Diaframmatura eccentrica di telescopi ostruiti

(vantaggi e svantaggi)

Di Plinio Camaiti – aprile 2004

Ho ideato e realizzato un semplicissimo esperimento che mirava a stabilire quale fosse l’apertura minima necessaria per riuscire a distinguere in modo inequivocabile gli anelli di Saturno rispetto al globo.

L’idea mi è venuta ragionando su cosa rispondere ad un lettore che mi chiedeva quali fossero i dettagli planetari visibili con un telescopio di piccola apertura.

Mi sono quindi dedicato a progettare un semplice sistema di diaframmi da anteporre al mio vecchio Celestron 8, per il quale avevo fatto realizzare, da un tornire in lastra, un tappo in alluminio con una apertura non ostruita, fuori asse, di 76mm.

L’apertura di 76mm non ostruita è equiparabile a quella di un piccolo rifrattore, e inoltre la lunga focale del Celestron 8 (2000 mm) avrebbe reso l’esperimento particolarmente affascinante perché riproponeva in qualche modo la strumentazione usata dagli astronomi del XVIII secolo, i vari Cassini, Huygens, ecc, cioè rifrattori costruiti con una sola lente, di focale lunghissima per ridurre al minimo l’aberrazione cromatica.

Ho quindi costruito una serie di maschere quadrate di cartoncino nero, da circa 90mm di lato, con al centro fori da 50, 32, 25 e 12mm, che potevo attaccare e staccare davanti al foro disassato sul tappo del C8 tramite pezzi di nastro adesivo.

Ho previsto di utilizzare due oculari: un 22mm (circa 91x) e un 40mm (circa 50x), per raggiungere e superare abbondantemente, in tutti i casi, l’ingrandimento risolvente, che deve essere almeno pari a ¾ del valore dell'apertura utilizzata, espressa in millimetri.

Puntato Saturno (al 12 aprile 2004: semi-asse maggiore anelli: 40.55”, diametro globo 17.9"), ho inizialmente utilizzato l’apertura di 76mm, ottenendo un’immagine molto nitida, con gli anelli perfettamente staccati dal globo, con la divisione di Cassini chiaramente visibile a 91x.

Apertura 50mm, luminosità f/40, ingrandimento 91x. L’immagine cala di luminosità, ma restano ben visibili gli anelli, l’ombra degli anelli sul globo e quella del globo sugli anelli. La divisione di Cassini è visibile al limite.

Apertura 32mm, luminosità f/62.5, ingrandimento 91x. Gli anelli di Saturno sono sempre evidenti, comprese le ombre. La luminosità si abbassa ulteriormente. La divisione di Cassini è intuibile sulle anse ma forse si tratta di un effetto psicologico dovuto alla consapevolezza che il dettaglio esiste (in pratica, se si sa che un dettaglio c’è, si può credere di vederlo).

Diaframma da 25mm, luminosità f/80, ingrandimento 50x. Gli anelli sono sempre visibili, nitidi e ben staccati dal globo, ma la luminosità del pianeta è diventata così bassa da costringermi a ridurre gli ingrandimenti a 50x. Le zone buie in corrispondenza delle anse degli anelli sono ancora visibili.

Diaframma 12mm, luminosità f/167, ingrandimento 50x. Incredibilmente (non ci avrei scommesso) gli anelli sono ancora visibili, anche se l’immagine è terribilmente scura. A questa apertura il potere risolutivo teorico del telescopio è di 10 secondi d’arco, ed quindi è nelle sue possibilità distinguere tra il globo di Saturno, che ha un diametro apparente (alla data del test) di quasi 18 secondi d’arco, e gli anelli, che hanno un semiasse maggiore di quasi 41 secondi d’arco.

Conclusioni

Questo semplice e rapido esperimento fa tirare le seguenti conclusioni:

1. La qualità ottica del cannocchiale di Galileo Galilei era veramente terribile.
2. per sfruttare nel migliore dei modi il potere risolvente dell'obiettivo, l’ingrandimento deve essere elevato, pari ad almeno l'ingrandimento risolvente per l'apertura utilizzata (almeno 3/4 del valore dell'apertura espresso in millimetri) e questo penalizza la maggior parte dei binocoli.
3. l’uso di un telescopio di lunga focale è d’aiuto, anche perché è maggiore la profondità di fuoco.
4. un piccolo telescopio, se usato con criterio e con passione, può dare molte soddisfazioni nell’osservazione degli oggetti più luminosi.