I telescopi ottici si possono suddividere in due gruppi fondamentali: i rifrattori ed i riflettori. Entrambi sono utilizzati dagli astronomi con risultati diversi a seconda delle specifiche esigenze di studio. In linea generale il rifrattore è più adatto all’osservazione dei pianeti, del sole, della luna, cioè di tutti gli oggetti sufficientemente luminosi. Il riflettore invece, grazie alla sua maggiore apertura relativa, è in grado di raccogliere più luce, ed è quindi utilizzato per l’osservazione degli oggetti di maggiori dimensioni angolari e scarsamente luminosi, come le galassie, le nebulose e le comete.
Il Telescopio Rifrattore
Questa fastidiosa conseguenza evidenzia intorno agli oggetti celesti il così detto "effetto arcobaleno", rendendo del tutto inutile l’osservazione. Un telescopio rifrattore solitamente ha un tubo lungo, il limite di questi strumenti infatti è di avere una lunghezza focale elevata, con un fattore di luminosità (F=Lunghezza focale obbiettivo/Diametro obbiettivo) molto alto, F15 o F10.
I primi telescopi nella storia dell’astronomia avevano questa configurazione, come ad esempio il telescopio di Galileo Galilei, nei secoli si sono evoluti riuscendo ad ottenere delle immagini superlative dei pianeti e della luna, superate solamente dalle foto ricevute dalle sonde spaziali o dal telescopio orbitale Hubble.
A causa delle dimensioni considerevoli della struttura, i moderni osservatori ricorrono ad altre configurazioni ottiche, tuttavia sono ancora operativi diversi osservatori equipaggiati con strumenti di questo tipo. Il maggiore fra di essi è il rifrattore da 1 metro di diametro dell’osservatorio Yerkes.
Il Telescopio Riflettore
Questo strumento non utilizza un sistema di lenti, ma bensì uno specchio parabolico di grandi dimensioni, il quale riflette l’immagine verso un piccolo specchio piano angolato a 45° ed infine verso l’oculare, risolvendo così definitivamente il problema dell’aberrazione cromatica. La relativa semplicità di lavorare gli specchi hanno fatto si che il riflettore classico, meglio conosciuto come telescopio Newton, si evolvesse rapidamente, soppiantando il suo illustre predecessore.
Il riflettore può avere una lunghezza focale contenuta, con un fattore di luminosità prossimo a F/6, che lo rende adatto per affrontare qualsiasi osservazione celeste con successo. Il maggior problema con questi strumenti è rappresentato dal fatto che il tubo che contiene le ottiche è aperto, e l’aria può quindi circolare liberamente all’interno, generando turbolenza. Inoltre lo specchietto secondario è posto di fronte alla sorgente luminosa e diaframma la luce in ricezione, diminuendone così la risoluzione.
Nei telescopi professionali il problema è stato risolto inserendo l’osservatore direttamente all’interno della cella del secondario, evitando l’uso di una seconda superficie speculare. Nel caso di strumenti amatoriali, per osservare, è necessario salire su una scala in modo da potere avvicinare l’occhio all’oculare, il fuoco dei riflettori Newton è infatti prossimo all’imboccatura del tubo, e quando il telescopio viene puntato verso l’alto, è indispensabile arrampicarsi fino alla cremagliera di messa a fuoco dell’oculare.
Il più grande riflettore del mondo è il telescopio di 6 metri di diametro nell’ex Unione Sovietica, mentre il maggiore telescopio Americano è lo strumento di 5 metri di diametro del mitico osservatorio di Monte Palomar.
Dopo il successo dei telescopi reflettori di tipo Newton sono nate delle nuove configurazioni ottiche, alcune delle quali utilizzano i principi dei rifrattori unendole alle potenzialità dei riflettori.
Telescopio Cassegrain: questo tipo di strumento usa una lente addizionale (specchio convesso) come secondario e focalizza l’immagine attraverso un foro praticato sulla superficie dello specchio parabolico. In questo modo l’osservatore e situato dietro il telescopio, proprio come se utilizzasse un rifrattore. Il problema del tubo aperto e della turbolenza dell’aria non vengono però risolti, e la complessa lavorazione della lente li rende piuttosto delicati. Inoltre la lunghezza focale tende ad aumentare rendendo i telescopi Casssegrain utili per osservare i medesimi oggetti prediletti dai rifrattori.
Telescopio Schmidt-Cassegrain: questo nuovo tipo di strumento sigilla il tubo del telescopio con l’aggiunta di un vetro ottico. I costi elevati per produrre lo Schmidt-Cassegrain lo rendo appetibile solo per gli appassionati, i quali si accontentano di diametri relativamente piccoli. Il numero elevato di superfici ottiche in uso con questa configurazione, fanno sì che l’immagine finale sia meno nitida rispetto ad un tra-dizionale riflettore. A suo vantaggio giocano però le dimensioni ridotte del tubo ottico, che lo rendono ideale per essere trasportato nei luoghi lontani dalle luci della città.
Telescopio Schmidt: in realtà questo non è un telescopio d’osservazione, ma bensì uno strumento fotografico a grande campo. Nella camera di Schmidt una lamina trasparente con la curvatura opportunamente studiata, corregge le imperfezioni del bordo dell’obbiettivo, mentre la pellicola fotografica viene curvata direttamente nel fuoco dello strumento. Le più belle immagini di comete e campi stellari sono state ottenute proprio con questi strumenti.
Non bisogna poi dimenticare un oggetto semplice e facilmente reperibile in tutte le case: il binocolo. Con esso si può iniziare ad osservare la volta celeste, portandolo con sé magari in alta montagna. Grazie al grande campo abbracciato ed alla semplicità d’uso, il binocolo è stato il primo strumento d’osservazione per tanti astronomi.
