Telescopio Dobson

El diseño de Dobson permite que un constructor con habilidades mínimas fabrique un telescopio muy grande a partir de artículos comunes. Dobson optimizó el diseño para observación visual de objetos tenues como cúmulos estelares, nebulosas, y galaxias (comúnmente llamados objetos del espacio profundo). Estos objetos requieren de un espejo primario de considerable diámetro para recibir una gran cantidad de luz. Dado que esta observación del "espacio profundo" requiere a menudo del desplazamiento a una localización oscura, libre de la contaminación lumínica habitual en los centros urbanos, el diseño facilita estos traslados, al ser compacto, portátil y más robusto que el de los telescopios Newtonianos grandes. Los telescopios de John Dobson combinan numerosas innovaciones para cumplir con estos requerimientos, a saber:

• Espejos delgados: en lugar de los caros discos de Pyrex de los que se fabrican espejos con una relación de espesor estándar de 1:6 (1 cm de grosor cada 6 cm de diámetro) para evitar que se deformen por su propio peso, Dobson usó espejos hechos de sobras de ojos de buey de barcos con una relación de espesor de tan solo 1:16. Dado que este diseño de telescopio tiene una simple montura altazimutal, el espejo solo necesita una célula de apoyo montada en una alfombra resistente que sirve para distribuir de forma uniforme el peso de un espejo delgado.

• Tubos de construcción: Dobson reemplazó los tubos de telescopio tradicionales de aluminio o fibra de vidrio por los tubos de cartón comúnmente utilizados en la industria de la construcción como encofrado de columnas redondas. Sonotubes, la marca líder utilizada por Dobson, es menos cara que los tubos para telescopios comercialmente disponibles en tamaños comparativamente grandes. Los telescopios Dobson están pensados para ser transportados a lugares remotos, y se considera que los Sonotubes son más robustos que los tubos de aluminio o fibra de vidrio, que pueden dañarse o quebrarse en caso de impacto. Los Sonotubes tienen la ventaja adicional de ser térmicamente estables y aislantes eléctricos, lo que minimiza las indeseadas corrientes de convección a lo largo del haz de luz causadas por el manejo del tubo.

• Caja del espejo cuadrada": Dobson usó una caja de contrachapado para alojar la base del tubo y el espejo. Esto permitió usar una superficie plana y rígida para fijar la alfombra de soporte para el espejo de ojo de buey que estaba utilizando, y facilitó la fijación de los bujes de altitud.

• Una simple montura altazimutal: Dobson eligió construir y usar una simple montura altazimutal. Utilizó un diseño al estilo de los cañones de artillería, que consiste en una plataforma plana sobre la que rota una caja ('caja giratoria') con cortes semicirculares en los bordes superiores para los rodamientos de altitud. Todas las partes fueron fabricadas en contrachapado y otros materiales comunes. Para la acción de giro lateral (azimuth) Dobson usó una combinación de bloques de teflón que giraban sobre una superficie recubierta de formica. Para el control de altitud (arriba y abajo), Dobson usó una conexión sanitaria de gran diámetro (las utilizadas para fijar los retretes al piso) que giraba sobre bloques de rodamientos de teflón. Estas conexiones se montaban sobre los cortes semicirculares de la 'caja giratoria'. El uso de teflón en todas las superficies de las piezas móviles y la conexión sanitaria de gran diámetro creó un movimiento suave con una cantidad moderada de fricción, de forma tal que no fue necesario diseñar un mecanismo de bloqueo para prevenir los movimiento no intencionales del telescopio.

El diseño del telescopio Dobson ha evolucionado a lo largo de los años (ver Diseños derivados), pero tanto los telescopios Dobson construidos por aficionados como la mayoría de los Dobson comerciales siguen la mayor parte de los conceptos de diseño listados más arriba.

• Diámetro del objetivo maximizado

• Baja relación entre tamaño del objetivo y masa: la estructura del diseño Dobson medida en volumen y peso es relativamente mínima comparada con la de otros diseños de telescopios para cualquier diámetro. Esta relación asegura que por cada centímetro de diámetro de objetivo, un Dobson pesa menos y ocupa menos espacio que otros tipos de te

• Montura no ecuatorial: dado que el telescopio Dobson está optimizado para ser portable, de bajo costo y está diseñado para observación visual, las más costosas y pesadas monturas ecuatoriales motorizadas fueron intencionalmente excluidas del diseño original. En cambio, con una montura altazimutal, el usuario debe mover el telescopio regularmente en ambos ejes para compensar la rotación de la tierra si desea mantener un objeto en el campo de visión. La montura altazimutal tampoco permite el uso de los convencionales fijadores de círculos para facilitar la localización de objetos conocidos utilizando coordenadas.

• Agujero cenital: las monturas altazimutales ofrecen mucha dificultad para apuntar a objetos cerca del cenit, principalmente debido a que es necesario un gran movimiento del eje azimutal para mover el telescopio incluso en pequeños incrementos. Mejoras en los materiales de rodamiento azimutal y diseños optimizados pueden minimizar el problema, pero no eliminarlo. Los telescopios en monturas ecuatoriales sufren de problemas similares cuando observan objetos cercanos a los polos celestiales.

• Problemas de equilibrio: dado que el tubo del telescopio está usualmente fijado a la base solamente mediante los bujes de altitud, la adición o sustracción de equipo y accesorios tales como cámaras, buscadores o inclusive oculares particularmente pesados pueden desequilibrar la montura del telescopio. La única solución simple es agregar contrapesos o modificaciones similares, aunque la mayoría de los telescopios Dobson tienen monturas cuya fricción puede soportar una falta de equilibrio moderada.

Los telescopios Dobson “Clásicos” de mayor tamaño requerían de un vehículo grande para ser transportados. Los diseñadores comenzaron a desarrollar variantes desmontables o plegables que pudieran ser llevadas a diferentes sitios en un Automóvil o un Vehículo deportivo utilitario. Esta innovación permitió que la comunidad de astronomía amateur accediera a aperturas incluso mayores.

Muchos diseños combinaron las ventajas de un tubo de celosía y un diseño plegable. El telescopio Dobson plegable de "celosía" apareció en la comunidad de fabricantes amateurs de telescopios a principios de los años 80 y permitió que el tubo óptico, el componente más grande del telescopio, se pudiese desarmar. Como el nombre implica, el "tubo" de este diseño está en realidad compuesto de un "cilindro superior", que contiene el espejo secundario y el ocular, todo sostenido mediante varias barras rígidas, normalmente huecas, sobre la "caja del espejo", que contiene el espejo primario. Las barras se mantienen en su lugar mediante un mecanismo de montaje rápido que permite que el telescopio sea desarmado rápidamente en partes más pequeñas, de forma que pueda ser transportado en un vehículo u otro medio al sitio de observación.

El uso de la montura altazimutal en el Dobson ha llevado a la errónea concepción de llamar "Montura Dobson" a cualquier montura altazimutal. El atributo principal de la montura de un Dobson es la configuración de un cañón. Muchos diseños de montura derivadas han mantenido esta forma modificando significativamente los materiales y la configuración.

Muchos diseños han incrementado aún más la portabilidad del telescopio al reducir el tamaño de la montura altazimutal al punto de una pequeña plataforma giratoria. El control de altitud de estos diseños es un radio del mismo tamaño o incluso más grande que el radio del espejo primario, fijado o integrado al tubo o celosía, lo que reduce más aún el perfil de la montura. La ventaja de este es que el peso total del telescopio se reduce, y el equilibro del telescopio es menos sensible a los cambios en la carga del tubo, desde el uso de oculares más pesados hasta el uso de cámaras fotográficas.

Desde los años 1990s numerosas innovaciones en diseño de monturas y electrónica por parte de fabricantes amateur de telescopios y fabricantes comerciales han permitido a los usuarios superar algunas de las limitaciones del diseño de la montura altazimutal.

• Fijadores de círculos digitales: la invención de fijadores de círculos que utilizan un microprocesador ha permitido que se equipe cualquier telescopio con montura altazimutal con la posibilidad de mostrar las coordenadas a las que está apuntando de forma precisa.

• Plataforma Poncet: el uso de una Plataforma Poncet (una montura ecuatorial de perfil bajo que consiste en una plataforma plana con un punto de rotación polar) debajo de la montura altazimutal ofrece a los usuarios el seguimiento ecuatorial necesario para una observación ininterrumpida e incluso una limitada capacidad de astrofotografía.