Telescopio refractor

Un telescopio refractor es un instrumento óptico utilizado en astronomía y otros finas que capta la luz de los objetos y la transmite a través de lentes hasta que nos llega al ocular para que podamos observarla. El telescopio refractor es el primero de la historia, y durante muchos años en único que se ha utilizado hasta que se inventó el telescopio reflector.

La historia del refractor

¿Cuál fue el primer telescopio y quién lo construyó?

No sabemos a ciencia cierta quién inventó el primer telescopio de la historia pero el primero del que tenemos noción, es el llamado refractor Galileano y era la versión mas básica de un refractor.

Funcionaba con dos lentes, una cóncava y otra convexa que atraían la luz de los astros y la concentraban en el ocular. A pesar de tener una potencia bastante limitada en comparación con los instrumentos que tenemos hoy en día, Galileo Galilei fue capaz de ver la luna y los satélites de Júpiter. 

¿Cómo evolucionó el telescopio reflector?

Algo más tarde, un astrónomo alemán llamado Johannes Kepler hizo mejoras al diseño original de Galileo Galilei logrando el que se conoce como refractor Kepleriano. En este caso, en lugar de usar una lente concava, se utilizan dos lentes convexas y este detalle hizo que mejorara enormemente la calidad de la imagen. 

El telescopio Kepleriano tenía la desventaja de que la imagen aparece al revés, pero a pesar de este detalle se ha convertido en el diseño en el cual se basan los telescopios refractores modernos.

Pero ambos modelos tenían en común que contaban con aberración cromática. Esto es debido a que cuando vemos una luz blanca, como la del sol, en realidad estamos viendo distintos rayos de luz de varios colores. Cuando la lente del telescopio no es capaz de unir todos estos colores en un mismo punto, veremos halos de color alrededor de los objetos luminosos.

Otro problema de los refractores es la aberración esférica. En este caso los rayos de luz que atraviesan los bordes de la lente objetivo, son llevados a un foco diferente que aquellos que atraviesan el centro. Esto resulta en una imagen algo borrosa y poco nítida.

Ambas aberraciones de la imagen pueden ser mejoradas si aumentamos la distancia focal, es decir la distancia que recorre la luz en el telescopio. Es por ello que los refractores han sido tradicionalmente más largos que los reflectores.

Desde estos dos primeros diseños, el refractor Galileano y el Kepleriano, distintos inventores han contribuído a mejorar estos diseños hasta lograr los refractores que tenemos hoy en día. Veamos los más importantes:

  • Chester Hall desarrolla la lente acromática en 1733. Esta lente combina dos tipos de material para reducir la aberración cromática.
  • Pierre Louis Guinard experimentó con diversas mezclas de cristal y logró mejoras en la calidad de la imagen.
  • La primera lente apocromática es inventada en 1868 por Ernst Abbe, que trabajaba para Carl Zeiss Optical. Esta lente diseñada por Abbe es la primera de la historia en eliminar por completo la aberración cromática.

Este es solo un resumen de los avances más importantes que nos han llevado a los refractores actuales, capaces de producir unas imágenes que sorprenderían a cualquiera de los pioneros que han contribuido a su historia.

¿Cuáles son sus ventajas y desventajas?

VENTAJAS:
  • Los telescopios refractores aportan imágenes superiores a los reflectores de la misma apertura. Esto es por que la luz viaja en desde el objetivo hasta el ocular sin encontrar ningún obstáculo. En los telescopios reflectores y catadióptricos parte de la luz se pierde. Los refractores aportan una imagen con mejor calidad y mayor contraste.
  • Los refractores son los mejores telescopios para ver la luna y sus detalles. Al mostrar más detalle y mas contraste, podrás explorar los cráteres de la luna y sus montañas con gran calidad de la imagen.
  • También son la mejor opción de telescopio para ver planetas, por el mismo motivo, mayor contraste y mayor capacidad de mostrar detalles.
  • Una gran ventaja de los refractores es que son más resistentes. Su tubo está cerrado del exterior lo que hace que esté protegido de la suciedad o la humedad.
  • Aguantan años sin tener que colimarlos.

INCONVENIENTES:
  • La principal desventaja es que cuentan con una apertura menor que los reflectores. Esto los hace menos aptos para ver imágenes de cielo profundo como nebulosas, ya que esto requiere aperturas más potentes.
  • Los refractores tienen tubos más largos que otros modelos. Esto no tiene que ser un problema de por sí, pero tendrás que tener en cuenta tu situación: dónde vas a almacenar y cómo vas a transportar tu telescopio. Si necesitas algo ligero que puedas coger y llevarte sin más, quizás no sea la mejor opción para ti.
  • Los refractores son más caros que reflectores de la misma apertura, sobre todo los apocromáticos que pueden llegar a ser prohibitivos. Aunque hoy en día cada vez más marcas intentan sacar modelos que sean más económicas y es posible iniciarse en la astronomía con un refractor más modesto, si que es cierto que un reflector te dará mas apertura por el mismo presupuesto.

¿Cuáles son los tipos de telescopios refractores que existen?

Nos encontramos dos tipos de telescopios refractores, los acromáticos y los apocromáticos. Antes hemos visto que uno de los principales inconvenientes de los telescopios refractores que cuentan con aberraciones cromáticas. Los refractores acromáticos y apocromáticos han sido inventados para reducir o eliminar este problema.

Refractor acromático

refractor acromático: elimina la aberración cromática

Técnicamente la palabra acromático quiere decir que no hay una separación de color, es decir que la luz se refracta como un único color blanco sin que aparezcan halos de color rojo y azul alrededor de objetos brillantes.

Las lentes de los refractores acromáticos están especialmente diseñadas para unir el color rojo y azul en un mismo punto, reduciendo así enormemente la aberración. 

En telescopios con una relación focal de 15 o más esta aberración queda prácticamente eliminada. Incuso en telescopios con una relación focal de 10, aunque sigue siendo apreciable no resulta molesta. A este resto de falso color se le llama aberración cromática residual.

Para que esta aberración no resulte molesta, es recomendable que un refractor acromático cuente con una relación focal mínima de 0.12 veces la apertura (en milímetros).

Los refractores acromáticos son un punto de partida para astrónomos principiantes, ya si es un buen modelo contará con una buena calidad de imagen a no muy alto precio

Refractor apocromático

refractor apocromático: elimina toda la aberracion cromática

Los refractores apocromáticos van todavía un paso más allá logrando eliminar toda aberración cromática. Para ello utilizan lentes objetivos con varios elementos que minimizan la dispersión de la luz gracias a un tipo de cristal especial (normalmente fluorita) y por tanto son capaces de concentrar las distintas ondas de colore en un mismo punto.

La lente apocromática cuenta con la gran ventaja de permitir fabricar un telescopio con una relación focal menor sin que esto perjudique a a calidad de la imagen.

Los refractores aprocromáticos están considerados entre los mejores telescopios por producir unas imágenes claras, sin aberración cromática y rica en detalles y contraste. 

Por supuesto los refractores apocromáticos también tienen sus desventajas. Una de ellas es que las lentes que usan fluorita tienden a tardar más tiempo en ajustarse a los cambios de temperatura. Esto no es un gran problema, pero es bueno tenerlo en cuenta.

Otro punto negativo es su alto precio. Fabricar lentes que eliminen por completo la aberración cromática es costoso y por tanto un refractor apocromático puede llegar a costar el doble que un acromático. Por otro la calidad de la imagen normalmente hace que merezca la pena su precio si eres un astrónomo ya más experimentado y buscas un instrumento con una calidad top.

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