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jueves 27 de abril de 2017 
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 >> TALLER DE ASTRONOMIA
 Optica del Telescopio Reflector Newtoniano: Su construcción


Por: Silvia Smith

Un poco de historia

La historia de la óptica que utilizamos hoy en día para realizar nuestros telescopios, se remonta a comienzos del siglo XVII.

Galileo Galilei, construye en 1609 el primer telescopio, enterándose que en Holanda habían descubierto la forma de combinar lentes, y con ello, se permitía ver los objetos mucho más cerca. Galileo fue quien primero tuvo la histórica ocurrencia de dirigir un artilugio de estas características al cielo, y encontrarle un uso científico al telescopio, con el, hizo descubrimientos que aún hoy nos asombran y emocionan. Entre estos descubrimientos, se destacan, el de los cuatro satélites de Júpiter, y aunque no entendió que era esa forma extraña que vislumbraba en Saturno, fue también el primero en notar lo que luego entenderíamos como sus famosos anillos. Sus dibujos de la Luna, la descripción de los cráteres y montañas, las manchas solares, las fases del planeta Venus, son la herencia que hoy disfrutamos, aunque todo esto, le valió el descrédito y la ganancia de muchos enemigos, ya que muchos de sus descubrimientos, contradecían la teoría geocéntrica de Ptolomeo, y se acercaban a la de Copérnico. Fue condenado por la santa inquisición y obligado a retractarse de sus dichos al ser citado al famoso juicio. Juzgado y sentenciado a prisión perpetua, pasó los últimos años de su vida en arresto domiciliario.

Gracias a él, a Kepler y a tantos otros que quedaron en el olvido, ese otro monstruo de la ciencia que fue Isaac Newton (1642-1727), aparte de crear una nueva herramienta matemática para poder demostrar sus proposiciones, el cálculo infinitesimal, base de las matemáticas que hoy disfrutamos, y su famosísima ley de gravitación universal, en 1671 construyó un nuevo telescopio que utilizaba un espejo para reflejar la luz, en lugar de una lente para refractarla.

William Herschel, nacido en 1738 en Hannover, no tenía la menor noción de astronomía, era organista. Pero, después de estudiar matemáticas, quiso procurarse un telescopio, claro, a igual que hoy, no estaba al alcance de su bolsillo, así es que decidió hacérselo el. Debido a este gran deseo, durante ocho años tuvo una doble vida, durante el día tocaba el órgano en las iglesias, pues con el se ganaba la vida, y durante las noches, pulía espejos y hacía monturas para telescopios. Así, siguiendo el esquema proyectado por Newton, pensó que podía construírse uno con las dimensiones suficientes para obtener un telescopio que le permitiera tener la máxima capacidad de resolución y aumento.    

 




Foto superior: Máquina de pulir espejos de William Herschel. Foto derecha: Telescopio de 6 m de distancia focal montado por Herschel.

Uno de los primeros telescopios fabricados por Herschel, tenía un objetivo de 48 cm de diámetro y 6,3 metros de distancia focal. El último que realizó, tenía un espejo de 122 cm.,y una distancia focal de 12,2 metros, pesaba casi una tonelada, fue el instrumento más potente de la época.


Taller de William Herschel en su casa, para fabricar espejos.  

   

Que es la reflexión

Si nos ponemos a observar a nuestro alrededor, muchos son los objetos que reflejan la luz, por ejemplo: el agua, la plata, el cristal, el aluminio. En el caso de la óptica que nos ocupa, ¿Por qué "espejar" un vidrio?, porque su superficie bien tallada, será perfectamente lisa y muy brillante. Para redondear la idea de cómo se produce la reflexión, diremos que, si prueban iluminar con una pequeña linterna un espejo, el rayo de luz de la misma y su reflexión tendrán siempre el mismo ángulo con respecto al espejo. Dicho esto, podemos concluir que, la función del objetivo es la de recoger la luz, concentrarla en un punto a una distancia determinada (punto llamado foco) y formar la imagen. Cuanto mayor sea el objetivo (espejo), mayor será la cantidad de luz que interceptará, y así las imágenes que se formen tendrán más detalles y serán más luminosas, por esto es que el diámetro es muy importante, a mayor diámetro no sólo captará más luz, sino , que elevará la potencia del telescopio por los aumentos que es capaz de soportar, y la de su poder resolvente, que es el poder que tendrá de separar dos puntos (por ejemplo, estrellas dobles con una separación angular determinada), en resumen, a mayor diámetro, mayor luminosidad recibe, y más objetos débiles ( estrellas de baja magnitud que no puede ver el ojo humano) se podrán ver. Por supuesto que con esto no queremos decir, que los aumentos que puede darnos un espejo de determinado diámetro, serán infinitos, tiene un límite. El diámetro se corresponde con la magnitud, por ejemplo, para un espejo de 200mm. de D (diámetro) tenemos hasta una magnitud (m) visible aceptada de 13.6. Este es un valor puramente teórico, pues luego ha de depender de según donde tengamos emplazado el telescopio, será la calidad del cielo, que se verá disminuida si tenemos luz parásita de la ciudad.  

Foto: Espejo primario de 180mm. en su celda.


Cómo se Construyen los Espejos

Ya adelantamos en las páginas que anteceden, algunas ilustraciones y breves comentarios sobre los espejos que componen la óptica de un telescopio reflector, en éstas líneas, vamos a dar una breve reseña sobre los materiales que se deben utilizar y la forma de llevar a cabo este emprendimiento. 
   

La buena resolución que tengan las imágenes que verán con su telescopio, se deberá, diríamos que en esencia, al máximo de perfección que tenga la óptica de la que está compuesto. 
   
Trataremos en este pantallazo sobre cómo construir la óptica para un reflector, satisfacer la curiosidad de quien está abocado a la simple construcción del telescopio, o para que aquél que en un futuro desee hacer una óptica, sepa que puede realizarla.
   
Previa construcción de nuestro espejo, debemos calcular la distancia focal que será esencial para los fines de nuestro trabajo (ésta dependerá de la utilización astronómica de nuestro telescopio) con la siguiente fórmula: Flecha = r2 / Rx2
   

Para construir un objetivo reflector, harán falta dos discos de vidrio verde común, del que habitualmente se utiliza para ventanas, etc., por supuesto que a condición de que su grosor no sea menor a 20mm., que no sea del llamado templado, y que esté libre de tensiones internas, revisar que no tenga "burbujas" de aire visibles a simple vista, que luego ocasionarán más de un dolor de cabeza a quien esté desbastando el espejo. Si nuestra solvencia económica nos lo permite, podemos acceder a vidrios de mejor calidad para construir espejos, como el "Duran 50" o el "Pyrex", que aunque no son de los más caros, tienen su costo. Luego están los de alta calidad, como "Zerodur", que ya elevan bastante los costos. Pero para un espejo de 150mm. a 200mm., no es muy justificable el gasto excesivo. 
   
Uno de los discos de vidrio, se constituirá en la herramienta, y el otro, será el futuro espejo. Tomaremos como ejemplo, las dimensiones del de 180mm., ya que ésta, es una medida que nos permitirá acceder a un telescopio de mediano porte, fácil de transportar, y que recibirá una apreciable cantidad de luz. La medida 180 mm. que se da, no es caprichosa, es debido a que uno de los accesorios para la construcción del telescopio, es el tubo, los más fácil de conseguir en cualquier parte, son los tubos de PVC que se utilizan para obras sanitarias, una medida estándar, es de 200mm., es por esto, que damos la medida de 180 mm., para que pueda entrar con comodidad en un tubo de estas características.

Foto superior izquierda: Corte del vidrio para obtener las dos superficies necesarias.
Foto derecha: Ya cortadas las dos superficies, se retira el excedente de vidrio.



Foto izquierda: Como queda una vez cortada la superficie de la futura óptica.
Foto de la derecha: Biselado de los bordes con una piedra Norton verde.
   

Para ejecutar el llamado desbastado del espejo (es el acto de socavar el vidrio para darle curva), necesitaremos de una variedad de abrasivos, que van desde grueso hasta fino, para luego terminar el pulido con óxido de Cerio o rojo de pulir. Tanto los esmeriles como los óxidos, siempre deben mezclarse con agua para su aplicación. Estos productos, como el carborundo, que vienen en forma de grano fino, como tienen una extraordinaria dureza, sirven para comer el vidrio e ir desgastándolo. Dependiendo de su grosor, podemos (aparte de comer el vidrio) obtener una superficie que se irá haciendo cada vez más fina y sin imperfecciones. 

Materiales para el esmerilado y pulido:

Carborundum, esmeriles, pulidores, brea vegetal o brea con resina

Tomando como base, que se va a tallar un espejo de 180 mm de diámetro.

Abrasivos:

Carborundum Nº 150 cantidad aproximada 200 gr

..........".......Nº 220 cantidad aproximada 100 gr

............."........3 F .....cantidad aproximada 200 gr

*Esmeriles:

Pueden ser importados o nacionales van numerados de la siguiente manera:

Importado Nº30 (equivalente nacional 400) 100gr

Importado Nº12 (equivalente nacional 800) 100gr

Importado Nº 5 (equivalente nacional 1200 a 1400 preferentemente 1400) 200gr

* Se recomienda si se va a usar la serie de esmeriles W4, toda la serie debe pertenecer a esta calidad, esto en casos extremos no encuentren los aquí especificados, ya que no me han resultado satisfactorios en lo personal.

Pulidores:

Oxido de Cerio (calidad: blanco) 200gr.

Alternativas de óxido de Cerio: Oxido de Circonio, rouge de pulir (el rouge como última opción por la contaminación que se produce en el ambiente de trabajo).
Imagen izquierda: Esmeriles separados en sus respectivos recipientes, pulidores y oxido de cerio. Cada componente debe tener su propia cuchara para extraerlo, no utilizar nunca la misma para los diferente productos, ya que contaminaríamos los mismos con resultados negativos para el trabajo. Preferentemente, cucharas descartables de plástico con la inscripción hecha con marcador indeleble, donde diga claramente a qué producto pertenece. Los envases deben llevar también carteles que no se desprendan para su perfecta identificación.

Artículo: Los abrasivos ¿Qué tipo de materiales son los abrasivos? Por Gerardo Hesse

Tabla comparativa de granos abrasivos según la marca cliquear aquí

Para la torta de brea:

La brea vegetal es muy difícil de conseguir, es posible que nos veamos obligados a utilizar brea mineral, ésta, es elástica, para evitar esto, se le agrega resina vegetal, aceite de ricino o lino en las siguientes porporciones:

Brea mineral 50%

Resina vegetal 40%

aceite de ricino o lino 10%.

El aceite de ricino se le agrega a la resina en un 10% previamente a mezclar con la brea, o sea, se mezcla primero el ricino y la resina y luego se le incluyen a la brea.

Para detectar la dureza de la brea, doblamos una barrita de la misma, si al doblarla, vuelve, a su lugar, es que ésta, es demasiado elástica (digamos que vuelve como un elástico que se estira a su estado normal), esto, no nos sirve, porque se desparramaría tomando una forma en este caso convexa con plasticidad sobre la superficie de la herramienta. También es necesario que tenga cierta dureza, así se trabaja mejor. La dureza (si la brea es demasiado blanda) se obtiene dejando evaporar los solventes que contienen cuando la calentamos. Es conveniente mezclar brea dura y brea blanda, en mayor cantidad dura. Si queremos ablandar agregamos aguarrás.

Ver video: Etapa de la construcción de la torta de brea>>

Imagen derecha: Brea vegetal específica para óptica, se necesitan unos 300 gr., la cual debemos luego poner en un recipiente de metal a baño María hasta que fluya, revolviendo con un palito de madera que no se astille, hasta que veamos que queda fluída pero no que hierva.
Imagen izquierda: Cuando no se cuenta con la posibilidad de utilizar brea vegetal específica para óptica, podemos usar brea mineral, resina y aceite de lino como se explica más arriba.

 

 

Foto de la izquierda: Banco casero al que se le adosó una torneta y una bolsa de arena bien sellada debajo para afirmar el banco. Al lado del banco, se aprecia el tubo para el futuro telescopio. Foto derecha: pileta protegida con una alfombra de goma, para que no se golpeen las óptica al lavarlas. (Fotos: S. Smith)

 

Procedimiento para el tallado del vidrio

El procedimiento para tallar el vidrio, debe realizarse en un poste de trabajo, que puede construirse con materiales de descarte, o usando algo el ingenio, adaptando cualquier artefacto que tengamos en el hogar y que sirva para cubrir nuestra necesidad, puede ser por ejemplo, un banco como los utilizados por dibujantes, o cualquier banco alto y firme, al que podamos adosarle un buen peso debajo para que no se mueva. Cuando procedemos al trabajo con el espejo, deberemos girar alrededor del poste. Otros amigos, han utilizado barriles o tambores de 200 litros con agua dentro, la forma de hacerlo está explicada en la sección Cómo Construyen los telescopios los aficionados , donde encontrarán muchísimo material basado en el ingenio de los amigos constructores.
 

 

Foto superior: El vidrio ya colocado en el poste de trabajo y asegurado con tacos deslizables sobre una superficie de goma lisa. Foto derecha: Comenzando el trabajo de carreras con la herramienta sobre el futuro espejo y esmeril entre ambas caras.

Luego de tener el banco instalado, se sitúa el disco de la herramienta sobre la superficie de trabajo y se fija con unos tacos para que no se nos desplace, pero no muy ajustado, para que podamos rotarlo cuando sea necesario. La superficie donde vamos a hacer este trabajo, debe ser plana colocando una goma fina dura par proteger y trabajar más cómodamente. 
   

 

Foto izquierda: Ejecutando las carreras girando alrededor del poste. Foto superior: Cuando se lava el vidrio, forma de secar sobre atril para que el agua se deslice y no quede estancada, manchando la superficie.

Luego, se comienza a untar esta herramienta con los diferentes abrasivos a medida que progresa el trabajo, de el más grueso hasta el más fino. Se coloca el disco de el espejo encima de la herramienta y, apoyando las manos, se van ejecutando lo que se llaman "carreras", que consiste en una serie de movimientos adelante y atrás sin sobrepasar el radio del espejo (como máximo unos 7cm), este trabajo es el que hará que el esmeril trabaje comiendo la superficie del vidrio e irá haciéndola convexa, mientras que la otra, se hará cóncava, ésta concavidad, será la curva que necesita nuestro espejo, que es muy pequeña, pero será notable si ponemos un trocito de aguja de coser, dejamos que se deslice naturalmente hacia el centro, le ponemos una regla que esté bien recta encima, y si ésta pivotea, es que le falta curva, cuando tiene la curva necesaria, la regla apoyará en los bordes sin pivotear.  

Foto izquierda: Forma de observar el trabajo de esmerilado, con una buena luz rasante y en lo posible con lupa, así veremos si la forma de trabajo va pareja y si llega a los bordes. Foto derecha: Dos herramientas de trabajo para medir la flecha del espejo, una tiene la curva exacta que se debe dar, la otra, lleva pegada una pequeña bolita hecha a partir de un trocito de alfiler, que tiene exactamente el tamaño de la flecha que debemos obtener.

Foto superior: Forma de utilizar la herramienta que medirá la flecha, apoyando y observando con una luz que nos permita ver si pivotea o está apoyada totalmente.

Foto izquierda: Otra herramienta para medir: el esferómetro ( ver artículo Esferómetro de comparador centecimal por José Luis Da Conceicao), tiene una punta roma que apoya suavemente al pulsar, nos dará la curva exacta en números. Este esferómetro fue realizado por el aficionado José Luis Da Conceicau, el mismo tiene una gran exactitud.


El radio de curvatura que obtengamos del espejo será siempre el doble de la distancia focal. Tendremos que construir un soporte para apoyar el espejo de canto, que debe estar bien lavado con agua, y estando bien mojado, lo ponemos sobre el soporte. Nos alejamos a una distancia de aproximadamente 4 metros y con una linterna encendida reflejamos sobre la superficie del espejo. Moviendo el punto de luz de izquierda a derecha, veremos que la imagen reflejada se mueve en el mismo sentido, lo que indica que no estamos en el centro de curvatura. Alejándonos hacia atrás, veremos como la imagen aumenta de tamaño hasta que todo el espejo queda como una superficie luminosa. Esto indica que este punto es aproximadamente el radio de curvatura. Hay que medir la distancia entre la superficie del espejo y el punto de luz, de izquierda a derecha, se invierte en el espejo, indicará que hemos sobrepasado el radio, por lo que tendremos que ir hacia delante. Se considera la flecha (representada por la letra griega ) para 1200 mm de distancia focal la misma debe ser de 1,69 mm (a quienes utilicen para medir la flecha esferómetros que estén en pulgadas, tener en cuenta la conversión a milímetros). El cálculo debe hacerse de la siguiente manera:

   
Una vez obtenido el radio de curvatura, y, habiendo pasado por todos los esmeriles, que es lo que nos permitirá ir dándole nuevamente a la superficie su calidad primitiva de brillo y suavidad, sin pozos ni rayas, ya entonces se pasa al pulido, ésta es una tarea clave para la terminación del espejo. Se hará preferentemente con óxido de Cerio, pues el rojo de pulir, es muy bueno, pero uno no sabe cómo sacárselo de encima, pues mancha mucho. Tanto los esmeriles como el óxido para pulir, se disuelven en agua para utilizarse.   

La torta de brea

Para poder realizar el trabajo final, hay que hacer una "torta" de brea especial para óptica, de la cual necesitaremos aproximadamente 300 gr., o en su defecto si no se puede acceder a ella, se prepara una receta con brea de la que se consigue en los corralones de materiales,como se explica más arriba.

Foto superior: Torta de brea ya lista para comenzar el pulido. Foto izquierda: Abriendo canales en la brea con una hoja de afeitar o una cuchillita.

 

Imagen izquierda: Forma en que debe colocarse la banda de papel autoadhesivo para que haga las veces de contenedor de la brea cuando la volquemos sobre la herramienta.

Preparación de la brea

Se coloca en un tarro de metal, 300 gr de brea, para llevarla al fuego a baño María, la ponemos a fuego medio, se va calentando suavemente hasta que esté untuosa, sin que llegue a hervir, cuando se derritió, la sacamos del fuego. La revolvemos con un palo limpio que no desprenda astillas, suele apelotonarse en el centro la brea, por este motivo debemos revolverla.Luego, que se espera un momentito paa que no esté en ebullición, se le agregan 4 tapitas de aceite de ricino refinada (doble cocido) cuando decimos "cuatro tapitas", tomemos como referencia la tapa de la botella que contiene el aceite, se revuelve bien. Antes de iniciar este proceso, debemos tener la herramienta preparada sobre el poste de trabajo, se le pone la cinta enmascaradora gruesa alrededor (bien lavada y secada debe estar la herramienta), para que haga de borde de contención, también habrá sido calentada para que no sufra un shock térmico cuando se vuelque sobre la misma la brea caliente. Una vez que se volcó la brea sobre la herramienta, lo cual se hace desde el centro (dejar un poco de brea en la lata para luego montar en el centro),se deja un momento, luego se le echa el resto en el centro para que quede montado. Se toca el borde para ver si está (si el papel queda pegado hacia adentro es que le falta). Apenas tome consistencia, se retira la banda de papel y se coloca el espejo encima previamente bien untado con el óxido de cerio, se da unas vueltas, hasta que se ve que tomó la forma de la curva del mismo y la brea de centro se integró. Cuando ya se formó, retiramos el espejo, y aquí es donde podemos abrir los canales con una hoja de cúter o, una hojita de afeitar común, vamos haciéndole canales cada 3 cm. aproximadamente, en forma horizontal y vertical, para formar unos "pancitos", cuidando de que el centro de los mismos, quede descentrado respecto del centro del espejo, para prevenir que queden luego defectos de revolución en la superficie del espejo. Pero un consejo sencillo, es comprar una "raviolera" de las que venden en las ferreterías de plástico (las que usamos habitualmente para marcar las planchas de ravioles), la apoyamos como digo, descentrada (no debe quedar un cuadrado en el centro), se marca bien la brea. Luego se golpean los bordes con un cuchillo previamente calentado para sacarle el sobrante que nos quedará en los bordes, se va calentando el cuchillo en la llama y retocando los bordes para sacar las rebarbas. Luego asentamos la brea con el espejo untado nuevamente con el cerio, y vemos que se asiente bien.
Suele suceder, que durante esta operación, los canales se cierran, debemos remarcarlos nuevamente con un cúter o hojita de afeitar, como se muestra en la fotografía superior. 
   
Una vez hecho esto, se procede a pulir con el Cerio disuelto en agua, untando la superficie de la torta de brea, y se ejecutan carreras igual que en el trabajo de desbastado.  
   
El trabajo de construcción del espejo, lleva aproximadamente unas 30 horas, el pulido solamente, lleva unas cuatro a 6 horas si se ha trabajado correctamente. Se debe controlar la temperatura ambiente, que la misma sea lo más constante posible, es aconsejable, tener un termómetro en la pared, para controlar la misma, pues si un día trabajamos con 27º de temperatura ambiente, y al otro día, seguimos trabajando con 18º, tendremos problemas, se pueden producir rayas sobre la superficie óptica debido a estos cambios bruscos que afectan tanto a la brea como a la superficie que estamos puliendo.

Es más que aconsejable, llevar un cuaderno o carpeta de notas de todo el proceso lo más rigurosamente posible, esto nos ayudará para futuros emprendimientos, así como sacar fotos en lo posible de todos los pasos de importancia.

  Imagen superior: Mi propia carpeta de notas, en la cual siempre volqué datos como la temperatura ambiente, porcentaje de humedad, tiempo de trabajo, así como también observaciones muy minuciosas.
   
Una vez que hayamos conseguido que toda la superficie del espejo se haya pulido perfectamente, podemos pasar a controlar la misma. Para este control, se usará el método de Foucault, este aparato, nos será útil para conocer la forma de un espejo cóncavo. Después de comenzar el pulido, el Foucault, nos indicará si el espejo es esférico o se aparta de esta forma. Luego, como deseamos obtener una forma parabólica, para alcanzar la mayor precisión óptica, nos será indispensable tomar medidas con el aparato de Foucault. Este, consta de una estrella artificial, que consiste en una fuente luminosa puntual, se obtiene iluminando desde atrás un pequeño orificio circular, una cuchilla dispuesta en forma vertical, "corta" la luz que emite la lamparita que es dirigida hacia el espejo a examinar por un espejo muy pequeño que se encuentra a 45°y dirige de esta forma el haz de luz hacia el espejo a examinar. Cuando el espejo está lo suficientemente pulido para reflejar la luz, y aunque el pulido no esté terminado, es posible observar la forma que presenta la cara óptica mediante un examen con el aparato de Foucault. 

Foto izquierda: Campana de aluminizado donde se colocan las piezas ópticas, con su tapa abierta.

Foto superior: Las resistencias de donde penden los "ginetillos" de alambre de aluminio sumamente puro, al 98%, que en el momento del aluminizado dejarán una fina capa sobre las superficies ópticas.


Después de dar por terminado el trabajo de pulido y parabolizado del espejo, la superficie óptica debe aluminizarse. Muchos aficionados utilizan el "plateado", que se hace en forma casera con una solución de plata, pero es un trabajo algo engorroso y que tiene resultados efímeros, ya que en la ciudad el plateado dura poco, por el alto índice de contaminación del medio ambiente y la humedad. Lo más indicado, es el aluminizado, que debe hacerse en el laboratorio por su alta complejidad. El aluminio se deposita sobre el vidrio por métodos físicos mediante la evaporación en alto vacío. Esta operación se realiza en una Campana de Alto Vacío específica para este menester. 

El plateado

De no tener la posibilidad de acceder a un centro especializado para el aluminizado de la superficie óptica, daré alguna de las fórmulas utilizadas para el plateado, en este caso, la de Martin, siendo la más popular por su sencilla metodología. Para hacer este tipo de plateado, debemos preparar cuatro soluciones diferentes.

Ver video: Plateado químico de espejos para su empleo con fines astronómicos>>

Accesorios necesarios para el trabajo de plateado:

1 fuente o bandeja esmaltada inalterable donde quepa con soltura el espejo

1 fuentón donde poder enjuagar

1 vaso de precipitación capacidad 1 litro

1 probeta graduada de 250 centímetros cúbicos

Algodón hidrófilo de buena calidad

Guantes de goma

5 litros de agua destilada de comprobada calidad

Materiales para las diferentes soluciones del plateado:

A. Nitrato de plata cristalizado ............. 60 gr.
Agua destilada hasta completar.............................. 1.000 cc

B. Nitrato amónico cristalizado .............. 90 gr.
Agua destilada hasta completar...................... 1.000 cc

C. Hidróxido sódico .......................... 105 gr.
Agua destilada hasta ...................... 1.000 cc

D. Glucosa ................................... 70 gr.
Agua destilada hasta completar...................... 1.000 cc

Todos los elementos a utilizar para llevar a cabo el baño de plateado, deben encontrarse en perfectas condiciones de higiene, esto es fundamental para llevar a buen término el trabajo, todos los recipientes luego de una minuciosa higienización deben enjuagarse con agua destilada de máxima pureza.

La superficie óptica a tratar, debe lavarse con cuidado, dentro de una pileta acondicionada como se señala más arriba, con goma, para evitar cualquier accidente. Tanto para el plateado como para el aluminizado, la limpieza de la superficie a tratar, es de máxima importancia, cualquier resto, la impresión digital que es grasosa (por eso queda impresa, por la grasitud natural y la transpiración), hará fracasar en parte el trabajo. Laven la superficie con un detergente neutro, de muy buena calidad, o nonil fenol rebajado con agua destilada y bien diluido, pues es muy espeso y su alta concentración puede provocar depósitos difíciles de quitar. Con finos guantes de látex se lleva a cabo este procedimiento. Se enjuaga abundantemente. El secado debe hacerse suavemente con papel descartable no abrasivo (tipo tisú que no deja pelusa)

Luego, procedemos a la limpieza final, mediante algodón de máxima pureza, los de calidad inferior, suelen traer las típicas "astillitas" o "palillos" que pueden llegar a producir un desastre sobre la superficie a tratar, el algodón debe ser de la más fina calidad. Hay varios agentes desengrasantes, pero señalemos el alcohol isopropilico. Toda esta operación debe ejecutarse con guantes de látex de tipo descartable. Se embebe un algodón y se pasa sobre la superficie hasta cubrirla, luego se pasan sucesivamente motas de algodón en forma horizontal, nunca en círculos (eso raya las superficies, tenerlo en cuenta para cualquier tipo de limpieza óptica) hasta que la superficie "chille" con el típico ruidito que nos anuncia que no tiene grasitud.

Luego de este proceso, el espejo debe sumergirse en agua destilada, pues para el plateado deberá estar mojado.

La temperatura ambiente, como en el pulido de los espejos, es importante también en esta etapa. Debe rondar entre los 18º a 22º o 23º, esta temperatura media en el ambiente en que se va a platear, debe tratar de mantenerse en esos valores, así como el de los elementos que vamos a utilizar.

Existen dos formas de inmersión de la superficie a platear: boca arriba o boca abajo, boca arriba es económica, pero se corre con el riesgo de que queden diminutos puntos sin platear, como si fuesen picaduras, o depósitos no deseados. La manera más aconsejable, es boca abajo, para evitar los depósitos desparejos en la superficie. También debemos conocer de antemano, cuán de inmerso va a quedar nuestro futuro espejo en la solución, es aconsejable que la misma llegue a la mitad del grosor de la óptica, tanto porque se haría un desperdicio del material, como también el hecho de que si el revés del vidrio no está esmerilado como es aconsejable que sea, se espejará también.

En el recipiente que vayamos a sumergir para hacer el plateado del espejo, debemos colocar en el fondo tres o cuatro taquitos que pueden ser de plástico o cerámica, nunca de metal, para apoyar el espejo tomando apenas los bordes.

Imagen izquierda: Forma de acomodar el espejo a platear sobre taquitos en el recipiente de vidrio. Imagen superior: Vemos el nivel del líquido, quedando el espejo a platear boca abajo, la mitad queda fuera de la emulsión que haremos para platear, en este caso para la demostración hemos usado solo agua destilada y un espejo Cassegrain.

El plateado en sí

Se utilizan 50 centímetros cúbicos de solución A por cada decímetro cuadrado de superficie del espejo que vamos a platear, son unos 150 centímetros cúbicos para un espejo de 20 centímetros de diámetro. Se vuelca la preparación medida del A en el vaso de precipitación que tenemos preparado. Lavamos muy bien la probeta graduada que hemos usado y medimos una parte igual de la solución B, luego la vamos incorporando suavemente a la solución A pero a su vez agitando enérgicamente la mezcla con una varilla de vidrio. Nuevamente lavamos la probeta y medimos otra cantidad igual de la solución C, la cual, incorporándola a la mezcla que ya tenemos del mismo modo que a éstas. Una vez que comenzamos a incorporar la solución C, veremos que la mezcla se enturbia un poco. Es importante saber que si esta mezcla permanece limpia, debemos agregar una gotas más de solución C. Esta mezcla en este estadio, tiene una coloración de té claro, si se oscurece mucho cuando estamos incorporando la solución C, debemos detenernos, porque lo que sucederá en este caso, es que el plateado será muy rápido, pero el depósito que se hará sobre la superficie reflectante, será muy delgado.

Importante: No debe dejarse ninguna porción de esta solución preparada no reducida expuesta al Sol, porque la misma en su concentración produce fulminato de plata, que es un potente e inestable explosivo espontáneo.

Una vez preparado el baño con estas tres soluciones, se saca el espejo del baño en agua destilada en que lo tenemos y lo colocamos en el recipiente este apoyado sobre los taquitos que hemos colocado previamente boca a bajo.

Este es el momento en que agregaremos una parte de solución reductora D que equivaldrá a un tercio de volumen empleado de la solución A. Ahora es el momento en que comienza la reacción. El líquido se enturbiará volviendose negro totalmente, es ahora cuando debemos darle un movimiento al espejo para que el depósito se produzca en forma regular en toda la superficie.

Entre 2 a 3 minutos tardará en producirse el plateado, cuando veamos que esto se está produciendo, no nos entusiasmemos y vayamos a sacar el espejo de su baño, debe permanecer de 12 a 15 minutos más en el baño (cinco veces el tiempo en que comenzó a verse el plateado), al cabo de este tiempo, el depósito se volverá opaco, y la solución en la que está inmerso se aclarará. Es el momento en que siempre con guantes de goma, retiramos el espejo del baño y lo colocamos en el recipiente con agua destilada para lavarlo. Una vez hecho esto, debemos verificar que la capa tenga la suficiente opacidad, esto lo haremos observando a través del mismo una lámpara potente, de la cual apenas debemos poder percibir sus filamentos, si vemos que el plateado es muy fino (justamente a través de esta comprobación lo sabremos, ya que si deja filtrar mucha luz es porque le falta cuerpo), debemos replatear preparando rápidamente un segundo baño, haciendo todo el mismo proceso anterior para engrosar la capa.

Una vez terminado todo el proceso, cuando lo retiramos de agua destilada, debemos hacer que seque rápidamente, poniendolo en forma vertical y se lo rocía con alcohol puro, a la vez que se lo seca con un secador de pelo o un ventilador, debemos poner un papel de tipo secante en el canto de espejo que está apoyado, pues goteará por buen rato.

Llegamos a la etapa final, que es el bruñido, la capa del depósito que se formó, tendrá una ligera veladura que se aclarará, después de haberlo dejado secar muy bien, frotando una muñeca de gamuza rellena con algodón. Siempre es mejor primero probar las aptitudes de la muñeca que fabricamos en un vidrio espejado de prueba.

El espejo tomará una coloración negra uniforme en pocos minutos. No debemos exagerar el procedimiento con la muñeca, pues podríamos perjudicar la superficie reflectante. Debemos limpiar con un cepillito las partículas de plata que puedan adherirse a la muñeca para no producir rayas. Luego se le da una pulida con polvo de rouge de pulir en seco, proceso que terminará de abrillantar la capa de plata, como digo antes, sin exagerar este procedimiento.

Consejo sobre las soluciones preparadas: La solución A debe guardarse en envases color caramelo, pues se degrada, así como también mancha los dedos de negro.

Foto izq.: Espejo secundario elíptico ya aluminizado. Foto sup.: Espejo secundario y primario ya aluminizados

El espejo secundario plano diagonal

El espejo plano que se usará para la construcción del telescopio, también es complejo de hacer por el aficionado, siendo uno solo, no se justifica la tarea de su construcción.

El plano de este espejo, es muy importante, casi siempre se otorga al primario la máxima perfección que podamos obtener, pero se olvida la calidad del secundario. Si el espejo primario tiene una calidad de un Lamda/20 y ponemos un secundario, que tenga deficiencias en el plano, con cierta curvatura en parte de su superficie, lamentablemente esto nos producirá como resultante, una figura astigmática.

Para hacer un control sobre este tipo de superficies, el mismo debe hacerse por interferometría, teniendo un plano patrón para efectuar la misma, se apoya sobre ella la cara del espejo plano pulida, y con una fuente de luz monocromática observamos las delicadas franjas que se producen, estas pueden ser finas, anchas o pandeadas en forma de cuña. Una buena superficie plana, nos debe mostrar la imagen de las franjas paralelas sin deformaciones, no demasiado finas y menos aún pandeadas o en cuña. Esta es una medición sencilla de llevar a cabo para verificar una superficie plana, y que nos puede dar idea de la calidad del espejo secundario que vamos a utilizar.

Bibliografía de consulta:

El Telescopio del Aficionado, cómo se construye: Autor: Jean Texereau. Editorial Eudeba 1961.

La Construcción del Telescopio por el Aficionado: Autor: INg. Serafín José Chavasse, editado por la UNLP.

Advanced Telescope Making Techniques Vol. 1 Optics: Autor: Allan Mackintosh. Ed. William-Bell, Inc. Richmond, Virginia 23235, USA. 1986. Idioma inglés.

Advanced Telescope Making Techniques Vol. 2 Mechanical: Autor: Allan mackintosh. Ed. William-Bell, Inc. Richmond, Virginia 23235, USA. 1986. Idioma inglés.

Las Herramientas del Astrónomo: Autor: G. R. Miczaika/William M. Sinton. Ed. Universitaria de Buenos Aires. Eudeba 1967.

Manual del Optico: Autor: A. Gleichen-E. Klein. Gustavo Gili, Editor.

Manual práctico del Astrónomo aficionado: Autor: José M. Oliver. Editorial De Vecchi S.A. 1992.

Optica, fundamentos de la física III: Autor:Francis W. Sears, versión española Albino Ysta Alamaraza. Ed. Aguilar, Madrid 1958.

Photography with your telescope #978: Publ. Edumund Scientific. Idioma inglés.

Taller de Astronomía, Temas y actividades
: Autor: Antonio Arribas/ vicente Riviére. Ed. Equipo Sirius, Madrid 1993.

Consulta sobre datos bibliográficos y digitalización de material: http://personales.ciudad.com.ar/pgaribaldi/

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