Monturas

La montura de un telescopio es la parte mecánica que une el trípode o base al equipo óptico. Existen varios tipos de monturas, algunas muy simples, otras mas complejas, incluso con correctores electrónicos y dispositivos de seguimiento muy sofisticados.

La montura tiene como objetivo proveer de movimiento controlado al telescopio. Es muy importante la firmeza y suavidad de los movimientos, para que la observación sea correcta. Las monturas se clasifican en dos grandes grupos, según los planos de referencia que utilicen (coordenadas). La más simple es la montura Altacimutal, que realiza movimientos horizontales y verticales (Acimut y Altura, respectivamente). Este tipo de diseño lo traen incorporados los telescopios pequeños, por lo general telescopios refractores de uso terrestre, dado que su uso es simple. Le sigue la montura Ecuatorial, que utiliza como plano fundamental el ecuador celeste (proyección del ecuador terrestre). Este diseño usa las coordenadas ecuatoriales, Ascensión Recta y Declinación, que son proyecciones de las coordenadas terrestres Longitud y Latitud, respectivamente.

Existen varios tipos de monturas basados en los dos diseños fundamentales anteriores. La montura Dobson (suelen llamarse telescopios dobsonianos), es un modelo basado en la altacimutal, sin trípode y un telescopio newtoniano como instrumento de observación. Es muy utilizado por los que desean una gran apertura en newtonianos, por ejemplo los que se construyen su propio espejo y no quieran tener grandes gastos en monturas sofisticadas.

Monturas Altacimutales y coordenadas horizontales:

Las monturas altacimutales utilizan las coordenadas horizontales, las cuales son sistemas locales de posicionamiento. Se utilizan dos planos: el horizonte, dividido en grados (0º a 360º) y la altura desde el horizonte hasta el cenit, también en grados (0º para el horizonte a 90º para el cenit). Para determinar estas posiciones los telescopios importantes con esta montura suelen traer incorporado círculos graduados, utilizados para ubicar objetos, o para saber la ubicación de estos.

Azimut, coordenadas horizontales

Como se muestra en la figura superior el acimut (abreviado AZ por su denominación en ingles azimut), se mide desde el punto cardinal Norte hacia el Este. Así es como suele aparecer en los utilitarios astronómicos, pero en realidad, si el observador esta ubicado en el hemisferio Sur, se mide al revés, desde el Sur hacia el Oeste. No muchos toman esto en cuenta, así que todos suelen utilizar el primer método.

Altura, coordenadas horizontales

La altura (Al) se mide desde el horizonte (0º) hasta el cenit (90º), por tanto esta coordenada es el ángulo que forma el objeto observado con el horizonte. Se menciona una altura negativa cuando el objeto se encuentra por debajo del horizonte, el punto a 90º por debajo del horizonte (Al.: -90º) se lo denomina Nadir. Para estimar sin ningún instrumento la altura de un objeto se puede hacer lo siguiente: extender el brazo completamente y abrir la palma de la mano. La distancia aproximada entre el extremo de los dedos pulgar y meñique forma un ángulo de unos 20º con la visual. Con uno de ellos sobre el horizonte es posible medir a grandes rasgos la altura de un cuerpo.

Un telescopio con montura altacimutal se mueve en estos planos, altura y azimut. Al ser coordenadas locales, la altura y el acimut de un astro cambian de momento a momento (por el movimiento de rotación de la Tierra) y también si se los observa desde otra locación. Existen algunos puntos del cielo que conservan siempre algunas de estas coordenadas, en un sitio dado. Dos ya fueron mencionados: el cenit y el nadir, no poseen azimut y se localizan a 90º y -90º de altura respectivamente. Otros muy importantes son el Polo Elevado (Sur o Norte celeste, depende la ubicación del observador) y el Ecuador Celeste. Ambos son utilizados en las monturas ecuatoriales, con el sistema de coordenadas ecuatoriales celestes.

Montura y coordenadas ecuatoriales:

La montura ecuatorial es la mas utilizada por los aficionados, dado que su mayor ventaja es la posibilidad de seguir a los objetos celestes con solo mover un eje, así este puede ser motorizado, para que el seguimiento sea automático. Es mas compleja que la altacimutal, porque es imprescindible que este bien alineada para que sea efectiva y porque en ocasiones los movimientos no son los mas naturales (como el vertical y el horizontal en los monturas altacimutales). Los planos de movimiento en que se basa son el ecuador celeste (proyección del ecuador terrestre) y la distancia angular (en grados) desde el ecuador hasta el polo elevado (declinación).

Lo que hace una montura ecuatorial es compensar el movimiento de rotación de la Tierra con el eje de Ascensión Recta (plano paralelo al ecuador celeste, dividido en 24 horas, desde el punto del equinoccio de primavera hacia el Este).

Esfera celeste construida para la latitud de Buenos Aires

En el gráfico superior se muestra una esfera celeste, construida para el hemisferio Sur, a una latitud similar a la de el observatorio La Silla, donde el polo elevado es el Polo Sur Celeste (Ps, en el gráfico). La altura del polo elevado es igual a la latitud del lugar de observación, por tanto para el observatorio La Silla que posee una latitud aproximada de 29 grados sur, la altura del polo sur celeste es de unos 29 grados. Esto es muy importante en las monturas ecuatoriales donde el eje de ascensión recta debe ser paralelo al eje de rotación de la tierra (eje de rotación en el gráfico) y por tanto apuntando directamente hacia el polo elevado. Esto permite al telescopio moverse de igual manera que la Tierra en su movimiento de rotación, pero hacia el lado contrario (Este a Oeste). Para seleccionar la latitud las monturas ecuatoriales traen incorporado una graduación en la parte inferior de la montura, justo donde se esta por convertir en trípode o base. A su vez debe apuntarse todo el conjunto hacia el Sur (en caso del residir en este hemisferio, sino hacia el Norte).

Como se mencionó anteriormente la Ascensión Recta se mide desde el punto del equinoccio de primavera hacia el Este. Este punto (también conocido como punto gamma) es en donde se localiza el Sol al pasar del hemisferio Norte celeste hacia el hemisferio Sur celeste, esto ocurre al atravesar el ecuador celeste. El punto gamma se localiza en una de las dos intersecciones del ecuador con la ecliptica, la línea por donde de observa desplazarse al Sol durante ,el periodo de un año. Por tanto en el momento del equinoccio de primavera el Sol posee una Ascensión Recta de 0 horas 0 minutos 0 segundos (R.A.: 0h 0m 0s). Seis meses después, en el momento del equinoccio de otoño la Ascensión Recta del Sol es de 12 horas 0 minutos 0 segundos (R.A.: 12h 0m 0s).

La declinación es la distancia angular existente entre el ecuador celeste y el polo celeste. Se mide en grados, siendo 0º para el ecuador celeste y +/- 90º para el polo celeste, dependiendo si este es el Sur (negativo) o el Norte (positivo). Hay que tener en cuenta que no es necesario para observar un objeto desde el hemisferio Sur que este posea declinación negativa, dado que salvando el caso en que el observador se halle en el Polo Sur (geográfico), el ecuador celeste esta elevado sobre el horizonte. A continuacion van algunas formulas basicas para calcular algunas alturas elementales:


Altura del Ecuador Celeste = 90º - Latitud

Altura del Polo Celeste = Latitud (sin signo)

Declinacion del zenith = Latitud (con signo)

De esta forma, para el observatorio La Silla, si tomamos como latitud 29º sur, la altura del ecuador celeste será de unos 61º justo por encima del horizonte Norte. Muy sencillamente se puede deducir que la declinación máxima que se logra observar desde estas latitudes es igual a la altura del ecuador celeste. Volviendo al ejemplo de el observatorio La Silla, desde allí es posible observar objetos hasta una declinación de +61º aproximadamente (obviando efectos atmosféricos). La altura del polo celeste seria de de 29º mientras que la declinacion del cenit seria -29º.

 


La Silla University, Felipe Mac-Auliffe, fauliffe@eso.org