El telescopio Pfund , creado por AH Pfund , proporciona un método alternativo para lograr un punto focal fijo en el espacio, independientemente de hacia dónde apunte la línea de visión del telescopio .
La configuración de Pfund utiliza un espejo de alimentación plano de dos ejes que refleja la luz de las estrellas en un espejo parabólico fijo, generalmente con un eje óptico horizontal .
El paraboloide se enfoca a través de un orificio central en el plano de alimentación hacia una ubicación conveniente a cierta distancia detrás del plano. En esta configuración no se requieren paletas tipo araña ni espejos de plegado secundario newtonianos. Esto elimina la difracción y el bloqueo de las veletas, así como la dispersión y absorción del espejo secundario, mejorando así el brillo y el contraste de la imagen.
La plataforma de alimentación está montada sobre un soporte de elevación / azimut de dos ejes . Los servos de acimut y elevación deben controlarse continuamente a medida que los objetos se mueven por el cielo, utilizando la suma de vectores para calcular el movimiento del espejo en tiempo real.
La superficie normal del espejo plano de alimentación es la bisectriz 3D de los vectores V 1 y V 2 , normalizada a la unidad de longitud. Si las componentes del vector unitario instantáneo de la superficie del espejo son normales, entonces el ángulo de elevación del espejo es y el ángulo de azimut del espejo es .
El campo de un telescopio Pfund gira a una velocidad no uniforme durante el seguimiento, lo que le impide realizar astrofotografía de larga exposición , a menos que se utilice una matriz de control de desrotación y una óptica para compensar la rotación del campo.
El orificio en la cara frontal de un plano de seguimiento de Pfund solo debe ser lo suficientemente grande como para pasar el campo de visión deseado con un mínimo de viñeteado (bloqueo de parte de la luz del paraboloide) para minimizar la obstrucción central. El orificio que atraviesa la plataforma debe tener forma cónica, abriéndose hacia la parte posterior de la plataforma con al menos un cono de 45°, para evitar que la imagen viñeteada por la parte posterior de la plataforma de dirección en ángulos de inclinación altos del espejo. [a]
La cara reflectante frontal del Pfund Flat debe pulirse de forma extremadamente plana, lisa y sin zonas. Idealmente, el plano debería ser plano con un error de pico a valle de aproximadamente 25 nanómetros . [b] La cara frontal debe quedar exactamente en el plano del eje de rotación de elevación para minimizar la apertura requerida del espejo plano . Esto crea la necesidad de contrapesos que se extiendan hacia adelante desde la celda del espejo para equilibrar la carga en el servoaccionamiento de elevación.
El diámetro del plano de Pfund es generalmente mayor que el del paraboloide de enfoque; su tamaño es una compensación de diseño entre la cobertura del campo de visión completamente iluminado y el costo y peso fijos. Si el Pfund está destinado a proporcionar una cobertura de campo completamente iluminada en un ángulo plano de 90°, entonces el diámetro plano mínimo debe ser al menos veces el diámetro del paraboloide.
El tope de apertura es el borde del paraboloide de enfoque, por lo que la superficie de alimentación debe ser ligeramente mayor que el diámetro en el eje requerido para maximizar la iluminación sobre el campo deseado.
El Telescopio de Búsqueda de Supernovas del Observatorio McDonald utilizó la configuración Pfund, y su diámetro plano de alimentación era de 24″, mientras que el espejo de enfoque era un paraboloide de 18″ f/4,5.
Ejemplos de telescopios Pfund son el Interferómetro Espacial Infrarrojo de la Universidad de California en Berkeley. Además del sitio web del conjunto, [1] el instrumento es descrito por Townes (1999), [2] y Manly (1999). [3]
El Telescopio de Búsqueda de Supernovas George B. Wren en el Observatorio McDonald y el nuevo Telescopio de Acceso para Sillas de Ruedas Wren-Marcario en el Centro de Visitantes del Observatorio McDonald (que estará operativo a principios de 2007) se basan en la configuración Pfund.{{efn|El Telescopio de Acceso para Sillas de Ruedas está Único porque empleará dos espejos de 18 ″ f/8 dispuestos en una línea norte-sur y uno frente al otro, con la dirección plana a medio camino entre ellos. El espejo norte de 18″ cubre la mitad del hemisferio norte del cielo, y el espejo sur de 18″ cubre el cielo sur, proporcionando así una cobertura total del cielo, lo que no es posible con un Pfund de un solo espejo.
El plano de dirección de 24″ y el conjunto del puerto de visualización giran en azimut hacia cualquiera de los espejos. Cada semihemisferio tiene su propia ubicación de imagen fija. El telescopio de acceso para sillas de ruedas cumple totalmente con los requisitos de la Ley de Estadounidenses con Discapacidades . [ necesita actualización ]
John O. Fundingsland aparentemente desconocía el diseño del telescopio de Pfund y desarrolló de forma independiente la misma configuración óptica. En 1999 publicó una descripción de su instrumento prototipo de apertura de 4″ en una revista de astronomía amateur . [4]
![{\ Displaystyle [N_ {k}, N_ {1}, N_ {m}]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/4ce20f5e930d60068cebc4c704343f0ec038e77f)
![{\displaystyle arcsin[N_{k}/cos(elevación)]}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/5b59308e9db90a62d92689794e98760c79ce9702)
