Refrator
As vantagens do Refrator são as seguintes:
Estabilidade da imagem: Em geral a imagem do refrator é mais estável, pois o seu tubo é fechado, não tendo diferença de ar dentro do tubo.
Estabilidade na distância focal: Devido ao fato de estar em um tubo fechado, não há muitas mudanças da qualidade da imagem no decorrer da observação e portanto a distância focal tende a ficar fixa. Isto é bom para medidas micrométricas e fotográficas durante a noite toda.
Redução dos efeitos de deformação: A flexão e expansão da objetiva é muito menor devido às diferenças de temperaturas durante a noite do que nos espelhos, portanto a qualidade da imagem tende a ser melhor.
Manutenção mínima: As objetivas são permanentes, desde que bem usadas. No caso dos espelhos, não, pois eles precisam de uma manutenção permanente. A aluminização tende a ficar desgastada com o passar do tempo e em grandes observatórios, a aluminização é feita anualmente. Então, num pequeno refrator, digamos, 60mm ou 80mm, a objetiva tende a ficar intacta e imóvel durante anos. Ao contrário, o refletor, com o simples carregamento inadequado já pode desalinhar todo o sistema óptico, aliás a maioria dos instrumentos refletores que eu vi, que foram utilizados pra baixo e pra cima, se desalinharam. O refrator não.
As desvantagens do Refrator são as seguintes:
Acromatismo imperfeito: Assumindo uma objetiva que foi desenvolvida para a observação visual, ou para a radiação do comprimento de onda amarelo, onde o olho é relativamente mais sensível, ou seja este comprimento de onda converge em um foco específico. A radiação dos outros comprimentos de onda, especialmente os curtos (violeta), converge em diferentes focos. Então, este instrumento faz uma seleção para o amarelo (ou seja o cromatismo). A melhor maneira de se corrigir isso introduz outras desvantagens, ele requer uma superfície altamente curva e um terceiro elemento óptico na objetiva, que são difíceis de serem confeccionados e caríssimos, triplicando o preço do instrumental, são os famosos tripletos apocromáticos, que são de excelente qualidade, mas a um altíssimo custo.
Dimensões inconvenientes: A fim de se reduzir o cromatismo dos refratores, precisamos fazer distâncias focais muito longas, de 15 a 20 vezes o tamanho da abertura óptica. Para uma objetiva de 20cm teremos tubos de 3 a 4 metros de comprimento, o que se torna inviável para o amador. O telescópio se torna pesado e caro. O refrator do Observatório de São Carlos (CDA) com 20 cm de objetiva e 3 metros de distância focal, é uma beleza histórica.
Dificuldade na construção: Os vidros usados nas objetivas precisam ser de excelente qualidade óptica, e poucos ópticos se aventuram a fazê-los. Isto se torna muito caro para refratores acima de 15cm.
Alto custo: Em geral as boas objetivas saem de 4 a 10 vezes mais caras que o equivalente espelho refletor, e este investimento não pode ser justificado para um principiante. Se você pretende ter um refrator de 20cm, o que para um refletor é facilmente viável, então terá que pensar no tubo, que vai ser longo e pesado, na montagem que começa a ser grande e também pesada, no acompanhamento sideral de todo este conjunto, e no abrigo do instrumental, e você terá que dispensar muito dinheiro.
Refletor
As vantagens do Refletor são as seguintes:
Acromatismo perfeito: O comprimento focal é totalmente idêntico para todos os comprimentos de onda. A refletância do espelho é muito alta e uniforme para todo o espectro visível.
Dimensões pequenas: O tubo é bem menor, em um fator de dois comparados aos refratores de igual abertura. Aqui a montagem se torna mais estável, a instalação mais simples, e o movimento do tubo é controlado mais facilmente. Principalmente quando se trata dos Cassegrains.
Baixo custo: O amador pode ter um refletor de 10 a 20 cm a baixo custo, ou mesmo pode se empenhar em fazer o seu próprio espelho e instrumento. Para amadores que possuem telescópios refletores de 30 a 60cm, o mesmo seria totalmente inviável para os refratores do mesmo porte.
As desvantagens do Refletor são as seguintes:
Obstrução do feixe de luz pelo espelho secundário: Perda de luz atribuida ao espelho secundário é em geral sem importância, contudo, a obstrução do suporte (aranha), pode alterar a figura de difração. Assumindo um espelho secundário de 1/4 do diâmetro do espelho primário, a intensidade do primeiro anel de difração pode ser reduzida em até 15 %. Além disso, os suportes que prendem o espelho secundário podem produzir vários feixes de luz (linhas brilhantes radiantes) em torno de uma estrela brilhante. A mudança no desenho de difração não pode ser negligenciada, especialmente na observação de planetas. Há astrônomos que reduzem o secundário em até 1/8 do tamanho do primário para minimizar o efeito de difração e assim poder usá-lo na observação de planetas. É por isso que os refratores são mais bem sucedidos para a observação planetária.
Campo reduzido: O telescópio refletor clássico tem uma perfeita imagem somente em um eixo. Para um trabalho visual o campo do telescópio as vezes não é suficientemente grande.
Tipos de oculares requeridas: Para um espelho menor do que F/6, uma ocular de curta distância focal (ocular de 8mm) terá que ser usada para se obter uma maior ampliação. Contudo, a imagem boa está reduzida a um eixo muito extreito do campo e para uma melhor performace óptica (neste aumento) teremos que ter oculares ortoscópicas, que são muito caras. Em geral esses telescópios são usados com pouco aumento (oculares de 30 a 40mm) e para observar aglomerados de estrelas, nebulosas, núcleos de cometas, para planetas recomenda-se refratores.
Efeito de convexão (turbilhamento de ar no telescópio): Isto é muito sério, podendo ser a maior desvantagem em algumas áreas de observação. A convexão dentro do tubo é muito difícil de ser eliminada completamente. Se o telescópio está em um abrigo, recomenda-se a abertura deste abrigo até uma hora antes da observação para o equilíbrio térmico. Com o refletor é mais difícil de ver a imagem ideal de difração da estrela do que com um refrator de igual diâmetro. A observação de planetas é muito mais difícil porque o momento de visibilidade ótima e tranqüila é pouco freqüente, e quanto maior o diâmetro do refletor, maiores serão as imperfeições sentidas nas imagens. Por isso, para a observação de planetas que é acessível a refletores de 20cm, podem ser melhores observados do que com os de 40 ou 60 cm, nessas condições. Contudo, o que pode ser feito é fechar o telescópio hermeticamente, para reduzir este efeito. Há uma série de telescópios no mercado, de 20 a 40cm, que estão sendo confeccionados em tubos fechados com uma lente paralela na boca, são os Schmidt-Cassegrain (Figura 3b). Além disso os seus espelhos terão uma maior durabilidade.
Efeito de distorção dos espelhos: Distorções térmicas e mecânicas podem introduzir a aberração esférica. Mas, isto é mais sensível para telescópios de maior porte. Telescópios de até 25cm isto é quase desprezível.
Aluminização: Se o espelho for prateado e usado sem nenhuma proteção, ele terá que ser reprateado a cada seis meses. Porém, o mais comum e mais barato é a aluminização do espelho, que elimina este inconveniente. Uma aluminização bem feita pode durar até 5 anos, mantendo a alta refletividade em todo este período. No maior observatório do País, o LNA, é feita a aluminização a cada ano em todos os três telescópios (1,60m e dois de 0.60m).
Efeito da Umidade: No decorrer da noite o telescópio fica sucetível ao sereno e ao orvalho da noite. Em geral, os refletores tendem a ficar com os tubos e espelhos molhados, e isto não pode acontecer de jeito nenhum, pois se você deixar o espelho úmido, molhado, este produzirá manchas e prejudicará sua qualidade, e dificilmente você conseguirá remover estas manchas, podendo até estragar a aluminização. No caso dos refratores, estes também ficam úmidos, porém a sua limpeza é muito mais fácil, e com cuidado, você não terá maiores problemas. Às vezes, os amadores usam uma cinta ao redor dos tubos dos refletores, esta cinta tem uma resistência que aquece a boca do instrumental a fim de minimizar o orvalho no tubo e no espelho.
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