. Al sostener la cuerda con fuerza y maniobrar el ocular, el observador podía apuntar el telescopio a objetos en el cielo. La idea de este tipo de telescopio puede haberse originado a fines del siglo XVII con el matemático , astrónomo y físico holandés Christiaan Huygens y su hermano Constantijn Huygens, Jr. , [2] [3] aunque no está claro si realmente lo inventaron. [4]
Los telescopios construidos en el siglo XVII y principios del XVIII utilizaban lentes objetivos no acromáticos de un solo elemento que sufrían de halos de arco iris interferentes ( aberración cromática ) introducidos por las propiedades refractivas no uniformes de las lentes de vidrio individuales. Esto degradaba la calidad de las imágenes que producían. Los fabricantes de telescopios de esa época descubrieron que los objetivos de distancia focal muy larga no tenían aberración cromática apreciable (la aberración cromática no corregida caía dentro del gran patrón de difracción en el foco). También se dieron cuenta de que cuando duplicaban el diámetro de sus objetivos tenían que hacer que la distancia focal del objetivo fuera cuatro veces más larga (la distancia focal tenía que ser elevada al cuadrado ) para lograr la misma cantidad de aberración cromática mínima. [5] A medida que se aumentaba el diámetro del objetivo de estos telescopios refractores para captar más luz y resolver detalles más finos, comenzaron a tener distancias focales de hasta 150 pies. Además de tener tubos muy largos, estos telescopios necesitaban andamios o mástiles largos y grúas para sostenerlos. Su valor como herramientas de investigación era mínimo, ya que el marco de soporte y el tubo del telescopio se flexionaban y vibraban con la más mínima brisa y, a veces, colapsaban por completo. [3] [6]
En torno a 1675, los hermanos Christiaan y Constantijn Huygens decidieron adaptar los objetivos de distancia focal muy larga que estaban creando eliminando por completo el tubo. En el telescopio "aéreo" de Huygens, el objetivo estaba montado dentro de un tubo corto de hierro montado sobre una rótula giratoria en la parte superior de un mástil ajustable. El ocular estaba montado en otro tubo corto (a veces sobre un soporte) y los dos tubos se mantenían alineados mediante una cuerda de conexión tensa. Christiaan Huygens publicó diseños para estos "telescopios aéreos" sin tubo en su libro Astroscopia Compendiaria de 1684 , y su invención se ha atribuido a él y a su hermano Constantijn, [2] [3] aunque Adrien Auzout también utilizó diseños similares ; la idea incluso se atribuye a veces a Christopher Wren . [4]
Los Huygens idearon algunos ingeniosos dispositivos para apuntar estos "telescopios aéreos" hacia un objeto visible en el cielo nocturno. El telescopio podía apuntar hacia objetos brillantes, como planetas, buscando su imagen proyectada en un anillo de cartón blanco o una pantalla de papel translúcido aceitado y luego centrándolos en el ocular. Los objetos más tenues podían encontrarse buscando el reflejo de una lámpara sostenida en la mano del observador que rebota en el objetivo y luego centrando ese reflejo en el objeto. Philippe de la Hire [7] y Nicolaas Hartsoeker describen otros dispositivos con el mismo propósito . [8] Los objetivos para telescopios aéreos a veces tenían distancias focales muy largas. Christiaan Huygens afirma que en 1686 él y su hermano fabricaron objetivos de 8 pulgadas (200 mm) y 8,5 pulgadas (220 mm) de diámetro y 170 y 210 pies (52 y 64 m) de distancia focal, respectivamente. En 1690, Constantijn Huygens Jr. presentó a la Royal Society de Londres un objetivo de 190 mm (7,5 pulgadas) de diámetro y 37,5 m (123 pies) de longitud focal [9 ]. Adrien Auzout y otros fabricaron telescopios de entre 90 y 180 m (300 y 600 pies) de longitud focal, y Auzout propuso un enorme telescopio aéreo de 300 m (1000 pies) de longitud que utilizaría "para observar animales en la Luna". [10]
El astrónomo Giovanni Domenico Cassini hizo trasladar la Torre de Marly de madera, construida originalmente como parte de la Máquina de Marly para elevar agua para los depósitos y fuentes de los Jardines de Versalles , a los terrenos del Observatorio de París . En esta torre montó telescopios de tubo largo y los objetivos de telescopios aéreos fabricados para él por el óptico italiano Giuseppe Campani . [6] En 1684 utilizó uno de sus telescopios aéreos para encontrar a Dione y Tetis , dos satélites de Saturno . [11] James Bradley , el 27 de diciembre de 1722, midió el diámetro de Venus con un telescopio aéreo cuyo objetivo tenía una longitud focal de 212 pies (65 m). [12] Francesco Bianchini intentó cartografiar la superficie de ese mismo planeta y deducir su período de rotación en Roma en 1726 utilizando un telescopio aéreo de 2,6" (66 mm) y 100 pies de longitud focal. [13]
La extrema dificultad de utilizar estos telescopios de distancia focal muy larga llevó a los astrónomos a desarrollar diseños alternativos. Uno de ellos fue el telescopio reflector . En 1721, John Hadley mostró un telescopio reflector newtoniano a la Royal Society británica [14] [15] con un espejo de 6 pulgadas de diámetro. El instrumento fue examinado por los miembros de la Sociedad James Pound y James Bradley [16], quienes compararon su rendimiento con el telescopio aéreo de 7,5 pulgadas (190 mm) de diámetro construido por Constantijn Huygens, Jr. que la Sociedad tenía en su colección. En la comparación, observaron que el reflector Hadley "soportará una carga tal que hará que amplíe el objeto tantas veces como este último con su carga debida", y que representaba objetos tan distintos, aunque no tan claros y brillantes como el telescopio aéreo Huygens.
La necesidad de utilizar objetivos de telescopios refractores con distancias focales muy largas fue finalmente eliminada con la invención de la lente acromática a mediados del siglo XVIII.
En mayo de 2014 se inauguró en el antiguo observatorio de Leiden una réplica funcional de un telescopio aéreo Huygens. Fue encargado por Hans de Rijk, un promotor científico holandés, y se presentó durante la primera edición anual de las «Kaiser Lente Lezingen» (Conferencias de primavera del Kaiser), un evento local de conferencias astronómicas. [17] A diferencia de los telescopios originales, este solo tiene una distancia focal de 4 metros, lo que lo hace mucho más fácil de manejar en comparación con el original. El telescopio es hasta ahora la única réplica completamente funcional conocida en el mundo. Se puede ver en los días de puertas abiertas en el antiguo observatorio y bajo pedido especial durante las visitas guiadas. [18]
Por lo tanto, después de 1675 aproximadamente, los astrónomos prescindieron del tubo del telescopio. El objetivo se montaba en un edificio o poste mediante una rótula y se apuntaba mediante una cuerda...
