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EQUIPAMENTOS
Telescópios
Os telescópios são instrumentos de origem recente. Os antigos tinham de fazer
as suas observações a olho nu, o que faz com que algumas de suas conquistas sejam ainda mais notáveis.
Existem três gêneros de telescópios: os refratores (como a luneta de Galileu),
os refletores (como os Newtonianos e os Cassegain) e os mistos (como os Maksutov, etc). Nos telescópios
refratores, a objetiva é uma lente convexa que focaliza a imagem no ponto focal do telescópio,
que é então ampliada pela ocular, posicionada na outra extremidade do tubo. Nos refletores, a lente
convexa é substituída por um espelho côncavo, que focaliza a luz recebida e a joga a 90º em
relação ao tubo, na lateral do telescópio, através de um espelho secundário.
A imagem é então ampliada por meio de uma ocular. Já nos telescópios mistos, o sistema é composto
geralmente por uma placa de vidro plano ou curvado na "boca" do telescópio, e geralmente suportando um
espelho convexo que reflete a luz captada pelo espelho primário côncavo, direcionando o feixe de
luz através de um orifício que o espelho primário possui, possibilitando então a
ampliação da imagem por meio de uma ocular colocada na parte posterior do tubo. Veja as ilustrações
abaixo para um melhor entendimento:
Diagrama e exemplo de um telescópio refrator: |
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Diagrama e exemplo de um telescópio refletor: |
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Diagrama e exemplo de um telescópio misto (Cassegrain-Maksutov): |
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A objetiva é o sistema óptico que recebe primeiro os raios luminosos do objeto
a ser observado. Nas lunetas, esses raios que incidem sobre a objetiva são focalizados por um conjunto
de lentes e observados pelo olho através de uma ocular, que amplia a imagem fornecida pela objetiva. Entretanto,
os telescópios refletores empregam um outro princípio: os raios luminosos são captados e
refletidos por meio de um espelho côncavo, projetando esses raios no foco de uma ocular, que amplia a imagem
focalizada pelo(s) espelho(s).
As qualidades essenciais das lunetas e dos telescópios são a luminosidade e o
poder separador. O que define a luminosidade é o fato de o fluxo luminoso proveniente da estrela e concentrado
no olho do observador ou num ponto de uma placa fotográfica ser proporcional ao quadrado do diâmetro
da objetiva. Já o poder separador é a distância angular mínima com que duas estrelas
podem ser vistas distintamente no equipamento; ele é inversamente proporcional ao diâmetro da objetiva
(lente ou espelho), ou seja, quanto maior o diâmetro da objetiva, menor poderá ser a distância
angular que separa duas estrelas muito próximas visualmente entre si.
 A invenção do telescópio astronômico é atribuída ao
astrônomo italiano Galileu Galilei, que, em 1609, construiu a primeira luneta astronômica. Era um
simples tubo de 1,5 m de comprimento, munido de uma objetiva com cerca de 40 mm de diâmetro e um aumento
máximo em torno de 30 vezes. Com as descobertas que estavam por vir, a luneta de Galileu ampliou consideravelmente
os limites do Universo conhecido.
No ano seguinte, Kepler imaginou substituir a ocular côncava por uma lente convexa, de
foco curto. Desse modo, o campo se alargava, ao mesmo tempo em que a ampliação podia ser aumentada
com o emprego de objetivas de maior diâmetro. Infelizmente, essas objetivas possuíam um grande defeito:
forneciam imagens franjadas com as cores do arco-íris, pois o vidro das lentes não tinha o mesmo índice
de refração para todas as cores do espectro. Para contornar esta aberração cromática
foi necessário, de início, alongar a distância focal, ou seja, o comprimento das lunetas.
Assim, foi iniciada a manufatura de lunetas de 75 a 230 mm de diâmetro e focos enormes de 30, 45 e até 70
metros! Como era muito difícil fabricar tubos com tais comprimentos, dispunham-se as lentes sobre suportes
(torres, mastros), e os astrônomos no chão, com lupas, fazendo acrobacias, procuravam examinar as
imagens fornecidas pelas objetivas.
Até o fim do século XVII, as lunetas eram objetos monstruosos. Foi então
que os astrônomos se perguntaram - "Se é para corrigir a aberração cromática
que construímos lunetas tão compridas, por que não tentar a fabricação de
objetivas sem essas aberrações, isto é, objetivas acromáticas?".
Quem resolveu esse problema em definitivo foi o óptico inglês John Dollond (1706-1761),
em 1758, que colou duas lentes de vidro com índices de refração diferentes. Uma vez acromáticas,
as objetivas acomodaram-se a focos mais curtos e puderam ser fixadas a tubos, adaptadas às montagens que
haviam sido inventadas naquela época. Surgem, então, algumas famosas lunetas: em 1824, a do Observatório
de Dorpat, na Rússia, com objetiva de 42 cm e foco de 4,30 m; em 1835, a do Observatório de Cambridge,
com objetiva de 32 cm; logo depois as dos observatórios de Estrasburgo, Washington, Viena, Paris e Lick
(Califórnia), com respectivamente 50, 66, 68, 85 e 91 cm de diâmetro. Em 1892, foi construída
a maior até hoje, no Observatório de Yerkes, em Chicago, com 1,02 m de diâmetro e 19 m de
distância focal.
 Foi o físico inglês Isaac Newton (1642-1727) quem percebeu a vantagem dos telescópios
refletores sobre as lunetas, uma vez que suprimiam a aberração cromática. Ele chegou mesmo
a construir um desses instrumentos, em 1672, com um espelho metálico de concavidade esférica com
25 mm de abertura e 15 cm de foco. No entanto, possuía um defeito - deformava as imagens por aberração
esférica - que foi eliminada, em 1720, pelo inglês John Hadley (1682-1744), que submeteu à concavidade
do espelho a forma de uma parábola. Apesar desse avanço, havia contra os telescópios a técnica
inscipiente: era muito difícil fabricar e talhar espelhos metálicos, bem como garantir-lhes um
polido duradouro.
O primeiro grande telescópio, com espelho de 1,20 m e 12 m de distância focal (f/10)
foi construído em 1789, pelo astrônomo inglês William Herschel (1738-1822). Um segundo foi
construído por Lorde Rosse (1800-1867), astrônomo inglês, em 1845, com um espelho de 1,83
m de diâmetro e 17 m de foco. Esses esforços eram apreciados de longe, pois ninguém se aventurava
a imitá-los. Só em 1856 o físico francês Leon Foucault (1819-1868) e o alemão
Karl A. Von Steinheil (1801-1870) alteraram as perspectivas dos telescópios, quando mostraram a possibilidade
de os espelhos poderem ser fabricados de vidro, com leve camada refletora de prata. Desde então os observatórios
começaram a instalar telescópios com espelhos 40, 50, 100 e 120 cm de diâmetro para pesquisas.
Eis as vantagens dos telescópios sobre as lunetas: rigoroso acromatismo; maior facilidade
de se fabricar espelhos do que lentes e, em consequência, com menor custo, sem contar com o menor gasto
com a montagem e a cúpula, o prédio onde será instalado. Não se pode esquecer que
os menores defeitos no interior das lentes prejudicaria a passagem dos sinais luminosos, que no espelho são
simplesmente refletidas.
Por outro lado, ainda que houvesse a possibilidade de se construir lentes acromáticas
de muito grande diâmetro, seu peso seria suficiente para deformá-las. Como um espelho se apóia
sobre suportes convenientes que eliminam as flexões, essas deformações não ocorrem.
Logo que surgiram os espelhos de vidro, não houve astrônomo que não preferisse
os telescópios, em virtude da grande luminosidade garantida por seus diâmetros e pelo fato de os
telescópios serem mais adequados que as lunetas para registrar as imagens de astros de brilho mais fraco,
bem como para fornecer espectros mais fiéis, pois a luz dos astros não era obrigada a atravessar
o vidro.
 As lunetas, consideradas as rainhas da observação astronômica durante o
séc. XIX, foram substituídas pelos telescópios no séc. XX. A primeira grande vitória
foi o telescópio de 60 cm instalado em Yerkes, em 1900. Em seguida, os telescópios de 1,50 m e
2,50 m instalados no Observatório de Monte Wilson, respectivamente em 1908 e em 1917. Em 3 de jungo de
1948, inaugurou-se o gigantesco telescópio de 5 m de diâmetro em Monte Palomar, que foi durante
quase 30 anos o maior do mundo. Atualmente, o maior telescópio é o de Keatt Peak, no Arizona, EUA,
com seu espelho de 10 m de diâmetro e cerca de 60 toneladas de peso.
Um outro conjunto interessante é o de Paranal, com seus quatro telescópios com
8,4 metros de diâmetro; e o telescópio Magellan da Universidade Carnegie Mellon, com seu espelho
de 8,50 m. Há ainda um projeto, desta mesma universidade em conjunto com outras, para a construção
do que será o maior telescópio do mundo até 2015, com sete espelhos de 8,4 m de diâmetro,
cobrindo uma área equivalente a um telescópio de espelho único com 20 metros de diâmetro.
Durante mais de dois séculos, a astronomia permaneceu como uma ciência puramente
observacional e matemática, até que, no início da segunda metade do séc. XIX, descobriu-se
o método da análise do espectro. Foi a descoberta mais revolucionária da física aplicada à astronomia.
Surgiu assim uma verdadeira ciência da astrofísica, que permitiu melhor conhecer a física
e a química das estrelas muito afastadas e das galáxias mais distantes. Sua natureza, constituição
e temperatura, bem como a dos planetas do nosso próprio sistema solar, começaram a ser reveladas.
Até a existência de estrelas invisíveis pode ser demonstrada através de sua análise
espectrográfica, assim como a determinação de suas órbitas, movimentos e massas.
Para saber mais:
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