Star Test

Una stella osservata attraverso un apparato ottico, appare come una macchia luminosa circondata da anelli concentrici, di luminosità decrescente dal centro verso i bordi. Ciò è dovuto alla diffrazione che rispecchia la natura ondulatoria della luce. Attraverso l' attenta osservazione di questa immagine, è possibile testare il proprio strumento, scoprendone gli eventuali difetti. La "macchia luminosa" del telescopio, chiamata anche disco di Airy in onore dello scopritore, si deve discostare il meno possibile dallo standard.

Immagine del disco di Airy in posizione intrafocale a sinistra, al fuoco al centro ed extrafocale a destra

Come e quando lo star test - Lo star test, deve essere eseguito su di una stella luminosa (magn. 1 o superiore), che sia ben alta sull 'orizzonte. Una volta puntata, la si deve osservare attentamente con ingrandimenti che siano 10 - 15 volte il diametro dell 'obiettivo espresso in centimetri. Evitare l' uso di barlow, diagonali e prismi, riduce l' errore di valutazione degli eventuali difetti ottici. Inoltre l' oculare impiegato dovrebbe essere di buona fattura, come un plossl. Evitare l' uso di oculari di Huygens, soprattutto con rapporti focali forzati. Un ultimo fattore, ma molto importante, è il seeing che deve essere molto buono affiche il disco di Airy non venga alterato. Una valida alternativa consiste nel realizzare una stella artificiale con il riflesso del sole su di una biglia d' acciaio. La distanza del telescopio da essa dovrà essere di almeno 50 volte il valore della focale e la biglia grande circa 1cm. Così se possedete uno strumento da 1 metro di focale, posizionata ad almeno 50 merti di distanza. Anche con questo sistema la turbolenza può essere inaccettabile a causa del calore solare, quindi sono sconsigliate le ore centrali della giornata. Personalmente, ho posto la biglia alla fine di una strada alberata, limitando così la turbolenza.

L 'analisi dell'immagine - Individuata la figura di diffrazione (o disco di Airy), osservatela attentamente sfuocandola alternativamente in posizione intra ed extra focale. Tra le due immagine non vi dovrebbe essere alcuna differenza, come nell 'immagine sopra. I principali difetti riscontrabili sono l' aberrazione sferica e cromatica, l' astigmatismo il coma e l' aberrazione zonale. Ricordiamo che per il test, lo strumento deve essere ben collimato.

L' aberrazione sferica - E' il difetto più comune che interessa lenti e specchi, soprattutto quelli con forzato rapporto d' apertura. I raggi paralleli che incidono su una superfice sferica vicino all' asse ottico (raggi parassiali), vengono focalizzati più lontano di quelli che interessano i bordi (raggi marginali). Ciò provoca la presenza di due fuochi: quello marginale e quello parassiale, che limitano il potere risolutivo dello strumento. L' aberrazione sferica è individuabile dalla focheggiatura, che non raggiunge mai livelli accettabili.

Immagine intrafocale a sinistra, extrafocale a destra e a fuoco al centro di uno strumento affetto da abb. sferica.

In posizione intrafocale apparirà più luminosa la parte centrale e più tenui gli anelli. Viceversa in posizione extrafocale. Il fuoco è un compromesso tra le due immagini: rispetto ad un sistema ottico corretto, la macchia sarà dilatata e gli anelli di diffrazione più spessi e numerosi. In un riflettore, si nota più facilmente perché si vede l' ombra del secondario che cambia di dimensioni.

L' aberrazione cromatica - Nota anche come cromatismo, affligge gli schemi ottici in cui vi sia una rifrazione. E' dovuta all 'incapacità di focalizzare la luce alle varie lunghezze d' onda in un unico fuoco. Il disco di Airy sarà immerso tra colori spuri, come nell 'immagine. Ogni rifrattore acromatico ne è affetto, specialmente se il rapporto focale è forzato (f/5 o f/8), ma ciò è del tutto normale. Per correggere questa aberrazione, è opportuno mantenere un modesto rapporto focale (f/13 - f/15). Una valida alternativa è il rifrattore apocromatico, che monta vetri a bassa dispersione come quelli in ED o alla Fluorite. Con questi strumenti, anche se molto luminosi , l' immagine cromaticamente perfetta. L 'unico problema è il prezzo, che è molto elevato.

Da sinistra verso destra, cromatismo di rifrattori acromatici a f/5, a f/8,a f/10, a f/15

Astigmatismo - E' un 'aberazione exrassiale, cioè si percepisce ad una certa distanza dall' asse ottico e ciò è normale. Si riconosce perchè le immagini dalla posizione intra ad extrafocale assumono una forma ovale, che ruota di 90° ed il fuoco assomiglia ad una crocetta. Se il difetto è presente anche al centro del campo, allora vi è qualche anomalia, dovuta alla cattiva lavorazione o assemblaggio delle lenti o degli specchi. Può capitare che l' ottica in esame non sia astigmatica, ma che lo sia l' occhio dell' osservatore. Per ovviare, basta ruotare la testa dell' osservatore intorno all 'oculare: se la distorsione segue la rotazione, allora è colpa del nostro occhio. Lo stesso esame lo si può condurre sull' oculare su cui viene effettuato il test.

Qui l' astigmatismo di un' ottica, speso l' astigmatismo di un' ottica, spesso introdotto dall' osservatore

Coma - E' un 'aberazione exrassiale, che se si presenta nel centro del campo, rivela una scollimazione. Le stelle a fuoco assomigliano a comete, in intra ed in extrafocale i dischi sono asimmetrici. Facilmente vi si può riporre rimedio: nei riflettori si agisce sulle viti di collimazioni, lo stesso vale per i rifrattori se la cella è collimabile. Se non lo fosse, allora si dovrebbe contattare il venditore. Se per gli oggetti del cielo profondo il coma non è molto fastidioso, nelle osservazioni ad alta risoluzione limita molto il potere risolutivo dello strumento. E' quindi sempre molto importante mantenere il proprio strumento sempre ben collimato, soprattutto in un newton molto aperto o in un Schmild - Cassegrain.

Ottica affetta da coma

Ottiche tensionate - Non è un 'aberrazione vera e propria, ma limita comunque la risoluzione dello strumento. Generalmente presente nei rifrattori, è causata dalle viti di collimazioni che spingendo sull 'ottica, ne alterano la forma e quindi l' immagine di diffrazione. Porvi rimedio è molto semplice: basta allentare leggermente le viti

Tensionamento delle ottiche, immagini intra ed extrafocali ai lati. Il fuoco è al centro.

Conclusioni - Ricordate che nessun telescopio è perfetto. Lo star test smaschera eventuali difetti, che si devono valutare se accettabili o no. Il coma e il tensionamento sono facilmente eliminabili, il cromatismo è normale per uno rifrattore acromatico e quindi non vi si può porre rimedio. Le altre aberrazioni, se di modesta entità, non creano grossi scadimenti qualitativi. Ma se il vostro strumento produce immagini da voi inaccettabili, conviene ripararlo o sostituirlo preferibilmente in garanzia.

Tutte le immagini sono state realizzare con il programma Aberrator di Cor Berrevoets