Gran refractor

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Observatori de Viena. Große Refraktor (Gran Refractor), de 1880, amb 69 cm d'obertura.[1]
Domo de l'Observatori Reial de Greenwich, allotjant el telescopi refractor de 28 polzades (cap a 1900).

El terme gran refractor fa referència a un telescopi de grans dimensions dotat amb una lent de diàmetre considerable i muntura equatorial, normalment el més gran instrument refractor d'un observatori determinat. La preeminència i l'èxit d'aquest tipus d'astronomia observacional va abastar el segle xix i el començament del segle xx.[2] Els grans refractors eren telescopis dotats amb lents acromàtiques, i representaven una clara alternativa a la tecnologia de miralls.

Eren sovint els més grans del món o els més grans d'una regió determinada. Malgrat els seus dissenys habituals amb més petites obertures que els reflectors, els grans refractors oferien nombrosos avantatges que van afavorir el seu ús en astronomia durant una prolongada època. No va ser fins entrat el segle XX quan van ser gradualment superats pels grans telescopis reflectors en l'astronomia professional.

Un gran refractor era sovint la peça central de cada nou observatori del segle xix, típicament acompanyat per un seguici d'altres instruments astronòmics com ara un cercle meridià, un heliòmetre, un astrògraf i un refractor més petit, com un cercador de cometes. Eren sovint utilitzats per observar estels dobles, equipats amb un micròmetre filar. Els grans refractors van protagonitzar nombrosos descobertes de planetes més petits, de satèl·lits, o del planeta Neptú, així com d'una considerable quantitat d'estels dobles.[3] El treball pioner en astrofotografia també es va emprendre amb aquest tipus de telescopis.[4]

Època dels grans refractors[modifica]

Percival Lowell observant Venus en horari diürn, assegut al soli de l'observador del telescopi refractor de 61 cm fabricat per Alvan Clark (Flagstaff, Arizona).

L'elecció de construir grans refractors en lloc de reflectors era una qüestió essencialment tecnològica.[5] Les dificultats per fabricar els dos discs de vidre òptic necessaris per formar un a gran lent acromàtica eren formidables. Però la construcció de grans telescopis reflectors presentava problemes encara més grans. El material utilitzat en els miralls primaris era el denominat metall de miralls, un aliatge de coure i zinc que tan sols reflecteix fins a un màxim del 66 per cent de la llum que rep, entelant-se als pocs mesos. En conseqüència, havien de ser desmuntats per ser abrillantats i polits novament amb la geometria correcta. Aquesta operació de vegades resultava molt difícil, donant com a resultat que els miralls quedaven inutilitzats i havien de ser substituïts. A causa d'aquests problemes, un gran refractor acostumava a ser la millor elecció.[6]

Encara que n'hi va haver grans (i poc manejables) telescopis aeris no acromàtics a la fi del segle xvii, i de que Chester Moore Hall i d'altres van experimentar amb petits telescopis acromàtics al XVIII, el inici de la tècnica dels grans refractors no va ser possible fins que John Dollond (1706-1761) va inventar i va crear un objectiu acromàtic que permetia fabricar telescopis per entre 8 i 13 cm d'obertura.[7][8] El pas definitiu el va donar el suís Pierre Louis Guinand (1748-1824), qui va descobrir i va desenvolupar una manera de fabricar peces encara més grans de vidre crown i flint. Va treballar amb el fabricant d'instrumental Joseph von Fraunhofer (1787-1826) per utilitzar aquesta tecnologia a començaments del segle xix.

L'època dels grans refractors va començar amb el primer telescopi refractor acromàtic modern, construït per Joseph von Fraunhofer a començaments de la dècada de 1820.[9][10][11][12] El primer d'aquests instruments va ser el Gran Reflector de Dorpat, també conegut com a Fraunhofer de 9 polzades, instal·lat en el que aleshores era l'Observatori de Dorpat al Governarat d'Estònia (més tard denominat Observatori de Tartu). Aquest telescopi fabricat per Fraunhofer tenia una lent acromàtica amb una obertura de 9 polzades de París (aproximadament 24 cm) i una distància focal de 4 m. També estava equipat amb la primera «muntura equatorial alemanya» desenvolupada per Fraunhofer, un tipus de muntura que es convertiria en un estàndard en els grans refractors de l'època.[13]

Fent mostres de la seva gran resolució, un refractor Fraunhofer de 9 polzades (24 cm) pertanyent a l'Observatori de Berlín va ser utilitzat per Johann Gottfried Galle en la descoberta de Neptú.[3]

Els telescopis refractors havien quadruplicat la seva obertura a la fi del segle xix, culminant amb el refractor pràctic més gran mai construït, el telescopi de l'Observatori Yerkes de 40 polzades (1 metre) d'obertura, instal·lat el 1895.[14][15] Aquest gran refractor va ampliar els límits tecnològics de l'època: la fabricació dels dos elements de la lent acromàtica (la lent més gran fabricada fins aleshores), va requerir 18 intents i la cooperació entre Alvan Clark & Sons i Charles Feil de París. Per aconseguir la seva obertura òptica de disseny, les lents havien de ser lleugerament més grans físicament, amb un diàmetre de 41 3/8 de polzada (1 m i 51 mm). Els refractors havien arribat al seu límit tecnològic a causa dels problemes de flectit | de les lents provocats per la gravetat. Això significava que els refractors no superarien al voltant d'1 metre de diàmetre, encara que Alvan Graham Clark —(que havia fabricat l'objectiu de 40 polzades de Yerkes—) va pronosticar que seria possible fabricar lents de fins a 45 polzades (114 cm).[16][17] A més a més de la lent, la resta del telescopi exigia en la pràctica una altíssima precisió malgrat les seves mesures. Per exemple, tan sols el tub del telescopi de Yerkes va pesar 75 tones, i havia d'ésser capaç de seguir els estels amb tanta d'exactitud com els instruments més petits.

El Telescopi de la Gran Exposició Universal de París (1900), va haver de fixar-s'hi en posició horitzontal per evitar la deformació que hagués provocat la gravetat en la seva lent de 1.25 m de diàmetre. Era apuntat cap al firmament mitjançant un mirall de 2 m de diàmetre —denominat siderostato Foucault—. Aquest instrument de demostració va ser demolit poc després de la clausurade l'Exposició Universal.

Fi de l'època[modifica]

Telescopi de 40 polzades (1.02 m) del Observatori Yerkes, el més gran refractor acromàtic de tots els temps utilitzat en la pràctica.

L'època dels grans llums reflectors va arribar lentament a la seva fi quan van ser superats pels grans llums reflectors. Entre 1856 i 1857, Karl August von Steinheil i Léon Foucault van introduir un procés que permetia dipositar una capa de plata sobre el vidre dels miralls telescòpics. Aquest procés de platejat va suposar una gran millora respecte a l'antiga tècnica del metall de miralls, i va fer del telescopi reflector un instrument realment pràctic. L'era dels grans llums reflectors havia començat, amb instruments com el telescopi Crossley de 36 polzades (91 cm) de 1895; el telescopi Hale de 60 polzades (1.5 m) de l'Observatori del Mont Wilson de 1908; i el telescopi Hooker de 100 polzades (2.5 m) també al Mont Wilson des de 1917.[18]

Exemples[modifica]

Els grans refractors van ser admirats per la seva fiabilitat, durabilitat i utilitat, característiques associades a la qualitat de les seves lents i dels seus suports, així com a les seves grans obertures i longituds. La longitud era important, perquè a diferència dels llums reflectors —que poden ser plegats i escurçats—, una gran distància focal de la lent de l'objectiu —lligada amb la longitud física del telescopi— ofereix alguns avantatges significatius relacionats amb l'òptica de l'instrument i amb la seva qualitat d'imatge.

Apertura[modifica]

Progressió històrica aproximada:

La progressió dels majors «grans telescopis refractors» al segle xix, inclou alguns telescopis en observatoris privats que no van ser realment molt utilitzats o van tenir problemes.[19][20]

Mayors «Grands Refractors» del segle xix seleccionats per any[21]
Observatori Apertura Any Fabricant de la lent Notes
Observatori de Tartu 24 cm 1826 Fraunhofer
Observatori de Kensington 30 cm 1829–1838 Cauchoix Donat de baixa el 1836 o el 1838[22]<
Observatori Markree 34 cm 1834 Cauchoix[23]
Observatori Central de Púlkovo 38 cm 1839 Merz y Mahler
- 61 cm 1852-1857[24] Chance Brothers Telescopi Craig
Observatori Dearborn 47 cm 1862 Alvan Clark & Sons Menor que el Craig
- 53 cm 1862 Buckingham Works Telescopi de l'Exposició Universal de Londres de 1862[25]
Observatori Newall 64 cm 1871 Chance Brothers Difícilment utilitzat fins a 1891 [26]
Observatori Naval dels Estats Units 66 cm 1873 Alvan Clark & Sons
Observatori de Viena 69 cm 1880 Grubb
Observatori Central de Púlkovo 76 cm 1885 Alvan Clark & Sons
Observatori de Niça 77 cm 1886 Gautier & Henry Grande Lunette
Observatori Lick 91 cm 1888 Alvan Clark & Sons
Observatori Yerkes 102 cm 1897 Alvan Clark & Sons
- 125 cm 1900 Gautier & Mantois Telescopi de la Gran Exposició Universal de París (1900); utilitzat sol durant 1 any

Grans refractors, notables per algun altre motiu:


Altres Telescopis Grands Refractors
Observatori Nom Apertura Año Fabricant de la lent
Observatori de Berlín - 24 cm 1835 Merz y Mahler
Harvard College Observatory - 38cm 1847 Merz y Mahler
Observatori de Cambridge Northumberland Ecuatorial 30 cm 1835 Cauchoix[27]
Observatori Reial de Greenwich Refractor Grubb de 28 pulgadas 71 cm 1894 Chance Brothers[28]
Observatori de Potsdam Potsdam Große Refraktor 80 cm + 50cm 1899
Observatori de París Meudon 33 pulgadas 83 cm + 62cm 1891

Distància focal[modifica]

Progressió històrica aproximada de la distància focal a la fi del segle XIX:

Segle XIX de més longitud seleccionats de Gran refractors després de 1873
Observatori Distància focal Apertura Any Notes
Observatori Naval dels Estats Units 9.9 m 66 cm (26") 1873
Observatori de Viena 10.5 m 69 cm (27") 1880 [29]
Observatori de Niça 17.9 m 77 cm (30.3") 1886 Biscoffscheim
Observatori Archenhold 21 m 68 cm (26.77") 1896 Cap domo
- 57 m 125 cm (49.2") 1900 Telescopi de la Gran Exposició Universal de París (1900)

A pesar de su gran longitud, eran de hecho mucho más cortos que los más largos telescopios aeris diseñados con lentes no acromáticas.[30]

Galeria[modifica]

  • Vídeo diürn del Großer Refraktor de 1896 a l'Observatori Treptow, més tard rebatejat com Observatori Archenhold
  • Grand Lunette de l'Observatori de Niça, amb 77 cm de apertura (1886)
    Grand Lunette de l'Observatori de Niça, amb 77 cm de apertura (1886)
  • Telescopi James Lick, amb 91 cm de apertura (1888)
    Telescopi James Lick, amb 91 cm de apertura (1888)
  • Quatre instruments astronòmics de l'Observatori d'Estrasburg, incloent el seu Großer Refraktor
    Quatre instruments astronòmics de l'Observatori d'Estrasburg, incloent el seu Großer Refraktor
  • Telescopi Merz de l'Observatori Astronòmic de Quito (1875)
    Telescopi Merz de l'Observatori Astronòmic de Quito (1875)
  • Telescopi de 11 polzades "Merz y Mahler" de l'Observatori de Cincinnati (1848)
    Telescopi de 11 polzades "Merz y Mahler" de l'Observatori de Cincinnati (1848)

Referències[modifica]

  1. ↑ «“Astronomical Site Selections Past” (Consultat el 3 de novembre de 2017)». Arxivat de l'original el 2017-11-07. [Consulta: 3 novembre 2017].
  2. ↑ «Era: Great Refractors». Amazing-space.stsci.edu. [Consulta: 3 novembre 2017].
  3. ↑ 3,0 3,1 Daugherty, Brian. «Berlin - History of Astronomy in Berlin». Arxivat de l'original el 2011-08-11. [Consulta: 3 novembre 2017].
  4. ↑ «Harvard College Observatory: Great Refractor». Cfa.harvard.edu, 21-11-2012. [Consulta: 1r març 2014].
  5. ↑ The Massachusetts Teacher - Google Books. Books.google.com [Consulta: 3 novembre 2017]. 
  6. ↑ «1956ASPL 7..249P Page 253». Articles.adsabs.harvard.edu. [Consulta: 3 novembre 2017].
  7. ↑ «History - British History in depth: The Airy Transit Circle». [Consulta: 3 novembre 2017].
  8. ↑ «the lens». [Consulta: 3 novembre 2017].
  9. ↑ adsabs link Fraunhofer and the Great Dorpat Refractor, Waaland, J. Robert, American Journal of Physics, Volume 35, Issue 4, pp. 344-350 (1967)
  10. ↑ «Fraunhoferi refraktor». Obs.ee. [Consulta: 3 novembre 2017].
  11. ↑ Resolute and undertaking characters: the lives of Wilhelm and Otto Struve By Alan Henry Batten; pp. 46-49; Google Books
  12. ↑ The great nineteenth century refractors[Enllaç no actiu] by James Lequeux, p. 1
  13. ↑ Firefly Astronomy Dictionary - Google Boeken. Books.google.com [Consulta: 3 novembre 2017]. 
  14. ↑ «Telescope: Yerkes 40-inch Refractor». [Consulta: 3 novembre 2017].
  15. ↑ Misch, Tony. «The Building of Lick Observatory», 1998. [Consulta: 30 juny 2008].
  16. ↑ Physics Demystified By Stan Gibilisco, ISBN 0-07-138201-1, p. 515 Since a lens can only be held in place by its edge, the center of a large lens will sag due to gravity, distorting the image it produces.
  17. ↑ Six Thousand Years of History: Achievements of the nineteenth century Edgar Sanderson, John Porter Lamberton, Charles_Morris_(American_writer) Charles Morris], p. 286 (Google Books 2010)
  18. ↑ «1956ASPL 7..249P Page 255». [Consulta: 3 novembre 2017].
  19. ↑ New Scientist - Google Books. Books.google.com, 2 de desembre de 1982 [Consulta: 3 novembre 2017]. 
  20. ↑ «1914Obs 37..245H Page 248». [Consulta: 3 novembre 2017].
  21. ↑ "The Refracting Telescopes of the 19th Century"
  22. ↑ «BARDOU : Established in Paris in 1818 by D.F. Bardou, then run by his son P.G. Bardou, and grandson, Albert D. Bardou». [Consulta: 3 novembre 2017].
  23. ↑ Stargazer: The Life and Times of the Telescope - Fred Watson - Google Books. Books.google.com [Consulta: 3 novembre 2017]. [Enllaç no actiu]
  24. ↑ «Welcome to the Online Museum of the Craig Telescope». [Consulta: 3 novembre 2017].
  25. ↑ «How it was constructed». [Consulta: 3 novembre 2017].
  26. ↑ Newal telescope. Cambridge News (Consultat el 3 de novembre de 2017)
  27. ↑ Northumberland Telescope (Consultat el 3 de novembre de 2017)
  28. ↑ «The 28-inch photo-visual refractor : : RMG». Arxivat de l'original el 2011-10-24. [Consulta: 3 novembre 2017].
  29. ↑ The Observatory - Google Books. Books.google.com, 20 de novembre de 2007 [Consulta: 3 novembre 2017]. 
  30. ↑ Unusual Telescopes - Peter L. Manly - Google Books. Books.google.com, 27 d'abril de 1995 [Consulta: 1r març 2014]. 

Enllaços externs[modifica]

Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Gran_refractor&oldid=33107022»