Refletores

Por volta de 1680, Isaac Newton desenvolveu o telescópio refletor, como uma maneira de consertar o problema da aberração cromática que atingia os refratores de sua época. Em vez de usar uma lente para captar luz, ele usou um espelho de metal curvo (espelho primário) para captar essa luz e refleti-la para o foco. Espelhos não têm problemas de aberração cromática como as lentes. Então, Newton colocou o espelho primário na parte traseira do tubo.

Como o espelho refletia a luz de volta para o tubo, ele teve de usar um espelho pequeno e plano (espelho secundário) no caminho do foco do espelho primário para defletir a imagem pela lateral do tubo até a ocular (se não fizesse isso, sua própria cabeça ficaria no caminho da luz incidente). Outro detalhe: você pode imaginar que o espelho secundário poderia bloquear uma parte da imagem, mas, como ele é muito pequeno em comparação com o espelho primário, que já está captando bastante luz, o espelho menor acaba não bloqueando nem um pouco da imagem.

Em 1722, John Hadley desenvolveu um projeto que usava espelhos parabólicos e também houve várias melhoras na produção de espelhos. O refletor newtoniano foi um projeto de muito sucesso e permanece até hoje como um dos projetos de telescópios mais populares.

Diagrama de um refletor newtoniano com uma exibição do caminho interno percorrido pela luz

Os refletores de campo amplo são o tipo de refletor newtoniano com razões focais pequenas e pouca ampliação. A razão focal, ou f/número, é a distância focal dividida pela abertura e está relacionada ao brilho da imagem. Eles proporcionam campos de visão mais amplos do que os telescópios de razão focal maior, além de também permitirem vistas panorâmicas e brilhantes de cometas e objetos mais distantes no espaço, como nebulosas, galáxias e agrupamentos de estrelas.

O telescópio de amplo campo Astroscan de 2001, do autor

Uma visão do interior do tubo: olhe o espelho primário e a imagem do espelho secundário refletida de volta no primário

Os telescópios dobsonianos são uma espécie de refletor newtoniano com um tubo simples e montagem de altitude-azimute. Eles não são caros de se construir ou comprar, já que são feitos de plástico, fibra de vidro ou madeira compensada. Esse tipo de telescópio pode ter aberturas maiores, de 15 a 43 cm. Por causa de suas aberturas maiores e baixo preço, eles são muito bons para observar objetos no espaço distante.

O refletor é simples e não é caro de se construir. Espelhos primários com grande abertura, maiores do que 25 cm, podem ser feitos facilmente, o que significa que os refletores têm um custo relativamente baixo por unidade de abertura. Eles têm grande capacidade de captação de luz e podem produzir imagens brilhantes de objetos tênues no espaço distante, tanto para observação visual como para fotografia de corpos celestes. Uma desvantagem dos refletores é que você terá que limpar e alinhar os espelhos de vez em quando. Além disso, pequenos erros na fabricação dos espelhos podem distorcer a imagem. Estes são alguns dos problemas comuns:

• Aberração esférica - a luz refletida da extremidade do espelho fica focada em um ponto levemente diferente do que a luz refletida do centro.
• Astigmatismo - o espelho não é posicionado simetricamente sobre seu centro (pode estar com uma forma levemente semelhante a um ovo, por exemplo) e imagens de estrelas ficam focadas como cruzes em vez de pontos.
• Coma - estrelas próximas à extremidade do campo parecem alongadas, como se fossem cometas e as do centro aparecem como pontos bem definidos de luz.

Além do mais, todos os refletores estão sujeitos a alguma perda de luz, que acontece por duas razões: a primeira é que o espelho secundário obstrui uma parte da luz que chega ao telescópio e a segunda é que nenhum revestimento refletivo de um espelho devolve 100% da luz que o atinge, os de melhor qualidade devolvem 90% da luz recebida.