Construir un Telescopio Newtoniano: Cálculo y Diseño. Aprende a construir tu telescopio newtoniano. Calcula el plano focal y la posición del espejo secundario.


Buenos días,

Recientemente me he registrado en el foro porqué llevo un tiempo recabando información para construir un telescopio newtoniano, como pasatiempo y por sentir una fascinación desde pequeño por el universo y todo lo que podemos llegar a ver ahí fuera.

Estoy diseñando con CAD la mayoría de piezas para posterior impresión.

Estoy a la espera que me llegue un kit de espejos de la archiconocida web de fabricantes chinos, básicamente porqué si tuviera más presupuesto ya compraría un ensamblaje (con la duda si llevaría los espejos de la misma fábrica).

- Un primario de 203 mm y distancia focal 1600 mm.
- Un secundario de 50 mm.

Como no los tengo, simplemente estoy haciendo conjeturas y consultando distintos foros y blogs, incluido el libro de Texereau (El telescopio del aficionado).

No acabo de sacar nada en claro. He hecho un croquis en el programa para calcular medidas y estoy bloqueado.

Es decir, yo me baso en que el espejo secundario tiene en su diámetro largo 70 mm y así visto por el lateral da un círculo de 50 mm (aprox), y que para aprovechar al máximo la superficie del secundario, tiene que ir encajado dentro del cono del espejo primario, para luego seguir proyectando el cono hacia el enfocador.



A partir de ahí, veo que me sobra bastante recorrido, y según Texereau, el plano focal tiene que ir antes que el que dicte el espejo (1600 mm en mi caso), para que el diámetro del plano haga por ejemplo, 11 mm (lo varía en función de los espejos).

En otros sitios, leo simplemente que el enfocador vaya montado de tal manera que en el medio de su recorrido quede el punto focal del espejo, pero dan a entender que entonces el espejo secundario tiene que ir más lejos del primario, por lo que se pierde superficie útil del secundario.

¿Alguna orientación?

Muchas gracias

Saludos

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Hola!

Te embarcas en un bonito proyecto. Observar con un telescopio que has diseñado y construido tú mismo, es una experiencia increíble.

Entiendo que tus dudas (corrígeme si me equivoco) son, por un lado a qué distancia respecto del espejo primario colocar el secundario y, por otro lado, cuánto tiene que sobresalir el punto focal sobre el enfocador.

A la primera duda, te respondo que hay que tener cuidado. Los rayos que has dibujado son los que el primario enfocaría para una estrella que esté en el eje óptico. Pero si quieres que la luz de las estrellas que habrá en los bordes del campo lleguen también al plano focal, tendrás que "sobredimensionar" un poco el secundario para que intercepte también estos rayos que provienen desde fuere del eje óptico. Hay un concepto clave en este asunto que es el campo de plena iluminación. Busca sobre el pero, por experiencia, no te vuelvas loco. Leerás que vas a tener viñeteo de 0.2, 0.3, 0.4, etc, etc magnitudes en los bordes. Pero te aseguro que el telescopio no va a explotar si eso llegase a pasar. De modo que, resumiendo, el secundario no sólo tiene que interceptar el cono que tú as dibujado, si no otros que vienen desde fuera del eje.

Teniendo esto en cuenta enlazo con el siguiente asunto. Idealmente podrías llevar el secundario todo lo lejos que quisieses del primario y eso te permitiría recoger toda la luz y minimizar el tamaño de este reduciendo la obstrucción que provoca (cosa que todos queremos). Pero tendrías que observar desde el objetivo del telescopio y bloquearías la luz. Hay que llegar a un compromiso entre tamaño del secundario (para tener un buen campo de plena iluminación) y la distancia desde el espejo secundario hasta el plano focal (distancia conocida comúnmente como la "L"). La "L" depende del diámetro del primario, y del perfil del enfocador. Al diámetro del primario tienes que sumarle unos centímetros para que la luz de los bordes pueda alcanzar el plano focal. Y el enfocador, normalmente cuanto más bajo tenga el perfil, mejor. Por eso, si buscas enfocadores de este tipo y de buena marca, cuestan igual si no más que lo que has gastado en esos espejos. De nuevo, resumiendo, se suele decir que con dejar que el plano focal sobresalga por encima del borde del enfocador unos 2 o 3 centímetros, podrás hacer foco con casi todos los oculares (OJO! si quieres hacer foto, las cámaras suelen requerir que el foco salga algo más).

Espero haber resuelto un poco tus dudas y no haberte liado más. Y, si tienes más dudas, no dudes en que yo u otro compañero te podremos echar un cable.

Un saludo!

Alberto

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hola,
si los diámetros y la focal ya están determinados,
no vendrá ya con unas instrucciones precisas ?

pues, ópticamente no deja nada que hayas de escoger
(por lo que entiendo)

entonces, respecto el tubo óptico , solo queda montar soportes y mecánica de Colimación lo mas fino posible.  no es así?

Con un f.8   no te vas a encontrar con parámetros críticos

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Hola!
Yo he construido dos, un 114/900 y un 160/1300 con espejos del "mismo proveedor" y para esos cálculos hay un programa en una web que te hace el trabajo y además te da mucha información de cómo ajustar lo que comenta Alberto.

Es esta:
stellafane.org  Default Newt-Web Telescope Design

Nunca encuentro un momento para presentarme como es debido en este foro, pero espero hacerlo pronto. Lo veo con mucha frecuencia desde hace tres años y he aprendido muchísimo!

Saludos

Tony

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Muchas gracias por responder a todos, os respondo.

Te embarcas en un bonito proyecto. Observar con un telescopio que has diseñado y construido tú mismo,

Hola Alberto, buscaré con tiempo sobre los conceptos que me dices. Sí que me interesa más adelante usar una reflex Nikon, para ello he estado mirando los anclajes "T-ring", apropiado para mi cámara. Tendré que investigar más sobre ello, pero me tranquiliza que el sistema de acoples para lentes sea básicamente modular, pudiendo hacer combinaciones distintas macho-hembra.

Entonces lo básico será restar a la distancia focal el radio exterior del tubo, la altura del portaocular, un márgen indeterminado ( 50 mm?) y que el punto focal quede en medio del recorrido del enfocador. ¿Sería buena idea? He visto varios enfocadores "low-cost", uno con recorrido de 0 a 127 mm, y el otro de 0 a 44,5 mm. Según el chatgpt la funcionalidad es la misma, pero el largo da más precisión a la hora de enfocar (por tener más recorrido). No sé.

si los diámetros y la focal ya están determinados,
no vendrá ya con unas instrucciones precisas ?

Hola Sebtor, pues no lo sé, hasta que no reciba los espejos no podré ver si viene con alguna ficha. Respecto a colimar, he encargado un laser con diana incorporada en el cuerpo, para poder colimar los dos espejos, previa comprovación que el láser en sí esté centrado de fábrica. Os pondré fotos a medida que vaya avanzando, de momento todo está sobre el papel.

Hola!
Yo he construido dos, un 114/900 y un 160/1300 con espejos del "mismo proveedor" y

Gracias por el enlace Tony, me sonaba haberlo visto pero no sabía si era fiable, me lo miraré.

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recuerda que el láser, es rápido y funciona muy bien ... cuando las piezas están ya centradas, bien montadas con ángulos bien orientados y colocadas.

quiero decir que no ayuda a la "construcción", ...
un portaocular mal colocado-orientado es suficiente para armar un lío

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Hola, piensa también que el espejo secundario si los compras suelto no viene pegado al soporte que une con la araña, a la hora de pegarlo tendrás que tener en cuenta el "offset", no es lo mismo el centro geométrico que el centro óptico. Si no quieres complicarte la vida te aconsejo una pieza que te ayudará mucho a situar el espejo secundario a la altura correcta respecto del portaocular sin que te compliques con el dichoso "offset", el ajuste es visual y muy preciso por lo que la posición geométrica no es problema calcularla ya que con el tornillo central de la araña ya ajustas dicha posición exacta sin mas cálculos. Pero tiene su truco ya que tienes que interrumpir el reflejo del primario, mas abajo te copio enlaces al artículo "concenter" y a una página donde explica en perfecto ingles como interrumpir el reflejo del primario y obtener un cálculo visual correcto de la altura del secundario sin que afecte el desfase óptico/geométrico (offset).

Un saludo.

https://www.astroshop.es/oculares-de-colimacion/ts-optics-ocular-de-ajuste-collimation-eyepiece-for-newtonian-telescopes-concenter-2-/p,61902

Céntrate en el paso 2 solo.

https://www.astro-baby.com/astrobaby/help/collimation-guide-newtonian-reflector/

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si los compras suelto no viene pegado al soporte que une con la araña,

...te adjunto un resumen en PDF donde lo verás mejor.

 ajuste secundario concenter.pdf (244.53 KB - descargado 135 veces.)