Astronomía del Traspatio: Guiando un Telescopio para Astrofotografía
Por Mark J. Coco    Traducción de Francisco Javier Mandujano Ortíz

Todos lo hacen -- ven con detenimiento las fotografías tomadas por los maestros. Las imágenes del cielo profundo lucen tan exquisitas cuando cuentan con esos finos detalles y estas estrellas puntiformes. Sabemos que no es fácil lograrlo.

Lograr este tipo de fotografía celeste en la actualidad es mucho mas fácil para el aficionado que como lo fue hace una generación. Pero los buenos resultados requieren de paciencia para aprender acerca de las cámaras, técnicas de enfoque, tiempos de exposición, películas y equipo misceláneo. En particular, tomar fotografía del cielo profundo requiere de una habilidad que no está involucrada en ningún otro tipo de fotografía: guiar sobre una estrella.

Si además, el telescopio no está perfectamente alineado ala polar probablemente presentará variaciones también en declinación. El tubo del telescopio también se flexiona ligeramente conforme sigue a un objeto en el cielo.

La refracción atmosférica varía conforme lo hace la altitud de un objeto, alterando la posición aparente del objeto lo suficiente para hacer borrosa una fotografía en tan breve tiempo como unos cuantos minutos. La corriente eléctrica suministrada al motor del telescopio también puede tener variaciones irregulares.

Y la componente menor, conocida como turbulencia, puede hacer que todo el campo de la estrella se perturbe ligeramente con un tiempo característico de muchos segundos. Para seguir todos esos movimientos, tendrá usted que guiar el telescopio.

Las correcciones que se necesitan son tan pequeñas -- solamente pocos segundos de arco -- que no es posible empujando el telescopio con la mano. En lugar de esto, necesita un corrector electrónico de deriva que acelera o retrasa el movimiento del motor de ascensión recta del telescopio (este -oeste), que es donde se requieren las correcciones mas frecuentes con lo que se permite un guiado fino.

También es necesario contar con un control de movimiento fino en declinación (norte-sur). El control manual es indicado solamente si la montura es lo suficientemente rígida como para que, al mover la perilla, no se afecte la imagen cuando se trabaja con grandes aumentos. Un motor eléctrico de declinación da por lo general mejores resultados. Típicamente, los botones o el bastón de mando para controlar tales movimientos de ascensión recta y de declinación se montan en un control manual.

COMENZANDO

Lo primero que necesita hacer es la alineación polar de la montura. Esto significa alinear el eje de ascensión recta paralelamente al eje de rotación de la Tierra. De otra forma, aún con un guiado perfecto, toda la imagen fotográfica girará ligeramente alrededor de su estrella guía, problema al que se le conoce como rotación del campo.

¿Qué tan buena debe ser su alineación polar? Eso depende del tiempo de exposición y de la escala de la imagen de la fotografía que está tomando. La fotografía de campo amplio con el lente normal (50 mm) de una cámara, requiere de una alineación mínima. Normalmente, para tomar fotografías de corta exposición (unos cuantos minutos) solo se necesita apuntar el eje del telescopio a la estrella Polaris tan bien como usted juzgue.

Cuando comience a usar lentes de mayor distancia focal o un telescopio, será necesario una alineación mejor. Algunas monturas vienen con un buscador para alineación polar, se trata de un telescopio muy pequeño con una retícula grabada de tal forma que pueda usted posicionar Polaris y las estrellas circundantes. Estos implementos le permiten trabajar rápido y bien.

Si desea una alineación de la mejor calidad, para telescopios de montura permanente, use el método de declinación de deriva descrito en el artículo Alineación Polar Precisa; toma poco tiempo pero es sencilla y no necesita de equipo especial. Ninguna otra cosa lo acerca mas al polo celeste.

FOTOGRAFÍA ENCIMA DEL TELESCOPIO

Este método, conocido también en el ambiente como piggyback, es la forma mas fácil de introducirse en el campo del guiado astro fotográfico. Acople simplemente una cámara a un lado del telescopio, apunte al cielo y abra el obturador. Guíe la cámara tomando como guía una estrella dentro del campo del telescopio.

Este tipo de fotografía requiere de un mínimo de habilidad en el guiado. Muchos fotógrafos comienzan usando lentes normales o de gran angular (como los de 28 mm), los cuales pueden captar constelaciones completas. La mayoría de los lentes de las cámaras tienen distancias focales mas cortas que los telescopios, por lo que la escala de la imagen en la película es mucho menor.

Esto significa que puede usted cometer pequeños errores en el guiado sin que lleguen a afectar a la fotografía. De esta manera logrará la práctica necesaria para ganar experiencia en la realización de otras formas mas difíciles de astrofotografía.

OCULARES PARA GUIADO

¿Qué clase de ocular necesita para observar la estrella guía? Para guiado de piggyback puede tratar usando un ocular de gran aumento sin retícula. Simplemente, mantenga centrada en el campo, a una estrella guía brillante lo mejor que pueda.

Para fotografía de longitudes focales mayores necesitará un ocular con retícula iluminada. En el mercado existen docenas de oculares de guiado y muchos desarrollan otras funciones. ¿Qué es lo que realmente necesita?

Algunas personas sienten que el mejor diseño es el antiguo par de hilos cruzados. Cualquier movimiento se hace notar cuando la estrella emerge de detrás de la intersección de los hilos. Algunos astrofotógrafos colocan a la estrella en un esquinero de los cuatro del centro de la intersección de los hilos. Si usa usted una retícula doble, la estrella guía puede colocarse en cualquiera de los cuatro puntos de intersección o desenfocarla lo suficiente para llenar el pequeño cuadrado del centro.

Otra forma es usar un ocular con círculos concéntricos, cada uno de los cuales denota una tolerancia diferente en el guiado. si puede mantener a la estrella dentro del círculo apropiado, sabrá que todo va bien. De todas formas, es necesario que sepa la tolerancia de guiado del sistema fotográfico que está empleando y su correspondencia con los círculos del ocular.

Generalmente las tolerancias del guiado son muy cortas por lo que los astrofotógrafos simplemente prefieren guiar tan preciso como les sea posible y suponer que es lo suficientemente bueno.

Otro dispositivo es la retícula de proyección. Este, sobrepone la imagen de una retícula sobre el campo de visibilidad de un ocular ordinario. Algunos diseños tienen un lente Barlow 3x interconstruido para permitir el uso de oculares de mediana potencia que permitan al ojo un relieve confortable.

Otra ventaja es que la imagen de la retícula puede moverse alrededor del campo para alinearla con la estrella guía, no es necesario mover todo el telescopio hacia la estrella. Esto permite mas flexibilidad en la composición de sus fotografía.

Los actuales iluminadores de retícula poseen grandes mejoras sobre los focos incandescentes, con sus largos alambres, usados en el pasado. El iluminador estandar de la actualidad es un tenue LED (diodo emisor de luz) rojo que consume poca cantidad de corriente de una batería pequeña y que forman una sola unidad con el ocular.

La intensidad de la luz debe de ajustarse dependiendo de la magnitud de la estrella guía. Otro de los avances de la actualidad es el LED parpadeante, que le da la alternativa de ver a la estrella guía en intervalos de tiempo. Esto permite usar como guía estrellas muy tenues.

A TRAVÉS DEL TELESCOPIO

Cuando se trata de fotografiar objetos del cielo profundo a través de un telescopio, tiene usted dos alternativas: usar un anteojo guía separado o guiar en sistema fuera del eje óptico del telescopio.

Un telescopio guía se acopla mediante anillos al telescopio principal de manera que tenga cierto grado de independencia en sus movimientos. Esto le permite buscar una estrella guía dentro de un campo de dos grados de separación del objeto a fotografiar.

Como regla de oro, el telescopio guiador deberá ser de la misma distancia focal que el telescopio a través del cual se toma la fotografía. Deberá tener también una apertura razonable. Tal telescopio resulta ser un instrumento substancial adicionando costo, tamaño, peso y requerimientos en la montura.

Los telescopios guiadores tienen otro problema: La flexión. Durante una exposición, el telescopio guiador no deberá doblarse, correrse o tener otro cambio de orientación con respecto al eje óptico del telescopio principal. Ni tampoco, ninguna otra pieza del telescopio principal lo puede hacer. De otra forma, las estrellas saldrán alargadas, dobles o irregulares aun cuando usted esté guiando perfectamente.

Por tales razones, el telescopio guiador ha sido grandemente eclipsado durante los últimos 20 años por el guiador fuera de eje. Este implemento le permite ver a través del campo del telescopio principal al mismo tiempo que lo usa para fotografiar.

Los guiadores fuera de eje usan un diminuto prisma para desviar una pequeña parte de la imagen hacia el ocular guiador. El prisma está muy cercano o fuera del límite del cuadro de la cámara de tal forma que su sombra tiene muy poco efecto o casi no lo tiene sobre la película.

Antes de comenzar la exposición es necesario mover el prisma para encontrar una buena estrella guía. De manera alterna, algunos guiadores usan una ventana de apertura total que permite tanto el paso de la luz hacia la película como el reflejo de un 10 a un 20% de esa luz hacia el ocular.

A distancias focales largas, el guiador fuera de eje proporciona los mejores resultados. La luz estelar que ve en el ocular va a través del mismo dispositivo óptico de tal manera que si aprecia algún problema, es posible remediarlo casi al instante.

Existen sin embargo, unos cuantos inconvenientes que considerar. Buscar una estrella guía puede ser muy complicado puesto que el área del campo accesible por el prisma es muy limitada.

El ocular guiador se extiende hacia afuera en un ángulo de 90o con respecto ala trayectoria de luz del telescopio y para encontrar una buena estrella tendrá a veces que rotar el porta ocular alrededor del eje óptico en un ángulo inconveniente. (Algunos guiadores modernos permiten al porta ocular girar de manera independiente de la cámara).

El enfoque es otro detalle a considerar. Enfocar, apuntando a un objeto brillante, buscar a través del visor de la cámara y mover la perilla de enfoque hasta que la imagen vista a través de la cámara sea lo mas detallada posible. Déjelo todo ahí. Para enfocar el ocular guiador, deslícelo hacia arriba o hacia abajo en su portador; resista la emoción de tocar el foco principal.

Finalmente, lo que ve a través del guiador fuera de eje no es exactamente lo que logra. No puede usar una estrella para guiar sobre un cometa o un asteroide en movimiento. Para seguir tales objetos tiene que retornar a un anteojo guía, guiar directamente, o calcular el movimiento esperado del objeto y mover su estrella guía de manera lenta y estable a exactamente la misma velocidad en la dirección correcta.

No obstante si usa usted un telescopio guía o un guiador fuera de eje, para fotografíar a través del telescopio, es necesario realizar el guiado usando grandes aumentos.

La regla es usar una amplificación de cerca de cinco veces la distancia focal del telescopio medida en pulgadas, o el doble en centímetros. Así, con un Schmidt-Cassegrain de 8 pulgadas (20 cm) f/10 (distancia focal de 80 pulgadas ó 200 cm), trate de guiar con 400x. Con un guiador fuera de eje usar oculares de 9 ó de 12 mm con un lente Barlow 2x siempre será correcto.

TECNICA DE GUIADO

Póngase cómodo, centre la estrella guía y tome un par de minutos para practicar antes de abrir el obturador de la cámara.

Generalmente los astrofotógrafos alinean su retícula en direcciones norte-sur y este-oeste, paralelas a los movimientos de la montura ecuatorial. Esto hace fácil ver las correcciones que se hacen.

Sin embargo, si esta usted guiando con una estrella débil puede preferir orientar la retícula a 45o de estos movimientos. De esta manera, tan pronto como la estrella comienza a desviarse se moverá dentro del espacio abierto mas que permanecer detrás de la retícula.

Si posee usted un controlador manual de cuatro botones, manténgalo en la misma orientación este-oeste y norte-sur del ocular, así no le costará trabajo saber que botón apretar conforme la estrella guía se mueva en el campo.

En el movimiento de declinación hay que notar que existe un --"punto muerto" -- donde no sucede nada durante unos segundos cuando oprime la dirección inversa a la que había movido. Un truco que puede servirle es desbalancear un poco el telescopio; de esta manera el peso se colgará de un lado de la zona muerta.

En algunos casos sin embargo, desbalancear el telescopio produce lo contrario. Otro truco es poner la alineación polar ligeramente este u oeste del polo verdadero. lo cual crea una deriva de declinación muy pequeña, pero estará siempre en la misma dirección, así nunca tendrá que moverse en dirección contraria e ir a través de la zona muerta. No hay que desalinear mucho para que no tenga rotación del campo.

En muchos telescopios, especialmente en los comerciales Schmidt Cassegrain, la óptica tiene un cierto movimiento de juego. El espejo primario puede algunas veces tener un corrimiento repentino después de que el telescopio cruza el meridiano.

Este "espejazo" puede ser tan grande que no pueda guiar y terminará con estrellas dobles o con trazos. Para evitar que esto suceda, si es un problema real con su telescopio, comience la exposición después de que el objeto ha cruzado el meridiano, o termínela antes de que llegue a este.

AUTOGUIADORES

Suena muy bueno para ser cierto: un elemento robótico que observa la estrella guía y ajusta su telescopio de manera automática, con la precisión de un reloj, mientras descansa o duerme. Un CCD (elemento de acoplamiento de cargas) es un chip que graba las imágenes electrónicamente y las envía a una computadora, la cual esta conectada para guiar los motores de ascensión recta y de declinación. Un autoguiador puede usar un CCD modesto de bajo costo haciendo esto adquirible por algo como U.S.$400.

Algunas cámaras CCD por si mismas (opuestas a los auto guiadores) tienen una función "sigue y acumula" que les permite tomar muchas exposiciones cortas, posteriormente alimentar la computadora, encontrando el arreglo mejor para crear una exposición prolongada.

Esto reduce y algunas veces puede eliminar la necesidad de guiar. Algunas cámaras CCD avanzadas incluyen dos chips CCD -- uno mas pequeño para auto guiar el telescopio y otro mayor para grabar la imagen.

Los días en los que los aficionados a la astrofotografía estaban limitados a sus propios equipos caseros, sus cuartos obscuros propios y a noches enteras de pasársela guiando han quedado atrás.

El contar con astro imágenes ha abierto un gran campo para comprar un mecanismo y hacer uso de el de la mejor forma. Ahora han llegado los días en los que puede irse a dormir tranquilo literalmente hablando, después de haber iniciado su exposición fotográfica.

Mark J. Coco fue un escritor técnico y un ávido observador de objetos del cielo profundo. Lamentablemente falleció el 21 de mayo de 1996.

Francisco Javier Mandujano Ortíz es miembro del Consejo Consultivo de la Sociedad Astronómica de México A.C.