Coma
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Immagine sfocata di una
stella in un telescopio
soggetto a coma
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Viene talvolta definito anche aberrazione sferica trasversale, in quanto i raggi periferici anche in questo caso vengono focalizzati diversamente da quelli centrali. Il coma è piuttosto fastidioso, ma inevitabile in newtoniani puri a largo campo, quando cioè vengono impiegati rapporti di apertura forzati come F/4 o F/5 e si osserva lontano dall'asse ottico;
l'accentuazione del coma avviene linearmente ed è quindi proporzionale sia al quadrato del rapporto d'apertura, sia all'inclinazione dei raggi. Visualmente, una stella soggetta a coma se opportunamente sfuocata si presenta come nella figura a destra. Per uso fotografico esistono ad ogni modo delle lenti correttrici che inserite nel
portaoculare svolgono una funzione analoga al correttore di Schmidt nei telescopi a specchio sferico.
Astigmatismo
È un fenomeno molto comune che può verificarsi anche lungo l'asse ottico dello strumento, ma in questo caso ci troveremmo di fronte a un vero e proprio difetto di lavorazione dell'obbiettivo. L'astigmatismo, infatti, si verifica quando uno specchio sferico (o parabolico) presenta curvature diverse nelle diverse direzioni. Se osservate lo schema della figura di sinistra (potete ingrandirla) noterete che i raggi che incidono sullo specchio in un piano orizzontale vanno a fuoco più vicini di quelli che invece si trovano sul piano verticale. Se dunque si focheggia l'immagine stellare relativamente al primo piano, questa apparirà con dei vistosi baffi in senso verticale; se invece si focheggia in corrispondenza del 2° fuoco (quello più esterno) i baffi appariranno orizzontalmente. Istintivamente l'osservatore cercherà il miglior compromesso tra le 2 posizioni, col risultato che le stelle appariranno crocettate. L'astigmatismo si può individuare facilmente sfocando l'immagine e posizionando alternativamente l'oculare in posizione intra ed extra focale. Il risultato, molto schematico, è riprodotto nella figura di destra.
Nelle ottiche ben lavorate quest'aberrazione si nota solitamente con aperture modeste in strumenti a grande campo; a differenza del coma infatti l'astigmatismo è proporzionale al diametro dello strumento (e non al suo quadrato), ma al quadrato dell'inclinazione dei raggi, diversamente dal coma che varia invece linearmente con l'obliquità. Significa che l'astigmatismo diventa preponderante soltanto a grandi distanze dall'asse ottico, mentre a piccole distanze prevale il coma.
Bisogna tuttavia sottolineare che, seppur fastidioso, un leggero astigmatismo a centro campo non compromette
osservazioni precise come le misure astrometriche, in quanto l'immagine, a differenza del coma, mantiene sempre la sua simmetria. Ad ogni modo, una delle cause frequenti di astigmatismo sono le tensioni indotte sulla superficie dello specchio. Se dovete rimuovere il primario per pulirlo o per un intervento alla cella, assicuratevi, dopo averlo riposto, che le clip di sicurezza non siano mai a contatto dello specchio; quest'ultimo deve quindi essere sempre in grado di ruotare nel suo alloggiamento.
Una cosa importante per prevenire effetti di coma o astigmatismo è anche il corretto
allineamento delle ottiche. I grandi dobsoniani con rapporti di apertura forzati e che vengono di sovente trasportati in montagna alla ricerca di siti idonei sono particolarmente sensibili al disallineamento; è quindi importante sistemare lo strumento in modo corretto per ottimizzarne le prestazioni. Indicativamente, un'ottica aperta a F/4 deve mostrarsi come in figura (supposto che l'oculare, guardando da fronte, si trovi sulla sinistra); lo specchietto secondario, e di conseguenza le varie riflessioni, devono apparire in modo leggermente eccentrico. Ovviamente un elevato grado di precisione si ottiene mediante allineamento laser o tramite appositi oculari denominati Cheshire. Si tratta indubbiamente di finezze che tuttavia si possono facilmente bypassare operando una correzione fine delle ottiche — fine tuning, in inglese — direttamente sul campo puntando la Polare, l'unica stella del cielo a restare ferma.
Distorsione
È un'aberrazione tipica dei comuni binocoli commerciali che si verifica ai margini del campo. È noto che i binocoli, essendo concepiti prevalentemente per l'uso terrestre, hanno ingrandimenti limitati e, conseguentemente, un grande campo di veduta, di solito non inferiore ai 4 o 5 gradi (esistono numerosi binocoli concepiti per l'osservazione astronomica che essendo di gran lunga più costosi adottano una serie di accorgimenti tecnici per limitare la distorsione ai bordi, ma è un discorso a parte). A questo di aggiunga che i binocoli più economici montano usualmente degli oculari Kellner che, pur essendo acromatici, sono costituiti da 3 sole lenti le quali non sono in grado di compensare le carenze introdotte dell'obbiettivo.
Come nel caso delle aberrazioni di cui abbiamo già trattato, anche la distorsione non va comunque vista come un difetto dello strumento, ma come una caratteristica insita nel fatto che un semplice doppietto acromatico a corta focale — tipico dei binocoli — non riesce a fornire un ingrandimento uniforme su tutto il campo. Ci può consolare il fatto che se il coma e l'astigmatismo sono proporzionali rispettivamente all'inclinazione e al quadrato dell'inclinazione dei raggi, la distorsione varia invece col cubo di tale inclinazione, il che spiega perché si verifichi di solito ai bordi del campo di un binocolo, ma assai raramente in quello di un telescopio.
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