Collimare un Newton

Che cos’è la collimazione?

Collimare un Newton significa allineare i suoi due specchi con l’asse del focheggiatore. Il primario, in fondo al tubo, porta la luce a fuoco; il piccolo specchio piano inclinato, il secondario, la manda di lato verso l’oculare. Se uno dei due si inclina, una stella smette di essere un punto fine e diventa una piccola macchia a forma di virgola.

Basta un viaggio in auto, un colpo o un cambio di temperatura per spostare gli specchi. Controllare prima di osservare richiede un minuto, una volta che sai leggere ciò che mostra il focheggiatore. Questo simulatore ti permette di farti l’occhio senza toccare un telescopio vero.

Perché i Newton veloci sono così esigenti?

Un paraboloide è perfetto sul suo asse, e solo lì. Lontano dall’asse una stella si allarga in coma, tanto più in fretta quanto più il rapporto focale f/D (scritto N) è piccolo. La distanza ammessa tra l’asse del primario e il centro dell’oculare va quindi come N³: dimezza N e il margine diventa otto volte più piccolo.

Questo simulatore prende come limite una perdita di nitidezza moderata (rapporto di Strehl di 0,8 in luce verde), il che dà una tolleranza di circa 0,0107 × N³ millimetri al fuoco. La tabella qui sotto la applica ai telescopi predefiniti.

In che ordine?

1. Centra il secondario sotto il focheggiatore con la vite centrale: il suo contorno deve apparire rotondo e al centro del tubo del focheggiatore.
2. Orienta il secondario con le sue tre viti di regolazione finché il riflesso del primario è intero e centrato nel secondario, con i suoi tre fermi.
3. Allenta le viti di bloccaggio del primario, poi gira le sue manopole finché il bollino centrale circonda il riflesso scuro del foro, o sta al centro dell’anello del Cheshire. Stringi le viti di bloccaggio senza forzare e ricontrolla.
4. Conferma su una stella, leggermente sfocata: l’ombra del secondario deve stare al centro del disco.

Perché questo ordine? Il primario lo giudichi attraverso il secondario. Toccare il secondario dopo sposta il riferimento e ti costringe a rifare il primario. Quindi prima il riferimento, poi ciò che ne dipende.

Che cosa mostra ogni vista

Tappo di collimazione

Un coperchio con un piccolo foro al centro. Non fa altro che mettere il tuo occhio sull’asse del focheggiatore, ma basta per una buona collimazione visuale. Dal bordo verso il centro vedi: il tubo del focheggiatore, il contorno del secondario, il primario e i suoi fermi riflessi in esso, l’ombra del secondario e del ragno dentro quel riflesso e infine il bollino centrale attorno al punto nero.

Sight tube

Un tubo lungo e stretto con un crocicchio all’estremità. Il campo piccolo e il crocicchio rendono più facile centrare il secondario e puntarlo sul bollino.

Cheshire

Un tubo con una faccia a 45° attorno al foro, illuminata da una finestra laterale. Vista nel primario, quella faccia diventa un anello luminoso: il bersaglio in cui centri il bollino girando le manopole.

Laser

Il raggio segue l’asse del focheggiatore. Il suo punto sul primario dice se il secondario punta bene; il suo ritorno sul visore dice se il primario è allineato. Un laser a sua volta scollimato inganna: ruotalo nel focheggiatore, il punto non deve disegnare un cerchio.

Stella

Appena prima o dopo il fuoco, una stella diventa un disco forato dall’ombra del secondario. Questo test finale non mente. Qui il calcolo è puramente geometrico: niente anelli di diffrazione, niente seeing.

Leggere il Cheshire

Illumina la finestra laterale con una torcia e guarda dal foro. Contano tre segni: il bollino bianco incollato al centro del primario, l’anello luminoso (il riflesso della faccia del Cheshire) e il punto nero al centro (il riflesso del foro, quindi del tuo occhio).

Se il bollino non è al centro dell’anello, il primario è inclinato. Gira una manopola e guarda il riflesso: il bollino, incollato allo specchio, si muove appena, mentre l’anello e il punto nero si spostano nettamente. Uno specchio che ruota di un certo angolo devia la luce del doppio di quell’angolo: da qui la sensibilità.

Non cercare di centrare l’ombra del secondario nel riflesso del primario. Con un secondario in offset, come in questo modello, appare leggermente decentrata anche quando tutto è giusto. Anche il contorno del secondario può apparire un po’ decentrato, tanto più da lontano (Cheshire, sight tube).

Collimato, ma il secondario sembra storto?

A volte la collimazione è buona, con ogni segno ben centrato nel focheggiatore, eppure il secondario, guardato direttamente dall’apertura del tubo, sembra chiaramente storto: molto inclinato e ruotato rispetto al focheggiatore.

Significa che il secondario era partito ruotato sulla sua vite centrale: la sua faccia non guardava il focheggiatore. Le tre viti di regolazione hanno compensato quella rotazione nell’unico modo possibile, inclinando molto lo specchio. L’asse ottico è giusto, ma il secondario non offre più tutta la sua superficie al cono di luce: parte della luce del bordo del primario può mancarlo, e l’immagine perde illuminazione, soprattutto verso il bordo del campo.

Il rimedio: allenta leggermente la vite centrale, ruota il secondario su se stesso finché è ben rivolto verso il focheggiatore (rotondo e centrato nel sight tube), stringi di nuovo, poi ricomincia la collimazione dall’inizio: centratura, puntamento, poi il primario.

Convenzioni e limiti della simulazione

• Manopole del primario, viste da dietro il telescopio: in senso orario la manopola avanza e spinge lo specchio verso il cielo nel punto in cui appoggia. Filetto M6 (1 mm per giro), tre manopole a 120° su un cerchio di raggio 0,42 × D. Lo specchio appoggia sulle loro tre punte: il loro piano ne dà l’inclinazione.
• Viti di regolazione del secondario, viste dall’apertura del tubo: in senso orario la vite avanza e spinge quel lato del supporto verso il primario. Filetto M4 (0,7 mm per giro), tre viti a 120° su un cerchio di raggio 0,32 × asse minore. La vite centrale (M5, 0,8 mm per giro) sposta il secondario lungo il tubo: in senso orario, verso l’apertura.
• La vista nel focheggiatore ha l’apertura del tubo in alto. Ogni pixel è un raggio che parte dal foro, piegato dal secondario e poi dal primario parabolico, nelle loro posizioni della vista 3D. Il secondario è in offset secondo la classica formula di progetto dei Newton.
• Soglie di riuscita: secondario centrato meglio del 3 % del suo asse minore (almeno 1 mm), asse del focheggiatore entro il 2 % di D dal centro del primario (almeno 2 mm), asse del primario entro la tolleranza in N³ indicata sopra.
• Non simulati: l’ortogonalità del focheggiatore, la centratura laterale del secondario (regolata con le razze del ragno) e la sua rotazione attorno alla vite centrale, raramente necessarie su uno strumento di serie.