miércoles, 23 de noviembre de 2011

¿Que telescopio comprar? Version 2.0

En vista de que la mayor fiesta del consumismo, digo, la Navidad esta por llegar y considerando el notable esfuerzo de algunos padres de familia por separar las narices de sus hijos de los video-juegos, he decidido publicar una segunda version de una de las entradas mas populares de Galaxias y Fósiles, la de "¿Que telescopio comprar? Tips para aficionados" ahora con mas datos y referencias sobre instrumentos.
 

Un telescopio puede ser un muy buen regalo (en especial para un niño) o la forma de uno de pasar de ser interesado en la astronomía a astrónomo amateur (y quizá profesional, mas adelante). Pero existe mucha confusión con respecto a cual telescopio es el mas adecuado para cada quién, por lo que he decidido dedicar esta entrada a ayudar un poco en esta decisión.

Procuraré no entrar mucho en los detalles del funcionamiento del telescopio, eso es tema para otra entrada, simplemente diré lo esencial y las virtudes y desventajas principales de cada modelo.


Diferencias entre los tres tipos mas usuales de telescopios amateurs. Refractor (a) maneja la luz con lentes, reflector (b) maneja la luz con espejos y catadioptrico (c) usa una combinación de lentes y espejos.

En primer lugar, un telescopio tiene dos componentes principales, el tubo óptico y la montura.

El tubo óptico es el telescopio en sí, es decir la parte que contiene los lentes y/o espejos que manejen la luz. Si tenemos en cuenta que el propósito de un telescopio es recolectar la mayor cantidad de luz posible y luego procesarla para formar una imagen, entenderemos que la característica básica de un telescopio es el ancho de su componente principal, ya sea un lente o espejo, ya que esto dirá que tanta luz entre en el telescopio. A este ancho del componente principal se le conoce como "apertura". Entonces un telescopio con una apertura de 10 centímetros implica que tiene ese diámetro

No existe un tipo que sea definitivamente superior a los demás, pero se puede escoger la mas adecuada para el uso que se planea. Por ejemplo:

  • Para observar cuerpos del sistema solar los telescopios refractores (funcionan a base de lentes) producen mejores imágenes.
  • Para observar cuerpos de cielo profundo los reflectores (a base de espejos) son mas eficientes ya que pueden recolectar mas luz.

Un consejo que siempre doy a quienes piensan comprar un telescopio es que se pongan a pensar en el uso real que le darán a su aparato. Por ejemplo, si no se dispone de la facilidad de salir de la ciudad no tiene sentido invertir en un telescopio muy grande ya que se estará empleando su poder de recolección de luz para recolectar una gran cantidad de contaminación lumínica y por tanto se tendrá una mala imagen. De igual manera, si uno no tiene un observatorio en casa, no es conveniente que compre un telescopio mas grande de lo que se pueda mover fácilmente. Entiendo que uno le de la "fiebre por la apertura" (afan de tener un telescopio cada vez mayor, se cura con una medicina llamada Realismo-lina), pero no creo que quieran terminar con un telescopio que no puedan disfrutar.

En cuanto a la montura, existen de varios tipos he igual que con los telescopios, es difícil decir cuál es la absolutamente mejor. La característica principal de una montura es la estabilidad y su propósito es el de permitir un movimiento del telescopio de manera que permita una observación cómoda y útil.

Hablemos de los principales tipos de monturas:

  • Dobsoniana, se encuentra entre los tipos de monturas para telescopios de aficionados. Esta montura es la mas sencilla de manejar, carece de engranajes y no requiere energía eléctrica, esta montura permite mover el telescopio agarrando del tubo directamente con las manos y posicionarlo como uno guste. EL problema es que no tiene la capacidad de guiar el telescopio y aunque se le puede instalar un equipo electrico y/o computarizado, el resultado es inferior al de otras monturas.
  • Mecánica, puede venir en variedades ecuatorial y alt-azimutal. Es mas difícil de usar que la Dobsoniana, pero es muy superior en guiado de telescopio, equipada con un mecanismo de reloj o inclusive a mano, el guiado es posible y relativamente sencillo. Sin embargo, si no es muy masiva suele sufrir mucho de vibraciones después de cada movimiento.
  • Electro-mecánica, variante de la mecánica, esta equipada con motores eléctricos y un sistema de control computarizado que puede estar asociado a un banco de datos. Es la mas compleja de usar para el usuario neófito en el sentido de que requiere algo de conocimiento mas avanzado sobre orientación de telescopios pero se suele volver muy sencillo con un poco de práctica. Es muy superior a las anteriores en su habilidad de rastreo y orientación pero es sin duda la mas cara.
Así pues, considerando todo lo anterior, mi lista de sugerencias por caso es la siguiente:

  • Usuario novato observando desde la ciudad que desea observar, pero no tomar fotografías; se recomienda un telescopio Newtoniano, con montura dobsoniana y una apertura de 5 a 8 pulgadas. Este telescopio necesitara una superficie nivelada para ser usado y constante supervisión para no perder el objeto de vista. Es el tipo de telescopio mas fácil de usar, se toma con las manos, se apunta al cielo y listo. Los modelos de los tamaños que recomende antes son tambien relativamente fáciles de transportar en automovil a plazas u otros lugares gracias a su sencillo ensamblaje.

Telescopio dobsoniano de apertura considerable. Lo sencillo (y barato) de la montura hace que sea posible comprar telescopio de gran apertura, pero de manejo pobre.
  • Usuario novato que observe desde la ciudad y quiera llegar a hacer fotografía y/o adentrarse en el conocimiento del cielo; se recomienda un telescopio Newtoniano con montura mecánica y apertura de 4.5 a 6 pulgadas. El uso de este telescopio es mas complejo que el dobsoniano por la montura mecánica ecuatorial (como la de la foto) la cual requiere de un proceso de alineación al polo celeste pero permite al usuario novato obetener experiencia en el uso de telescopios y eventualmente dar el brinco a telescopio computarizados y mas complejos. Para alguien de 13 a 16 años que en realidad muestre interes y aptitudes para la astronomía este sería la mejor opción si lo que buscan es estimular el estudio de forma entretenida. 
Nota: este tipo de telescopio es tambien muy usado por astronomos profesionales que desea tener un instrumento sencillo y ligero que les permita recordar los buenos tiempos de su juventud ( no les estoy diciendo viejos, solo que estos telescopios duran mucho).

Telescopio newtoniano de 4.5 pulgadas con montura ecuatorial mecánica, un clásico para principiantes.
  • Niño (6 a 12 años); se recomienda un refractor de 3 a 5 pulgadas de apertura y la montura mas sencilla posible. Abajo se muestra un telescopio refractor pequeño ( de diametro, apesar de su longitud) pero con una montura ecuatorial, si consigue una montura alt-azimutal (es una especie de bisagra que permite un movimietno arriba-abajo e izquierda-derecha) seria mejor. Con este telescopio pueden ver bien la Luna, Jupiter y sus satélites, saturno y sus anillos y Marte como un pequeño disco rojo. Se recomienda que un adulto ayude al niño las primreas veces que use el telescopio (¡pero dejenlo ver a él también! luego el papá o mamá se queda con el telescopio mientras el pobre chamaco no le queda mas que ponerse a contar los tornillos del tripié).
Nota: Si se trata de un usuario de 15 años o mas o esta seguro de su amor por la astronomía, evite este tipo de telescopios ya que su uso le durará muy poco, vaya directo a los Newtonianos de 4.5" a 6 " que le daran varios años de entretenimiento.

Telescopio refractor de 3 pulgadas y tripié de aluminio, es ideal para niños, aunque el que se muestra tiene montura ecuatorial mecánica.
  • Usuarios que ya posea el conocimiento teórico de un astrónomo amateur, este familiarizado con las bases de la esfera celeste y desee adentrarse en conocimiento profundo y eventualmente hacer observaciones de calidad científica; se recomienda un catadioptrico (un Schmidt-Cassegrain estaría bien) con montura electro-mecánica y una apertura de 6 a 12 pulgadas (tomando en consideración la movilidad).
Este es el tipo de telescopio mas complejo, delicado y dificil de usar pero es el que le permite mayor flexibilidad. Aqui se muestra uno con montura alt-azimutal, pero uno de estos con montura ecuatorial electro-mecanica suele ser el telescopio con el que los susuarios avandazados y astronomos profesionales se suelen quedar. Es el "telescopio terminal".

Nota: Algunos modelos de estos telescopios con aperturas de 4" a 6" son ejemplos ideales de telescopios de viaje, pequeños y potentes. Y algunos son de muy bajo costo por lo que uno estaria tentado a comprarlos como telescopio introductorio, esto podría ser una buena idea, pero han de recordar que se requiere de algo de conocimeitno basico para utilizarlos.

Telescopio Schmidt-Cassegrain con montura de tenedor electro-mecánica y apertura de 8 pulgadas, tiene capacidad para astrofotografía y espectroscopía. La montura está computarizada.


Ahora, existe uan alternativa a los telescopios para el aficionado a la astronomía, los binoculares.  Mientras que no llegan a tener la potencia de recolección de luz y estabilidad de un telescopio, los binoculares son insuperables en versatilidad y maniobrabilidad. Otra gran ventaja es que ven un campo muy amplio del cielo (baja amplificación) y que son muy transportables. Unos buenos binoculares son siempre un buen regalo para cualquier persona que guste de ver el cielo ya sea aficionado o profesional.



Ejemplo de binoculares, unos 12x70, la coloración rojiza de los lentes se debe a las cubiertas de la óptica que mejoran el desempeño.

Los binoculares se distinguen pro un par de numeros con una "x" en medio, por ejemplo 12x50 o 25x100, el priemr numero es la amplificación la cual uno ha de intentar que sea lo mas bajo posible (amplificar mucho implica tener una imagen temblorosa. Y el segundo numero es el diametro en milimetros de los lentes principales, el cual uno ha de intenta que sea lo mas grande posible para recolectar la mayor cantidad de luz posible (sin llegar a los muy grandes que son muy pesados y dificiles de sostener durante toda la noche.

Si van a una tienda de optica verán binoculares de 70, 80, 100 o mas milimetros de ancho, consideren que estos requieren de un tripie adecuado para poder utilizarlos. En lo personal, considero que los de 50 mm son un muy buen tamaño, por ejemplo, los 12x50 o 14x50.


Sería impráctico escribir todos los detalles sobre la selección de telescopios, en caso de desear una consulta mas detallada o hacer cualquier pregunta por favor manden un comentario con su situación y con gusto responderé.

El equipo que he recopilado, considerando que la astronomía es mi trabajo, consiste en un telescopio Schmidt-Cassegrain con montura de tenedor electro-mecánica y apertura de 11 pulgadas que mantengo en mi oficina para cuando poder de observación en cialo profundo y lugares alejados (el telescopio y accesorios caben en mi Yaris), unos binoculares 25x100 con tripie para las noches en el observatorio buscando cometas, o paseandome por la Via Lactea brincando de nebulosa en nebulosa (es un buen pasatiempos cuando el telescopio del observatorio esta tomando exposiciones de varios minutos), y unos 12x50 que mantengo en la guantera (nunca sabes cuando se ofrecera buscar cometas o nebulozas, tambien sirven para espiar las liebres que andan cerca del observatorio).


sábado, 19 de noviembre de 2011

Invierno Rojo

Habrán escuchado decir o habrán leído por ahí (probablemente aquí en Galaxias y Fósiles) que las estaciones son debidas a la inclinación del eje de la Tierra. Es decir, que el hecho de que el eje de rotación de nuestro planeta tiene un cierto ángulo con el plano orbital que NO es 90° es el responsable de que tengamos estaciones.

Comparación entre la inclinación de los ejes y órbitas de ambos planetas.

Esto sucede porque al presentar el eje de rotación una inclinación ( en el caso de la Tierra de 23.5° ) hará que en una parte de su órbita (es decir, en algún periodo del año)  uno de los hemisferios (norte o sur, según sea el caso) reciba la radiación del Sol de forma más directa que el otro y en consecuencia la superficie y atmosfera se calienten generando un verano, mientras que el otro hemisferio recibe la luz de forma oblicua y por lo tanto se enfría produciendo un invierno.
Esta es la razón por la que  se presentan las estaciones en la Tierra y es común encontrar esta explicación en los libros. Lo que casi no se aclara es que el hecho de que la órbita de la Tierra sea elíptica tiene un efecto insignificante, y de hecho mucha gente aun piensa que las estaciones son debidas a la elipticidad de la órbita. Bien, es cierto que el hecho de que la Tierra sigue esa trayectoria elíptica la hace estar en unas ocasiones más lejos del sol y más cerca en las otras, esta diferencia de distancias es ínfima.  Pero ¿Qué pasaría en un planeta donde si haga diferencia? Resulta que uno de nuestros vecinos,  el pequeño y oxidado Marte cumple estas condiciones.

La órbita marciana es dos veces más excéntrica ( en este contexto “excéntrica” implica que es más alargada y por lo tanto menos redonda, no tiene que ver con su forma de vestir o declaraciones públicas) que la nuestra. Mientras que la Tierra se conforma con e=0.06 (“e” es la medida de excentricidad), Marte esta en 0.14 mientras tiene una inclinación similar a la terrestre, de unos 25°. Si reunimos esto con el hecho de que cuando la luz cae más oblicua en el hemisferio sur marciano es justo cuando el planeta está en su punto más alejado del Sol (afelio) y además Marte es 50% mas lejano del Sol que la Tierra, tenemos que en el invierno del hemisferio sur marciano la temperatura ha de caer de forma impresionante.

 Distancia del Sola a Marte en los solsticios y equinoxios del hemisferio norte, por lo tanto el invierno del hemisferio sur ( el que esta en el punto aquí anunciado como "summer solstice") es cuadno Marte está a 1.65 UA del Sol.


 De hecho, Marte también tiene casquetes polares, y la diferencia de temperaturas en los dos hemisferios (norte y sur)  les da una característica muy interesante, el casquete polar norte es de hielo de agua (como en la Tierra)  pero el del sur es tan helado que esta compuesto de hielo de ¡bióxido de carbono!
Comparación entre las dos órbitas.

El bióxido de carbono requiere temperaturas mucho más bajas para congelarse, tanto que en el polo norte marciano no se mantiene congelado, únicamente en el sur. Las noches de invierno en las regiones polares del hemisferio sur marciano han de ser terriblemente frías, combinando los efectos de la inclinación del eje, la distancia al Sol y la elipticidad de la órbita.
Los polos marcianos son ejemplo de las muchas curiosidades que se puede encontrar en el sistema solar, en una futura entrada hablaremos acerca de los polos en otros lugares del sistema solar.

Imagen del casquete polar sur en Marte, se empalman dos imágenes, una de invierno y otra de verano. Se ve al variación en el tamaño.

domingo, 6 de noviembre de 2011

Norte

Es muy común oír que el Sol es la estrella mas importante para la humanidad ya que casi todo el ecosistema de la Tierra (incluyéndonos) depende de su radiación, y resulta que la segunda estrellas mas importante es... Alfa Ursae Minoris, mejor conocida como "Polaris" o "estrella del norte".

Mientras que la radiación de Polaris no alimenta en lo mas mínimo al ecosistema, su luz nos ha sido de relevancia en la historia. Pero para entender por que es esto, hablemos un poco sobre la esfera celeste.

 
Sistema de coordenadas celestes mostradas rodeando al Tierra.

La esfera celeste se puede dividir por coordenadas, tal como el terreno en la tierra. Por lo general usamos una versión de las misma coordenadas que salen en nuestros mapas terrestres, es decir, dividimos el cielo en una mitad (hemisferios ) norte y sur y cada uno esta surcado por lineas que corren este-oeste y otras norte-sur generando variantes de nuestras coordenadas de latitud y longitud (llamada "ascensión recta"). Así que cada objeto en el cielo (de hecho cada punto imaginable) se designan con un par de números que designan a las dos coordenadas. Las coordenadas norte-sur se designan por "grados", mientras que la linea que divide el cielo en norte y sur se llama ecuador celeste el punto justo sobre nuestros polos son también los polos celestes y al igual que en la Tierra, los polos celestes están a90° del ecuador. Mientras que la distancia este.oeste se podría dividir en grados (360 para dar la vuelta entera) se opta mejor por hacerlo en horas (24 de ellas, claro se les distingue de las horas normales diciendo que son horas de ascensión recta o h.A.R.).

Polaris, justo sobre el polo norte terrestre.
Pero estas coordenadas no solo sirven a los astrónomos a buscar sus blancos  entre los millares de objetos celestes sino que también nos pueden ayudar a orientarnos en la Tierra. El caso mas fácil y usado en encontrar que tan al norte o sur estamos. Si consideramos lo que se dijo en el párrafo anterior, de que el ecuador celestes esta justo sobre el ecuador terrestres y el polo norte (o sur) celeste justo sobre el polo norte (o sur) terrestres entonces se deduce que alguien parado en el polo norte tendrá el polo norte celestes justo sobre su cabeza. Y resulta que en ese punto se encuentra una estrella fácil de ver, la estrella llamada Polaris, Estrella del Norte, Alfa Ursae Minoris, Cynosura, Alruccabah, Phoenice, Navigatoria, Star of Arcady, Yilduz, Mismar, Поля́рная звезда́, 1 Ursae Minoris, HR 424, BD +88°8, HD 8890, SAO 308, FK5 907, GC 2243, ADS 1477, CCDM 02319+8915, HIP 11767 o cualquiera de sus otros nombres (como 勾陳一), aquí le llamare simplemente Polaris. La posición de esta forma esa estrella indica que se puede usar como un punto de referencia en todo el hemisferio norte ya que si esta a una altura de 90° sobre el horizonte (justo sobre nuestras cabezas)  es por que estamos a 90° de latitud norte, es decir en el polo norte (cuidado con los osos), mientras que si esta a 0° de altura en el cielo (sobre el horizonte) es por que estamos a 0° de latitud norte es decir sobre el ecuador. Además, si la estrella la tenemos frente a nosotros, estamos viendo al norte, si esta a nuestra derecha, estamos viendo al oeste.

Una de las formas mas fáciles de encontrar Polaris, usando la constelación de la Osa Mayor, (Polaris esta esta en la Osa Menor).

Considerando esto veamos posible aplicación, la que mas se le ha dado en la historia, la de guiar barcos. Digamos que quieren viajar desde Europa a la costa de América, en primer lugar se han de posicionar de forma tal que tengan a Polaris a la derecha (para ir al Oeste) y han de viajar de frente, asegurándose de ir tan al norte o sur según deseen para hacer a Polaris subir o bajar hasta que su altura sea igual a la de la latitud del lugar a donde quieran llegar. Para regresar no han mas que poner el barco de forma tal que Polaris quede a la izquierda.

 Sextante, instrumento para medir la altura de objetos celestes sobre el horizonte, muy usado en navegación.

Así, ya que en Europa no se conoció  el invento Chino de la brújula hasta tiempo después, Polaris fue la forma de navegar y lograr los grandes viajes de exploración y todas las repercusiones que tuvieron en la historia.