Prima di lanciarci nei pro e nei contro dei tipi di telescopi disponibili oggi per gli appassionati di stelle, diamo una rapida occhiata a 5 numeri chiave che descrivono il funzionamento e le prestazioni di ogni telescopio, dai telescopi spazzatura in un grande magazzino al venerabile telescopio spaziale Hubble. Una volta che hai capito questi 5 numeri, capirai le somiglianze e le differenze tra i telescopi, e saprai come scegliere il miglior telescopio per i tuoi interessi e il tuo budget.

Apertura – Secchi di luce

Come detto in un articolo precedente, la specifica più importante di qualsiasi telescopio è l’apertura, il diametro della lente principale o specchio del telescopio. Una maggiore apertura rende l’immagine più luminosa. L’apertura influenza anche la maggior parte delle altre specifiche chiave di un telescopio, comprese le specifiche pratiche (ma non ottiche) come il costo e il peso. Un buon telescopio da cortile per noi amatoriali ha un’apertura da 80 mm a 300 mm (da 3,15″ a 12″) o più. Alcuni grandi telescopi professionali da miliardi di dollari hanno specchi con un’apertura di 10 metri (400 pollici), circa le dimensioni di un piccolo stagno di trote.

La capacità di raccolta della luce di un telescopio è direttamente proporzionale all’area della lente o dello specchio, che è a sua volta legata al quadrato dell’apertura. Così un telescopio con uno specchio obiettivo di 200 mm di apertura raccoglie quattro volte più luce di un telescopio con uno specchio di 100 mm. Anche il costo e il peso di un obiettivo o di uno specchio salgono proporzionalmente, a volte più velocemente del quadrato dell’apertura. Questo è il principale compromesso, ed è uno dei motivi per cui non tutti hanno un riflettore dobsoniano da 25″ in garage. Sono grandi, pesanti e costosi.

Per riferimento, l’apertura di un occhio umano sano e adattato al buio è di 7 mm. Quindi anche un modesto telescopio con un’apertura di 100 mm (circa 4 pollici) ha (100/7)2 = 204 volte la capacità di raccogliere la luce dell’occhio.

Lunghezza focale – Mostrami l’immagine

Una volta che la luce cade su uno specchio o attraverso una lente, è diretta dalla curvatura dell’ottica per venire a fuoco su un piano ad una certa distanza. La lunghezza su cui questo accade è chiamata lunghezza focale dell’obiettivo. Al piano focale di una lente o di uno specchio, si può effettivamente vedere un’immagine reale di un oggetto lontano. Così, se un telescopio con un obiettivo è puntato su un albero lontano, per esempio, o sulla Luna, un’immagine dell’albero o della Luna sarebbe visibile su uno schermo posto sul piano focale dell’obiettivo.

La lunghezza focale dell’obiettivo o dello specchio di un telescopio influenzerà in qualche misura la lunghezza complessiva di un telescopio. Questo telescopio da 12″, che utilizza un grande specchio per raccogliere la luce delle stelle, ha una lunghezza focale di circa 60″. Così la lunghezza complessiva della portata è abbastanza lungo e può essere ingombrante per alcuni. Alcuni disegni moderni ambito utilizzare un layout ottico intelligente per spremere una lunga lunghezza focale in un piccolo tubo ottico. Questo telescopio ha uno specchio da 8″ (200 mm) con una lunghezza focale di 80″ (2000 mm), ma la luce si piega in un tubo lungo meno di 20″ (500 mm). Maggiori informazioni su questo tipo di cannocchiale in un articolo successivo…

Ingrandimento – Lontano e lontano, da vicino

Per ottenere un’immagine adatta all’osservazione con i nostri occhi, un telescopio usa una seconda lente, o un insieme di lenti, chiamata oculare sul piano focale. L’oculare ingrandisce l’immagine proveniente dall’obiettivo. L’oculare ha anche una lunghezza focale. L’ingrandimento di un telescopio e di un oculare è molto semplice da calcolare. Se la lunghezza focale dell’obiettivo è “F” e la lunghezza focale dell’oculare è “f”, allora l’ingrandimento della combinazione telescopio/oculare è F/f. Per esempio, se un telescopio ha un obiettivo con lunghezza focale di 1200 mm (circa 48″) e ha un oculare di lunghezza focale 25 mm (circa 1″), allora avrà un ingrandimento di 1200/25=48x. Quasi tutti i telescopi permettono di cambiare gli oculari per ottenere diversi ingrandimenti. Se si vuole ottenere un ingrandimento di 100x con questo esempio, si usa un oculare con lunghezza focale di 12 mm.

Un’altra regola empirica… il massimo ingrandimento utile di un telescopio è circa 50x l’apertura in pollici. Più in alto e l’immagine diventa troppo fioca e sfocata per essere utile. Così un 4 pollici ambito può ottenere circa 200x prima che l’immagine diventa troppo confusa e fioca, un 6 pollici ambito si ottiene 300x, e così via. Questa non è una regola fissa. A volte, quando l’atmosfera è instabile, si può arrivare solo a 20x o 30x per pollice di apertura. Con un’ottica di alta qualità e un seeing costante, si potrebbe arrivare a 70x o anche 100x per pollice di apertura, quindi, per esempio, fino a 400x con un cannocchiale da 4 pollici. Ma questo è raro.

Rapporto focale – Più veloce, più luminoso, più piccolo

La terza specifica chiave di un telescopio è il rapporto focale, che è la lunghezza focale diviso il diametro dell’obiettivo. Un rapporto focale lungo implica un maggiore ingrandimento e un campo visivo più stretto con un dato oculare, il che è ottimo per osservare la luna e i pianeti e le stelle doppie. Per questi oggetti, un rapporto focale di f/10 o più è ideale. Ma se volete vedere ampie vedute di ammassi stellari, galassie e la Via Lattea, un rapporto focale più basso è meglio. Si ottiene meno ingrandimento, ma si vede di più il cielo. I telescopi a campo largo hanno un rapporto focale di f/7 o meno.

Il rapporto focale influenza anche la luminosità di oggetti estesi come una nebulosa o una galassia. Per esempio, un telescopio con un rapporto focale di f/5 mostrerà un’immagine quattro volte più luminosa di un telescopio con un rapporto focale di f/10, a parità di altre condizioni. Ma l’immagine a f/5 sarà grande solo la metà. Tuttavia, la luminosità delle stelle, che sono fonti di luce puntuali, è influenzata solo dall’apertura del telescopio.

Potere risolutivo – ordinare una stella dall’altra

Infine, l’ultimo numero importante di qualsiasi telescopio: la risoluzione. La risoluzione di un telescopio è la misura della sua capacità di distinguere piccoli dettagli di un oggetto o di distinguere due oggetti molto vicini tra loro. La risoluzione è importante quando stai cercando di separare due stelle molto distanziate, per esempio, o un dettaglio fine sulla Luna o su un pianeta. Il potere risolutivo di un telescopio con un obiettivo di apertura D (in millimetri) è

Potere risolutivo = 116/D (in arcsecondi)

La risoluzione è direttamente proporzionale all’apertura di un telescopio. Un telescopio da 200 mm può risolvere dettagli fino a 0,58 arcsecondi, due volte meglio di un telescopio da 100 mm, a parità di altre condizioni. (Un arcsecondo è 1/3600 di un grado). Ma il movimento e le instabilità dell’atmosfera terrestre spesso limitano la risoluzione pratica di qualsiasi telescopio a 1″ o più.