espejo cóncavo

Desde mi telescopio: Saturno y sus anillos sí existen (parte 2)

De vuelta con la construcción del telescopio, en tiempos de Newton era difícil construir un buen espejo, y como ya vimos en el post anterior, ésta es una parte crucial para que el telescopio nos dé una imagen nítida. Para solucionar este problema, Newton usó una aleación de cobre y estaño que reflejaba bien, pero que era difícil pulir en una curvatura regular. Hoy el espejo sigue siendo la parte más difícil del telescopio. En el curso en donde construí mi telescopio los estudiantes cortamos y pintamos el tubo, armamos la base y las patas, calculamos dónde colocar el ocular y cómo ajustar la posición de los espejos. Pero no hicimos el pulido de los espejos. De eso se encargaron los especialistas del Taller de Óptica de la BUAP.

Entre más grande es el diámetro del espejo primario mayor es la capacidad de aumento del telescopio.  El telescopio que Newton construyó en 1668 (por cierto como parte de sus experimentos para probar que la luz blanca está compuesta por un espectro de colores, y no para realizar observaciones astrofísicas per se) tenía un espejo primario con un diámetro de más o menos 2.5 cm y podía amplificar una imagen lo suficiente para medio distinguir las cuatro lunas galileanas. El espejo de mi telescopio es más grande, tiene un diámetro de 14 cm. Pueden verse no sólo las lunas de Júpiter, sino también el mayor vórtice anticiclónico que ocurre en su atmósfera, una especie de tormenta conocida como la Gran Mancha Roja cuyo largo ronda el doble del diámetro de nuestro planeta.

Lo que una puede observar en mi telescopio al enfocar Júpiter no se ve, para nada, como en la imagen de la izquierda. Esas fotografías las toman con telescopios mucho más potentes, o con misiones espaciales, como la misión Galileo, enviadas hasta el planeta con ese propósito. Cuando una mira Júpiter con mi telescopio lo que se ve es una bolita, un círculo perfectamente definido color plateado. No sé, ¿unos 2 mm? A veces la Gran Mancha Roja se puede ver como una mancha rojiza pero pálida. Las lunas se ven como puntos brillantes, parecido a ver una estrella a simple vista. Pero a pesar de ser tan diferente la imagen, resulta mucho más impactante: está ahí, la vemos con nuestros ojos y gracias a dos espejos, un lente y un tubo de PVC. Sin cuentos, sin Photoshop. Ahí.

La primera vez que me asomé temblé de la impresión, como si hubiera sido yo quien descubriera las cuatro mayores de sus lunas y no Galileo en 1610. Durante las primeras semanas que tuve mi telescopio pasé cada noche apuntándolo al cielo. Varias lunas llenas hicimos lunadas en las que armados con chocolate espumoso salíamos a ver los detalles de los cráteres hasta que la vista se cansara de tanta luz. Mis amigos siguieron siendo mis amigos después de que más de una vez los sometí a ser devorados por las hordas despiadadas de mosquitos que se instalaban en la azotea o el jardín tan pronto aparecía el telescopio.

De Saturno se pueden ver los anillos. Unos aros que rodean un círculo más pequeño que el que se ve en Júpiter. Los anillos de Saturno se ven nítidos, definidos de forma perfecta. No se pueden distinguir todas las divisiones, pero a veces sí la mayor: la División de Cassini. Así, lo que a simple vista es un punto brillante, una estrella apenas distinguible de las otras, gracias al trabajo de la óptica del telescopio se revela como un planeta, orbitado en el ecuador por millones de partículas de roca y agua congelada. Una belleza absoluta.

Eran poco antes de las 2 am del primero de enero del 2006. Apunto hacia Saturno. Enfoco. Cedo el ocular a mi abuela Ángeles. Veo su pupila dilatarse con la luz, la contracción de sus párpados. Se queda quieta. Me voltea a ver. –Sí existen, Saturno y sus anillos, existen– me dice a mí casi hablando para sí. Usa un tono que recuerdo bien y que me cuesta describir: calmo y prudente mas al mismo tiempo al borde del quebranto, como abrazado algo desde dentro.

La que hablaba era una mujer de 82 años que nació en el México postrevolucionario; que creció con todo el catolicismo de la muy conservadora ciudad de Puebla; que a los 55 años (viuda y con cinco hijos ya haciendo sus vidas) decidió estudiar la preparatoria; que años más tarde se recibió de la carrera de antropología; que dejó de ir a la iglesia los domingos creo sólo cuando la enfermedad la postró en la cama; que era una persona maravillosa y cálida, pero que no perdió ocasión para reprocharme con una severidad inverosímil los hoyos de los jeans y cualquier otra de mis faltas.

Qué habrá pasado con exactitud por la mente de mi abuela en el instante que sus ojos contemplaron Saturno y sus anillos es algo que sólo sus cenizas saben. Yo creo haber percibido en su rostro y sus palabras eso que se siente cuando se comprueba algo por uno mismo, esa sensación cuando la realidad se vuelve una pizca más descifrable y al mismo tiempo un tanto más asombrosa.

Llegó el turno de otros de usar el telescopio. Ajusté su posición. A mi abuela no le pregunté nada, no hablamos sobre el tema nunca. Pero ese momento es el más preciado de mis recuerdos sobre ella. Jamás me he vuelto a emocionar así, a sentir una felicidad tan súbita y silenciosa como la que me invadió cuando vi sus pupilas dilatarse y cuando la escuché decir que Saturno y sus anillos sí existen.

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El siguiente curso de construcción de telescopios abierto a todo el público se llevará a finales de año en las instalaciones de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la BUAP. Escribo esto en enero y falta mucho, pero estén pendientes. Cuando se acerque la fecha quién esté interesado puede informarse en el teléfono 229 55 00, extensiones 7551 y 7552.

En cambio, como les conte previamente, la convocatoria de Del Aula al Universo está abierta. Así que ahora es cuando. La información completa está en el link de arriba, pero en resumen lo que hay que hacer para inscribir a una secundaria es:

  1. Formar un club astronómico integrado por cuatro estudiantes y un maestro (a). Este club deberá ir a la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la BUAP a construir su telescopio durante tres viernes (o sábados) de 10 a 14 horas y a aprender a usarlo por los mismos tres días de 17 a 21 horas.
  2. El Club astronómico elaborará un proyecto donde se especifiquen las actividades que realizarán con el telescopio durante los siguientes tres años (círculos de estudio, conferencias, exposiciones científicas, prácticas de observación, veladas astronómicas, observaciones astronómicas para los estudiantes de la escuela, observaciones públicas para  la comunidad, entre otros).
  3. El director(a) de la escuela deberá recibir el telescopio y entregar un documento oficial donde especifica que lo integrará al patrimonio escolar.
  4. La escuela aportará la cantidad de $2000.00 pesos como parte de los gastos efectuados para la construcción de su telescopio. Mientras la BUAP, el INAOE y Victorinox aportan los restantes $4000.00

 

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Acerca del autor

Alicia Mastretta Yanes es Bióloga egresada de la UNAM y actualmente cursa su doctorado en la University of East Anglia, Inglaterra. Su proyecto de doctorado explora la relación entre las características físicas del paisaje y la distribución de la diversidad genética en plantas de alta montaña de México.

Twitter: @AliciaMstt

Desde mi telescopio: Saturno y sus anillos sí existen (parte 1)

En algún momento de las reuniones familiares decembrinas escuché que una tía mía nunca había visto y deseaba ver los anillos de Saturno. No en foto, sino en vivo, en un telescopio. De todas las veces que he visto los anillos de Saturno y las lunas de Júpiter, mi memoria saltó a la última noche del 2006. Estábamos el jardín de casa de mis padres. Además de mis progenitores y de mis hermanas, estaban mi tía abuela materna y mi abuela paterna. Ambas con más de ochenta y algo años. Estaba también el telescopio.

Se trataba de un telescopio newtoniano, un tipo de telescopio reflector. Un telescopio newtoniano puede ser un simple tubo de PVC de más o menos un metro de largo con un espejo cóncavo en la base (el espejo primario); y un espejo plano (el espejo secundario) suspendido cerca de la abertura del telescopio y con un orificio donde se coloca un ocular y donde se fija con asombro la mirada.

Diagrama básico de un telescopio newtoniano. Las líneas rojas representan la luz. Imagen modificada de Wikipedia.

El funcionamiento de los telescopios newtonianos es simple, elegante y genial: la luz (de la luna, de una estrella, de Saturno o de las casas al otro lado de la ciudad vistas desde la azotea) entra por la boca del telescopio y llega al espejo primario. Dado que el espejo primario es cóncavo, no sólo refleja la luz, sino que la concentra de una manera ordenada, tanto que forma una pequeña imagen de los objetos observados. Dicha imagen puede verse bien en el punto en el aire donde los rayos de luz convergen en el foco. La distancia entre el vértice del espejo y este punto es la distancia focal. Por ejemplo, mi telescopio tiene una distancia focal de 120 cm y forma una imagen de la luna llena de 1 cm de diámetro. Esta imagen se forma dentro del tubo, por lo que al asomarnos para verla estaríamos obstruyendo la entrada de la luz. Este problema lo soluciona el espejo secundario: se coloca en el camino de los rayos creados por el espejo cóncavo de modo la imagen se refleja 90º hacia un orificio donde la podemos observar. Las imágenes que el espejo cóncavo forma son muy pequeñas, así que para poder observarlas se usa una lupa muy potente: el ocular.

Los telescopios newtonianos son un tipo común entre los telescopios amateurs. Uno de mediano tamaño, digamos con un lente de unos 10 cm, es un juguete caro pero relativamente accesible. El encanto del mío es que es de manufactura casera. Lo hice cuando iba en secundaria, en un curso que recuerdo bajo el nombre de Construye tu propio telescopio pero que ahora descubro en realidad se llama Curso de Diseño, Construcción y Pruebas de Telescopios Astronómicos. Esta actividad no formaba parte del programa de mi escuela en forma alguna, era un curso organizado de forma independiente por el Taller de Óptica de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) y se llevaba a cabo en las instalaciones de la universidad.

El curso es uno de los mejores ejemplos de divulgación de la ciencia que conozco y se lleva a cabo cada otoño-invierno desde hace 16 años. Yo he de haber construido mi monstruo en 1999. El curso consiste en sesiones teóricas y prácticas. Cuando yo lo tomé, las sesiones teóricas eran un par de horas en la tarde donde se nos platicaba desde la historia de la astronomía hasta los principios ópticos bajo los que operan los telescopios, pasando por supuesto por introducirnos a los astros que vemos en el cielo. Las prácticas eran de día (no recuerdo si falté a clases o si era en fin de semana) y consistían en armar el telescopio.

En aquella ocasión yo era la participante más joven en un grupo de una tal vez veintena de participantes. Los demás han de haber sido estudiantes de prepa y algunos adultos. Lo digo no por presumir, sino para constatar que el nivel era lo suficientemente básico para que yo pudiera entenderlo. Las cátedras las daban varias personas, pero a quien recuerdo bien es al Dr. Alberto Cordero Dávila. Él era de los principales organizadores y en cada término científico ponía un entusiasmo tal que era imposible no sucumbir ante lo fascinante que resulta la refracción de la luz. Ahora imaginen cuando hablaba del origen de la Luna.

Según me enteré cuando empecé a googlear para escribir esta entrada, el curso ahora se extendió al programa Del Aula al Universo: un telescopio para cada escuela, en el que participan la BUAP, el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y la marca Victorinox. La idea es que chavos de secundarias de Puebla y Tlaxcala tomen el curso y construyan un telescopio para su escuela. Según su página, ésta es la distribución de algunas de las 92 escuelas que ya tienen telescopio:

Escuelas que ya tienen acceso a telescopio gracias al programa "Del aula al Universo: un telescopio para cada escuela"

Creo que el proyecto ha sido todo un éxito. Una de esas cosas de las que enterarse da un gusto inmenso, de ese que sirve para agarrarse cuando todo en el mundo parece solo desgracia.

Jóvenes y maestros durante la construcción de un telescopio. Fotografía del archivo de Del aula al Universo, cortesía del Dr. Alberto Cordero Dávila.

En estos momentos está abierta la convocatoria de Del Aula al Universo. Así que pasen la voz y/o inscriban a su secundaria.

Observación astronómica en una secundaria. Fotografía del archivo de Del aula al Universo, cortesía del Dr. Alberto Cordero Dávila.

No es necesario ir al curso para poder ver las estrellas en estos telescopios. El proyecto organiza también una Noche de las Estrellas en la que cualquiera puede acercarse a observar. Los telescopios son llevados por varios ex-participantes del curso. Por ejemplo, el 5 de junio del 2012 miles de personas observaron el tránsito de Venus desde los 113 telescopios que se reunieron en la explanada del estadio Universitario de la BUAP.

La explanada de la BUAP durante el tránsito de Venus. Fotografía del facebook de Del Aula al Universo.

Estén pendientes del facebook de Del aula al Universo para la siguiente Noche de las estrellas y chequen también las actividades de la  Subsecretaría de Matemáticas y Astronomía de Tlaxcala. En el D.F., la Nibiru, sociedad astronómica de la Facultad de Ciencias de la UNAM, realiza actividades similares. Estoy segura que en otras partes del país habrá otras organizaciones que brinden una oportunidad semejante.

En la próxima entrada les contaré más detalles acerca de los telescopios y como mi abuela y yo pudimos comprobar que Saturno y sus anillos  sí existen.

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Acerca del autor

Alicia Mastretta Yanes es Bióloga egresada de la UNAM y actualmente cursa su doctorado en la University of East Anglia, Inglaterra. Su proyecto de doctorado explora la relación entre las características físicas del paisaje y la distribución de la diversidad genética en plantas de alta montaña de México.

Twitter: @AliciaMstt