COLLIMAZIONE

La collimazione è una procedura che può spaventare un aspirante astrofilo al punto da farlo desistere dall'acquisto di un telescopio riflettore o catadiottrico, per paura di non esserne all'altezza. Questo astrofilo in erba non solo compie un errore di valutazione, infatti si tratta di un'operazione che chiunque può imparare con un minimo di applicazione, ma sottovaluta anche le potenziali problematiche che potrebbero emergere con un telescopio rifrattore: anzitutto è possibile il caso che un rifrattore abbia una cella non collimabile, ed in caso di telescopio scollimato non potremmo farci un bel niente, tranne far valere la garanzia; in secondo luogo è possibile che la collimazione di un rifrattore, questa volta collimabile s'intende, sia anche più difficile di quella di un telescopio riflettore. Una collimazione precisa al millimetro, se non al decimo di millimetro, è essenziale per poter tirare fuori il meglio dai nostri telescopi nelle osservazioni ad alti ingrandimenti, e lo sarà tanto più quanto il nostro telescopio avrà un rapporto focale veloce: un telescopio con rapporto focale f/5 richiederà una collimazione molto più precisa rispetto ad uno con rapporto focale f/10. Questo non significa che non dobbiamo comprare un f/5 per evitare questa maggiore difficoltà, d'altronde vi sfido ad utilizzare un telescopio riflettore da 25 cm di diametro ad f/10, che sarebbe lungo due metri e mezzo; significa solo collimare in modo più rigoroso. In questa pagina impareremo a collimare alcuni tipi di telescopi, nello specifico i Newton ed i Maksutov-Newton, avvalendoci di uno speciale attrezzo: l'oculare Cheshire. Vedremo anche come collimare un Maksutov-Cassegrain, direttamente in sede di star test. Inoltre vi mosterò come verificare la precisione della collimazione in un rifrattore. Infine vedremo anche come collimare alcuni tipi di binocoli. E per concludere vi spiegherò i rudimenti dello star test, per verificare quanto è precisa la vostra collimazione.Vi accorgerete da soli che, procedendo con calma, la collimazione è tranquillamente alla vostra portata. E la prossima volta che osserverete un pianeta con il vostro telescopio, questa volta ben collimato, rimarrete sbalorditi...

INDICE:
  1. Come collimare con l'oculare Cheshire
  2. Come collimare il Dobson GSO
  3. Come collimare il Maksutov-Newton Intes-Micro
  4. Come collimare il Maksutov-Cassegrain Bresser
  5. Come collimare un binocolo 
  6. Come verificare la collimazione di un rifrattore
  7. Come verificare la collimazione: lo star test
 1. COLLIMAZIONE CON CHESHIRE

Che cos'è il Cheshire? Si tratta di uno strumento per la collimazione dei telescopi riflettori e similari. Consiste in un tubo di metallo, alla cui sommità è praticato un forellino al centro e qui dovrete tenere appoggiato l'occhio. Lateralmente c'è un'apertura con uno specchietto inclinato a 45° che ha sia la funzione di convogliare la luce dentro al telescopio per rendere meglio visibili i vari riflessi determinati dagli specchi sia la funzione di proiettare a sua volta dei determinati riflessi che agevolano la collimazione. In fondo è fissato un crocicchio che consente di avere un utile punto di riferimento per ottenere una collimazione più precisa.

L'oculare Cheshire a mio modo di vedere è lo strumento di collimazione che consente la maggior precisione possibile, quindi vorrei illustrarne il funzionamento. Ma prima un'avvertenza: non acquistate un Cheshire di quelli con lo scalino che impedisce che possa essere inserito nel fuocheggiatore per intero (il Cheshire infatti deve entrare per tutta la sua lunghezza e deve rimanere fuori solo la parte in cima più corpulenta dove c'è lo specchietto). Si tratta di un progetto assurdo che impedisce di utilizzare l'oculare nel modo in cui dovrebbe essere usato e di ottenere una collimazione adeguata. Purtroppo ed incredibilmente la maggior parte di quelli in vendita in Europa sono fatti proprio così. Una soluzione è quella di rivolgersi al mercato americano, dove le marche principali sono Catseye ed Astro-Systems.

Ecco un esempio corretto: la canna è liscia
Ecco un esempio sbagliato: notate lo scalino sulla canna
Detto questo ci sono diversi tipi di Cheshire. A noi interessa il Cheshire di tipo lungo e con il crocicchio, come nelle foto precedenti, perchè è quello che consente una collimazione completa. Sarebbe anche bene prendere un Cheshire con un crocicchio robusto, inamovibile ed indeformabile. Tuttavia è utile anche dotarsi di un Cheshire di tipo corto senza crocicchio, che permette di collimare più facilmente lo specchio primario, oppure un rifrattore: il suo vantaggio è che l'assenza del crocicchio rende più chiara la stima in ordine alla collimazione dello specchio primario.

Cheshire corto e senza crocicchio
Prima di procedere con la collimazione è una buona idea ricreare la situazione tipica in cui normalmente ci troveremo ad osservare. Per far questo estraiamo di un paio di centimetri il fuocheggiatore, ed incliniamo il telescopio secondo un angolo di circa 60°. In questo modo avremo la certezza che la collimazione effettuata sarà valida ed efficace anche per l'osservazione visuale vera e propria. Può sembrare un passaggio superfluo, ma non lo è se riflettete che con il telescopio in posizione orizzontale lo specchio primario si inclina, e che il fuocheggiatore potrebbe flettere se troppo serrato o troppo esteso.

Andiamo adesso a vedere come collimare il nostro telescopio newtoniano o derivato. In proposito è utile suddividere la collimazione in tre fasi. La prima fase è quella dove dovremo centrare correttamente lo specchio secondario sotto al fuocheggiatore e dove dovremo posizionarlo in modo che mostri una forma perfettamente circolare. La seconda fase è quella dove dovremo inclinare correttamente lo specchio secondario. La terza fase è quella dove dovremo inclinare correttamente lo specchio primario. Se il telescopio è del tutto scollimato potreste dover ripetere la prima e la seconda fase più volte di seguito fino ad ottenere progressivamente una corretta collimazione; la terza fase invece basta farla una sola volta al termine della procedura.

Non analizzerò qui i meccanismi meccanici che consentono la regolazione della collimazione perchè cambiano da telescopio a telescopio; piuttosto mi limiterò a dire quale immagini dovremmo raggiungere, e come farlo, affinchè il telescopio sia collimato. Durante le varie fasi tenete il telescopio puntato di giorno verso una zona di cielo lontana dal Sole, infatti così tutte le varie riflessioni si vedono meglio. Se state collimando con il Cheshire ignorate qualsiasi altro riflesso degli specchi che non sia riportato in questa guida, dato che non hanno importanza ai fini della collimazione. Per esempio non ci interessa il riflesso delle razze che sostengono il secondario, nè l'immagine riflessa dello specchio secondario sullo specchio primario; sono tutte cose che confondono le idee e basta, quindi dalla guida sono state tolte tutte le immagini superflue.

1) Partiamo dalla prima fase. L'obbiettivo è che la circonferenza dello specchio secondario appaia concentrica rispetto alla zona scura attorno ad esso (questa zona scura non è altro che l'interno del tubo del telescopio che si vede dietro allo specchio, parte nera nelle immagini, e il sostegno del secondario, parte grigia). Per far questo è necessario che lo specchio secondario sia centrato correttamente sotto al fuocheggiatore e che esso abbia una forma perfettamente circolare. Un consiglio, che potrete attuare solamente con telescopi riflettori,è di attaccare con un pezzetto di scotch removibile un foglio bianco all'interno del telescopio, circa a metà: così facendo eliminerete qualunque riflesso generato dallo specchio primario ed eviterete di confondervi. Questo stratagemma non si può fare con un Maksutov-Newton perchè frontalmente il tubo è chiuso dal menisco. A questo punto vi consiglio di illuminare con una torcia potente il foglio bianco almeno lo specchio secondario vi apparirà di un colore bianco intenso che risalterà fortemente con la zona scura circostante e potrete apprezzare in modo più chiaro la circolarità e la concentricità dello stesso. Un consiglio: se non siete tanto pratici questa fase fatela con il telescopio in posizione orizzontale, e con un asciugamano sotto allo specchio secondario; in questo modo non rischierete di rompere il secondario se lo allentate troppo e vi dovesse cadere, e non rischierete di rompere il primario se vi scivola di mano l'attrezzo per collimare il secondario, ad esempio un cacciavite.  

Scollimato: il secondario è di forma ellittica


Scollimato: il secondario è decentrato

Collimato: il secondario è di forma circolare e ben centrato

2) Ora che abbiamo lo specchio secondario centrato e circolare possiamo passare alla seconda fase, quella dell'inclinazione sempre dello specchio secondario. Per prima cosa rimuoviamo il foglio bianco che avevamo precedentemente inserito nel tubo. Questa fase, se usiamo un Cheshire, è particolarmente semplice infatti non dovremo far altro che portare il riflesso dell'anellino apposto sullo specchio primario esattamente nel punto di incrocio del crocicchio del Cheshire. Per ottenere una buona visibilità dell'anellino potete tenere il telescopio puntato verso il cielo diurno, lontano dal Sole oppure potete puntare una torcia sullo specchietto a 45° del Cheshire, se il vostro modello di Cheshire ne è provvisto. Questa fase e la successiva è meglio farla con il telescopio posizionato in modo simile a quando osserveremo, per esempio con il tubo inclinato a 60°.


Scollimato: l'anellino non coincide col crocicchio
Collimato: l'anellino coincide col crocicchio

3) La terza fase è anch'essa molto facile e consiste nel dare la giusta inclinazione allo specchio primario. Possiamo notare che il nostro oculare Cheshire proietterà un cerchio bianco all'interno del quale c'è un punto nero: esso non è altro che l'immagine riflessa dello specchietto inclinato a 45°, il quale è forato al centro, e questo è quanto vediamo. Bene, questo punto nero su sfondo bianco dobbiamo molto semplicemente portarlo dentro l'anellino, o al centro del crocicchio se preferite dato che a questo punto è la medesima cosa. Per facilitare questa fase potete utilizzare un Cheshire corto senza crocicchio, così dovrete semplicemente portare il punto nero dentro all'anellino, senza che l'interposizione del crocicchio vi disturbi la visione durante l'operazione.


Scollimato: il punto nero non è dentro all'anellino e al centro del crocicchio
 Collimato: il punto nero è dentro all'anellino e al centro del crocicchio

Abbiamo visto tutte e tre le fasi di collimazione. Giustamente un astrofilo potrebbe spaventarsi all'idea di ripetere ogni volta dal principio questa procedura. Per vostra fortuna non è necessario. Infatti la prima e la seconda fase normalmente si compiono una volta e poi non c'è più la necessità di ripeterle: lo specchio secondario infatti potrebbe scollimarsi solo a seguito di un grave urto. L'unica fase da ripetere di tanto in tanto è la terza, che per nostra fortuna è la più facile e veloce. Dunque dovrete dare qualche ritoccatina allo collimazione dello specchio primario dopo un certo periodo di tempo, soprattutto per colpa della minima scollimazione che si viene a creare a causa del trasporto del telescopio sul sito osservativo: per un cielo buio c'è da fare tanta strada, spesso sterrata e con le buche! La frequenza con la quale dovrete ricollimare dipende molto anche dalla qualità dei componenti meccanici del vostro telescopio, per esempio dal criterio con il quale è costruita la cella su cui si adagia lo specchio primario.

2. COLLIMARE IL DOBSON GSO

Qui indicherò quelle regolazioni meccaniche da fare per collimare un Dobson della GSO. Ricordiamo che quando si dice Dobson si fa riferimento ad un comune telescopio riflettore o newtoniano, dotato di una peculiare montatura altazimutale, quella dobsoniana per l'appunto. Tutte le varie operazioni rispecchieranno la procedura suddivisa in tre fasi che abbiamo già visto.

1) Per prima cosa dobbiamo centrare lo specchio secondario sotto al fuocheggiatore e assicurarci che abbia una forma circolare. Ipotizziamo che il telescopio abbia il tubo posizionato in orizzontale. In questo caso per centrarlo dovremmo spostarlo nelle direzioni alto o basso e destra o sinistra. Prima di dirvi come farlo è essenziale che capiate il meccanismo di collimazione: le tre piccole viti spingono sul supporto del secondario e quindi servono per mandarlo a destra verso l'interno del tubo; la vite grande centrale invece tira a sè lo specchio secondario, avvicinandolo all'apertura del tubo. Dunque è evidente che se avvitate la vite centrale grande sposterete lo specchio secondario verso sinistra, mentre se avvitate le tre piccole viti sposterete lo specchio verso destra. Un appunto: se svitate troppo, ma bisogna che vi impegniate proprio, la vite grande centrale lo specchio secondario cadrà, quindi stateci attenti. Fin qui il meccanismo penso che sia chiaro, però cercate di capire che le tre piccole viti e la vite grande centrale sono tra loro correlate: se volete avvitare un po' la vite grande centrale per spostare lo specchio a sinistra dovrete prima svitare quel tanto che serve le tre piccole viti che stanno premendo sul supporto, altrimenti la vite grande risulterà bloccata; allo stesso modo se intendete avvitare maggiormente le tre piccole viti per spostare lo specchio a destra dovrete prima allentare quanto serve la vite grande centrale, altrimenti anch'esse saranno bloccate. In questa fase non è essenziale che le tre piccole viti tra loro siano registrate con precisione, basta una regolazione grossolana, che però vi permetta di avere un secondario perfettamente centrato e circolare. Finora abbiamo visto il movimento destra-sinistra necessario per centrare lo specchio secondario; vediamo ora il movimento alto-basso. Per regolarlo dovremo agire su due delle quattro manopole delle razze: sono quelle manopoline lucenti che troverete sull'esterno del tubo in prossimità delle razze. In particolare non dovremo toccare nè quella di fianco al fuocheggiatore nè quella dal lato opposto; se per errore le avete spostate prendete un metro ed assicuratevi che intercorra un'uguale distanza dalla vite grande centrale fino ad ognuna di queste due manopole. Concentriamoci sulle altre due manopole piuttosto, che servono per spostare in alto o in basso lo specchio secondario, a seconda di quale avvitiamo o svitiamo; anche qui vale il solito discorso: nel mentre che avvitate l'una svitate l'altra e viceversa. Non rimane che far si che il secondario diventi circolare: basta allentare molto leggermente le tre piccole viti del secondario e ruotare, girandolo con la mano, il supporto in plastica del secondario; tenendo l'occhio al Cheshire e ruotandolo allo stesso tempo potrete così posizionarlo in modo perfettamente circolare. L'unica cosa prestate attenzione a non toccare con le dita lo specchio secondario. Sicuramente sarà necessario procedere per piccoli passi progressivi, e dopo aver centrato il secondario dovrete farlo apparire circolare, poi dovrete centrarlo ancora, poi renderlo circolare di nuovo, e così via fino a quando non sarà contemporaneamente centrato e circolare.




2) Adesso si rende necessario inclinare il secondario nel modo giusto. Questa seconda fase è più semplice da fare, anche se bisogna un po' prenderci la mano, perchè dovrete avvitare o svitare molto leggermente, procedendo un quarto di giro di vite o meno alla volta, le tre piccole viti del secondario. Anche queste tre piccole viti sono tra loro interconnesse e se intendete stringerne di più una dovrete prima allentare nella misura corrispondente un'altra; quando si ha a che fare con tre viti si lavora su una coppia di viti alla volta, e poi si fa il giro procedendo coppia per coppia. In questa parte della collimazione non dovrete assolutamente toccare la vite grande centrale, ma intervenire esclusivamente sulle tre piccole viti. Al termine ricontrollate, riposizionando il foglio bianco dentro al tubo, se lo specchio secondario continua ad apparire centrato e circolare come lo avevate messo; altrimenti sarà necessario percorrere nuovamente la prima fase e poi anche la seconda. La collimazione del secondario avviene infatti per piccoli aggiustamenti progressivi e dovrete continuare a seguire le prime due fasi finchè lo specchio secondario sarà circolare, centrato ed inclinato allo stesso tempo ed alla perfezione.

3) Infine ci rimane da inclinare lo specchio primario in modo che si accordi con lo specchio secondario. Nella parte finale del telescopio troverete tre viti con una manopola bianca e tre viti con una manopola nera. Quelle bianche sono le viti di blocco; quelle nere le viti di collimazione. Per prima cosa allentate le tre viti bianche di blocco di diversi giri, senza farvi problemi. Poi dovete agire, una vite alla volta, sulle tre viti nere fino a che lo specchio primario sarà collimato. Vi consiglio di favi aiutare da qualcuno che vi avviti o sviti le viti nere mentre voi rimanete con l'occhio all'oculare. Alla fine non dimenticatevi di ristringere le tre viti bianche. 


  
 3. COLLIMARE IL MAKSUTOV-NEWTON INTES MICRO

Qui abbiamo a che fare con un Maksutov-Newton e ci sono alcune particolarità. Comunque la procedura di collimazione è sempre la solita e valgono tutte le cose già dette in precedenza; ripercorro quindi le tre fasi di collimazione soffermandomi solo sulle diversità, che rispecchiano la diversa meccanica del telescopio.

1) Per accedere alle viti di collimazione delle specchio secondario si deve svitare un tappo posto al centro del menisco. Fatto questo si nota che le viti di collimazione sono veramente minuscole e ravvicinate, e ciò è dovuto al fatto che lo specchio secondario è molto piccolo. Le tre piccole viti sono a brugola mentre la vite centrale a taglio. Tutte queste viti sono incassate in profondità all'interno del supporto del secondario per evitare che sfuggendovi di mano l'attrezzo esso possa danneggiare il menisco. Anche qui dovremo centrare lo specchio secondario sotto al fuocheggiatore e renderlo di forma circolare. Per farlo però non potremo aiutarci con il foglio bianco perchè il tubo è chiuso. Inoltre sarà più difficile collimare con il Cheshire perchè la zona scura attorno al secondario, essendo quest'ultimo così piccolo, sarà per forza di cose più ampia, e più è ampia e più è difficile centrarlo con precisione. Da considerare anche che per rendere il secondario di forma circolare non potremo ruotarlo manualmente, sempre perchè il tubo è chiuso; dovremo allora agire su una delle tre viti alla volta finchè non avrà raggiunto la forma circolare; e nei casi di più grave scollimazione potrebbe addirittura essere necessario allentare il menisco e ruotarlo nella sua sede, così ruotando anche lo specchio secondario ad esso solidale fino a che esso appaia circolare. Non è finita qui, per centrare lo specchio secondario c'è un'altra soluzione ancora, complementare alla classica collimazione che abbiamo visto finora, e che consiste nel far scorrere la base del fuocheggiatore sul tubo: essa infatti è dotata di due asole e all'interno di ognuna c'è la vite che la fissa al tubo; allentando le due viti nelle asole si può far scorrere la base, così cambiando la posizione reciproca di fuocheggiatore e specchio secondario, al fine di centrarlo correttamente, poi al termine si ristringono le due viti nelle asole. Come capite questa collimazione su due fronti contemporanei, unita anche alle viti microscopiche su cui agire, è un'operazione molto complessa. Una cosa positiva è che per quanto possiate svitare la vite grande centrale lo specchio secondario non cadrà, per come è stato progettato; però questo non significa che dobbiate farlo, anzi evitatelo. Un limite secondo me è dato dal fatto che lo specchio secondario non può essere regolato muovendolo più in alto o più in basso a causa del fatto che è solidale al menisco, quindi per piccole regolazioni in questo senso dovrete un po' giocare con le tre piccole viti e con la base del fuocheggiatore.






2) La seconda fase della collimazione avviene nel solito modo di un qualunque riflettore, quindi sorvolo. 

3) La terza fase merita un minimo di attenzione invece ma solo perchè invece delle varie manopole abbiamo tre piccoli grani a brugola, che costituiscono le viti di blocco, e tre viti con testa a taglio che sono le vere e proprie viti di collimazione. Per il resto la procedura ancora una volta è quella già descritta per il Dobson. 



4. COLLIMARE IL MAKSUTOV-CASSEGRAIN BRESSER

Collimare un Maksutov-Cassegrain è molto semplice, dal momento che l'unica parte ottica su cui avremo modo di intervenire sarà lo specchio primario. Ricordiamo infatti che lo specchio secondario è parte integrante del menisco e come tale non può essere nè centrato nè inclinato. Vediamo dunque come collimare lo specchio primario.



Nella culatta del telescopio ci sono tre feritoie, nelle quali sono inseriti dei tappini protettivi in gomma facilmente removibili. Una volta tolti potremo accedere alle tre coppie di viti. Ogni coppia è composta da una vite di collimazione propriamente detta e da una vite di blocco dello specchio primario.


La prima operazione da effettuare consisterà nell'allentare leggermente le tre viti di blocco, quel tanto che sarà necessario, senza esagerare. A questo punto dovremo puntare il telescopio su una stella alta e brillante, usando alti ingrandimenti e possibilmente facendo uso di una montatura equatoriale con inseguimento motorizzato. Con l'occhio all'oculare dovremo cominciare da una vite e compiere delle piccole frazioni di giro, provando ad allentarla o a stringerla a seconda della direzione della scollimazione. Successivamente ad ogni regolazione dovremo centrare nuovamente la stella, evitando per quanto possibile che esca dal campo dell'oculare. Dopo aver regolato la prima vite, passeremo alla seconda e quindi alla terza. Se necessario potremo iniziare un altro giro di collimazione, e così via fino a quando non avremo ottenuto un'immagine stellare perfetta. In particolare in intra ed extra focale dovremo riuscire a posizionare il cerchio centrale scuro dovuto all'ostruzione perfettamente al centro rispetto agli anelli di diffrazione. Sarà opportuno verificare anche a fuoco che l'anello di diffrazione attorno alla stella sia circolare ed omogeneamente illuminato. Dopo aver collimato correttamente il primario non ci dovremo dimenticare di serrare le viti di blocco, con fermezza e delicatezza al contempo. Infine ricordatevi anche di rimontare i gommini nelle feritoie.

Faccio presente che il passo delle viti a brugola non è metrico, ma imperiale. Quindi dovrete procurarvi delle chiavi a brugola in pollici. Per le viti di blocco serve una chiave da 1/8", mentre per quelle di collimazione una chiave da 5/32", almeno nel modello da 127/1900 mm.

5. COLLIMARE UN BINOCOLO

Anzitutto premetto che questa procedura vale per molti binocoli, ma non per tutti, quindi prima di agire verificate sempre il tipo di binocolo con cui avete a che fare. Sempre in generale voglio subito dire che non si tratta di un'operazione complessa, quindi nessuna preoccupazione. 

Per prima cosa verifichiamo se il binocolo è collimato oppure no. Dopo averlo montato su un treppiede fotografico o altro supporto, dopo aver selezionato la giusta distanza interpupillare e impostato la messa a fuoco dovremo osservare un dettaglio lontano, ad esempio la torre di un campanile, e progressivamente allontanarci sempre di più dagli oculari; se l'immagine rimane unitaria il binocolo è collimato, mentre se l'immagine si sdoppia il binocolo è scollimato. Anche la forma delle pupille d'uscita, se sono ovalizzate oppure rotonde, ci dice molto sulla collimazione del binocolo. Da notare che se il binocolo è scollimato usandolo per lungo tempo avremo un senso di nausea e di malessere.

Bene, ipotizziamo che il nostro binocolo sia scollimato. A questo punto dovrete sollevare il rivestimento in gomma che ricopre gli scafi del binocolo. Basta che lo togliete solo da uno scafo, non c'è bisogno di rimuoverlo da entrambe le parti; vi consiglio di toglierlo dalla parte in cui la pupilla d'uscita vi sembra più ovale. Purtroppo spesso è incollato bene, quindi dovremo procedere piano piano stando molto attenti a non danneggiarlo. Una volta tolto possiamo vedere che sotto ad esso ci sono due piccole viti incassate in due fori, spesso a loro volta incollate. Dopo averle sbloccate dalla colla con un po' di forza bruta potremo procedere alla collimazione del binocolo. Molto semplicemente dovremo agire sull'una e sull'altra vite fino a quando l'immagine del nostro campanile non sarà più doppia ma tornerà ad essere unitaria. Il nostro cervello non ci aiuta per niente e si ostina a fondere le immagini anche se il binocolo è scollimato, ma per aggirarlo fate così: tenete gli occhi chiusi per qualche decina di secondi e poi apriteli, se il binocolo è scollimato per breve tempo vedrete una doppia immagine. Una volta che avremo regolato le due viti in modo da avere una singola immagine dobbiamo richiudere il tutto; io ho usato il silicone come colla, sia per bloccare le viti nelle loro sedi sia per riattaccare il rivestimento, e questo perchè è una colla che se ce ne fosse il bisogno può essere rimossa senza troppi problemi ma allo stesso tempo svolge bene il suo compito. Una volta asciugata la colla il binocolo è collimato e pronto all'uso.

 

Se trovate una sola vite di collimazione anziché due è necessario rimuovere anche l'altro rivestimento in gomma. Infatti solo agendo su due viti simultaneamente risulta possibile raggiungere una perfetta collimazione. Per il resto la procedura è identica alla precedente.

 
6. VERIFICARE LA COLLIMAZIONE DI UN RIFRATTORE

Il procedimento che sto per descrivervi è un modo semplice per verificare in maniera univoca se il vostro rifrattore è collimato oppure no. Per prima cosa dico subito che mi sono ispirato molto all'articolo scritto da Raffaello Braga in materia, che vi consiglio di leggere. La guida non vi aiuterà nelle operazioni meccaniche che dovrete materialmente compiere per collimare il rifrattore, ha il solo scopo di spiegare qual è la situazione ottimale da raggiungere.

Per operare la verifica è necessario disporre di un oculare Cheshire, modello corto senza crocicchio, di cui potete vedere un'immagine più su nella pagina. Vi consiglio questo oculare in particolare per due motivi. Il primo motivo è che permette di direzionare una luce all'interno del telescopio per mezzo dello specchietto a 45°, e questo aiuta molto nello stabilire se i vari riflessi, che vedremo, sono come devono essere, infatti saranno molto più evidenti. Il secondo motivo è che, se decidessimo di ricollimare il rifrattore, ammesso che ciò sia possibile, trarremo giovamento dai puntini neri visibili nei riflessi, infatti basterà farli convergere al centro e farli combaciare ed il telescopio sarà collimato. I puntini neri non sono altro che la proiezione del foro al centro dello specchietto a 45°, attraverso il quale passa il nostro sguardo.

Assicuratevi di non aver tolto il tappo frontale del telescopio: è infatti necessario uno sfondo scuro per notare i riflessi. A questo punto inserite l'oculare Cheshire e, dopo aver puntato una luce potente sullo specchietto a 45°, poggiate l'occhio sul forellino dell'oculare. Sicuramente vi ritroverete in una di queste tre situazioni, esplicitate nei seguenti disegni. Nel primo caso il rifrattore è molto scollimato. Nel secondo caso il rifrattore è poco scollimato. Nel terzo caso invece è perfettamente collimato. Da notare che i colori potrebbero essere diversi, in quanto derivano dallo specifico trattamento antiriflesso; inoltre i vari riflessi nella realtà sono semitrasparenti, quindi si sovrappongono tra loro, ma per chiarezza espositiva nei disegni si coprono a vicenda.

Il rifrattore è molto scollimato
Il rifrattore è poco scollimato
Il rifrattore è perfettamente collimato.

7.  STAR TEST

Lo star test è un modo per verificare la precisione della collimazione del telescopio, di qualunque tipo esso sia; il metodo consiste nell'osservare l'aspetto di una stella. In particolare ci interessa sia l'aspetto della stella a fuoco, sia l'aspetto fuori fuoco, che si ottiene sfuocando in un senso o nell'altro rispetto al punto di fuoco: se sfuochiamo avvicinandoci alla battuta del fuocheggiatore stiamo osservando in posizione intrafocale; se invece sfuochiamo allontanandoci dalla battuta del fuocheggiatore stiamo osservando in posizione extrafocale

Figura di diffrazione ideale - A fuoco (nessuna ostruzione)
Figura di diffrazione ideale - Intrafocale ed Extrafocale (nessuna ostruzione)
Una stella vista attraverso un telescopio non è visibile come un semplice punto, piuttosto si presenta come un dischetto circondato da uno o più anelli concentrici; se sfuochiamo in un verso o nell'altro l'immagine, la stella si ingrandirà, ed all'interno di essa apparirà tutta una serie di ulteriori anelli concentrici. L'immagine stellare si definisce "Modello di Airy"; il solo dischetto della figura di diffrazione viene chiamato "Disco di Airy". L'analisi dell'aspetto delle stelle viste attraverso il nostro telescopio, se confrontato con il Modello di Airy ideale, permette di capire se l'ottica è perfetta oppure se ci sono dei problemi, e financhè di capire con che genere di problemi abbiamo a che fare. Questi problemi si chiamano aberrazioni, ed alcune possono essere corrette con un'adeguata manutenzione del telescopio, altre sono legate intrinsecamente alle caratteristiche del telescopio, mentre altre ancora potrebbero essere il risultato di difetti di lavorazione del telescopio stesso. In linea generale ricordiamo che un telescopio con un rapporto focale alto sarà tollerante verso le aberrazioni, a parità di qualità di lavorazione, molto di più di un telescopio con rapporto focale basso. C'è anche da dire che l'aspetto di una stella cambia a seconda che il telescopio sia ostruito oppure no: se il nostro telescopio lo fosse all'interno della stella sfuocata sarà visibile un cerchio nero, tanto più grande quanto più sarà ostruito; inoltre il Disco di Airy, a fuoco, apparirà più piccolo, dato che la luce trasmigrerà sugli anelli, che saranno più intensi ed in numero maggiore.

Figura di diffrazione ideale - A fuoco (40% ostruzione)
Figura di diffrazione ideale - Intrafocale ed Extrafocale (40% ostruzione)
Durante l'esecuzione della prova è importante non solo considerare isolatamente la figura di diffrazione vista in intrafocale o in extrafocale: invece è necessario confrontarle tra loro, perchè tanto più saranno simili quanto più l'ottica sarà di buona qualità ed esente da difetti. Un'altro fattore a cui prestare attenzione è l'intensità degli anelli concentrici visibili all'interno della stella dopo aver sfuocato in una direzione o nell'altra: come regola generale gli anelli, procedendo dall'esterno verso l'interno, devono avere una luminosità decrescente.

Diamo ora alcuni consigli di carattere generale. Quando si conduce uno star test è bene usare ingrandimenti pari almeno a due volte il diametro. Inoltre quando sfuochiamo in intrafocale o in extrafocale non dobbiamo esagerare, basta sfuocare leggermente. Come bersaglio è importante scegliere una stella che anzitutto non sia una stella doppia, che sia luminosa e che sia situata alta in cielo. Il telescopio deve essere in equilibrio termico con l'ambiente.

Analizziamo adesso alcuni dei problemi più ricorrenti, mostrando il relativo aspetto della stella in sede di star test. Le immagini seguenti si riferiscono ad un telescopio non ostruito, comunque sono valide anche per un telescopio ostruito.

Coma: questa aberrazione si presenta, a fuoco, come un rinforzo degli anelli da una parte soltanto; più è grave e più gli anelli si allungheranno, propagandosi in quella direzione. Il Modello di Airy in questo caso appare come una cometa, da qui il nome. Fuori fuoco il problema, più facilmente riscontrabile in telescopi ostruiti in virtù del disco nero centrale che può essere preso come riferimento, si presenta così: gli anelli concentrici non convergono verso il centro della stella, ma verso un punto decentrato. Una notazione: se sfuocando in un verso e poi nell'altro la zona centrale decentrata si sposta in modo simmetrico dalla parte opposta il problema deve essere ricercato nella mancata ortogonalità del fuocheggiatore. Se invece la zona decentrata rimane nel solito posto, indipendentemente dalla direzione di sfuocatura, allora abbiamo a che fare proprio con la coma: questo può essere causato o da un errato allineamento degli elementi ottici dell'obbiettivo, o dalle caratteristiche intrinseche dello stesso (un telescopio con un rapporto focale basso avrà più coma normalmente). Essendo un'aberrazione extra-assiale tanto più ci allontaneremo dall'asse ottico quanto più la coma diventerà grave.

Coma - A fuoco
Coma - Intrafocale ed Extrafocale
Astigmatismo: si tratta di un'altra aberrazione extra-assiale che si manifesta a fuoco con stelle ridotte a trattini oppure a croci; fuori fuoco invece avremo stelle ovalizzate, e sfuocando in un senso e poi nell'altro l'ovalizzazione cambia orientamento. Risulta importante accertare che l'astigmatismo dipenda effettivamente dal telescopio: potrebbe dipendere anche dalla nostra vista, o dall'oculare. Per accertarlo sfuochiamo la stella fino a ridurla ad un'ellisse. Ora iniziamo a ruotare la testa tenendo l'occhio all'oculare: se la stella ovalizzata ruota allora è il nostro occhio ad essere astigmatico. Ripetiamo la stessa prova anche con l'oculare: se ruotandolo nella sua sede, dopo averlo allentato, l'ovalizzazione della stella ruota allora sarà l'oculare ad essere astigmatico. Se indipendentemente da queste prove la stella ellittica non ruota allora è l'obbiettivo del telescopio ad essere astigmatico. L'astigmatismo in questo caso potrebbe dipendere o da una scollimazione oppure da un difetto di lavorazione. 

Astigmatismo - A fuoco
Asigmatismo - Intrafocale ed Extrafocale
Aberrazione sferica: questa invece è una aberrazione assiale, che si manifesta, osservando una stella sfuocata, come un aumento della luminosità degli anelli più vicini al centro, a discapito degli anelli più esterni. Ma ciò lo vedremo solo sfuocando in una determinata direzione: se l'aberrazione sferica è sottocorretta lo vedremo in posizione extrafocale; se è sovracorretta in posizione intrafocale. Da questo possiamo anche dedurre che in presenza di aberrazione sferica la figura di diffrazione avrà un aspetto diverso in intrafocale rispetto che in extrafocale. Un altro modo per accorgersi di questa aberrazione, sempre sfuocando la stella, consiste nell'osservare, in un telescopio ostruito, la dimensione del disco nero centrale: se essa è di diversa grandezza, passando da intrafocale ad extrafocale, allora significa che l'aberrazione è presente. A fuoco invece, in caso di aberrazione sferica, potremo osservare il Disco di Airy più grande, e gli anelli subito attorno ad esso più intensi e luminosi.

Aberrazione sferica - A fuoco
Aberrazione sferica - Intrafocale ed Extrafocale
Tensionamento: quando le ottiche, lenti o specchi, sono troppo strette nelle loro celle avremo un tensionamento. Se i punti dove l'ottica viene pinzata meccanicamente sono tre potremo osservare, tanto a fuoco quanto fuori fuoco, un Modello di Airy di forma triangolare. In questo caso è necessario allentare l'obbiettivo nella cella, ammesso che ciò sia possibile. Se i punti di trattenuta dell'ottica alla cella sono in numero diverso da tre l'aspetto della figura di diffrazione sarà diverso.

Tensionamento - A fuoco
Tensionamento - Intrafocale ed Extrafocale
Mancato equilibrio termico: se non abbiamo dato al telescopio il tempo necessario per raggiungere la medesima temperatura dell'ambiente circostante osserveremo una figura di diffrazione deformata, sia a fuoco che fuori fuoco. La soluzione è semplice: attendere. Il tempo dell'attesa dipende dal diametro del nostro telescopio, dal fatto se è a tubo chiuso o aperto, e dalla differenza di temperatura da colmare.

Mancato equilibrio termico - A fuoco
Mancato equilibrio termico - Intrafocale ed Extrafocale
Esistono poi tutta un'altra serie di problemi riscontrabili mediante lo star test, ad esempio l'errore zonale: questo deriva da un difetto della lavorazione dell'ottica, che può essere di vario tipo. Può essere determinato dal bordo ribattuto, da un picco o da un avvallamento sulla superficie. A seconda del punto esatto della superficie dove è collocato il difetto di lavorazione, il problema sarà visibile, durante lo star test, sfuocando una stella, come un anello più rinforzato e luminoso rispetto agli altri. Un altro difetto di lavorazione è la rugosità, consistente in una superficie ottica ruvida.