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I 3 Tipi di Telescopio Astronomico- Quale Scegliere?
- 14/07/2020
- 12:56
- 3 Comments
- 14/07/2020
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Il Telescopio Rifrattore, il Telescopio Riflettore e il Telescopio Catadiottrico sono i 3 Tipi di Telescopio Astronomico principali e più utilizzati, nell'Astronomia Amatoriale.
Ognuno di loro ha i propri pregi e difetti, ma qual'è il migliore?
Conoscere al meglio tutte le loro caratteristiche è importantissimo per poter scegliere il telescopio più adatto a te.
Questo è esattamente ciò che andremo a leggere in questo articolo dedicato ai "3 tipi di Telescopio Astronomico".
Iniziamo!
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Introduzione ai 3 Tipi di Telescopio - Rifrattore, Riflettore e Catadiottrico
Il telescopio è in realtà composto da 2 parti, la prima è l’OTA, ovvero il tubo ottico che raccoglie la luce, la seconda è la montatura, di solito è un treppiede e può anche essere motorizzata e ti permette di puntare e controllare l’OTA.
Ma ti sei mai chiesto quanti tipi di telescopio esistono?
Di tipi ne esistono moltissimi e se sei curioso di scoprire quali e quanti sono puoi leggere questo articolo: Il Telescopio
A differenza dell’articolo che ti ho linkato poco sopra, in questo mi concentrerò sui 3 tipi di telescopio astronomico più comuni nell’Astronomia amatoriale, così potrai scegliere il tipo di telescopio migliore per te.
(Se invece sei alle prime armi e non sai proprio da dove iniziare, questo articolo ti aiuterà moltissimo: Come scegliere un Telescopio. Ti consiglio di leggerlo prima di leggere le nostre guide all’acquisto, tranne questa qua che è stata scritta proprio per chi sta cercando il primo telescopio)
Andremo a vederne le caratteristiche, i pro e contro e le differenze l’uno con l’altro, andando in ordine abbiamo:
- Il Telescopio Rifrattore: che per raccogliere la luce utilizza una lente.
- Il Telescopio Riflettore (Newtoniano): che raccoglie e mette a fuoco la luce utilizzando uno specchio.
- Il Telescopio Catadiottrico: che invece usa sia lenti che specchi, una combinazione dei primi 2.
Ci sono 3 caratteristiche comuni fra questi tipi di telescopio:
1) L'Apertura
L’apertura è il diametro della lente primaria nella parte anteriore, oppure, dello specchio primario nella parte posteriore del tubo.
Questa è senza dubbio la caratteristica più importante a cui devi pensare, perchè più grande è l’apertura, più luce raccoglie il tubo ottico (OTA).
Più luce raccoglie l’OTA più saranno gli oggetti che potrai vedere e più saranno dettagliati, più dettagli vedrai più alta sarà la potenza (l’ingrandimento) che potrai utilizzare.
Le aperture più comuni nel mercato amatoriale vanno da 50 mm (2 pollici) a circa 400 mm (16 pollici).
Ovviamente, in campo amatoriale è possibile trovare anche telescopi con aperture maggiori di 400 mm, ma sono poco usati e quasi proibitivi in termini di costi.
2) La Lunghezza Focale
Non importa se lo strumento primario di raccolta della luce è una lente o uno specchio, perchè entrambi hanno lo stesso scopo e funzione, ovvero mettere a fuoco la luce in un punto chiamato punto di fuoco.
La distanza che la luce percorre dentro al tubo ottico fino al punto di fuoco, è chiamata lunghezza focale, questa di solito viene espressa in millimetri.
Prima di andare oltre vorrei dirti che pure gli oculari hanno una loro lunghezza focale.
3) Rapporto Focale "f/n"
Come puoi vedere dall’immagine, per ottenere il rapporto focale basta solo dividere la lunghezza focale per l’apertura.
Tieni bene a mente, che il flusso di luce verso l’oculare è molto più parallelo nei tubi ottici con un alto rapporto focale, questo andrà ad influire il modo in cui l’oculare gestisce la luce.
Ti spiego, con un rapporto focale piuttosto elevato come f/9 o più, l’oculare formerà un’immagine uniformemente di buona qualità in tutto il campo visivo. Con un basso rapporto focale invece, come f/6 in giù, i raggi di luce al bordo del campo visivo avranno un angolo più ottuso, rendendo perciò difficile l’uniformità nell’immagine.
Ti parlerò di questo in seguito, applicato per ognuno dei 3 tipi di telescopio.
I 3 Tipi di Telescopio - Il Telescopio Rifrattore
Il telescopio rifrattore è stato inventato nei primi anni del 1600, ed è stato reso famoso da Galileo Galilei.
(Vuoi leggere la “Storia del Telescopio“?)
Nella parte anteriore del tubo, ha una lente ricurva che raccoglie la luce e la manda verso il punto focale dell’OTA.
Dopo la luce colpisce uno specchio o un dispositivo a prisma chiamato diagonale che la manda verso l’oculare.
Nel mentre, un focheggiatore sposta il percorso ottico del flusso di luce, così da garantire una corretta messa a fuoco, creando un’immagine nitida. Infine l’oculare ingrandisce l’immagine e la mostra all’occhio dell’Astronomo o al sensore di una macchina fotografica.
Una peculiarità che ha il telescopio rifrattore rispetto agli altri 2 tipi, è che non c’è nulla ad ostruisce il percorso ottico, questo significa che l’intera apertura, l’intero diametro dell’obiettivo primario, sarà usata per raccogliere la luce.
Però c’è uno svantaggio, quando la luce passa attraverso la lente, questa viene scomposta proprio come quando un prisma proietta l’arcobaleno se investito da un raggio di luce, questo porta ad un problema all’oculare, perchè i flussi di colore non arriveranno allo stesso momento, creando perciò un falso colore.
Questo fenomeno viene chiamato “aberrazione cromatica“. Col passare degli anni però, hanno cominciato ad aggiungere una o più lenti, per poter ridurre al minimo questo problema.
Il più comune e semplice telescopio rifrattore moderno è il rifrattore “acromatico“, che utilizza due lenti così da ridurre notevolmente (ma non del tutto) l’aberrazione cromatica.
I rifrattori acromatici sono di solito a basso e medio costo.
L’aberrazione cromatica è più evidente a bassi rapporti focali e intorno agli oggetti più luminosi, come La Luna, che potrebbe farti vedere un alone blu/viola che in realtà non esiste.
Questo design ha due vantaggi principali, il primo è il basso costo per realizzarlo, il secondo è la leggerezza.
La variante più sofisticata e costosa invece, è il rifrattore apocromatico, che utilizza un tipo di vetro speciale e a volte anche una terza lente per ridurre ancora di più l’aberrazione cromatica, specialmente nei rifrattori con basso rapporto focale.
In questo modo la resa cromatica sarà migliore.
Però purtroppo, questo design rende il tubo ottico anche molto più pesante, ma non solo, perchè è molto difficile creare lenti di questa qualità, perciò anche il prezzo sarà molto, ma molto più elevato.
Nel mercato amatoriale, è molto difficile vedere rifrattori con aperture superiori a 200 mm, proprio per gli elevati costi e difficoltà per realizzarne le lenti, di solito, le dimensioni più comuni vanno da 50 mm a circa 120 mm.
Quasi dimenticavo, se il design rifrattore viene usato con una diagonale, l’immagine che verrà formata sarà giusta dall’alto verso il basso ma sarà invertita a destra e sinistra, questo non è un problema nell’Astronomia, ma per le osservazioni terrestri avrai bisogno di un prisma correttore.
Per finire, il telescopio rifrattore è il telescopio che fa per te se in futuro vorrai cimentarti nell’Astrofotografia, oppure, se sei un avido osservatore che vuole ottenere un’immagine perfetta.
- Le immagini saranno nitide, cristalline e ad alto contrasto (premesso che il telescopio abbia lenti di buona qualità).
- Sono facili da usare
- Sono anche molto robusti.
- Non c'è il bisogno di collimare.
- Se vuoi osservare gli oggetti del cielo profondo più deboli, un telescopio rifrattore da 100 mm andrà bene, ma non è proprio il massimo. 150 mm sarebbero l'ideale, ma oltre al peso ed al costo, dovrai pensare anche alla lunghezza elevata del tubo e al bisogno di una montatura grande e costosa.
- Il rapporto apertura/prezzo lascia molto a desiderare
- Tutti i rifrattori hanno un problema visivo causato dalle lenti, chiamato "aberrazione cromatica"
I 3 Tipi di Telescopio - Il Telescopio Riflettore
Il telescopio riflettore newtoniano, è stato sviluppato da Sir Isaac Newton nella metà del 1600.
Questo design, per mettere a fuoco la luce utilizza uno specchio invece di una lente, eliminando così il problema tipico dei rifrattori: l’aberrazione cromatica.
Lo specchio primario può avere una forma sferica, ma gli specchi più grandi di 100 mm, sono spesso parabolici.
L’immagine prodotta da un riflettore newtoniano è invertita.
Come ti avevo accennato prima, se sei un Astronomo non sarà un problema, ma se invece hai in mente di fare anche osservazioni terrestri, questo tipo di telescopio non fa per te.
Vorresti vedere un cervo capovolto? No, nemmeno io. Ora guardiamo insieme il suo schema di funzionamento.
Come puoi vedere dall’immagine qua sotto, la luce entra da sinistra, colpisce uno specchio nella parte posteriore del tubo, mette a fuoco la luce e la invia a uno specchio secondario angolato a 45 gradi, così poi da finire nell’oculare.
Nel design originale non veniva usato del vetro ma del metallo lucido, oggi ovviamente usiamo del vetro alluminizzato, così da rendere la superficie super-riflettente, in pratica uno specchio.
Se ti ricordi bene lo schema del telescopio rifrattore, avrai già notato una bella differenza fra i due.
Come puoi vedere, nel telescopio riflettore newtoniano non può essere utilizzata l’intera apertura per raccogliere la luce, perchè parte di quest’ultima viene ostruita dallo specchio secondario.
Ed è per questo motivo che a parità di apertura, un telescopio rifrattore raccoglie (effettivamente) più luce di un newtoniano.
Inoltre, questo design ha un costo decisamente minore in termini di apertura/prezzo rispetto al design rifrattore.
Perchè è molto più facile e meno dispendioso, realizzare dei grossi specchi che delle lenti più grandi, infatti, non è per niente strano trovare in vendita dei riflettori newtoniani da 400 mm o più.
Infatti, non è una sorpresa che la maggior parte dei telescopi astronomici (nell’Astronomia amatoriale) al di sopra dei 381 mm (15 pollici) siano proprio riflettori newtoniani.
A partire da 300 mm di apertura, il tipico tubo ottico solido e “tutto d’un pezzo” viene rimpiazzato da un design a traliccio (Truss), che può essere diviso in 3 parti diverse così da facilitarne (di parecchio) il trasporto. Come mostrato nell’immagine qua sotto, spesso si copre il tubo ottico per controllare la luce diffusa.
Guardando la foto non lo penseresti mai, ma questo telescopio è un Orion SkyQuest XX14i, un bestione da 356 mm!
Non è un altro tipo di telescopio, è sempre un telescopio riflettore newtoniano, solo che ha come montatura, una semplice ma solidissima base in durissimo compensato, chiamata montatura Dobson.
Ad ideare questo design meraviglioso è stato proprio Jhon Dobson nel 1965.
È molto, molto difficile battere un telescopio dobsoniano quando si tratta di osservare lo spazio profondo e hanno il miglior rapporto apertura/prezzo, perfetto per chi non vuole spendere troppo ma osservare benissimo senza troppe complicazioni.
Proprio per la loro apertura e convenienza, vengono soprannominati “light buckets” ovvero “secchielli di luce“. Purtroppo con questi, a differenza del classico design newtoniano, l’Astrofotografia è impossibile.
- Grazie al design semplice il rapporto apertura/prezzo è eccezionale.
- Sono altamente versatili essendo molto buoni in tutti i campi.
- Per facilitarne il trasporto, la maggior parte dei newtoniani ha una lunghezza focale piuttosto corta. Questo significa che hanno campi visivi molto ampi, quindi sono ottimi per l'osservazione del cielo profondo.
- I newtoniani più piccoli sono facilmente trasportabili. Ma i telescopi più grandi, soprattutto a partire da 300 mm in poi, sono veramente molto ingombranti.
- Il tempo di raffreddamento è piuttosto breve, perché di solito hanno un tubo aperto. Tenere il telescopio il più vicino possibile alla temperatura ambiente, aiuta molto quando si osserva a potenze elevate.
- Si possono usare per l'Astrofotografia, ma non così facilmente come con gli altri tipi di telescopio.
- La corta lunghezza focale è una spada a doppio taglio. Perchè è vero che ti offrirà ampi panorami e brevi tempi di esposizione, ma per ottenere delle immagini nitide avrai bisogno di oculari di alta qualità.
- La corta lunghezza focale inoltre, non facilita per niente, anzi, rende più difficile l'uso di potenze elevate (alti ingrandimenti)
- Se il telescopio viene trasportato spesso, rischia di perdere l'allineamento. Questo significa che dovrai periodicamente collimarlo, non è difficile, dopo averci fatto l'abitudine ci metterai solo un paio di minuti.
- Tutti i telescopi hanno una qualche forma di aberrazione ottica, quella del telescopio newtoniano è chiamata "coma": dove le stelle ai bordi del campo visivo, appaiono leggermente a forma di cuneo. In realtà, questo è più un problema per i newtoniani con un basso rapporto focale, visto che al di sopra di f/6 questo non è più un problema così rilevante.
I 3 Tipi di Telescopio - Il Telescopio Catadiottrico
Per dirla breve, un telescopio catadiottrico utilizza una combinazione di lenti e specchi.
I due design più comuni fra gli Astronomi amatoriali sono:
- il telescopio catadiottrico Schmidt-Cassegrain (SCT)
- Il telescopio catadiottrico Maksutov-Cassegrain (MCT)
Entrambi hanno una lastra correttiva anteriore, che funge da lente, uno specchio primario posteriore con un foro al centro così da far passare la luce verso l’oculare, e uno specchio secondario che di solito è attaccato alla lastra correttiva.
Lo Schmidt Cassegrain utilizza una lastra correttiva e due specchi sferici. Il primo è nella parte posteriore del tubo ottico, il secondo è attaccato alla lastra.
La luce attraversa la lastra, poi si riflette sullo specchio primario, che a sua volta manda la luce verso lo specchio secondario che infine la dirige verso il foro centrale del primario per poi finire nell’oculare.
Gli SCT sono estremamente popolari sia fra Astronomi principianti che esperti.
Le dimensioni più comuni vanno da 102 mm a 400 mm, esistono dei modelli più grandi ma sono molto, ma molto costosi.
Un Maksutov Cassegrain, è quasi identico all’SCT, le uniche differenze stanno nella lastra correttiva che diventa molto più spessa e, nello specchio secondario attaccato ad essa, perchè al suo posto invece troverai solo un’area argentata che direzionerà la luce verso il foro centrale dello specchio primario.
I Maksutov che vedrai più spesso oscillano fra i 102 mm e i 180 mm di apertura, perchè la lastra essendo più spessa e quindi più pesante, è molto più difficile e costoso realizzarne una di grande dimensioni.
Probabilmente il più grande vantaggio che offre il design di un telescopio catadiottrico, è la possibilità di avere lunghezze focale molto lunghe in un tubo molto più corto. Perchè a differenza degli altri tipi di telescopio, il design catadiottrico piega (letteralmente) il percorso della luce all’interno del tubo.
Questo facilita moltissimo il trasporto, perchè uno Schmidt-Cassegrain da 200 mm avrà un tubo da soli 45 cm, rispetto ai circa 135 cm che avrebbe un dobsoniano della stessa apertura.
Purtroppo però a causa della lastra correttiva, sia il design del Maksutov che quello Schmidt-Cassegrain hanno un’ostruzione centrale, perciò proprio come nei riflettori parte della luce sarà bloccata da essa.
Invece, coi rifrattori ha in comune l’immagine corretta dall’alto verso il basso ma inverta a destra a sinistra.
- Sono molto versatili. Ottimi sia per osservare il cielo profondo, i pianeti e la Luna e sia per l'Astrofotografia.
- Eccellente qualità ottica su tutto il campo visivo.
- Il trasporto è altamente agevolato grazie al design compatto.
- La maggior parte degli SCT e MCT sono motorizzati.
- Non richiedono una manutenzione periodica troppo frequente, perchè hanno comunque bisogno di essere ri-collimati ma molto, molto meno rispetto ai riflettori.
- Sono particolarmente adatti all'Astrofotografia, sia con una DSLR sia con una CCD.
- Costano più degli altri 2 tipi di telescopi in termini di apertura. Soprattutto a causa della lente correttiva.
- Le montature possono essere molto pesanti, fai attenzione al peso totale dell'intero telescopio prima di acquistarlo, per valutare se il trasporto sarà fattibile o meno.
- Visto che il tubo ottico è chiuso, hanno bisogno di più tempo per raffreddarsi a temperatura ambiente.
Differenze fra il Telescopio Catadiottrico e Riflettore
Mettiamo subito a confronto questi 2 (3) tipi di telescopio astronomico.
Un telescopio riflettore newtoniano con apertura di 200 mm, rapporto focale di f/6 e quindi una lunghezza focale di 1200 mm, avrebbe un tubo ottico lungo circa 121 cm e peserebbe circa 9 Kg.
Uno Schmidt-Cassegrain con la stessa apertura, rapporto focale di f/10 e una lunghezza focale di 2000 mm, avrebbe un tubo lungo 43 cm con circa 5.5 Kg di peso.
Invece, un Maksutov-Cassegrain da f/15, stessa apertura ma con 2700 mm di lunghezza focale, avrebbe un tubo che pesa circa 7 Kg e lungo 56 cm.
Da come hai potuto leggere, in entrambi i design catadiottrici c’è una notevole ottimizazione delle dimensioni, però questo risparmio porta delle conseguenze:
- Il costo per millimetro di apertura è molto più alto per i telescopi catadiottrici.
- Una lunga lunghezza focale, significa avere un campo visivo più ristretto, questo vuol dire che un newtoniano con la stessa apertura avrà un campo visivo molto più ampio.
Quale dei 3 tipi di Telescopio Raccoglie più Luce?
Per rispondere questa domanda basta guardare lo schema di funzionamento di ognuno dei 3 tipi di telescopio.
Perchè i rifrattori sono gli unici a non avere un’ostruzione centrale, come lo specchio secondario per i riflettori o la lastra correttiva per i catadiottrici.
Perciò un telescopio rifrattore con un’apertura più piccola raccoglie, effettivamente, tanta luce quanto ne raccoglierebbe un riflettore o catadiottrico più grande.
Troverai diverse opinioni in giro per intenet, ma sono 2 gli schieramenti principali, c’è chi dice che i rifrattori hanno un “vantaggio” di circa 25 mm e altri che dicono che invece sia di 50 mm.
Se vuoi un mio parere personale, sono più propenso a pensare che il vantaggio sia solo di 25 mm, ma sono sicuro che un giorno potrai trarre le tue conclusioni a riguardo.
IN CONCLUSIONE
Quindi Quale dei 3 Tipi di Telescopio Dovresti Scegliere?
Premetto che tutti e 3 fanno bene quello per cui sono stati costrutiti : raccogliere la luce.
Ognuno di loro può essere usato per osservare i pianeti o il cielo profondo e tutti e 3 possono essere usati anche di giorno con i giusti accorgimenti.
Fino a qua ci siamo, ma andiamo per ordine.
I telescopi rifrattori e riflettori, non avendo lunghezze focale molto lunghe che significa avere un campo visivo più ampio, di solito sono più adatti per gli oggetti del cielo profondo più grandi.
I telescopi catadiottrici invece, avendo lunghezze focale molto lunghe hanno un campo visivo più ristretto, rendendoli perciò più adatti per l’osservazione planetaria, lunare o degli oggetti del cielo profondo più piccoli.
In fin dei conti, non sono così diversi fra di loro.
Però, i catadiottrici, proprio grazie ai loro alti rapporti focali (f/8 a f/15), non necessitano di oculari troppo costosi o di altissima qualità, perchè il loro design ti offre già immagini molto nitide su tutto il campo visivo.
Questa cosa per esempio non può essere detta per i rifrattori o riflettori, che rispettivamente, devono pensare all’aberrazione cromatica e al coma.
Ma per il trasporto, ti raccomando di scegliere o un piccolo rifrattore o un piccolo catadiottrico.
Insomma, c’è ne per tutti i gusti e per tutte le esigenze.
Se sei alle prime armi, anzi, se sei al primo telescopio, basta sceglierne uno che sia di alta qualità e che sia adatto a ciò che vuoi osservare di più, perchè man mano che diventerai più esperto acquisterai anche altri tipi di telescopio.
L’universo è infinito e non riuscirai a vederne tutte le meraviglie usando un solo tipo, ricorda che:
Non importa fino a dove arrivi, l’importante è fare il primo passo.
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3 commenti su “I 3 Tipi di Telescopio Astronomico – Quale Scegliere?”
Articolo molto interessante
Ben fatto e molto chiaro e semplice
Grazie
ottima presentazione.Grazie
Grande !! finalmente sono arrivato a capire i telescopi, spiegato benissimo, se devo dare un valore da 1 a 10 il mio voto è 12.
Ho visitato parecchi link ma mancava sempre di capire qualche cosa.
GRAZIE!