Come acquistare il tuo primo telescopio: la guida completa [Prima Parte]

Come scegliere l'acquisto di un nuovo telescopio: guida completa

Siete alla ricerca delle caratteristiche sulle quali non bisogna risparmiare per comprare il vostro primo telescopio? O magari siete capitati qui perché vorreste regalare un telescopio al vostro amico o nipote appassionato di astrofotografia? In ogni caso, se state entrando nel mondo dell’astrofotografia e volete acquistare un telescopio per fotografare i crateri lunari, Marte e gli altri pianeti più luminosi del nostro Sistema Solare, probabilmente… siete nel posto giusto.

Quindi rilassiamoci, mettiamoci comodi e godiamoci il primo passo verso un mondo (o forse dovrei dire universo?) meraviglioso.

 

1. Introduzione

Nell’ultimo periodo sono state veramente tante le persone che ci hanno contattato nel gruppo Telegam chiedendo informazioni e consigli riguardo l’acquisto di un nuovo telescopio. Per questo motivo ho deciso finalmente di tirar giù qualche riga per condividere con voi il mio punto di vista su questo fantastico (ma complesso) primo approccio con l’astronomia.

Questo articolo è rivolto principalmente a chi si affaccia per la prima volta al mondo dell’astronomia quindi parleremo unicamente dei primi tasselli che ci serviranno per acquistare e scegliere in autonomia il nostro primo telescopio. Se invece siete in questo mondo già da un po’ di tempo e avete intenzione di tuffarvi nell’astrofotografia tra astroinseguitori, guide e montature motorizzate… beh, ecco qui un altro articolo fatto al caso vostro.

L'autore all'alba, non contento dell'intera nottata passata a scattare astrofotografie, spende gli ennesimi 5 minuti di tempo per ritrarsi in compagnia di una nascente Venere.

Fig.1 – L’autore all’alba, non contento dell’intera nottata passata a scattare astrofotografie, spende gli ennesimi 5 minuti di tempo per ritrarsi in compagnia di una nascente Venere.

Nelle prossime righe potreste percepire delle sfumature apparentemente pessimistiche e negative. Non preoccupatevi, non lo farò per scoraggiarci bensì per metterci al corrente, realisticamente, dello scenario che ci si presenterà davanti una volta acquistato al nostro primo telescopio.

Data l’incredibile mole di informazioni di cui poter parlare, ho deciso di riassumere tutto in 2 articoli distinti. Nello specifico:

  1. Introduzione e Tubo Ottico [TI TROVI QUI]: in questo articolo esploreremo il cuore di ogni telescopio: il tubo ottico;
  2. Montatura, Aspettative e Utilizzo di un telescopio: dopo un’importante sorvolata sulle montature  completeremo la nostra panoramica con un pizzico di introspezione cercando di capire cosa ci aspettiamo dal nostro primo telescopio.

NOTA: Pubblicherò il secondo articolo nei prossimi giorni, quindi… rimanete sintonizzati tramite la nostra Pagina o Gruppo Facebook! 😉

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Ma adesso basta chiacchiere… passiamo ai fatti!

 

 

2. Scegliere il primo telescopio: da dove partire?

Bene ragazzi, cominciamo a freddo: scegliere il vostro primo telescopio non sarà semplicissimo e, se siete qui, probabilmente l’avete già capito sulla vostra pelle. Sono effettivamente non pochi i parametri da tenere in considerazione: dimensioni, costo, peso, diametro, lunghezza focale, montatura, motorizzazione, schema ottico e tante altre cose.

Dall’altra parte, anche i motivi per cui avete deciso di acquistare un nuovo telescopio possono essere i più disparati: passatempo saltuario, hobby amatoriale, professione, primissimo passo verso l’astrofotografia o un regalo per qualcuno.

M42, La Nebulosa di Orione

Fig.2 – M42, La Nebulosa di Orione è uno degli oggetti più spettacolari dello spazio profondo (il cosiddetto deep sky). Il suo nucleo è talmente luminoso da poter essere osservato, seppur in maniera lieve, anche con un telescopio entry level [Foto di A.Vaccaro].

La scelta non sarà semplice, quindi… tuffiamoci!

 

3. Come è fatto un telescopio

Come vi accennavo poche righe sopra, ogni telescopio ha veramente moltissime sfaccettature. Tra tutti i punti di vista puramente tecnici gli elementi che un neofita deve sicuramente tenere in considerazione sono: diametro, lunghezza focale, schema ottico e montatura. Cosa sono? Scopriamolo insieme facendo un piccolo passo indietro.

Tipi di telescopio: Newton, Rifrattore, Catadiottrico Maksutov.

Fig.3 – Le componenti essenziali di ogni telescopio: un treppiede, una montatura (equatoriale o altazimutale) e un tubo ottico.

Ogni telescopio, nella sua interezza, è in realtà costituito da più elementi (Fig.3). Ovvero:

  • il tubo ottico: il vero cuore del telescopio. Questo è l’oggetto attraverso il quale la luce proveniente da miliardi di km di distanza condensa e arriva al nostro occhio;
  • la montatura: altro elemento importantissimo. L’Atlante della nostra strumentazione. Sorregge instancabile l’equipaggiamento che vi montate sopra e vi aiuterà a puntare agilmente qualsiasi corpo celeste, dai pianeti alle galassie. Su di essa si innesta il telescopio.
  • il treppiede: robusto compagno sul quale poggia la montatura.

Come vi accennavo poche righe sopra, in questo articolo parleremo principalmente del primo elemento di un telescopio: il tubo ottico. Dopo una sorvolata su tanti importantissimi aspetti tecnici termineremo questo articolo con delle prime interessanti conclusioni. 

Iniziamo da…

 

3.1. Il tubo ottico e il suo funzionamento

Prendiamo in esame lo schema ottico più semplice e più antico: il rifrattore (Fig.4). E’ probabilmente il tipo di telescopio che siamo più abituati a vedere. Ma attenzione a non sottovalutarlo, nonostante la sua semplicità questo meraviglioso strumento permise a Galileo di osservare la rotazione dei quattro satelliti gioviani (Io, Europa, Ganimede e Callisto).

Tubo Ottico di un rifrattore

Fig.4 – Schema ottico di un rifrattore (d = Diametro, F = Lunghezza Focale). Sul “retro” troviamo l’oculare, punto da cui si osserva, e dall’altra parte la lente.

Il funzionamento è semplicissimo: dal “retro“, grazie ad un oculare (eyepiece) si riesce ad osservare l’immagine generata dalla panciuta lente frontale esposta invece verso il cielo.

 

3.2. Il tubo ottico: diametro di un telescopio

Ogni schema ottico, come ad esempio il sopracitato rifrattore, sarà sempre caratterizzato da due lunghezze fondamentali: il diametro (d) e la lunghezza focale (F) (Fig.4).

Queste due misure caratterizzano tutti gli schemi ottici come i telescopi e gli obiettivi fotografici (e non solo) e sono solitamente espresse in millimetri. I produttori di telescopi li indicano spesso in un modo del genere:

  • 70 / 700
  • 114 / 900

Queste due sigle si riferiscono rispettivamente ad un telescopio di diametro 70 mm e lunghezza focale 700 mm e ad uno da 114 mm di diametro e 900 mm di focale. Attenzione: la dimensione più piccola è solitamente riferita al diametro dello strumento.

comparazione luminosità telescopio

Fig.5 – Il diametro di uno strumento incide, come prevedibile, sulla quantità di luce che esso consente di raccogliere.

Ok ma a cosa servono? Per raccontarvi gli aspetti di queste due dimensioni vi introduco istantaneamente al primo concetto fondamentale: maggiore sarà il diametro della lente, maggiore la quantità di luce che potrà entrare nel telescopio (Fig.5).

In sostanza: un telescopio di diametro maggiore ci permetterà di vedere oggetti meno luminosi e remoti come galassie e nebulose. Utilizzando parole un po’ più tecniche potremmo dire che telescopi con diametri più grandi riescono ad raggiungere magnitudini limite più alte (Fig.6).

Esistono delle formule empiriche per ricavare la magnitudine limite di uno strumento in funzione del suo diametro. Ecco una lista, ma attenzione, ricordiamoci di considerare questi valori come approssimativi.

Fig.6 – Esistono delle formule empiriche per ricavare la magnitudine limite di uno strumento in funzione del suo diametro. Ecco una lista, ma attenzione, ricordiamoci di considerare questi valori come approssimativi.

Una piccolissima nota: la magnitudine è semplicemente una misura della luminosità di un oggetto astronomico. Al crescere della magnitudine decresce la luminosità di quell’oggetto.

Ecco. Abbiamo fatto il primo passo verso uno degli ostacoli principali dell’astronomia/astrofotografia: la carenza di luce.

Magnitudine media apparente di alcuni degli oggetti celesti del sistema solare.

Fig.7 – Magnitudine apparente media di alcuni degli oggetti celesti del sistema solare. Magnitudini più basse corrispondono a oggetti più luminosi.

Avete mai visto una nebulosa o una galassia ad occhio nudo? Non credo… Non perché non ne siate capaci. Semplicemente perché qualsiasi oggetto della volta celeste, a meno di quelli molto vicini come Luna e pianeti, è estremamente poco luminoso.

Nebulose e galassie sono oggetti decisamente deboli nel cielo, ovvero hanno una alta magnitudine apparente. Capite bene, quindi, che avere a disposizione strumenti in grado di “catturare più luce” diventa un aspetto praticamente fondamentale per tutti gli astrofili. Un paradigma piuttosto caro anche agli astrofotografi…

Magnitudine apparente media di alcuni degli oggetti Deep Sky più popolari.

Fig.8 – Magnitudine apparente media di alcuni degli oggetti Deep Sky più popolari. Attenzione però: la loro magnitudine varia moltissimo tra le zone più o meno luminose.

Il diametro di un’ottica incide anche sul suo cosiddetto potere risolutivo. Lenti o specchi più larghi hanno una maggiore capacità di distinguere oggetti vicini, come ad esempio due stelle molto vicine tra loro. In parole povere: al crescere del diametro aumenta la “risoluzione dello strumento.

In gergo si usa dire che diametri piccoli “non sono in grado di risolvere due oggetti molto vicini“.

Insomma ragazzi: diametri più grandi ci permettono di ottenere complessivamente migliori prestazioni.

Elementi ottici più grandi, dato la loro maggiori sensibilità ad eventuali problematiche ottiche, necessitano di standard costruttivi superiori. Per questo motivo questi risultano più costosi.

Fig.9 – Elementi ottici più grandi, dato la loro maggiori sensibilità ad eventuali problematiche ottiche, necessitano di standard costruttivi superiori. Per questo motivo questi risultano più costosi.

Ma adesso vediamo il rovescio della medaglia: ottiche più larghe richiedono maggiori accuratezze costruttive le quali fanno inevitabilmente aumentare il prezzo. Non preoccupiamoci però, all’inizio del nostro percorso nel mondo dell’astronomia non avremo sicuramente bisogno di diametri smisurati.

Per darci un’ordine di grandezza: diametri intorno agli 80-120 mm saranno già più che buoni per la maggior parte delle applicazioni, anche per i più smaliziati che vorranno sperimentare con l’astrofotografia planetaria.

3.3. Il tubo ottico: lunghezza focale e rapporto focale di un telescopio

E la lunghezza focale? Beh questa grandezza va a braccetto con il diametro. Semplificando estremamente: maggiore la lunghezza focale, maggiore sarà lo “zoom” del telescopio. Volendo sfruttare i due telescopi riportati sopra come esempio diremo quindi che il telescopio con lunghezza focale pari a 900 mm sarà in grado di “spingersi un po’ oltre” e ci permetterà di vedere oggetti celesti più piccoli rispetto a quello da 700 mm.

Questo parametro – sicuramente il più apprezzato tra i principianti perché in grado di dare apparenti benefici istantaneamente – non deve però trarci in inganno: lunghezze focali troppo spinte (a parità di diametro) fanno decrescere drasticamente la luminosità apparente del telescopio. Un aspetto di cui sicuramente tenere conto nel caso in cui volessimo provare a sperimentare con l’astrofotografia.

Per misurare la luminosità di uno strumento ottico in ambito fotografico si usa solitamente il cosiddetto rapporto focale ovvero il rapporto tra lunghezza focale e diametro. Usando gli esempi riportati sopra:

  • 700/70 = f10
  • 900/114 = f7.8

Il secondo telescopio, quello da 114 mm di diametro ha un rapporto focale più basso (f7.8) e quindi è più luminoso del primo (f10).

Diametro e lunghezza focale di un obiettivo fotografico determinano il suo rapporto focale.

Fig.10 – Diametro e lunghezza focale di un obiettivo fotografico determinano il suo rapporto focale.

Prima di passare al paragrafo successivo facciamo un’importante considerazione.

Avere un telescopio con lunghezza focale molto spinta (es. 2.000mm) ci potrebbe far pensare di riuscire a vedere qualsiasi oggetto celeste, anche i più piccoli come galassie e nebulose planetarie.

Tecnicamente parlando questo è parzialmente vero. Peccato che se il diametro del nostro tubo ottico fosse in proporzione, piuttosto piccolo (es. 60mm) avremmo in mano uno strumento con rapporto focale estremamente alto (2.000/60=f33) e quindi uno strumento incredibilmente scuro che ci permetterà di fotografare praticamente solo gli oggetti più luminosi del sistema solare.

Non solo: se il diametro dello strumento fosse veramente piccolo correremmo il rischio di poter “zoomare” di più, si, ma allo stesso tempo vedere tutto un po’ sfocato per via del basso potere risolutivo. Ricordiamoci infatti che il quest’ultimo è strettamente legato al diametro dell’ottica (Fig.6).

Morale della favola: occhio al diametro dello strumento e al soprattutto al rapporto focale se abbiamo intenzione di iniziare a sperimentare con l’astrofotografia. Meglio qualcosa di meno spinto e più luminoso piuttosto che il contrario.

 

3.4. Il tubo ottico: gli schemi ottici

E cosa succede alla luce che entra nel tubo ottico? Beh, dipende.

Da cosa? Dallo schema ottico del tubo! Questo non è altro che il progetto che definisce dimensioni, curvature e posizioni degli elementi ottici (specchi, lenti) presenti all’interno del telescopio.

Esistono molti schemi ottici. Tutti però appartengono praticamente a 3 sole famiglie: rifrattori, riflettori e catadiottrici. Come possiamo immaginare, ognuna di questa è caratterizzata da vantaggi e svantaggi.

 

3.4.1. Gli schemi ottici: i rifrattori

Il rifrattore, sicuramente tra gli schemi ottici più diffusi, è otticamente semplicissimo e molto popolare tra gli astrofotografi di largo campo. Si chiama in questo modo perché, attraverso una lente, si limita a rifrangere il fascio ottico verso l’oculare (Fig.11).

Dato che le lenti, in generale, sono affette da problemi di aberrazione cromatica, in commercio si sono diffuse delle “versioni potenziate” che cercano di attenuare questo problema: i cosiddetti rifrattori acromatici (abbreviati spesso con AC o Acro) e i rifrattori apocromatici (APO).

Cammino ottico di un tipico rifrattore non acromatico.

Fig.11 – Cammino ottico di un tipico rifrattore non acromatico.

Questi, invece di avere un’unica lente, sono dotati rispettivamente di due o addirittura tre lenti (in gergo doppietti e tripletti) le quali contribuiscono a ridurre le aberrazioni cromatiche notevolmente.

Capite bene che lunghezze focali troppo spinte non sono il punto di forza di questo schema ottico: dovremmo disporre di telescopi di 2 metri per avere lunghezze focali di pari dimensioni.

Un punto a favore dei rifrattori è senza dubbio il contrasto.

Dati i diametri solitamente contenuti, un telescopio con questo schema ottico, in fasce di prezzo molto contenute, potrebbe essere un buon compagno per osservare gli oggetti più luminosi del sistema solare (Luna e pianeti più luminosi).

P.s. questo tipo di telescopio è sicuramente il regalo perfetto per un bambino… o forse dovrei chiamarlo giovanissimo aspirante astronauta?

 

3.4.2. Gli schemi ottici: i riflettori

I principi di questa categoria nelle fasce di prezzo più abbordabili sono sicuramente i famosissimi Newtoniani (Fig.12). Al contrario dei rifrattori non sono dotati di lenti bensì di due specchi: il primario e un secondario posto a 45°. Otticamente si comportano molto bene in termini di resa cromatica e anche il loro rapporto qualità/prezzo non è niente male.

Schema ottico di un riflettore Newtoniano.

Fig.12 – In un Newton lo specchio secondario intercetta il fascio di luce proveniente dal primario deviandolo lateralmente.

Attenzione però all’ostruzione dovuta allo specchio secondario che fa inevitabilmente diminuire il contrasto delle immagini.

Così come le lenti, nemmeno gli specchi sono esenti da problemi ottici. Un comune problema dei riflettori sono la coma e le distorsioni sferiche. Fortunatamente la presenza di specchi primari di tipo parabolico compensa queste aberrazioni (eventualmente assicuratevi della presenza di questo tipo di specchi).

Un vantaggio? I costi degli specchi sono più bassi rispetto a quelli di lenti di pari dimensioni. Per questo motivo non è difficile trovare newtoniani con diametri interessanti a prezzi inferiori rispetto a rifrattori dal diametro più piccolo.

Uno svantaggio? Entrambi gli specchi tendono a disallinearsi (in gergo scollimarsi) con il tempo, durante gli spostamenti in macchina ma anche con le variazioni termiche. Questo necessita di semplici ma rognose (soprattutto all’inizio) periodiche ricollimazioni dello strumento. Non temete, esistono comunque degli strumenti che vi aiutano nella procedura di ricollimazione: i collimatori.

Probabilmente è uno degli schemi ottici più flessibili dal punto di vista costruttivo. Proprio per questo i produttori ne realizzano di qualsiasi forma e misura e praticamente per tutti gli scopi: sia per l’astrofotografo, sia per l’astrofilo che predilige il visuale.

Questi aspetti lo rendono di fatto un tuttofare, ma attenzione: potrebbe non essere la scelta migliore se volete fare osservazioni mordi e fuggi senza badare a troppe “smanettate” strumentali.

Esiste una variante diffusissima del classico telescopio Newton chiamata Dobson praticamente priva di montatura pensata esclusivamente per il visuale. Questa tipologia è consigliatissima nel caso in cui astrofotografia e ingombro siano aspetti non prioritari.

P.s. un newtoniano potrebbe essere un ottimo strumento con cui approcciarsi sia al visuale che con l’astrofotografia 😉.

 

3.4.3. Gli schemi ottici: i catadiottrici

Non poteva mancare la categoria ibrida: i catadiottrici. Proprio così, questo schema ottico unisce il meglio dei riflettori e dei rifrattori cercando di correggere i problemi degli specchi attraverso l’utilizzo di lenti.

Schemi ottici Maksutov-Cassegrain e Schmidt-Cassegrain

Fig.13 – Entrambi gli schemi ottici di Maksutov e Schmidt si appoggiano al già esistente schema di Cassegrain il cui fuoco si trova sul retro.

Punteremo gli occhi sui due schemi ottici Schmidt-Cassegrain e Maksutov-Cassegrain (Fig.13).

Questi, dato che derivano entrambi dalla famiglia di riflettori Cassegrain, sfruttano una lente primaria il cui fascio di luce viene intercettato dalla lente secondaria posta frontalmente. Essa infine rimanda indietro il fascio ottico convogliandolo nel foro centrale del primario.

Apparentemente tale meccanismo ci può sembrare molto simile ai giochi che succedono all’interno di un newtoniano. In realtà, i molteplici “rimbalzi” del cammino ottico non fanno altro che allungare sensibilmente la lunghezza focale del tubo ottico mantenendone ridotto il suo vero ingombro. La lunghezza focale di un telescopio di questo tipo raggiunge circa 4-5 volte la sua estensione reale. Inoltre, la duplice interazione di specchi e lenti riduce la presenza di aberrazioni cromatiche e distorsioni sferiche. Insomma, qualcosa di interessantissimo otticamente.

Ok, ma adesso ricordiamoci che al crescere della lunghezza focale diminuisce il rapporto focale. Ecco che arriviamo subito ad una prima osservazione: i telescopi di tipo Schmidt-Cassegrain e Maksutov-Cassegrain hanno rapporti focali molto alti (f10-f15) quindi sono decisamente sconsigliati per l’astrofotografia a lunga esposizione (es. Deep Sky).

Nonostante questo, grazie alla lastra correttrice frontale, alla loro lunghezza focale molto spinta accoppiata ad un diametro di tutto rispetto, risultano eccellenti per quanto riguarda osservazione e astrofotografia di corpi del sistema solare come: pianeti, Luna, Sole e altri corpi minori.

I Maksutov-Cassegrain sono in realtà una versione più semplice (ed economica) dello schema ottico Schmidt-Cassegrain in cui lo specchio secondario è in realtà una porzione alluminata (ovvero riflettente) della lastra correttrice frontale. Questo, inevitabilmente, si traduce in limitazioni costruttive più stringenti. I produttori infatti, sono costretti a mantenere dei diametri più contenuti in fase di progettazione per evitare l’insorgenza di aberrazioni.

Se siete qui in questa pagina perchè non vedete l’ora di osservare o fotografare Venere, Saturno, Giove, i crateri Lunari o gli altri corpi del sistema solare… beh, allora questi schemi ottici potrebbero proprio fare al caso vostro.

Sia per i Maksutov-Cassegrain che per gli Schmidt-Cassegrain il costo, purtroppo, è un po’ superiore rispetto agli altri schemi ottici.

 

4. Tubi ottici: le conclusioni

Bene ragazzi, è il momento di fare il primo megarecap (Fig.14).

Abbiamo capito che diametri più larghi sono da preferire perché ci avvantaggiano da ogni punto di vista (luce e potere risolutivo) a svantaggio del peso (vetri e specchi pesano parecchio!) e del costo.

Fig.14 - Ecco come potrebbero essere divisi i diversi schemi ottici in funzione del tipo di applicazione.

Fig.14 – Ecco come potrebbero essere divisi i diversi schemi ottici in funzione del tipo di applicazione.

Ricordiamoci, inoltre, che lunghezze focali troppo spinte (es. 2000mm), se non bilanciate da un diametro abbondante, ci faranno vedere pianeti e corpi celesti in maniera piuttosto “zoomata” ma con “bassa risoluzione“. Quindi, nel caso in cui volessimo specializzarci prettamente nell’osservazione astronomica ad alti ingradimenti non potremo prescindere da medio-alti diametri (Newton e Dobson, Maksutov-Cassegrain o Schmidt-Cassegrain) e da buoni oculari (ma di questo ne parleremo nella seconda parte di questo articolo).

Per applicazioni puramente osservative diametri tra 60 e i 100 mm saranno buoni per un primissimo telescopio. Eventualmente, diametri di 60 mm possono andare benissimo anche per un telescopio per bambini.

Se una parte di noi sa già che ameremo il mondo dell’astronomia visuale e siamo disposti ad arricchire (non di molto) il budget di partenza, beh… allora meglio investire subito su qualcosa di leggerissimamente più “largo e lungo” come un Maksutov-Cassegrain o uno Schmidt-Cassegrain.

Rapporti focali alti (es. f11) e astrofotografia? Va bene, a patto di accontentarci degli oggetti più luminosi del Sistema Solare come Luna, Marte, Giove e Saturno.

E infine: vogliamo uno strumento tuttofare buono per la serata osservativa con gli amici ma anche per la sperimentazione fotografica?

Buttiamoci su un Newton di modesta apertura e medio-alta lunghezza focale (es. 1000). Con questo strumento riusciremo ad osservare e fotografare praticamente tutti i corpi più luminosi del Sistema Solare e gli oggetti del Deep Sky come la nebulosa di Andromeda (M31) o la nebulosa di Orione (M42).

 

Bene ragazzi, siamo a metà dell’opera. Abbiamo fatto una carrellata semplificata ma completa di tutto quello che c’è da sapere sul componente cuore di un telescopio: il suo tubo ottico.

Come abbiamo potuto intuire dalle parole che abbiamo appena letto non esiste il telescopio perfetto. E’ vero, invece, che esiste il telescopio perfetto per le nostre esigenze.

Pubblicherò la seconda parte di questo articolo nei prossimi giorni, quindi…. rimanete sintonizzati e, se non l’avete ancora fatto unitevi alla Community Facebook!

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Alessio Vaccaro

Alessio Vaccaro is an amateur astrophotographer who has published in magazines such as BBC Sky at Night, Coelum, Ciel & Espace and AAPOD. In the free time he loves to learn new things about data science, business and life.

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