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 tubo. [1] En cambio, el objetivo se montó 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 biela. Al sujetar 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 finales 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 de objetivo no acromáticos de un solo elemento que padecían interferencias de halos de arco iris ( aberración cromática ) introducidas por las propiedades refractivas no uniformes de las lentes de vidrio individuales. Esto degradó la calidad de las imágenes que produjeron. Los fabricantes de telescopios de esa época descubrieron que los objetivos de distancia focal muy larga no tenían una 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 4 veces más larga (la distancia focal tenía que elevarse al cuadrado ) para lograr la misma cantidad de aberración cromática mínima. [5] A medida que se aumentó el diámetro 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, en ocasiones, colapsaban por completo. [3] [6]
Alrededor de 1675, los hermanos Christiaan y Constantijn Huygens decidieron adaptarse a los objetivos de distancia focal muy larga que estaban creando eliminando el tubo por completo. En el telescopio "aéreo" de Huygens, el objetivo estaba montado dentro de un tubo corto de hierro montado sobre una rótula giratoria encima de un mástil ajustable. El ocular se montó en otro tubo corto (a veces sobre un soporte) y los dos tubos se mantuvieron alineados mediante una cuerda de conexión tensa. Christiaan Huygens publicó diseños para estos "telescopios aéreos" sin cámara en su libro Astroscopia Compendiaria de 1684 , y su invención se le ha atribuido a él y a su hermano Constantijn, [2] [3] aunque Adrien Auzout también utilizó diseños similares ; La idea incluso se atribuye en ocasiones a Christopher Wren . [4]
Los Huygens idearon algunos arreglos ingeniosos para apuntar estos "telescopios aéreos" a un objeto visible en el cielo nocturno. El telescopio podría apuntar a objetos brillantes como planetas, buscando su imagen proyectada en un anillo de cartón blanco o en una pantalla de papel translúcido engrasado y luego centrándolas en el ocular. Se podrían encontrar objetos más débiles buscando el reflejo de una lámpara sostenida en la mano del observador que el objetivo rebota 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 de los 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. Constantijn Huygens, Jr. presentó un objetivo de distancia focal de 7,5 pulgadas (190 mm) de diámetro y 123 pies (37,5 m) [9] a la Royal Society de Londres en 1690. [9] Adrien Auzout y otros fabricaron telescopios de 300 a 600 pies (90 a 180 m) de distancia focal, y Auzout propuso un enorme telescopio aéreo de 1.000 pies de longitud que usaría "para observar animales en la Luna". [10]
El astrónomo Giovanni Domenico Cassini hizo trasladar la Torre 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 largos tubos y objetivos de telescopios aéreos fabricados para él por el óptico italiano Giuseppe Campani . [6] En 1684 utilizó uno de sus telescopios aéreos para encontrar 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 distancia focal de 212 pies (65 m). [12] Francesco Bianchini intentó mapear 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 distancia focal. [13]
La extrema dificultad de utilizar estos telescopios de longitud focal muy larga llevó a los astrónomos a desarrollar diseños alternativos. Uno era 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 "llevará tal carga que aumentará el objeto tantas veces como este último con su carga debida", y que representaba objetos distintos, aunque no tan claros y brillantes como el telescopio aéreo Huygens.
La necesidad de objetivos telescópicos refractores de distancia focal muy larga finalmente se eliminó con la invención de la lente acromática a mediados del siglo XVIII.
En mayo de 2014 se presentó una réplica funcional de un telescopio aéreo Huygens en el Antiguo Observatorio de Leiden en Leiden. Fue encargado por Hans de Rijk, un promotor científico holandés. Fue presentado durante la primera 'Kaiser Lente Lezingen' (Conferencias de Primavera de Kaiser), que es un evento de conferencias de astronomía local. [17] A diferencia de los telescopios originales, este solo tiene una distancia focal de 4 metros, lo que lo hace mucho más fácil de operar en comparación con el original. El telescopio es hasta ahora la única réplica conocida en el mundo en pleno funcionamiento. Se puede ver en los días de puertas abiertas en el Antiguo Observatorio y bajo petición especial durante los recorridos. [18]
Por lo tanto, aproximadamente después de 1675, los astrónomos eliminaron el tubo del telescopio. El objetivo estaba montado en un edificio o poste por medio de una rótula y apuntado por medio de una cuerda...
