Astronomia básica

Antes do uso de lunetas e telescópios, os astrônomos já determinavam posições aparentes de estrelas e planetas. Entretanto, até mesmo os maiores planetas eram vistos como nada mais do que pontinhos de luz.

Os chineses e outros povos antigos deixaram registros sobre manchas escuras no Sol e faziam uma delimitação clara entre áreas mais brilhantes e de cor cinza no disco da Lua, mas a obtenção de detalhes importantes de suas superfícies era impossível.

Por isso, a invenção dos telescópios foi um marco na história da Astronomia. A primeira luneta foi feita por um fabricante de lentes, o holandês Hans Lippershey, em 1608. Mas foi somente no ano seguinte que um instrumento do mesmo tipo, fabricado por Galileu Galilei com base no de Lippershey, foi apontado para o céu.

Com os telescópios que construiu, Galileu fez inúmeras descobertas: as crateras e montanhas da Lua, os quatro maiores satélites de Júpiter, as fases de Vênus, manchas solares e os anéis de Saturno. Ele também descobriu que a Via Láctea, até então tida como uma "nuvem" ou "névoa" misteriosa, é um enxame de estrelas.

Há duas categorias gerais de telescópios: a dos refratores e a dos refletores. Tradicionalmente, os refratores são também chamados de lunetas. A diferença entre os dois é que os refratores baseiam-se em lentes e os refletores, em espelhos.

Uma desvantagem do telescópio refrator é que, se a lente é muito grande, o peso tende a causar sua deformação. A lente é feita de vidro, um líquido que, por si só, tende naturalmente a se deformar com o tempo.

O telescópio refletor não tem esse problema. Sua configuração facilita uma sustentação adequada do espelho, de modo a evitar a deformação.

O esquema a seguir é de um refletor do tipo newtoniano, que usa um espelho secundário para redirecionamento da imagem. Tal configuração resolve problemas de aberração cromática, fenômeno que faz surgirem cores falsas na imagem:

O problema é que a montagem newtoniana não é boa para instrumentos profissionais de grandes dimensões. Neste caso, a distribuição irregular de peso causa desequilíbrio no equipamento como um todo.

Por esta razão, idealizou-se o telescópio refletor com foco Cassegrain, onde há um furo central no espelho primário. Após refletir no espelho secundário, a luz passa por esse furo, e o foco é formado atrás do espelho primário. Veja o esquema abaixo:

As configurações apresentadas são básicas. Há telescópios com mais espelhos, além do primário e do secundário. Também há equipamentos que combinam espelhos com lentes.

A mais importante característica de um telescópio é a sua abertura (diâmetro da lente objetiva ou espelho primário). Quanto maior for sua medida, mais luz entra no instrumento, e a tendência é que as imagens fiquem mais nítidas.

Assim, foram sendo construídos telescópios com aberturas cada vez maiores, visando a coleta de maior quantidade de luz. Desta forma, consegue-se melhor visualização de objetos com luminosidade mais fraca.

Entretanto, chega-se a um ponto em que o aumento de diâmetro não garante maior nitidez, pois esta se vê prejudicada pela turbulência atmosférica, que causa desvios luminosos e cuja intensidade depende da localização geográfica.

É por isso que observatórios são construídos em localidades de grandes altitudes e com ar mais limpo, pois isso minimiza os efeitos da turbulência. Outra solução é o uso da ótica adaptativa, uma tecnologia que corrige distorções em tempo real.

No final das contas, o problema somente tem sido cem por cento superado pelos telescópios espaciais, que operam acima da atmosfera terrestre e, portanto, ficam completamente livres da turbulência.

Apesar do problema da turbulência atmosférica, com um telescópio caseiro de boa qualidade podemos ver imagens bem legais de várias estruturas celestes.

Se você ainda não tem um telescópio mas pretende adquirir um, ou se tem mas não está satisfeito com a qualidade, não saia comprando nada sem antes fazer um planejamento. Você precisa entender só um pouquinho de especificações técnicas, para não correr o risco de comprar gato por lebre!

Uma boa opção para o iniciante pode ser a construção de um observatório caseiro. Isto envolve a montagem do telescópio, com as peças escolhidas ou manufaturadas de acordo com as especificações desejadas, bem como da estrutura de suporte e fixação.

Independentemente de sua escolha, comprar ou fazer você mesmo, é importante que sejam levados em consideração os seguintes parâmetros básicos de um telescópio:

• Abertura (D): diâmetro da lente objetiva ou do espelho primário.
• Distância focal (F): distância do espelho primário (ou lente) até o foco.
• Ampliação: A = D/d (sendo d o diâmetro da lente ocular).
• Razão focal: ƒ = F/D.

Para um entendimento mais claro, uma sugestão de exercício: olhe para os desenhos mais acima (telescópios refrator, refletor e Cassegrain) e localize visualmente as medidas que correspondem às variáveis abertura (D), distância focal (F) e diâmetro da lente ocular (d). A ampliação e a razão focal são calculadas a partir desses parâmetros.

Instrumentos com alta razão focal (ƒ/10 ou maior) são ótimos para a observação de objetos celestes mais próximos, tais como a Lua e os planetas do Sistema Solar. Por outro lado, razões focais mais baixas (ƒ/6 ou menos) são mais adequadas à observação de estruturas mais distantes, como nebulosas e galáxias.

Um fator determinante de qualidade refere-se à ampliação de imagens. O ideal é que ela não ultrapasse o dobro da abertura. Por exemplo, supondo D = 90 mm, deve-se observar o limite de ampliação de 180 vezes.

Portanto, você deve tomar muito cuidado com anúncios de equipamentos com altas taxas de ampliação, porém sem respeito às proporções acima indicadas. O aumento prometido será real, mas a qualidade das imagens não será muito boa. Confira com muita atenção as especificações técnicas do produto.

Uma dica final, e não menos importante: instrumentos astronômicos de boa qualidade ótica não combinam muito com a palavra "barato". Comprar um telescópio de loja com preço mais acessível pode tornar a boa prática astronômica verdadeiramente "inacessível". Para evitar esse desprazer, recomendamos muita cautela na decisão pela compra de um desses equipamentos.

Por fim, é importante que saibamos que o que vemos através desses equipamentos (e a olho nu também) são imagens formadas em nossos cérebros a partir da luz que nossos olhos captam.

E a luz que podemos interpretar é apenas um tipo de radiação eletromagnética. Existem outros tipos, tais como os raios-X, as micro-ondas, os raios infravermelhos, etc. Estes não conseguimos enxergar, mas eles também carregam informações importantes sobre os objetos dos quais são provenientes.

Por isso, os cientistas usam, além dos instrumentos óticos, telescópios capazes de captar e interpretar luzes diferentes daquelas que são visíveis para nós. Leia nosso próximo artigo e entenda o que é o espectro eletromagnético.