Telescópio --> Curiosidades

FAMOSOS

O telescópio de Monte Palomar (EUA/Califórnia) foi o maior (5 m de diâmetro) e mais importante telescópio do mundo desde 1949, quando entrou em operação, até o início da presente década. Em 1993 foi inaugurado o telescópio Keck de 10 m de diâmetro em Mauna Kea (EUA/Havaí), ainda hoje o maior do mundo. O primeiro telescópio moderno brasileiro foi o da UFMG na Serra da Piedade, inaugurado em 1972 (0,6 m de diâmetro). Em 1980 entrou em funcionamento o atual maior telescópio brasileiro (1,6 m de diâmetro), localizado no Pico dos Dias, município de Brasópolis (MG). O telescópio Hubble, colocado em órbita em 1990, longe de ser o maior telescópio já construído (2,40 m de diâmetro), é sem dúvida o mais importante da atualidade, isso devido ao fato dele estar localizado no espaço; a luz que chega a ele não sofre interferências da atmosfera da Terra.

O maior telescópio refrator do mundo, com objetivade 1 metro de diâmetro,

instalado no Observatório de Yerkes

O maior telescópio do mundo (Keck), com espelho de 10 metros de diâmetro,

instalado no Observatório de Mauna Kea, Havaí

O maior telescópio brasileiro, com espelho de 1,6 metros de diâmetro,

instalado no Laboratório Nacional de Astrofísica, Brasópolis-MG

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COMO CONSTRUIR UM TELESCÓPIO REFRATOR UTILIZANDO MATERIAIS DE BAIXO CUSTO FACILMENTE ENCONTRADOS NO COMÉRCIO E COM ELE OBSERVAR AS CRATERAS DA LUA E OUTRAS COISAS MAIS

Materiais utilizados:

» Um tubo de PVC rígido de 2" (2 polegadas) de diâmetro e 1,05 m de comprimento, com roscas nas extremidades (Pode ser conseguido em obras como sobras da construção) 
» Uma luva de 2" 
» Uma bucha de redução de 2" x 1 ½" 
» Uma bucha de redução de 1 ½" x ¾" 
» Um niple de ¾" 
» Um caps (tampa) de 2 
» Um caps de ¾" 
» Um par de anel de borracha de ¾" 
» Um par de anel de borracha de 2" 
» Uma lente de óculos de + 1,0 "grau" 
» Uma lente de óculos de + 6,0 "graus"

Os materiais de PVC e os anéis de borracha podem ser adquiridos em depósito de construção civil por um preço médio de R$ 13,00 e as lentes em óticas (lojas de óculos) por um preço médio de R$ 5,00.

A Construção:

O tubo de PVC servirá de corpo para o telescópio. Deverá ser pintado internamente de preto fosco, objetivando diminuir a reflexão interna da luz.

A lente de + 1,0 "grau" servirá de objetiva e deverá ser recortada para se encaixar dentro do caps de 2", entre os anéis de borracha de 2" (que servirão de apoio, evitando o contato direto do cano com a lente).

A lente de + 6,0 "graus" servirá de ocular e deverá ser recortada para se encaixar dentro do caps de ¾", entre os anéis de borracha de ¾".

O caps de 2" deverá ter uma abertura de 25 mm aproximadamente, para captar a luz do objeto que se deseja observar e o caps de ¾" terá uma abertura 15 mm, por onde faremos as observações. Essas aberturas assim como as roscas nas extremidades do tubo podem ser facilmente feitas em uma oficina de bombeiro hidráulico ou de tornearia a um preço médio de R$ 5,00.

Em uma das extremidades do tubo, colocamos o caps de 2" com a objetiva. Na outra extremidade, adaptamos as conexões e o caps de ¾" com a ocular em seu interior. As conexões nos permitirão possíveis ajustes do foco.

Funcionamento dos Telescópios

Telescópio

Óptica e som 

O grande impulso para a Astronomia veio com a invenção do telescópio. Antes dele a ciência se limitava a observações feitas a olho nu e, consequentemente, muito restritas.

No princípio do século XVII, uma associação de duas lentes, feita por um fabricante de óculos na Holanda, possibilitou que a observação de objetos distantes ficasse facilitada.

Todos os telescópios são constituídos de duas partes essenciais: a objetiva, que pode ser uma lente ou apenas um espelho curvo, e a ocular, geralmente composta por um conjunto de lentes. Ao atingirem a objetiva, os raios luminosos provenientes do objeto em observação são desviados de modo a se concentrarem num ponto (o foco da objetiva) no interior do telescópio. Nesse ponto forma-se a imagem do objeto, que pode então ser vista através da ocular; esta funciona como uma lente de aumento, dando a ampliação característica do telescópio. O aumento de um telescópio, ou seja, seu poder de ampliação, é a razão entre o tamanho da imagem ampliada e o tamanho aparente do objeto. Essa razão é equivalente à relação entre a distância focal (distância entre uma lente e seu foco) da objetiva e a da ocular. Assim, um instrumento pode fornecer aumentos diferentes, bastando para isso que se troque a ocular.

Existem atualmente telescópios de refração e de reflexão, classificação essa que é feita conforme o tipo de objetiva com que estão equipados.

Os grandes telescópios dos observatórios astronômicos são, preferencialmente, do tipo refletor. Espelhos parabólicos captam a luz de uma estrela distante e a fazem convergir em direção ao ponto de observação. Os telescópios refletores, de fato, são os melhores instrumentos para a observação de corpos celestes longínquos. Mas na observação de astros situados, por exemplo, no âmbito do sistema solar ou mesmo de estrelas particularmente luminosas, os telescópios refletores perdem para os refratores, feitos exclusivamente de lentes.

Telescópio refrator

Usado em uma primeira versão por Galileu, consiste basicamente em um tubo com duas lentes convergentes: a objetiva e a ocular. A lente objetiva é uma lente de grande diâmetro (abertura) com distância focal longa, que fornece uma imagem real e invertida do objeto observado. A imagem formada será então aumentada por meio da lente ocular e observada nesta.

Os telescópios refratores possuem alguns defeitos, como o fato de produzirem aberrações cromáticas que prejudicam uma observação mais acurada e limpa.

Telescópio refletor

Newton inventou um tipo de telescópio onde a objetiva comum era substituída por um espelho esférico (ou parabólico). Esse formato curvo, associado ao próprio fato de ser um espelho, evitava as aberrações cromáticas e diminuía os problemas de esfericidade.

Existem vários tipos de telescópios refletores, entre os quais, o Newtoniano e o Cassegrain. No primeiro tipo, um pequeno espelho plano é montado a 45º e antes do ponto de foco, com a ocular postada na lateral do tubo. No tipo Cassegrain, um pequeno espelho também é montado para auxiliar, mas agora é um espelho convexo, que reflete o ponto focal por um furo existente no espelho principal. A ocular, neste caso, fica montada em paralelo com o espelho principal.

Os telescópios de grandes observatórios são montados sobre plataformas e eixos que possam permitir sua movimentação precisa e apontá-los para qualquer ponto do céu. O principal tipo de montagem para os grandes equipamentos é a chamada montagem equatorial. Nela, um dos eixos, sobre os quais o telescópio movimenta-se, é paralelo ao eixo de rotação da Terra. Isso é feito para permitir o rastreamento de corpos celestes com facilidade, sendo que muitas vezes se acoplam dispositivos eletromecânicos de movimento para facilitar a localização e o acompanhamento automático do corpo observado no céu.

Telescópio espacial Hubble

Os telescópios instalados na Terra contam com um sério inconveniente: a barreira constituída pela atmosfera. Devido ao ar, diversos tipos de radiações provenientes dos corpos celestes são impedidos de chegar aos observatórios. Além do mais, a cintilação provocada pela movimentação das camadas de ar dificulta a observação, sobretudo das estrelas.

No dia 26 de abril de 1990, foi posto em órbita pela nave Discovery o sofisticado telescópio espacial Hubble . O telescópio com massa de 11 toneladas, mede 13,3 m de comprimento. O corpo principal tem diâmetro de 4,26 m. Quando os painéis solares estão dobrados, o conjunto atinge 12 m de largura. Seu sistema óptico compreende um espelho primário côncavo de 2,4 m de diâmetro e um espelho secundário de 30 cm de diâmetro. Os raios luminosos provenientes dos astros, uma vez refletidos na superfície do espelho primário, são dirigidos ao espelho secundário, que, por sua vez, os envia para outros instrumentos que convertem a luz captada em informações eletrônicas.

O Hubble já fez imagens, até então inéditas, de estrelas e galáxias extremamente afastadas.

Um telescópio é um instrumento ótico, cujo funcionamento utiliza os princípios da refração e reflexão da luz.

O esquema básico de um telescópio é dado na Figura 1. Nela podemos identificar dois dos principais componentes de um telescópio: a objetiva e o plano focal.

Como os objetos celestes estão muito distantes os raios de luz provenientes de uma estrela chegam a objetiva como um feixe paralelo. A objetiva desvia este feixe de luz paralelo que incide sobre ela, e o plano focal é onde o feixe incidente na objetiva é concentrado. No plano focal é colocado o sistema que contém o detetor.

A estes dois componentes estão associados dois dos principais parâmetro de um telescópio. São eles o diâmetro da objetiva e a distância focal.

A História do Telescópio

O PRIMEIRO

A luneta de Galileo

A primeira combinação de lentes em um instrumento "tipo telescópio" foi feita na Holanda em 1608, destinada à melhor visualização de óperas. No ano seguinte, Galileo Galilei, tendo tomado conhecimento desse invento, modificou-o, tendo para isso de construir ele próprio as suas lentes. Estava assim inventado o telescópio refrator, composto por duas lentes na extremidade de um tubo de couro. A lente voltada para o objeto observado recebe o nome de objetiva e a lente voltada para o olho do observador recebe o nome de ocular.

Um telescópio refrator moderno

OUTRA IDÉIA

Já em 1616 havia a idéia de se construir um telescópio utilizando um espelho côncavo para fazer o papel da lente objetiva dos telescópios refratores. O problema que se apresentou aí e não teve solução imediata, foi como poder ver a imagem formada na frente do espelho sem bloquear a chegada da luz nesse.

NOVO TIPO

O telescópio de Newton

Esse problema foi solucionado em 1668 por Isaac Newton, utilizando para isso um segundo espelho, plano, colocado à frente do espelho côncavo, desviando a imagem formada lateralmente ao tubo do telescópio, por onde então é feita a observação. Estava assim inventado o telescópio refletor, onde o elemento óptico principal é um espelho. Ainda hoje o tipo de telescópio inventado por Newton (Newtoniano) tem sido o mais usado na astronomia amadora.

Um telescópio newtoniano moderno

OS ATUAIS

A partir daí, ainda hoje, vários detalhes têm sido incorporados a esses dois tipos de telescópios, objetivando a obtenção de melhores imagens e facilidades de observação. Quase todos os telescópios profissionais atuais são reflectores, porém, com uma modificação proposta em 1672 por um francês de nome Cassegrain. No telescópio Cassegraniano a imagem é formada atrás do espelho principal; isso graças ao espelho secundário, convexo, que reflete a luz que lhe incide, para trás do espelho principal, passando por um orifício em seu centro.

Um telescópio cassegraniano moderno