10. Telescopios: mecánica

Por David Galadí Enríquez

Un telescopio no es tan solo su parte óptica, tratada en el capítulo anterior. Cualquiera de estos instrumentos no serviría para nada si no se colocara sobre un sistema de soportes y ejes que permita apuntarlo al lugar del cielo elegido. Además, la rotación de la Tierra arrastra consigo todo lo que reposa sobre ella, de manera que el apuntado de los telescopios no se mantiene fijo y siempre, siempre, se requiere algún recurso para compensar el giro del planeta. La parte mecánica de los telescopios merece tanta atención como la óptica. Una buena óptica merece un buen soporte.

La montura

Quien haya seguido todas las entregas anteriores de esta guía de iniciación es posible que ya se haya enfrentado al manejo de algún telescopio. En el capítulo 8 animábamos a tomar el primer contacto con estos aparatos para observar la Luna y ya entonces advertíamos de dos dificultades. La primera está en el reducido campo de visión de los telescopios astronómicos, lo que hace difícil apuntarlos a los objetos que se desea observar y requiere utilizar un telescopio auxiliar, el buscador, que además hay que alinear previamente (el mismo capítulo explicaba cómo hacerlo, algo que requiere un poco de práctica). La segunda dificultad se debe al movimiento de rotación de la Tierra. Este movimiento, tratado a fondo en el capítulo 4, arrastra cualquier cuerpo celeste fuera del campo de visión en cuestión de segundos, un par de minutos a lo sumo, y supone uno de los inconvenientes principales con los que hay que luchar para conseguir una observación eficaz y cómoda.

Podemos imaginarnos los problemas prácticos a los que tuvo que enfrentarse Galileo Galilei cuando apuntó sus primeros telescopios al cielo en el año 1609. Aquellos cacharros primitivos ofrecían unas imágenes repletas de aberraciones y tenían un campo de visión muy reducido. Se trataba de tubos largos muy sensibles a vibraciones o al viento, y por entonces nadie tenía experiencia construyendo soportes especiales, así que Galileo tuvo que apañarse como pudo apoyando los tubos en armazones improvisados a los que los ataba como buenamente podía. Mirar por aquellos telescopios era tan complicado como interpretar las imágenes temblorosas y difuminadas que arrojaban, lo que explica que hubiera personas que, incluso habiendo puesto el ojo en ellos, fueran incapaces de percibir, ver o entender lo que Galileo describía.

Aunque nuestros telescopios de ahora produzcan imágenes ópticamente perfectas, siguen teniendo campos de visión minúsculos, son sensibles a la vibración y al viento y están sujetos a la rotación de la Tierra como en tiempos de Galileo. Por suerte, ya no tenemos que improvisar y las empresas que producen telescopios los suministran instalados sobre unos soportes maravillosos, sistemas mecánicos que constan de varios ejes móviles apoyados sobre trípodes o columnas que hacen la observación viable y cómoda. Estos sistemas de ejes reciben el nombre de monturas, y las hay de varios tipos.

Por un lado conviene distinguir las monturas manuales de las automatizadas. En las primeras todas las operaciones (apuntado, compensación de la rotación) se hacen a mano, como su propio nombre indica, mientras que las segundas cuentan con distintos grados de «inteligencia» que pueden ir desde solo compensar la rotación hasta apuntar a los cuerpos celestes mediante un ordenador y motores, de un modo robotizado.

Por otro lado clasificamos las monturas según la disposición de sus ejes en dos grandes categorías, las horizontales y las ecuatoriales.

Todas las posibles combinaciones de estos cuatro tipos conducen a monturas con características distintas que hay que valorar para cada aplicación y según los intereses de cada persona. Vamos a dedicar a ello el resto de este capítulo.

Tras haber estudiado la parte óptica de los telescopios en el capítulo anterior, y habiendo tratado las monturas en este, terminaremos la entrega con algunos comentarios acerca de la pregunta eterna que siempre hacen todas las personas que se quieren iniciar en astronomía práctica: ¿qué telescopio me compro? A diferencia de lo que se hace a veces, en esta guía de inicio sí nos vamos a mojar y formulamos algunas recomendaciones bastante concretas.

Si un eje de giro es vertical: montura horizontal

Todas las monturas para telescopios cuentan con dos ejes perpendiculares entre sí, que permiten girar el aparato en dos ángulos, lo cual basta para apuntarlo hacia cualquier punto de cielo.

El sistema en apariencia más simple es el que cuenta con un eje vertical. Al girar alrededor de este eje el telescopio se mueve «derecha-izquierda». Como el otro eje debe ser perpendicular al anterior, estará siempre en disposición horizontal y al girar a su alrededor el telescopio se acciona «arriba-abajo».

Figura 1. Esquema simplificado de telescopio sobre montura horizontal. Los ejes de giro son vertical y horizontal y el telescopio se mueve «arriba-abajo» e «izquierda-derecha». Vea ejemplos de monturas horizontales reales (manuales o automatizadas) en las figuras 4, 7 y 9 de este artículo.

Cualquier sistema basado en este diseño recibe el nombre de montura horizontal, aunque todavía encontramos, con cierta frecuencia, denominaciones algo más rebuscadas: montura altacimutal o, incluso, montura acimutal. Todo es lo mismo.

La simplicidad mecánica de este sistema lo hace también menos aparatoso, comparado con otros montajes, y lleva a reducir el peso y el precio. Sin embargo, optar por este diseño supone trasladar la complejidad al modo de manejo. Veamos por qué.

En la entrega 4 vimos que la rotación terrestre hace que los astros recorran en el cielo trayectorias oblicuas. Se llama seguimiento a la acción de compensar la rotación terrestre con un telescopio. Entonces, si se apunta a una estrella con un telescopio con montura horizontal, para efectuar el seguimiento hará falta, en general, aplicar movimientos simultáneos en los dos ejes, en direcciones que cambian con el apuntado y con ritmos que también son variables. Esto resulta bastante complicado en monturas horizontales manuales pero está bastante bien resuelto en las automatizadas, como veremos más adelante.

Si un eje de giro apunta al polo celeste: montura ecuatorial

La montura ecuatorial equivale a tomar una horizontal e inclinarla, de manera que el eje que antes era vertical ahora quede apuntando al polo celeste visible desde el lugar de observación. En contra de lo que pudiera pensarse, este tipo de dispositivos existe desde hace mucho tiempo y está documentado su uso incluso con instrumentos astronómicos de antes de la era telescópica, para medir ángulos y posiciones celestes mediante grandes círculos graduados que se empleaban a simple vista.

En este sistema el eje que apunta al polo se llama eje polar, por motivos bastante obvios, mientras que el otro eje, al ser perpendicular al primero, queda contenido en el plano del ecuador celeste, lo que le vale el nombre de eje ecuatorial, aunque también se suele llamar eje de declinación.

Figura 2. Esquema simplificado de telescopio sobre montura ecuatorial. Los dos ejes apuntan ahora al polo celeste (eje polar, P) y al ecuador (eje ecuatorial, E). El telescopio se mueve «norte-sur» y «este-oeste». Este sistema simplifica el seguimiento de los astros (compensación de la rotación terrestre). Vea ejemplos de monturas ecuatoriales reales (manuales o automatizadas) en las figuras 3, 6, 8 y 9 de este artículo.

Los movimientos «izquierda-derecha» y «arriba-abajo» de la montura horizontal se convierten ahora en giros «este-oeste» y «norte-sur», respectivamente. Esto resulta muy adecuado a la hora de identificar los puntos cardinales en el campo de visión, por ejemplo, algo casi imposible con una montura horizontal. Además, y aquí reside la utilidad práctica más importante de este tipo de sistemas, en la montura ecuatorial se convierte en un gesto trivial el seguimiento, es decir, la compensación de la rotación terrestre: basta un giro simple, con velocidad angular constante, en torno al eje polar para seguir cualquier astro de manera indefinida. Esto se puede hacer manualmente, actuando sobre un mando o ruedecita de vez en cuando, pero también resulta sencillo encargar este trabajo a un motor de seguimiento, que en los tiempos históricos de los grandes telescopios refractores consistía en un dispositivo mecánico de relojería.

Finalmente, las monturas ecuatoriales están orientadas de manera que sus ángulos de giro coinciden con las coordenadas celestes de los astros tal y como constan en los mapas y los catálogos. Esto facilita localizar los objetos que se pretende observar cuando el manejo es manual, aunque no supone una ventaja clara frente al sistema horizontal en equipos automatizados.

Si instalar correctamente una montura horizontal es muy sencillo, pues basta un nivel de burbuja para que el eje vertical quede bien colocado, en cambio, orientar como es debido una montura ecuatorial requiere dominar un procedimiento llamado puesta en estación y que consiste en asegurarse de que el eje polar apunte de verdad al polo celeste visible desde el lugar de observación.

Figura 3. Izquierda: vista detallada de una montura ecuatorial sencilla. El eje polar se señala en rojo, mientras que el ecuatorial aparece en verde. Obsérvese, bajo el eje polar, la escala para el ajuste de la latitud. La montura es manual, como lo indica la presencia de círculos graduados. El pequeño telescopio buscador de la polar, señalado con una flecha, está alojado en el interior del eje polar, y sirve para facilitar y hacer más precisa la puesta en estación, es decir, el proceso de alinear el eje polar con el polo celeste. Derecha: campo de visión de un buscador de la polar sencillo. Existen varios diseños y el modo de uso puede depender del modelo, pero en todos los casos se trata de situar los astros cercanos al polo celeste (norte o sur) en posiciones determinadas, marcadas en el plano focal del instrumento. Este modelo es apto solo para el hemisferio boreal, pero otros incluyen marcas utilizables también en el sur, con la constelación del Octante.

El primer paso de la puesta en estación requiere que el eje polar esté inclinado sobre la horizontal un ángulo igual a la latitud del lugar, porque ese es el ángulo que media entre el horizonte y el polo, como indicamos ya en el primer capítulo de esta serie. Con este fin, las monturas ecuatoriales llevan un sistema de tornillos y escalas que facilitan el ajuste (figura 3).

A continuación hay que girar todo el sistema hacia la región del polo celeste, norte o sur, según el hemisferio donde se resida. Un ajuste fino debe culminar con el eje polar bien orientado, aunque los pasos finales pueden depender del diseño concreto de la montura. Las mejores monturas ecuatoriales llevan dentro del eje polar un telescopio auxiliar, el buscador de la polar, que incorpora en el plano focal una serie de diagramas y crucetas que facilitan apuntar al polo visible con una precisión suficiente (figura 3). Suele haber diferencias entre unos modelos y otros, por lo que conviene estudiar las instrucciones de cada montura específica. Para la observación visual no hay que obsesionarse con una precisión extrema, pero también es verdad que no se aprovecharán bien las ventajas de una montura ecuatorial si la puesta en estación se hace con poco cuidado.

Monturas manuales y automatizadas

Una montura que no disponga de ningún mecanismo automático pertenece, claramente, al grupo de las manuales. Muchos telescopios sencillos de iniciación van sobre ejes y soportes en los que todos los movimientos se deben accionar a mano, se trate de sistemas ecuatoriales u horizontales.

En el otro extremo tenemos las monturas, tanto horizontales como ecuatoriales, equipadas con motores, codificadores y electrónica compleja para que todas las acciones se ejecuten de manera autónoma: tanto el apuntado como el seguimiento. Estos son los sistemas automáticos de verdad, equipos que hace unos años se denominaban monturas go-to.

Entre estas dos categorías encontramos monturas intermedias que llevan uno o varios motores pero que carecen de verdadera inteligencia. Por ejemplo, hay monturas sencillas de tipo ecuatorial que solo tienen un motor (hoy día, eléctrico) para el seguimiento. También hay monturas con motores para actuar sobre los dos ejes, pero sin procesador ni codificadores que gestionen el apuntado. Todos estos sistemas intermedios los vamos a considerar englobados dentro del grupo de las monturas manuales. En lo que sigue reservamos el término montura automatizada tan solo para las que incorporan control inteligente por medio de computadora, con independencia de que la computadora esté integrada en el sistema o se trate de un ordenador externo conectado al telescopio por cable o mediante enlace inalámbrico.

Combinación 1: montura horizontal manual

Vistos los tipos básicos, podemos ahora comentar una por una sus cuatro combinaciones posibles, con sus ventajas e inconvenientes. Vamos a empezar por el diseño más sencillo, el de las monturas horizontales totalmente manuales.

Hay telescopios muy pequeñitos y rudimentarios, casi de juguete (o, a veces, sin el casi), que van colocados sobre unos trípodes y soportes muy precarios que casi nunca dan buen resultado por su difícil manejo y su falta de estabilidad. Como, de todos modos, estos telescopios elementales nunca son recomendables ni siquiera desde el punto de vista óptico (no llegan a la abertura mínima necesaria para iniciarse en la afición), los podemos ignorar por completo.

Figura 4. Un telescopio reflector de tipo Newton sobre montura horizontal manual de diseño Dobson. Se trata de la única combinación horizontal+manual de amplio uso para la observación práctica.

Sin embargo, sí hay telescopios de abertura y prestaciones ópticas considerables que van montados en horizontal con ejes totalmente manuales. Se trata de las monturas conocidas como  Dobson, o dobsonianas, bastante frecuentes en telescopios reflectores de tipo Newton con aberturas en torno a los 20 centímetros.

La montura Dobson consiste en poco más que un cajón cuadrado que rota «izquierda-derecha» en torno a un eje vertical, y en el que se encaja el telescopio sobre dos rodamientos laterales que sirven para el movimiento «arriba-abajo». En los modelos manuales todo se acciona tirando del aparato así, con la mano, literalmente: no hay engranajes, controles o tornillos de ningún tipo y cuando se apunta a algún lugar el telescopio se mantiene quieto por la fricción de los rodamientos, sin sistemas de bloqueo o similares.

Está claro que la montura Dobson solo tiene sentido para telescopios en los que el ocular se coloque cerca de la entrada del tubo, y no detrás, para que quede a una altura adecuada. Por eso este estilo es todo un clásico para los diseños ópticos de tipo Newton. También el buscador se coloca en la parte alta del tubo, de modo que toda la acción se desarrolla en esa parte del aparato. Hay telescopios muy grandes, de hasta medio metro de abertura o más, sobre este tipo de montura. En el caso de estos ejemplares colosales suele ser necesario subirse a una escalera para acceder al ocular.

Para apuntar se agarra el tubo por el borde delantero y se arrastra hasta la posición deseada, sin más. Luego, el seguimiento se efectúa de un modo parecido: agarrando el borde del tubo y dando tironcitos y empujoncitos hacia acá o hacia allá, en un procedimiento que al principio parece difícil y desconcertante, pero en el que se adquiere práctica muy pronto.

No hay círculos graduados, no hay indicadores de ningún tipo: la única información disponible sobre el lugar al que se apunta es la que tenga quien observa. Muchas personas disfrutan observando el cielo con telescopios grandes sobre monturas dobsonianas, pero debemos tener en cuenta los requisitos para un uso eficaz de tales instrumentos.

En primer lugar, hay que conocer muy bien el cielo y aprender cómo apuntar a los objetos que se pretende observar. Los astros más brillantes se distinguen a simple vista y no suponen mayor problema, pero acceder a nebulosas o galaxias débiles, así como a estrellas dobles interesantes, se convierte en un desafío que se resuelve disponiendo de cartografía celeste de calidad y aplicando la técnica de las alineaciones estelares, star-hopping en inglés. Consiste este método en acceder a los objetos deseados partiendo de otros cercanos y fáciles de identificar, a partir de los que se va siguiendo un mapa que guía la vista de hito en hito hasta el destino final. El libro Star-Hopping, de Robert Garfinkle, es un clásico de esta técnica, aunque hay otros disponibles, por desgracia todos ellos en lengua inglesa (véase el apartado final de referencias).

Figura 5. Un ejemplo del tipo de indicaciones que suelen darse para explorar el cielo mediante la técnica de las alineaciones estelares (star-hopping), la única viable con monturas manuales sin círculos graduados. Hay personas que han adquirido una habilidad increíble en esta técnica, que permite conocer el cielo con gran detalle. Hay obras enteras dedicadas a las alineaciones estelares. Este ejemplo está tomado del libro de Garfinkle mencionado en el apartado de referencias.

Las monturas Dobson manuales son baratas y permiten invertir el grueso del dinero en la parte óptica del aparato que, además, al ser de diseño Newton puede contar con las características ópticas adecuadas para la observación de objetos muy débiles, es decir, gran abertura y pupila de salida grande (recordemos del capítulo anterior que para aprovechar toda la luz para objetos difusos la pupila de salida deber rondar los 6 milímetros). Sin embargo, no ofrecen ventajas claras para otros tipos de observación, como la Luna o los planetas, y se enfrentan siempre a la dificultad de que su modo de empleo requiere una gran experiencia. Muchísimas personas usan estos equipos y adquirir pericia en su manejo constituye un reto que es posible superar y que puede valer la pena. Nadie conoce el cielo mejor que las personas experimentadas en el uso de un gran reflector newtoniano sobre montura Dobson manual.

Aquí termina el catálogo de monturas horizontales manuales. Las hay para telescopios de juguete, nada recomendables, y existen en su versión Dobson para reflectores de tipo Newton de abertura considerable y buenas prestaciones ópticas, pero el mercado actual no ofrece monturas horizontales manuales genéricas para telescopios de tamaños intermedios, o de otros diseños ópticos.

Combinación 2: montura ecuatorial manual

Como bien lo demuestra el caso de la montura horizontal de tipo Dobson, no debemos pensar en los ejes de una montura como en objetos rígidos realmente existentes, porque a menudo no se materializan como tales. En los sistemas Dobson el eje vertical se traduce en un rodamiento central, mientras que el eje horizontal corresponde nada más que los dos muñones o rodamientos laterales en los que se apoya el tubo.

Hay una variedad desconcertante de monturas ecuatoriales para telescopios. En algunas de ellas los ejes existen como cilindros sólidos verdaderos, mientras que en otros son solo idealizaciones como en el diseño horizontal de Dobson. Pero en todos los casos conviene hacer un ejercicio de abstracción y buscar dónde están esos dos ejes perpendiculares entre sí, uno de ellos apuntando al polo celeste, para captar que, en el fondo, todas las monturas ecuatoriales son equivalentes desde el punto de vista geométrico, por muy distintas que parezcan en lo que se refiere a realización mecánica. Hay dos diseños principales de monturas ecuatoriales para telescopios pequeños y medianos: la montura de horquilla y la montura alemana.

Figura 6. Un telescopio catadióptrico sobre montura ecuatorial alemana totalmente manual. Su carácter manual se deduce de la presencia de los mandos de movimiento lento, esos objetos negros que se aprecian bajo la zona del ocular. La figura 8 muestra otras monturas ecuatoriales, pero automatizadas.

La montura de horquilla (figura 8, izquierda) se parece a una horizontal de Dobson que se hubiera inclinado hasta que el eje vertical apunte al polo. Esto realmente no se puede hacer porque las Dobson están diseñadas para operar en vertical y cualquier intento de inclinarlas tanto estará condenado al desastre. Pero desde un punto de vista mecánico se puede entender la analogía. El eje vertical se convierte ahora en un eje inclinado, que puede «materializarse» en forma de un tambor más o menos grande, y sobre este eje hay una horquilla en la que se apoya el telescopio. El tubo óptico debe dar la vuelta entera dentro de la horquilla, por lo que este diseño se aplica solamente a sistemas de tubo corto, es decir, los telescopios catadióptricos de tipo Schmidt o, con menos frecuencia (porque son algo más largos), también los de tipo Maksútov.

En tiempos estas monturas manuales eran frecuentísimas, aunque incorporaban como único recurso no manual un motor para el seguimiento en el eje polar, lo que requería instalar baterías o disponer de un enchufe.

El diseño de horquilla hace muy difícil instalar en el sistema un buscador de la polar que facilite la puesta en estación. Aunque hay algunos accesorios para el alineamiento polar «fuera de eje», lo más habitual en estos montajes es utilizar el propio telescopio, y/o su buscador normal, como sistema para apuntar la montura al polo celeste.

La montura ecuatorial alemana (figura 3, figura 6, figura 8 derecha, figura 9 derecha) materializa el eje polar como un cilindro metálico verdadero en cuyo interior se puede alojar un buscador de la polar de verdad. Perpendicular a él se instala otro eje físico, el eje ecuatorial, que lleva el telescopio montado a un lado de manera asimétrica, lo que obliga a colocar un contrapeso en el otro costado. Esta es la única alternativa para tubos ópticos largos, que no pueden pasar por una horquilla. Resulta así la clásica montura tan característica de los grandes telescopios refractores clásicos. Aun así, la montura alemana se utiliza mucho hoy día en astronomía amater para instalar sobre ella telescopios de todos los diseños ópticos y tamaños.

Si las monturas de horquilla manuales suelen incorporar un motor para el seguimiento, aún es muy frecuente encontrar monturas alemanas cien por cien manuales, sin ningún tipo de motor o automatismo. Si se ponen bien en estación, basta accionar una sola ruedecita para compensar la rotación terrestre. De todos modos hay muchos modelos sin control inteligente pero que sí incluyen motores eléctricos en ambos ejes.

Esta guía de inicio se centra en la observación visual, sea a simple vista o con telescopio. En este tipo de uso solo hay dos diferencias significativas entre una montura horizontal y otra ecuatorial, si ambas son manuales. La primera, ya comentada, es la facilidad de seguimiento, sea con un motorcito o accionando una rueda: lo que con una montura Dobson puede ser una pesadilla se convierte en algo trivial con el sistema ecuatorial. La segunda diferencia consiste en que, si la montura ecuatorial está equipada con unos círculos graduados de calidad razonable (no siempre lo son), entonces se pueden utilizar para localizar objetos en el cielo, incluso de manera manual y artesana, a partir de sus coordenadas. En los tiempos de las monturas automatizadas, la localización de objetos celestes mediante círculos graduados ha pasado a ser poco más que una curiosidad excéntrica, pero en la bibliografía se pueden encontrar manuales que explican cómo proceder si se acepta el desafío.

Combinación 3: montura horizontal automatizada

El concepto es simple: se toma una montura horizontal manual y se equipa con los codificadores, motores y procesadores necesarios para que efectúe el apuntado y el seguimiento de manera autónoma. Otra cosa es su plasmación práctica, que ha tardado décadas en ofrecer resultados de calidad suficiente en productos fabricados en serie y no demasiado caros.

Hay ya en el mercado telescopios de tipo Newton con montura horizontal Dobson pero totalmente automáticos y que funcionan muy bien. Además, para otros diseños ópticos, tanto reflectores como refractores y catadióptricos, también existen sistemas de soporte horizontal automático.

Estos equipos pueden parecer la panacea: disponen de un mando que incluye toda un banco de datos de objetos celestes y se puede apuntar a cualquiera de ellos, a voluntad. Y, tras el apuntado, el propio sistema calcula los movimientos que hay que aplicar a ambos ejes para realizar un seguimiento perfecto sin intervención humana. La mayoría de sistemas admite también la conexión con una computadora desde la que se pueden enviar los comandos de una manera más cómoda que con la interfaz rudimentaria de botones y pantalla minúscula del mando. A veces es también posible el control inalámbrico, sea desde una computadora, desde una tableta o, incluso, mediante un teléfono celular.

Figura 7. Telescopios sobre montura horizontal automatizada. Izquierda: un sistema Dobson equipado con motores y computadora de control. Derecha: un catadióptrico (tipo Schmidt) sobre  montura horizontal de horquilla de gama alta, totalmente automatizada.

Sin embargo, no todo son ventajas. En primer lugar, el aparato automatizado requiere suministro eléctrico, lo que obliga a disponer de un enchufe cercano o, si la observación se realiza en el campo, a contar con baterías adecuadas. En segundo lugar, para que un telescopio así cumpla sus funciones a la perfección se requiere una inicialización rigurosa que no resulta muy diferente, en cuanto a dificultad y tiempo, a la puesta en estación de las monturas ecuatoriales clásicas.

En efecto, para que el telescopio apunte bien debe saber en qué emplazamiento está ubicado (coordenadas geográficas: longitud y latitud), qué hora es (con una precisión del orden de un segundo, a ser posible) y en qué orientación se encuentra respecto del firmamento. Lo más habitual es que los datos iniciales (coordenadas geográficas y hora) los proporcione el usuario al arrancar el equipo, pero la orientación del instrumento respecto del firmamento solo se puede resolver de manera interactiva, a través de un procedimiento ya previsto en el programa de control del telescopio y que requiere apuntar sucesivamente a varios astros conocidos distribuidos por todo el cielo. Los sistemas de inicialización más simples recurren a dos estrellas, que en los equipos más refinados se pueden incrementar hasta muchas más si así se desea, dependiendo de la precisión que se quiera alcanzar en el apuntado y el seguimiento.

En esta guía tratamos solo de observación visual, pero no está de más hacer constar que quien desee ir más allá y practicar la astrofotografía no puede recurrir para ello a una montura horizontal, aunque sea automática, porque el modo en que estos aparatos efectúan el seguimiento, aunque mantenga la estrella deseada en el centro del campo de visión, no compensa del todo la rotación terrestre en el sentido de que siempre aparece un efecto llamado rotación de campo: la escena gira en el plano focal del telescopio y las imágenes siempre salen movidas.

Combinación 4: montura ecuatorial automatizada

Al llegar hasta aquí tenemos un bagaje suficiente como para entender en qué consiste esta cuarta y última combinación. Tanto en el formato de horquilla como en el alemán, una montura ecuatorial automatizada se encarga de todo el trabajo de apuntado y seguimiento. Pero a los requisitos de suministro eléctrico ya mencionados de la montura horizontal automatizada, la ecuatorial añade una dificultad más: sigue siendo imprescindible ponerla en estación. Por tanto, una montura de este tipo requiere dos pasos de configuración. Primero hay que proceder a una puesta en estación clásica que alinee el eje polar con el polo celeste. Y, a continuación, hay que efectuar la inicialización en unas condiciones parecidas a las de las monturas horizontales, usando para ello como mínimo dos estrellas, y tras haber introducido los datos de longitud, latitud y hora.

Figura 8. Telescopios sobre montura ecuatorial automatizada. Izquierda: una montura ecuatorial de horquilla automática. Derecha: un catadióptrico de tipo Maksútov sobre una montura ecuatorial automatizada alemana muy sencilla que, de hecho, consiste en poco más que motorizar y automatizar la montura manual mostrada en la figura 6.

¿Qué ventaja tiene, entonces, un sistema de este estilo comparado con la combinación 3, es decir, la montura horizontal automática? Para observación visual, ninguna. Pero quienes se dedican a la astrofotografía no pueden prescindir de la montura ecuatorial porque es la única que elimina la molesta rotación de campo cuando se efectúa el seguimiento con tiempos de integración largos. Si su interés está en el asunto central de esta guía de iniciación, la observación visual, ciertamente no encontrará usted ninguna ventaja en un sistema ecuatorial automático. También conviene saber que las monturas ecuatoriales son más complejas desde el punto de vista mecánico, lo que las hace más caras que las horizontales, y que las de tipo alemán implican además un contrapeso que puede alcanzar una masa considerable, algo que va en contra de su portabilidad si van a usarse en el campo.

Otros requisitos para una montura de calidad

Con independencia del diseño, una montura de calidad para un telescopio debe cumplir otros requisitos imprescindibles. El principal es el de la solidez. Nunca se insistirá lo suficiente en este aspecto. Un telescopio ópticamente perfecto se convierte en un trasto inútil si se coloca sobre un soporte que vibre con la brisa más ligera, con cualquier toque (para enfocar, para cambiar un ocular, para refinar el apuntado, para hacer el seguimiento manual). Hay monturas tan inestables que vibran incluso por el simple hecho de caminar a su alrededor. Cuando adquiera su telescopio asegúrese de que la montura esté bien dimensionada para el tubo óptico y nunca dude en que también la parte mecánica de su instrumento merece una cierta inversión económica.

Otros requisitos son menos importantes, pero muy aconsejables. En caso de que se trate de una montura que requiera cables (por ser automática o por tener motor de seguimiento) y alimentación, no está de más comprobar cómo se conectan, por dónde pasan y si su manejo es cómodo. Aunque puede parecer poco relevante, de noche hay que tener los oculares y otros accesorios en algún lugar donde estén a la vez seguros y a mano, y no todas las monturas disponen de una bandeja para colocalos que cumpla esas condiciones.

La montura puede apoyarse sobre un trípode o sobre una columna metálica. Las columnas no son nada fáciles de trasladar y deben reservarse para observatorios fijos. Los trípodes deben ser estables y robustos pero, al mismo tiempo, plegables hasta un punto que los haga fáciles de almacenar y trasportar.

¿Qué telescopio me compro para iniciarme?

He aquí la pregunta del millón. Cuando alguien adquiere algo de interés por la astronomía práctica, siempre llega el momento, antes o después, en que se plantea esta duda. Y en este mundillo cunde una tradición muy curiosa, que consiste en contestar casi siempre a esta pregunta con otra pregunta más:

—Quiero comprarme un telescopio para iniciarme, ¿cuál elijo?
—Pues depende, ¿para qué lo quieres?

Es cierto que esa respuesta que devuelve la pregunta de vuelta suele ser bienintencionada, porque pretende aclarar en qué campo de observación especializada (objetos difusos, Sistema Solar, astrofotografía) tiene más interés la persona en cuestión. Pero olvidamos, al parecer, que quien pregunta ya nos ha dicho lo más importante: «Para iniciarme». No es razonable esperar que una persona que se inicia sepa de antemano qué tipo de observación le va a parecer más interesante. Aquí vamos a aceptar el desafío y vamos a entrar en recomendaciones concretas basadas en el perfil habitual de la persona no iniciada y que, según nuestra experiencia, cumple con los tres rasgos siguientes:

  1. Aspira a un aparato ligero, fácil de trasladar y de guardar en casa cuando esté recogido.
  2. La persona principiante necesita que su telescopio requiera las mínimas tareas de mantenimiento.
  3. Un telescopio demasiado pequeño o simple no cubrirá las expectativas y conducirá a la decepción y el abandono: hay que alcanzar unas prestaciones mínimas indispensables.

El punto primero se defiende por sí solo y nos lleva a descartar telescopios demasiado grandes, aparatosos o pesados. Empezar a manejar un telescopio supone ya de por sí un desafío que, si además se complica con montajes y desmontajes eternos y movimiento de piezas grandes y pesadas, puede destruir la afición y el interés. El primer telescopio debe caber, recogido, en un armario cualquiera de casa, y tiene que ser posible trasladarlo en el automóvil familiar como un bulto más. Por otra parte, la iniciación se efectúa a menudo desde el balcón de casa, o la azotea del bloque de viviendas, por lo que el telescopio ideal tiene que poder usarse en espacios como esos y tiene que caber bien en el ascensor sin tener que organizar una expedición científica cada vez que se quiera ver la Luna.

El punto segundo nos parece crucial. El mantenimiento más frecuente de un telescopio para observación visual no es otro que el alineado de las partes ópticas (colimación). Y esta labor no resulta sencilla en absoluto, pues forma parte de las técnicas avanzadas que solo llegan a dominarse con tiempo y ayuda de gente experta. Los telescopios de tipo Newton pierden la alineación óptica con mucha facilidad y hay quien ha dejado de observar por no ser capaz de recuperarla. Además, en los Newton los espejos están al aire y eso obliga a limpiarlos de vez en cuando, lo que no resulta sencillo, o incluso a realuminizarlos con el paso de los años, lo que puede convertirse en una odisea. Los catadióptricos de diseño Schmidt requieren ajustar tan solo el espejo secundario de vez en cuando, pero incluso esa labor puede resultar difícil para principiantes. Por eso es mejor iniciarse con diseños que sean cien por cien sin mantenimiento, y en ese campo entran solo dos tipos de telescopios: o bien los refractores, o bien los catadióptricos de tipo Maksútov.

Los refractores no tienen espejos y el tubo está cerrado. Las lentes están fijas en el tubo y, si no reciben golpes, deben conservar el alineamiento óptico para toda la vida. Algo parecido se puede decir de los Maksútov. Aunque tienen espejos, los dos están protegidos de la intemperie en el interior de un tubo cerrado y el secundario es solidario con la lente frontal, lo que hace imposible que se desalinee.

El punto tercero nos lleva a descartar aparatos demasiado rudimentarios, entre los que se incluyen todos los que podríamos calificar de juguetes, pero también algunos que se comercializan como telescopios astronómicos «de verdad» pero que no alcanzan una abertura mínima. En los tiempos que corren y con los productos que ofrece el mercado, si se trata de observación visual (con el ojo puesto en el telescopio), no es nada recomendable iniciarse con telescopios de menos de diez centímetros de abertura. Si el presupuesto no da para rebasar ese umbral, entonces puede ser preferible esperar algo más de tiempo y ahorrar lo necesario, en lugar de adquirir un primer telescopio decepcionante.

Un buen refractor de más de 10 centímetros de abertura se convierte en un aparato largo y pesado que, además, si la calidad óptica es buena, alcanza precios demasiado elevados. Así que nos quedan tan solo los catadióptricos Maksútov como opción ideal. Estos tubos ópticos suelen ofrecerse en aberturas de 9, 10, 12, 15 y 18 centímetros. Hay que descartar los dos primeros, los de 9 y 10 cm, por ser demasiado pequeños. En el otro extremo, los Maksútov de 18 cm son pesadísimos y muy caros. Nos quedan como alternativas los de 12 cm y 15 cm. La opción entre un modelo u otro dependerá sobre todo del presupuesto disponible. No olvidemos que en astronomía visual cada centímetro adicional cuenta, y se nota, de modo que las prestaciones de un aparato de 15 cm son muy superiores a las del de 12. Aun así, 12 cm de abertura entran dentro del rango de lo aceptable porque cubre bien los mínimos para iniciarse.

Volvamos a algunos de los datos que tratamos en el capítulo anterior. En la tabla de características ópticas vemos que los telescopios que estamos recomendando tienen relaciones focales (cociente entre distancia focal y abertura) en torno a 12, y esto hace imposible obtener con ellos el aumento equipupilar con oculares comerciales normales. Recordemos que el aumento equipupilar es el que aprovecha mejor la luz captada para distinguir objetos extensos. Esto significa que con los aparatos que estamos recomendando, incluso con los aumentos mínimos disponibles, nunca llegaremos a observar objetos difusos (nebulosas, galaxias, cometas) con todo el brillo que podría ofrecer la abertura del instrumento. En el mundo de la afición se suele decir esto de otro modo: los Maksútov son «oscuros».

Aunque esto es cierto, cabe hacer varias apreciaciones. La primera es que, a pesar de no alcanzar el aumento equipupilar, estos telescopios ofrecen unas vistas que siguen siendo muy buenas de nebulosas y galaxias. En caso de querer probar, siempre cabe la posibilidad de adquirir un dispositivo llamado reductor de focal que acorta la focal nativa del telescopio y permite, ahora sí, alcanzar el aumento equipupilar con oculares comerciales. Aun así, es muy posible que la persona que se inicie con un Maksútov no necesite este recurso extra. Es muy frecuente empezar a explorar el universo bajo cielos afectados por contaminación lumínica, que suele suponer la limitación principal para observar objetos difusos, muy por delante de las características ópticas del telescopio. Y también es cierto que la mayoría de principiantes se centra ante todo en la Luna y los planetas, y para estos objetos los Maksútov son unos aparatos excelentes, al igual que para la observación de estrellas dobles.

Recuerde equipar su telescopio Maksútov con al menos tres oculares que cubran el intervalo de aumento mínimo posible (intente conseguir un ocular de 40 mm de focal, o, si se lo puede permitir, alguno de los pocos -y caros- que alcanzan o superan ligeramente los 50 mm), el máximo razonable y algún valor intermedio. De nuevo, la tabla del capítulo anterior puede serle de utilidad para esto.

Los telescopios de diseño Maksútov suelen tener en el interior piezas de plástico en distintos lugares del camino óptico. Por eso debe evitar apuntarlos al Sol sin un filtro frontal adecuado. Son muchos los casos en los que se ha averiado, o incluso arruinado, un telescopio de este tipo por dejar que la luz solar se introduzca en su interior sin filtrar. En el capítulo siguiente daremos algunas indicaciones sobre cómo observar el Sol con telescopio de manera segura tanto para la vista humana como para los aparatos.

Figura 9. Dos ejemplos de los modelos que consideramos idóneos para iniciación. En ambos casos se trata de tubos ópticos catadióptricos de diseño Maksútov y de 127 mm de abertura. Izquierda: un modelo sobre montura horizontal automatizada (en este caso preparada para control inalámbrico desde una tableta o un teléfono celular). Derecha: un sistema ecuatorial (montura alemana) totalmente manual.

Hasta ahora hemos hablado del telescopio ideal de iniciación desde el punto de vista óptico, pero queda decir algo sobre la montura, que ha sido el tema central del presente capítulo.

En los tiempos que corren hay que plantearse seriamente la posibilidad de adquirir el telescopio con una montura automatizada. Como esta guía se centra en la observación visual, no tiene mucho sentido optar por una montura ecuatorial automatizada, porque no hay diferencia de prestaciones entre monturas automatizadas ecuatoriales y horizontales cuando se trata de poner el ojo en el telescopio. Es verdad que una montura automatizada sigue siendo más cara que una manual, y también que hay que prever cómo se le suministra energía en el lugar de observación, pero la facilidad de manejo y las posibilidades de los sistemas computarizados hacen que valga la pena considerar el desembolso extra.

Sin embargo, si el presupuesto está limitado, siempre es mejor dedicar más dinero a la óptica y empezar con una montura manual. En ese caso, y como hemos comentado, esa montura manual deberá ser ecuatorial, porque no hay sistemas horizontales manuales de calidad para telescopios de estas dimensiones. Una montura ecuatorial para un telescopio Maksútov de 12 o 15 cm de abertura será, sin duda, de diseño alemán, por lo que vendrá con su inevitable y masivo contrapeso. Conviene elegir un modelo que tenga buscador de la polar para facilitar la puesta en estación. Además, siempre que sea posible hay que optar por una montura que tenga círculos graduados buenos, utilizables, con un sistema de nonius que mejore la precisión. Así, al menos, esta montura puede servir para adquirir práctica en el uso de las coordenadas celestes (un contenido que no se tratará en esta guía de inicio), lo que puede permitir localizar multitud de objetos en el firmamento si se dispone de las fuentes adecuadas (catálogos y mapas celestes). Hay monturas ecuatoriales buenas que portan motores en los dos ejes aunque no estén automatizadas, pero que admiten una automatización posterior añadiendo algunos accesorios que suelen dar buen resultado.

De modo que ya tenemos un telescopio adecuado para la iniciación y disponemos de los conocimientos básicos para manejarlo, tanto desde el punto de vista óptico como mecánico. Es el momento de sacarle todo el partido. Puede que usted quiera volver al capítulo sobre la Luna para disfrutar sus paisajes manejando ahora el telescopio con mucha más destreza. Y en los capítulos que siguen daremos indicaciones para observar otros tipos de cuerpos celestes, empezando por el Sistema Solar.

Las fotografías de equipos astronómicos incluidas en este artículo aparecen por cortesía de telescopiomania.com

Bibliografía y recursos

Enlace a la hoja de cálculo del capítulo anterior para valorar distintos parámetros a partir de las características de los objetivos. El documento tiene el formato ods del sistema de ofimática de código libre y libre distribución LibreOffice.

D. Galadí-Enríquez y J. Gutiérrez Cabello, De la Tierra al universo: Astronomía general teórica y práctica, 2ª. edición, Ediciones Akal. Los capítulos sobre telescopios de este libro, en particular el 7, abarcan parte de los contenidos de esta entrega e incluyen indicaciones sobre el uso practico de monturas ecuatoriales.

M. A. Covington, Telescopios modernos para aficionados, Ediciones Akal. El título hacía plena justicia al contenido de la obra en el momento de su publicación en el año 2005. Sin embargo, la mayor parte del libro mantiene toda la actualidad porque se basa en principios generales: la primera parte, 130 páginas del total de 200 de la obra, es imperecedera y extremadamente recomendable para profundizar en muchos de los conceptos tratados en este artículo.

Libros sobre la técnica de alineaciones estelares (star-hopping) para localizar objetos celestes de manera manual, sin recursos automáticos, círculos graduados ni coordenadas:

  • Robert Garfinkle, Star-Hopping: Your Visa to Viewing the Universe, Cambridge University Press. Un libro en lengua inglesa dedicado por completo a esta técnica de observación y cuyos contenidos no caducan nunca. Eso sí, está centrado tan solo en observatorios del hemisferio norte.
  • George Robert Kepple, Grenn W. Sanner, Ian Cooper y Jenni Kay, The Night Sky Observer’s Guide, Ed. Willmann-Bell. Una obra monumental en cuatro volúmenes dedicada a la observación mediante alineaciones estelares. Los volúmenes 1 y 2 se dedican al cielo accesible desde el hemisferio norte en otoño-invierno (v. 1) y en primavera-verano (v. 2), mientras que el volumen 3 cubre el resto del cielo austral. Un cuarto volumen se dedica a recorrer la región de la Vía Láctea con más detalle y de manera unificada.
  • Guy Consolomagno y Don M. Davis, Turn Left at Orion: Hundreds of night sky objects to see in a home telescope and how to find them, Cambridge University Press. Una gran referencia, con formato de cuaderno de campo, para la observación visual mediante telescopios medianos.

Atlas y catálogos:

Hay muchos recursos en la red o en forma de programas informáticos, pero una buena referencia en papel sigue siendo muy útil y probablemente la más completa en nuestro idioma sea esta:

Storm Dunlop, con mapas de Wil Tirion y Antonín Rükl, Atlas del cielo nocturno, Ediciones Akal. Incluye un atlas de todo el cielo en 20 cartas, cada una de ellas acompañada de un catálogo con los datos de los objetos más importantes que contiene. Un capítulo posterior trata las constelaciones una por una con comentarios de lo que debe observarse en ellas.

José Ramón Torres y Casey Skelton, The TriAtlas Project, Second Edition. Un atlas estelar en formato PDF totalmente gratuito y de descarga libre, en tres escalas distintas que incluyen en cada caso, las estrellas hasta las magnitudes 9, 11 y 13, y con indicación de los objetos no estelares importantes de todos los tipos (cúmulos, nebulosas, galaxias, estrellas dobles, etcétera). https://www.uv.es/jrtorres/triatlas.html