Telescopio reflector

Telescopio espacial Hubble.

Un telescopio reflector es un telescopio óptico que utiliza espejos en lugar de lentes para enfocar la luz y formar imágenes. No se sabe con certeza cuál es el primer telescopio reflector, pero la idea de la utilización de espejos cóncavos y convexos colocados en ángulos indicados para observar grandes regiones a grandes distancias, se le atribuye a Leonard Digges en su libro Pantometría. El libro póstumo fue completado y publicado por su hijo Thomas Digges en 1571. En 1636, Marin Mersenne, un religioso de la orden de los Mínimos, ideó un telescopio reflector que consistía en un espejo parabólico con un pequeño orificio frente a otro de menor tamaño de modo que la luz se reflejase hacia el ojo a través del orificio. En 1663 James Gregory tomó la idea de Mersenne y perfeccionó el telescopio agregando un pequeño espejo secundario cóncavo y elipsoidal que reflejase la luz procedente del espejo primario al segundo plano focal de la elipse, situado en el centro del agujero de éste, y de ahí al ocular. Sir Isaac Newton perfeccionó el telescopio reflector alrededor de 1670. Los telescopios reflectores evitan el problema de la aberración cromática, una degradación notable de las imágenes en los telescopios refractores de la época (posteriormente este problema se resolvió utilizando lentes acromáticas). El reflector clásico formado por dos espejos y un ocular se conoce como reflector Newtoniano.

El reflector Newtoniano se utiliza comúnmente en el mundo de la astronomía amateur. Los observatorios profesionales utilizan un diseño algo más complejo con un foco Cassegrain. En el año 2001 existían al menos 49 reflectores con espejos primarios con un diámetro superior a 2 m. Los más grandes consisten de espejos primarios modulares y pueden tener aberturas de hasta 9-10 m. Los telescopios reflectores o Newtonianos utilizan 2 espejos, uno en el extremo del tubo (espejo primario), que refleja la luz y la envía al espejo secundario y este la envía al ocular.

Consideraciones técnicas

El espejo primario es el elemento óptico principal de un telescopio reflector. La distancia entre el espejo y el plano en el que se forma la imagen se llama focal. En el plano focal se puede situar un instrumento científico como una CCD o un espectrógrafo o un ocular para la observación visual directa.

Los telescopios reflectores eliminan la aberración cromática pero poseen otros tipos de aberraciones ópticas. Algunos telescopios disponen de diseños más complejos para corregir algunas de estas aberraciones.

• Aberración esférica (el plano imagen es curvado si el espejo se desvía de la forma ideal parabólica).
• Coma.
• Distorsión del campo de visión.

Las principales ventajas de los reflectores con respecto a los refractores son:

• En una lente el porte completo de la lente ha de estar libre de imperfecciones mientras que en un espejo basta con asegurar la perfección de su superficie.
• La luz de diferentes longitudes de onda atraviesa la lente medio a diferentes velocidades causando una aberración cromática. La creación de lentes acromáticas de gran tamaño que corrijan este defecto es un proceso muy costoso. Este problema es inexistente en un espejo.
• Existen problemas estructurales importantes para manipular lentes de gran apertura. Las lentes sólo pueden estar sujetas por sus extremos y si son de gran tamaño la distorsión producida por la gravedad puede distorsionar la imagen. Un espejo puede estar sujeto por toda su superficie evitando este problema.

Tipos de telescopios reflectores

• Newtoniano: desarrollado por Newton, poco después de la muerte de su madre.
• Cassegrain: desarrollado poco después que los telescopios newtonianos en el Siglo XVII.
• Ritchey-Chrétien: la más utilizada en los telescopios profesionales.
• Gregory: gracias a un espejo secundario cóncavo permiten obtener una imagen no invertida apta para la observación terrestre. No son muy populares en la actualidad.
• Schmidt-Cassegrain: el espejo primario parabólico se sustituye por un espejo esférico y la aberración esférica se corrige con una placa de Schmidt en el espejo secundario. Permite combinar buenas características de reflectores y refractores y se suelen utilizar para obtener imágenes de amplio campo. También son populares entre los amateurs.
• Maksutov
• Schmidt: utilizado para fotografías de gran campo, como en la astronomía.

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  Newtoniano[1]

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  Cassegrain

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  Schmidt-Cassegrain

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  Maksutov-Cassegrain

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  Schmidt-Newton

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  Klevtsov

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  Ritchey-Chrétien

• En la actualidad se estudia la posibilidad de utilizar un líquido rotante sobre una superficie para formar un paraboloide perfecto que refleje la luz. Tales telescopios se conocen como telescopios de espejo líquido (LMT de sus siglas en inglés) y permitirían espejos de gran tamaño con un coste mucho menor. Existe un proyecto para montar un futuro telescopio de este tipo en la Luna con un diámetro de hasta 100m,^[1] pero por ahora este tipo de telescopio reflector solamente se ha probado con éxito con aberturas de 1,5 y 3 m.

Referencias

• Pendergrast, Mark (Noviembre de 2003). «Capítulos 3 y 4». Historia de los Espejos (Mirror, mirror). Trducción de María Eugenia Ciocchini (1ª edición). Barcelona: Vergara. 

Véase también

• Lista de los mayores telescopios reflectores ópticos