La fabricación de telescopios por aficionados es la actividad de construir telescopios como pasatiempo , en lugar de ser un profesional remunerado. Los fabricantes de telescopios aficionados (a veces llamados ATM) construyen sus instrumentos para el disfrute personal de un desafío técnico, como una forma de obtener un telescopio económico o personalizado personalmente, o como una herramienta de investigación en el campo de la astronomía . Los fabricantes de telescopios aficionados suelen ser un subgrupo en el campo de la astronomía amateur .
Desde que Galileo Galilei adaptó un invento holandés para uso astronómico, la fabricación de telescopios astronómicos ha sido una disciplina en evolución. Muchos astrónomos posteriores a Galileo construyeron sus propios telescopios por necesidad, pero la aparición de aficionados en el campo de la construcción de telescopios para su propio disfrute y educación parece haber cobrado importancia en el siglo XX.
Antes de la llegada de los telescopios modernos fabricados en serie, el precio de un instrumento incluso modesto estaba a menudo fuera del alcance de un astrónomo aficionado en ciernes. Construir uno mismo era el único método económico para obtener un telescopio adecuado para la observación. Muchas obras publicadas despertaron el interés por la construcción de telescopios, como el libro de 1920 The Amateur's Telescope del fabricante de telescopios irlandés Rev. WFA Ellison .
En los Estados Unidos, a principios de la década de 1920, los artículos de Russell W. Porter en Popular Astronomy y de Albert G. Ingalls en Scientific American que presentaban a Porter y a los fabricantes de telescopios de Springfield [1] ayudaron a expandir el interés en el hobby. Hubo tanto interés público que Ingalls comenzó a escribir una columna regular para Scientific American sobre el tema (lo que generó la columna " The Amateur Scientist " de esa publicación) y más tarde la recopiló en tres libros titulados Amateur Telescope Making Vol. 1-3. Estos tenían un gran número de lectores entusiastas (a veces llamados "locos por los telescopios" [2] ) que construían sus propios instrumentos. Entre 1933 y 1990, la revista Sky & Telescope publicó una columna regular llamada "Gleanings for ATMs" editada por Earle Brown, Robert E. Cox y Roger Sinnott. El suministro fácil de componentes ópticos excedentes después de la Segunda Guerra Mundial y más tarde del Sputnik y la carrera espacial también expandieron enormemente el hobby.
Aunque los tipos de telescopios que construyen los aficionados varían ampliamente, incluyendo los refractores , los Schmidt–Cassegrain y los Maksutov , el diseño de telescopio más popular es el reflector newtoniano , [3] descrito por Russell W. Porter como "El telescopio del pobre". El newtoniano tiene la ventaja de ser un diseño simple que permite un tamaño máximo con el mínimo gasto. Y dado que el diseño emplea un solo espejo de superficie frontal como objetivo , solo tiene una superficie que debe ser esmerilada y pulida, a diferencia de las tres del Maksutov y las cuatro del refractor y el Schmidt–Cassegrain . Por lo general, un telescopio newtoniano de 6 u 8 pulgadas (15 o 20 cm) de apertura es un proyecto de inicio estándar, construido como un proyecto de club o por personas que trabajan a partir de libros o de planos encontrados en Internet.
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Dado que el reflector newtoniano es el telescopio más común construido por los fabricantes de telescopios aficionados, grandes secciones de la literatura sobre el tema están dedicadas a la fabricación del espejo primario . Los espejos comienzan como un disco plano de vidrio, típicamente vidrio plano o vidrio de borosilicato (Pyrex). [4] El disco se esmerila , pule y talla cuidadosamente hasta obtener una forma extremadamente precisa, generalmente un paraboloide . Los telescopios con relaciones focales altas pueden usar espejos esféricos, ya que la diferencia entre las dos formas es insignificante en esas relaciones. Las herramientas utilizadas para lograr esta forma pueden ser simples, y consisten en una herramienta de vidrio de tamaño similar, una serie de abrasivos más finos y una almohadilla de pulido hecha de un tipo de savia de árbol. A través de toda una serie de trazos aleatorios, el espejo tiende naturalmente a adquirir forma esférica. En ese punto, normalmente se utiliza una variación en los trazos de pulido para crear y perfeccionar la forma paraboloide deseada.
El equipo que utilizan la mayoría de los aficionados para comprobar la forma de los espejos, la prueba del filo de la navaja de Foucault , es, al igual que las herramientas utilizadas para crear la superficie, fácil de fabricar. En su forma más básica, consiste en una bombilla , un trozo de papel de aluminio con un orificio y una hoja de afeitar.
Una vez pulido el espejo, se coloca verticalmente en un soporte. El comprobador de Foucault se coloca a una distancia cercana al radio de curvatura del espejo. El comprobador se ajusta de modo que el haz de luz que regresa de la fuente de luz estenopeica se interrumpa por el borde de la cuchilla. Al mirar el espejo desde detrás del borde de la cuchilla se ve un patrón en la superficie del espejo. Si la superficie del espejo es parte de una esfera perfecta, el espejo aparece iluminado de manera uniforme en toda la superficie. Si el espejo es esférico pero tiene defectos como protuberancias o depresiones, los defectos aparecen muy magnificados en altura. Si la superficie es paraboloide, el espejo parece una rosquilla o un rombo. Es posible calcular cuánto se parece la superficie del espejo a un paraboloide perfecto colocando una máscara especial sobre el espejo y tomando una serie de mediciones con el comprobador. Luego, estos datos se reducen y se grafican frente a una curva parabólica ideal.
Algunos fabricantes de telescopios aficionados utilizan una prueba similar llamada prueba de Ronchi , que reemplaza el borde del cuchillo por una rejilla formada por varios alambres finos paralelos o un grabado sobre una placa de vidrio. Otras pruebas utilizadas incluyen la prueba de Gaviola o Caustic, que puede medir espejos de f/ratio rápidos con mayor precisión, y pruebas interferométricas caseras que se hicieron posibles en los últimos años gracias a láseres asequibles, cámaras digitales (como cámaras web) y computadoras.
Una vez que la superficie del espejo tiene la forma correcta, se agrega una capa muy fina de un material altamente reflectante a la superficie frontal.
Históricamente, este revestimiento era de plata. El plateado se aplicaba al espejo de forma química, normalmente por el fabricante o el usuario del espejo. Los revestimientos de plata tienen una mayor reflectividad que el aluminio, pero se corroen rápidamente y es necesario reemplazarlos después de unos meses.
Desde los años 50, la mayoría de los fabricantes de espejos aplican un revestimiento de aluminio mediante un proceso de deposición de película fina (el trabajo lo realiza una empresa especializada en el proceso). Los revestimientos modernos suelen consistir en una capa de aluminio recubierta con compuestos transparentes protectores.
El espejo se aluminiza colocándolo en una cámara de vacío con bobinas de tungsteno o nicromo calentadas eléctricamente que pueden evaporar el aluminio. [5] En el vacío, los átomos de aluminio calientes viajan en línea recta. Cuando golpean la superficie del espejo, se enfrían y se adhieren. Algunos talleres de recubrimiento de espejos luego evaporan una capa de cuarzo sobre el espejo, mientras que otros lo exponen a oxígeno puro o aire en un horno para que el espejo forme una capa resistente y transparente de óxido de aluminio.
Los telescopios que construyen los fabricantes de telescopios aficionados varían desde los más comunes hasta los instrumentos sofisticados que hacen contribuciones significativas al campo de la astronomía . Los instrumentos construidos por aficionados se han empleado en el estudio planetario, la astrometría , la fotometría , el descubrimiento de cometas y asteroides, por nombrar solo algunos. Incluso el extremo "aficionado" del campo puede dividirse en varias categorías distintas, como: observación de objetos del cielo profundo , observación de los planetas, observación solar, observación lunar y astrofotografía de todas esas clases de objetos. Por lo tanto, el diseño, el tamaño y la construcción de los telescopios también varían. Algunos fabricantes de telescopios aficionados construyen instrumentos que, aunque parezcan rudimentarios, son totalmente adecuados para el propósito para el que están diseñados. Otros pueden esforzarse por lograr un aspecto más estético con altos niveles de "acabado" mecánico. Dado que algunos fabricantes de telescopios aficionados no tienen acceso a equipos de mecanizado de alta precisión, han evolucionado muchos diseños elegantes como la plataforma Poncet , el enfocador Crayford y el telescopio Dobsoniano , que logran funcionalidad y estabilidad sin requerir mecanizado de precisión.
La dificultad de la construcción es otro factor que influye en la elección del proyecto por parte de un aficionado. Para un diseño determinado, la dificultad de la construcción crece aproximadamente con el cuadrado [ cita requerida ] del diámetro del objetivo. Por ejemplo, un telescopio newtoniano de 4 pulgadas (100 mm) de apertura es un proyecto de feria de ciencias moderadamente fácil. Un telescopio newtoniano de 6 a 8 pulgadas (150 a 200 mm) se considera un buen tamaño de compromiso, ya que la construcción no es difícil y da como resultado un instrumento que sería caro de comprar comercialmente. Un telescopio reflector de 12 a 16 pulgadas (300 a 410 mm) es difícil, pero aún está dentro de las capacidades del aficionado medio que tiene experiencia en la construcción de instrumentos más pequeños. Los aficionados han construido telescopios de hasta 1 metro (39 pulgadas) de diámetro, pero generalmente pequeños grupos o clubes de astronomía se hacen cargo de tales proyectos.
