I telescopi misti

Strumenti molto compatti che combinano elementi per la rifrazione e la riflessione dell'immagine.

Nella categoria dei telescopi misti rientrano tutti quelli in cui la formazione dell'immagine avviene sia tramite elementi a riflessione che a rifrazione.

Il telescopio di questo tipo che ha riscosso più successo è senza dubbio lo Schmidt, la cui diffusa variante amatoriale Schmidt-Cassegrain è stata oggetto di una scheda a parte.

Ma il telescopio di Schmidt, per quanto valido, non è perfetto. Probabilmente il suo principale inconveniente risiede nella difficile lavorazione della lamina asferica a livello professionale o nella difficoltà di ottenere un'alta perfezione a livello amatoriale.

L'alternativa più diffusa

Per evitare i problemi posti dalla lamina asferica, diversi studiosi negli anni '40 arrivarono alla conclusione che la superficie asferica poteva essere sostituita da un menisco concavo (un menisco è una lente con le curvature nello stesso senso), concentrico allo specchio e di potenza debolmente negativa. Il menisco, praticamente acromatico, è calcolato per neutralizzare l'aberrazione sferica dello specchio.

Un altro vantaggio di questa soluzione, ora nota come Maksutov, consiste nel tubo più breve dello Schmidt, in quanto il menisco può essere sistemato solo poco più avanti del fuoco, ma di contro il Maksutov non è in grado di raggiungere le incredibili aperture degli Schmidt e il campo di osservazione permane curvo.

Analogamente a quanto è stato fatto per lo Schmidt, anche qui si è messo a punto una soluzione con fuoco Cassegrain, nota come Maksutov-Cassegrain o Gregory-Maksutov.

Qui, a differenza del Maksutov classico, in luogo del portalastre si trova uno specchio secondario convesso. In una soluzione molto diffusa lo "specchio" è una piccola macchia alluminata sulla superficie posteriore del menisco e, quindi, ha curvatura sferica.

Il grande vantaggio consta nel richiedere tutte le superfici sferiche, più facili da lavorare (come nel Maksutov classico). Però, affinché il sistema lavori bene, occorre che l'apertura relativa sia modesta, come f/20, quella tipica dei grandi rifrattori della fine del secolo scorso. Il Maksutov-Cassegrain, che a f/20 ha un'aberrazione cromatica del tutto trascurabile, è però molto più compatto di un rifrattore classico di pari diametro.

Lo "specchio" secondario, molto piccolo, la mancanza delle barre di sostegno e il tubo chiuso consentono a questo telescopio di offrire immagini eccellenti della Luna e dei pianeti, quasi come un rifrattore. Il campo è "perfetto" per circa mezzo grado.

Evoluzione del Maksutov-Cassegrain

Se, anziché utilizzare come specchio secondario una macchia centrale alluminata nel correttore, se ne prevede uno ad una certa distanza dal menisco, allora è possibile incrementare in misura notevole il campo di buona definizione. Questo è ciò che fece Robert D. Sigler, progettando negli anni '70 un Maksutov con uno specchio secondario quasi a metà strada tra il principale e il correttore.

Con questa geniale intuizione, a f/8, è possibile ottenere un campo di 2° senza aberrazione sferica, cromatica, coma e astigmatismo, pur mantenendo tutte le superfici sferiche! La sola aberrazione presente è la curvatura di campo, con la concavità rivolta verso il cielo. Lo specchio secondario ha un'ostruzione considerevole (0,4 o 40%; cioè se il diametro dell'apertura utile è di 10 cm, quella del secondario vale 4 cm).

La strada tracciata da Sigler è stata percorsa da altri progettisti.

Tra questi merita di essere citato Mike Simmons, che nel 1974 ha messo a punto la configurazione da lui chiamata Simak.

Anche qui si ha a che fare con un Maksutov-Cassegrain nel quale lo specchio secondario è separato dal correttore, con grande beneficio per le immagini estese. Tutte le superfici sono sferiche e ciò ne semplifica notevolmente la costruzione e le prove. A differenza del Sigler, del quale in un certo senso rappresenta un'evoluzione, il Simak lavora a f/5,6 (due volte più luminoso da un punto di vista fotografico), è il più compatto tra i telescopi altamente perfezionati e raggiunge un campo di buona definizione di 3°!

L'ottica tutta sferica, la grande compattezza e l'estensione del campo utile hanno fatto sostituire il Sigler con il Simak nei desideri degli astrofili.

In effetti per chi desidera uno strumento "tuttofare", ma soprattutto fotografico a grande campo e con focali "professionali" è difficile indicare qualcosa di meglio a parità di spesa e di ingombro.

La principale e di gran lunga più saliente caratteristica di questo telescopio misto esclusivamente fotografico è la fortissima luminosità (f/0,7 - f/0,6), che lo rende particolarmente adatto alla ripresa delle meteore e dei satelliti artificiali.

Questo strumento, che risale agli anni '60, può disporre sia di montatura equatoriale che altazimutale. In quest'ultima soluzione, adottata per la fotografia dei satelliti, il Baker-Nunn può anche essere montato su veicoli senza pregiudicare la resa delle fotografie, grazie alla corta focale (dell'ordine di qualche decina di centimetri).

Per giungere a questa eccezionale luminosità esso ha due menischi fortemente curvati intorno al centro di curvatura dello specchio sferico.

La lastra di correzione non è più semplice, ma composta da una lente crown e da un flint.

Il campo coperto con estrema incisione raggiunge i 55°, ma l'effettivo rapporto focale scende a f/0,85 a causa dell'ostruzione prodotta dalla pellicola.

Negli Stati Uniti è stato costruito un certo numero di questi telescopi con diametri di 30 cm e focali di 20 cm, per la fotografia delle meteore.