PAGINAS DE ASTRONOMIA AMATEUR
Javier Gómez Laina

DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UN TELESCOPIO DOBSON DE 18” (457 mm)



 
 

En 1998 se publicó “The Dobsonian Telescope” (David Kriege, Richard Berry. Ed. Wilmann-Bell), un auténtico manual paso a paso para la construcción amateur de telescopios de grandes aberturas, basado en el diseño de los conocidos OBSESSION.  La información contenida en el libro es muy completa y realmente útil, estudiando con rigor las diferentes alternativas de diseño que la evolución de este tipo de telescopio ha tenido en los últimos años, que ha permitido el acceso de los aficionados a telescopios con diámetros inaccesibles años atrás.

    Recomiendo vivamente que cualquier persona interesada en la construcción de un telescopio Dobson de gran diámetro adquiera este libro (en España disponen de él en la librería ORYX, tfo. 93 418 55 11).  Evidentemente, está escrito en inglés, pero la gran cantidad de esquemas y fotografías lo hace muy comprensible aun con conocimientos básicos del idioma.

    Dada la multitud de consideraciones que hay que tener en cuenta para el correcto diseño de un telescopio de estas características, así como el objetivo limitado de este artículo, los comentarios que siguen a continuación suponen que el lector dispone del libro, por lo que sólo consideraré aquellos aspectos o modificaciones que no son tratados suficientemente en él.
 
 
 

1.- CONSIDERACIONES PREVIAS

Elección del diámetro del espejo primario

    Las mejores prestaciones de un telescopio tipo Dobson de gran diámetro se consiguen en la observación de objetos de cielo profundo, por lo que podemos indicar que, cuanto más grande, mejor; ahora bien, hay que tener en cuenta otras consideraciones además de las puramente económicas (que, por su obviedad, no entro a discutir):

- Estructura del telescopio: El diseño empleado es de estructura abierta de tubos, que permite el desmontaje del telescopio para su traslado al lugar de observación; la estructura obtenida es muy rígida, pero considero que sus ventajas se hacen patentes a partir de los 300 mm; para diámetros inferiores del primario seguramente sea más sencillo el empleo de la típica estructura de tubo cerrado.

- Dimensiones y peso: Aunque este diseño permite la construcción de auténticos “Big Ones” de hasta 36” (914mm), es necesario advertir que:

      Diámetros inferiores a 350mm: pueden ser transportados en un vehículo normal por una sola persona, pudiendo ser trasladados por las escaleras de una vivienda (aunque con cierta dificultad).

     Hasta 450mm: Necesitan un vehículo con gran capacidad de carga (con portón trasero y superficie de carga plana, tipo familiar, pickup,..), o bien un remolque. Su manipulación en escaleras de vivienda precisa de, al menos, dos personas.

    500mm en adelante: Además de los problemas de transporte (uso de remolque), hay que advertir que no pueden atravesar las puertas normales de 70cm , por lo que no pueden ser guardados (ni construidos) en una vivienda, sino en un garaje, cobertizo o similar; además, para la observación es necesario el uso de escaleras de cierta altura.
 
 
 
 

Diseño del telescopio

    Habiendo seleccionado el diámetro del espejo primario, debemos efectuar el diseño de todos los elementos del telescopio, que trataré más adelante; nos facilitará mucho la tarea (aunque no es imprescindible) el empleo de AutoCAD u otro sofware similar. En esta fase se debe ser muy cuidadoso y comprobar varias veces las dimensiones obtenidas en los planos; además, nos permitirá comprobar si el telescopio pasa por las puertas de nuestra vivienda y si puede ser trasladado en el vehículo del que disponemos.
 

Encargar la óptica

    Una vez fijado el tamaño del espejo, es muy conveniente encargar los espejos, ya que actualmente los plazos de fabricación para las ópticas de gran diámetro son altos (más de un año).  Así podremos ir construyendo el telescopio tranquilamente, quedando sólo para el final los ajustes finales.
 
 

2.- MATERIALES Y HERRAMIENTAS

     Los materiales empleados se han basado en los sugeridos por Kriege y Berry; en las notas posteriores sobre la construcción de cada elemento emplearé las denominaciones empleadas en España para aquellos materiales que puedan inducir a error.

     Un aspecto muy importante es la correcta elección de las maderas laminadas que van a utilizarse en elementos críticos del telescopio.

    He utilizado Abedul Finlandés (Baltic Birch), con espesores de 15mm (11 capas) y 5mm (9 capas – una maravilla pero bastante caro: unos 60€/m2).  Además, al comprar la madera hay que tener en cuenta que los cortes realizados por los almacenes no son perfectamente perpendiculares, por lo que tendremos que solicitar las diferentes piezas con cierto margen y retocarlas posteriormente; en este apartado también interesa resaltar que el procedimiento descrito en el libro para el pegado,  con cola blanca para madera con resistencia al agua, de piezas de madera a fin de obtener un mayor espesor (levantar un vehículo con gato y apoyar la rueda sobre las piezas) no es demasiado efectivo, pues se producen desplazamientos y la presión sólo se realiza en la zona de contacto con la rueda, por lo que es más efectiva la sujección con mordazas y sargentos.
 

    Las herramientas necesarias, además del pequeño utillaje básico (destornilladores, llaves, martillo, limas, etc.) de un taller de bricolaje, serían:

Sierra de calar.
Tornillo de banco, mordazas y sargentos.
Escuadra de precisión, imprescindible para conseguir la perpendicularidad en los trabajos de madera.
Cortatubos (merece la pena utilizar uno de calidad).
Taladro de columna, aunque puede ser empleado uno manual.
Brocas Forstner del diámetro de los tubos de aluminio.
Fresadora para madera, muy conveniente para todos los cortes curvos.
Máquina de soldar por electrodos.
 
 

3.-  CONSTRUCCION

     Para la construcción de este telescopio he seguido básicamente la metodología descrita en el libro, si bien he introducido pequeñas modificaciones, que creo que mejoran ligeramente las prestaciones del instrumento durante la observación.

     A continuación iré describiendo las sugerencias para el diseño y construcción de cada elemento.

 
 

Estructura flotante de apoyo del espejo primario

 La descripción de su realización es muy completa; es muy conveniente el empleo de un cinturón de seguridad de automóvil (conseguido en un desguace) como correa de sujección del espejo, ya que su estiramiento bajo cargas pequeñas es prácticamente nulo.  También resulta muy aconsejable el uso de una plantilla de madera para el posicionamiento y sujección de la estructura durante la soldadura.
 
 
 
 
 
 

Caja del espejo primario

 El sistema de sujección de la tapa se ha realizado mediante pequeños cierres tipo baúl, si bien ha sido necesario aumentar el tamaño de las argollas con alambre de grosor adecuado; así se evita la posible caída sobre el espejo de sistemas de sujección interiores (magnéticos o similares). Además, se ha pegado y asegurado con gomaespuma un nivel de burbuja para su empleo en la puesta en estación del telescopio.

 Se ha añadido un bafle interior de plástico forrado con papel velour negro, que se sujeta con unos pequeños clavos sobre los refuerzos interiores de la caja; igualmente, en la parte posterior he instalado un bafle de plástico sujeto con velcro, que evita el paso de luz sin impedir la correcta refrigeración del espejo.
 

Caja del espejo secundario

 El diseño de muchos portaoculares implica que el tubo se recoge interiormente en su posición más baja, por lo que hay que prever un suplemento de madera que evite que el tubo sobresalga por dentro del telescopio.   En el interior del suplemento he instalado unas guías para una lámina portafiltros, con un filtro Lumicón OIII de 2”; este accesorio es muy útil, pues evita el desmontaje del ocular para roscar el filtro, además, su diseño hace que el filtro no se encuentre expuesto al exterior, con lo que se retrasa la formación de condensación (muy rápida de otra manera en las noches húmedas).

 Las coronas circulares de madera han sido agujereadas para disminuir peso (aspecto siempre crítico en la caja del secundario); se ha obtenido un ahorro de casi 300g, aunque el barnizado de estas piezas ha sido muy laborioso.

 La sujección de los tubos de aluminio entre las dos coronas de madera se ha realizado con los “threaded inserts” descritos en el libro.  Trataré de estos elementos con más detalle en la sección de los tubos de la estructura.

 En la zona interior enfrente del ocular he colocado papel velour negro adhesivo, con unas características inmejorables para evitar cualquier reflejo de luz.   También se ha instalado el cableado para la alimentación de calentadores en los oculares, buscador y espejo secundario.  La corriente se obtiene desde la batería utilizando dos tubos de la estructura como conductores.

En cuanto al Kydex descrito en el libro, he utilizado lámina plástica negra de 0.8mm de espesor, con cinta adhesiva de doble cara especial para intemperie.
 

Rodamientos

 Como se observa en las fotografías, el diseño de los rodamientos de altitud se ha realizado atendiendo básicamente a la estética, sin menoscabo de su rigidez, aunque se incrementan considerablemente los trabajos de corte y barnizado.

 Con relación a la formica, en el libro se aconsejan las denominaciones comerciales Stardust y Ebony Star, que no tienen equivalentes directos en España; es necesario elegir una con una rugosidad intermedia, sin ser éste un aspecto especialmente crítico. El inconveniente es que sólo se venden láminas normalizadas de grandes dimensiones (unos 3 x 1.5 m).  Hay que tener mucho cuidado en el corte de la formica, pues es un material sumamente quebradizo; el procedimiento que sugiero es cortar piezas más grandes, pegarlas con cola de contacto (Supergen) y recortarlas con fresadora.

 El teflón empleado es de 3mm de espesor, con sujección mediante tornillos embutidos en los avellanados correspondientes.  Para asegurar un apoyo uniforme de los rodamientos de altitud, sus apoyos de teflón deben ser lijados hasta que se produzca un perfecto acople entre las superficies; para ello se utilizan los propios rodamientos, a los que se les ha pegado, con cinta adhesiva de doble cara, hojas de lija en su superficie de apoyo.

 

Tubos de aluminio de la estructura

 En el libro se describen diversos sistemas para la sujección de la caja del secundario a los tubos de la estructura.  Yo he elegido el que se observa en la fotografía, con dos pletinas de aluminio de 3mm pegadas entre sí; al estar conectadas las parejas de tubos en un punto, se consigue una gran resistencia a la flexión de la estructura.

 Un aspecto muy importante es la unión de las pletinas a los tubos; el mejor sistema es el empleo de los “threaded inserts” descritos en el libro: ingenioso, sencillo y muy rígido.  Sin embargo, he sido incapaz de conseguirlos en España (incluso a través de mayoristas industriales del sector de las uniones); no son conocidos aquí, por lo que tuve que pedirlos a USA (¡6€ por el material y 30€ por el transporte!), aunque
 Los tubos son de aluminio de 30mm de diámetro exterior y 1.5mm de espesor; por razones principalmente estéticas los encargué anodizados en negro mate (el incremento de coste es despreciable).  Las fundas son de Armaflex negro mate (aislante para tuberías de climatización), siendo su principal utilidad la protección de los tubos durante el transporte así como facilitar el ajuste de la funda del telescopio.

 Dos de los tubos son utilizados como conductores de corriente (positivo y negativo) hasta la caja del secundario; para ello he instalado, mediante “threaded inserts”, flejes de acero que apoyan en tornillos situados en el interior de los soportes inferiores de los tubos, conectados mediante cables a la caja de conexiones eléctricas.

 Para el cálculo de su longitud, inicialmente hay que dejar un margen de seguridad de unos 5cm, para después ir recortando poco a poco.  Si ya disponemos de los oculares, podemos realizar los cálculos previos sabiendo que la posición de su foco se corresponde aproximadamente con la del “stop field” (limitador de campo) situado en su interior; en la mayoría de los oculares éste se halla, tomando como referencia la base de apoyo del portaocular, hacia el espejo primario, si bien en algunos oculares de gran focal y campo es al contrario (TeleVue Nagler de 31 y 22mm).
 
 
 
 
 
 
 
 


 
 

Soportes inferiores de los tubos

En el libro se describen varios diseños para estos soportes; he modificado uno de ellos para facilitar su construcción con las herramientas y materiales disponibles. La fotografía muestra uno de ellos, obtenido con tres piezas de abedul finlandés laminado de 15mm de espesor que, una vez pegadas y taladradas, conforman el soporte.  Creo que el resultado es práctico y elegante.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Caja soporte de los rodamientos de altitud

 Para evitar el roce de los laterales de la caja del espejo primario, he instalado tacos de teflón en las caras interiores de la caja soporte de los rodamientos, lo que incrementa la suavidad del movimiento.  También se observan los tiradores que facilitan el manejo del conjunto durante el transporte.

 Para conseguir que el taladro que aloja el pivote central sea perpendicular, y dado que las dimensiones de la caja impiden el empleo de un taladro de columna, he utilizado la fresadora de madera, con buenos resultados.
 
 
 
 
 
 
 

Soporte de los rodamientos de azimut

 Se han colocado suplementos de madera y soportes de acero y caucho roscados para facilitar el nivelado.
 

Brazos de palanca para transporte del telescopio

Es un accesorio realmente útil.  Son plegables para posibilitar el transporte en un remolque de dimensiones contenidas.  Una de sus tuercas de sujección en la caja del telescopio se aprovecha para fijar el soporte de la batería, para que su elevado peso no afecte al equilibrado del telescopio.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


Funda del telescopio

 El Ripstop nylon se conoce en las tapicerías españolas como nylon negro plastificado.   He optado por un sistema de cierre mediante botones metálicos, con el que no es necesario desmontar el buscador para introducir la funda pues, en vez de introducirse por la parte superior, se coloca “envolviendo” el telescopio y abrochando.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Miscelánea

 La utilización de un colimador láser hace que alcanzar una perfecta colimación de las ópticas sea cuestión de apenas dos minutos; además, si éste es reticulado, facilitará la visión del haz de retorno en la base del colimador.  Nada que ver con el tedioso procedimiento de ocular Cheshire y tubo.

 El empleo de calentadores para los oculares, espejo secundario y buscador nos permite la observación en noches húmedas (aproximadamente la mitad de ellas); son muy sencillos de construir, a base de resistencias y aislante de climatización.  Utilizo potencias continuas de aproximadamente 3W en los oculares de 2” y 1.3W en los de 1.25”.

 Por último, y aunque parezca una obviedad, nada mejor durante la construcción del telescopio que aplicar aquello de “los experimentos, con gaseosa”.  Siempre que no estemos totalmente seguros del paso a dar, meditar sobre las consecuencias, probar con recortes de madera, etc.  Es muy útil la construcción de una “maqueta” del espejo primario, convenientemente lastrada con plomo (el espejo de 18” pesa 17 Kg), que nos permita practicar la secuencia de movimientos para introducir el espejo en su alojamiento y comprobar el correcto funcionamiento de los elementos de su celda.