Colimação é o nome que damos ao processo de alinhamento dos componentes ópticos (espelhos) dos telescópios.
Para que o telescópio forneça boas imagens, além de uma excelente óptica, seus espelhos devem estar muito bem alinhados.
Os espelhos dos telescópios refletores são sustentados por suportes que apresentam molas e parafusos de ajustes responsáveis pelo alinhamento da óptica.
Um telescópio sem alinhamento óptico fornece imagens deformadas
comprometendo e muito a observação. As estrelas não se mostram como
pontos de luz e os detalhes dos planetas são totalmente perdidos.
Os esquemas abaixo mostram o processo de alinhamento dos espelhos primário e secundário de um telescópio newtoniano.
Alinhando o espelho secundário newtoniano
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O primeiro espelho a ser alinhado é o secundário.
A colimação é feita através do focalizador do telescópio (sem a lente ocular) e para um alinhamento correto é necessário uma referência para determinar
o centro do tubo. Podemos utilizar como referência dois fios ou
barbantes esticados em forma de cruz, de modo que o cruzamento destes
fios fique bem no centro do tubo do telescópio. Estes fios
são fixados na extremidade do tubo onde é colocado o espelho primário
e para isso é necessário retirar o espelho para que a extremidade
do tubo fique aberta. Use fita adesiva para fixar os fios. Coloque
uma das extremidades do fio sobre a superfície externa do
tubo e a fita adesiva para a fixação. Repita esta operação para
cada extremidade dos fios e tenha o cuidado de manter o cruzamento
no centro do tubo.
Durante toda a colimação devemos deixar a linha de visão bem no
centro do focalizador do telescópio, como mostra a figura 1. Em seguida vemos como a referência (os fios em forma de cruz) está em relação ao focalizador. A figura 2
mostra o espelho secundário (em azul) refletindo a imagem
da extremidade do tubo com os dois fios. Vemos que os fios estão
deslocados para um dos lados do secundário. Isto representa uma
falta de alinhamento e para a sua correção é necessário um pequeno
giro até que os fios fiquem no centro do espelho. Na figura 3
temos ainda uma pequena falta de colimação, pois os fios ainda não
estão no centro da parte circular. Agora a correção é feita apertando
ou soltando um dos três parafusos de ajuste do suporte do
espelho secundário. Finalmente vemos na figura 4
o espelho secundário totalmente alinhado com os fios exatamente
posicionados no centro.
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Secundário com falta de alinhamento (esquerda) e à direita espelho com bom alinhamento óptico.
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Alinhando o espelho primário newtoniano
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Com o espelho secundário bem alinhado o próximo passo é o
alinhamento do espelho principal do telescópio. Colocamos novamente o espelho no tubo do telescópio e através do
focalizador vemos como está o alinhamento, como mostra a figura 1
.
Neste caso vemos o espelho primário (representado pela cor azul), uma área quadrada (o secundário) e as três hastes do
suporte do secundário. Nas figuras 2 e 3
temos exemplos de falta de alinhamento do espelho primário. Vemos
que o secundário (área quadrada) não está no centro da área circular
azul e que as hastes do suporte do secundário apresentam
tamanhos diferentes.
O alinhamento do espelho é feito soltando ou apertando um dos três
parafusos ou porcas de ajuste do suporte do espelho primário.
Na figura 4
temos o espelho primário e todo o telescópio perfeitamente colimado.
Vemos o espelho secundário no centro e as hastes de seu suporte
com tamanhos iguais.
Em newtonianos de razão focal pequena, como um F/D=5, é recomendado fazer um ajuste fino do alinhamento na prática, ou seja, observando algum objeto celeste (uma estrela ou planeta) e atuar no ajuste do espelho primário.
Assim é possível obter um alinhamento ainda mais perfeito e o resultado é uma imagem mais precisa.
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À esquerda o primário com bom alinhamento e a direita a óptica com falta de alinhamento.
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Alinhando o telescópio cassegrain
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Apesar de apresentar uma óptica mais complexa que o newtoniano o alinhamento óptico do cassegrain não é tão complicado.
Os suportes dos espelhos primário e secundário do cassegrain também apresentam os mesmos parafusos de ajuste existentes no newtoniano. Ao contrário do telescópio newtoniano, onde é recomendado alinhar primeiramente o espelho secundário e depois o primário, no cassegrain é possível fazer o alinhamento com ambos os espelhos já instalados no tubo.
Para aferir o alinhamento retiramos a ocular do focalizador do telescópio e observamos o aspecto do alinhamento.
A fotografia 1 mostra a óptica cassegrain totalmente alinhada com o espelho secundário situado bem no centro (círculo escuro) e as três hastes do suporte do secundário com comprimentos iguais.
A imagem número 2 mostra o espelho primário com falta de alinhamento óptico. Vemos o espelho secundário deslocado e as hastes de seu suporte com dimensões diferentes.
É possível notar também a parede interna do tubo do telescópio. Para corrigir a falta de colimação basta atuar no ajuste do suporte do espelho principal.
Finalmente a imagem 3 mostra agora a falta de alinhamento no espelho secundário. Vemos também o espelho secundário e as hastes de seu suporte deslocados do centro.
O alinhamento é feito por meio dos parafusos de ajuste do suporte do espelho secundário.
Sequência de alinhamento do telescópio cassegrain.
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Ajuste da posição do foco
Ao montar o telescópio cassegrain pela primeira vez muitas vezes o foco do telescópio não fica na posição correta.
O correto é deixar o foco do telescópio dentro da amplitude de deslocamento do focalizador.
Quando isso ocorre é possível focalizar as imagens com várias oculares atuando no focalizador.
Mas quando o foco não fica na posição correta não é possível focalizar as imagens, pois o deslocamento do focalizador não é o bastante para atingir o foco do telescópio.
Foco posicionado antes do focalizador
Foco posicionado depois do focalizador
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O esquema
ao lado mostra a trajetória da luz refletida pela óptica do telescópio. Neste caso vemos que o foco do telescópio encontra o eixo óptico antes do focalizador, ou seja, o foco do telescópio está deslocado para dentro.
Assim não é possível obter imagens focalizadas, pois o foco da ocular não consegue atingir o foco do telescópio.
Para resolver o problema basta aproximar um pouco os espelhos. Ao aproximar os espelhos o foco do telescópio vai se formar um pouco mais para trás e assim mais próximo do focalizador.
A aproximação dos espelhos pode ser feita nos parafusos de ajuste do suporte do secundário ou do suporte do espelho primário.
Este ajuste é da ordem de alguns milímetros. Ao aproximar o secundário, alguns milímetros do espelho primário, a posição do foco do telescópio sofre uma variação da ordem de alguns centímetros.
Devido a essa característica não é necessário deslocar todo o suporte do secundário.
No outro esquema temos a situação inversa com o foco do telescópio depois do focalizador
e neste caso também não é possível obter imagens focalizadas. O problema é facilmente resolvido aumentando um pouco a distância entre os espelhos.
À medida que afastamos um espelho do outro, o foco do telescópio se desloca para dentro, ou seja, vai assumir uma posição onde é possível o foco da ocular encontrar o ponto focal do telescópio.
Nesse caso o ajuste também é da ordem de alguns milímetros e também é feito atuando nos parafusos de ajuste da aranha ou no suporte do espelho primário.
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