Colimado del Telescopio

¿Que es la colimación?

La colimación es la orientación exacta de las ópticas dentro de un telescopio. Es necesario colimar cualquier tipo de telescopio, sea reflector, refractor o catadióptrico. Normalmente los refractores son bastante 'duros' y no es necesario colimarlos. Además se mantienen orientados durante años.

Marte a traves de un telescopio colimado (izquierda) o descolimado (derecha). Aunque no parece demasiado, observa la perdida de detalles en el descolimado.

Los catadióptricos pueden colimarse, pero al igual que los refractores no es habitualmente necesario hacerlo, y en ambos casos es una tarea dificil. O tienen tornillos ocultos, o es necesario mover la placa completa con el secundario en el caso de los Maksutov.


En los reflectores newtonianos es mas fácil, y como el porcentaje mayoritario de usuarios de telescopios tienen un newton, vamos a centrar el tutorial de colimado sobre este tipo de instrumento.

¿Para que colimar?

Un telescopio descolimado produce imágenes turbias, aunque las ópticas sean perfectas.

El descolimado puede darse por un sinfín de motivos, que van desde el transporte poco gentil del equipo, hasta grandes cambios de temperatura, o simplemente poner el telescopio mirando 'para abajo'.

Partes del telescopio

La parte trasera que sostiene el espejo grande o primario, se llama celda. Existen muchos diseños diferentes, pero normalmente son una pieza cilíndrica donde cabe el espejo, con tres tornillos que permiten su orientación, tres mas que permiten el fijado, y tres tornillos que lo fijan al tubo.

El espejo pequeño o secundario, esta sostenido por una pieza de aluminio, que lo sostiene y permite regular su posicion (tres de orientación y uno que lo mueve para adelante y atras), sostenido por unas chapas finas, de una,dos, tres o cuatro patas, segun el diseño, llamada araña.

Vista de la parte delantera del telescopio donde
se ve la araña (de cuatro patas) y el secundario.

¿Como compruebo si esta descolimado?

Es necesario ver a traves del portaocular de dia, con buena iluminacion, sin el ocular puesto. Ahi verás una imagen como la de abajo. En este caso el telescopio esta perfectamente colimado, porque estan centradas todas las imagenes (el ojo, el secundario y la araña), en el centro del espejo primario.

Telescopio colimado. En este caso la araña tiene tres patas. El ojo,  el espejo secundario y el primario estan centrados. 

A veces es dificil central el ojo para ver si realmente esta bien colimado. Para facilitarlo, es muy útil usar un tubito de los que se usan para guardar película fotográfica, en el que se le practica un agujero de unos milímetros (no es importante el diametro) en el centro exacto de la base. Este tubo se pone como si fuera un ocular. El hacer esto, y mirar por el agujero, obliga a centrar el ojo. Para facilidad, lo llamaremos 'tester', aunque no tiene ningun nombre determinado. Este tester es para usar en telescopios que soportan oculares de 1 1/4 de pulgada. Si quieren usarlo en portaoculares de 0,965', deberan fabricar algo similar, pero del diámetro apropiado.

Si se ve el secundario descentrado, o el secundario de costado, quiere decir que el telescopio esta descolimado, y es necesario corregirlo.

Tambien puede verse el grado de colimación, a la noche, buscando una estrella brillante. Cuando esta en el centro del campo (con ocular ahora!), desenfoca la imagen hasta que se vea como un disco. Veras tambien que el centro se ve oscuro. Esta es la sombra del espejo secundario. Si el telescopio esta bien, ambos círculos deben ser concéntricos. Si esta torcido uno con respecto del otro, esta descolimado.

En casos de descolimado extremo, la imagen puede verse deforme. Esta prueba es conveniente hacerla sacando un poco antes al telescopio a intemperie, para que se aclimate y produzca la menor turbulencia posible.

¿Que otras cosas puedo medir con las estrellas desenfocadas?

Si logras colimarlo con la técnica explicada mas abajo, y al desenfocar una estrella la imagen se ve deforme, el telescopio tiene problemas ópticos, no es un simple descentrado.
Ademas, podes saber si el espejo esta bien construido y montado. Si analizas el brillo de la imagen desenfocada debe ser homogénea, sin zonas brillante u oscuras. Si lo que ves es muy homogéneo, sin cambios de brillo importantes, el espejo es perfecto.

A la izquierda estrella desenfocada con el telescopio colimado.
A la derecha descolimado.

Por el otro lado, si ves como manchas lineales, a veces separadas por 120 grados, y como una mancha oscura o brillante en el borde del espejo primario, a veces es debido a que el espejo primario esta muy apretado dentro de la celda, y se esta deformando. En este caso es necesario desarmar inmediatamente el telescopio para sacarle las tensiones. El espejo debe estar contenido para que no se mueva, pero no tan apretado que le introduzca tensiones.

Tambien hay algunas sombras inevitables que puedes ver en la imagen desenfocada. Una son las patas de la araña, y otra es como un corte rectangular que pasa por un lado. Este el el portaocular, que a veces entra demasiado dentro del tubo y tapa algo el espejo primario. (lo ideal es que esto no suceda).

Ademas podes ver la imagen desenfocada en diversas partes del campo visual (no en el centro). Si esta imagen cambia demasiado, el espejo primario esta mal construido.

Por ejemplo si la imagen circular desenfocada se achata al pasar de un lado al otro del campo visual, el telescopio puede tener astigmatismo.

imagen de una estrella desenfocada en un reflector newton. En este caso
està algo descolimado. (el secundario esta fuera del centro) las tres lineas son las patas
de la arana. La zona oscura a la izquierda es el portaocular.

¿Como empezar la colimación?

No es necesario hacerlo con estrellas, basta estar en una habitación bien iluminada, que te permita ver dentro del telescopio. Vamos a hacer la descripción tal como si el telescopio jamás hubiera sido colimado.

Paso 1 - Colimado del secundario:

Si el telescopio es nuevo, el secundario raramente esta descolimado. Pero igualmente explicaremos como se hace.

Tienen un tornillo que permite llevarlo para adelante y atras, con el fin de lograr que el secundario este en el centro del agujero del portaocular.

Una vez logrado esto, se necesita usar los tres tornillos de colimación, que son visibles en el medio de la araña.

Aqui ves el telescopio esta totalmente descolimado. Inicialmente se colima el secundario.
Lo importante es que se vea el espejo primario completo en el centro. Ahora el ojo no se ve porque estamos usando el tester.

Lo que se busca es que se vea el primario completo y centrado en el espejo secundario. Se puede usar de guía la pestañas que sostienen el primario en la celda. Deben verse las tres pestañas. Es posible que para poder ajustar los tres tornillos, debas aflojar un poco el tornillo central (el que permite el movimiento para adelante y atras).

Paso 2 - colimado del primario:

Usando los tornillos de atrás del espejo primario, puede regularse la posición del espejo. El objetivo es que la imagen del espejo secundario quede en el centro del espejo primario.

Hay primarios que estan sostenidos por tres pares de tornillos, uno al lado del otro. Uno de ellos empuja el espejo y el otro tira. Para lograr moverlo debe aflojarse uno y ajustarse el otro. Esta es una tarea que es mas facil de hacer con otra persona: uno ajusta los tornillos, el otro guía mirando a traves del tester.

Otro tipo de sostén esta hecho con tornillos y resortes. Es mas fácil de colimar, ya que aflojando o ajustando un solo tornillo se ve como se mueve el primario.



En este paso, el secundario ya esta colimado. Ahora con los tornillos de atras del telescopio se trata de lograr la primera imagen que vimos: todo centrado.

A veces cuando terminas de centrar el primario, te das cuenta que secundario se ve algo de costado. Si es asi es necesario mover colimar nuevamente el secundario siguiendo el paso 1, y tan vez necesite otro ajuste el primario (paso 2).

Es buena idea una vez que esta colimado, mover el tubo es distintas direcciones para ver si cambia el colimado. Si es asi, el espejo esta flojo en la celda, y es necesario ajustarlo.

Todo el este procedimiento puede hacerse tambien con una estrella desenfocada, pero cada vez que se mueven los espejos se pierde, lo que lo hace mas incómodo.

Trucos para que se descolime menos

Hay algunos trucos que pueden hacerse para que el telescopio se descolime menos, y ademas, cuando sacas fotografías, logras que el espejo este mas fuertemente fijado, y al no moverse en la exposición, las estrellas no salen movidas.

Desgraciadamente hay que desarmar el telescopio. Es importante que el espejo este bien fijo, pero no tanto para introducirle tensiones. La forma es agregandone piezas blandas para sostenerlo.

Una opción es colocar tiritas finas de madera balsa o corcho entre la celda y el espejo. Asi, se logra que no se mueva, pero si el espejo se dilata, permite que lo haga sin tensionarlo.
Tambien es util pegar trocitos de madera balsa debajo de las pestañas del primario, para que no se levante, y nuevamente no le produzca tensiones.

El espejo esta apoyado a la celda sobre una lamina de corcho que permite evitar tensiones innesesarias al espejo.

Espejo en su celda. Este espejo corresponde a un 150 mm hecho a mano.

El espejo tiene como punto de contacto con la celda elementos blandos, corcho en este caso.