Takahashi Sky90 (FCL-90)
Refractor 90mm f/5.6
sky90

O Takahashi Sky90 é um refractor "doublet" apocromático com 90mm de abertura e comprimento focal de 500mm.

Especificações

Tubo

O tubo óptico é em tudo igual aos outros tubos de refractores da Takahashi, sendo construído em alumínio e pintado na cor branco lacado a contrastar com o focador no tradicional verde pastel e os parafusos de ajuste cromados. O seu interior é totalmente acabado a negro não reflectivo. Os manípulos do focador são em alumínio na sua cor natural.
O pára-sol (e ainda pára-humidade) pode ser recolhido bastando para tal fazer deslizar ao longo do tubo. O seu interior é coberto por uma camada de material semelhante a feltro mas sem "pêlo" que evita criar partículas que possam de algum modo afectar a objectiva, sendo também este em cor negra não reflectiva e fixado por um parafuso. O pára-sol avança cerca de 80mm à frente da objectiva proporcionando uma eficaz redução de luzes parasitas não directas e ainda retarda a formação de condensação. Também vem fornecido com uma tampa de objectiva em alumínio com as bordas forradas a feltro. Dentro do tubo podem-se encontrar três "baffles". Olhando pelo tubo é absolutamente negro, sem evidência de qualquer reflexo ou partes não escuras.
Existe uma versão mais curta em 50mm que julgo estar apenas disponível no mercado norte-americano, que permite atingir a focagem com trens ópticos mais longos e complexos.

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Focador

O focador usa o tradicional sistema de pinhão e cremalheira com dentes em diagonal resultando esta configuração num movimento bastante preciso, suave e sem folgas, sendo possível fixá-lo seguramente mesmo quando carregado com mais de um quilo de acessórios. Apesar de ser perfeitamente adequado para observação visual e astrofotografia, não tem o conforto de um manípulo de redução (10x) existente nos focadores "FeatherTouch" que permite (muito) pequenas correcções de focagem - capacidade que é especialmente conveniente no caso da astrofotografia com relações focais curtas que têm valores de tolerância de focagem muito apertados, ou ainda para configurações focais muito longas como no caso de imagem planetária em alta resolução.
Apesar da construção sólida do tubo focador que tem uma espessura de 5mm e um diâmetro de 70mm (2 3/4"), o movimento é suave e preciso com qualquer carga que se possa lá enroscar como se deve esperar de um focador com qualidade astrofotográfica.

Embora tenha notado inicialmente um ligeiro desvio na imagem ("shift") ao focagem, tal comportamente parou de acontecer sem razão aparente e sem sequer ter tocado nos parafusos de ajustamento, provavelmente com o uso a a lubrificação ficou melhor espalhada.

Um acessório opcional (e caro) que considero indispensável, trata-se do ajustador de ângulo de câmara(CAA) que permite rodar a câmaraou a diagonal sem desfocar. Apesar de considerar obrigatório para astrofotografia, este acessório deveria ser "standard". O único inconveniente de ter este acessório permanentemente instalado é o de não se poder inserir o nariz da diagonal de 2 " completamente, ficando cerca 7 milimetros de fora devido a fazer obstrução, aumentado desta forma a distância da ocular ao plano focal, limitando ou impossibilitando assim a focagem com algumas oculares, nomeadamente as do tipo ortoscópicas,Tak LEs e oculares de 2".

Por fim também vem fornecido com um extensor de 48mm e adaptador de 1,25" que permite conseguir focagem com oculares sem utilização de diagonal, de resto como é costume com todos os tubos Takahashi. Pode parecer estranho não vir com diagonal, pois devem existir muitos poucos utilizadores a usá-lo desta forma visualmente, mas julgo fazer parte da grande modularização do sistema e estratégia de mercado, o de não "obrigar" a comprar acessórios que não são necessários, mas graças a isso praticamente possível usar todos os acessórios e adaptadores com o meu pequeno FC-60, e de resto praticamente em todos refractores de pequena e média abertura da marca.

Os telescópios Takahashi fazem todos parte do mesmo e singular sistema fotografico e visual em tudo similar aos sistemas fotográficos da Canon, Nikon e outros sistemas - tem (quase) todos os acessórios necessários para implementar a configuração que se pretenda.

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Ópticas

A objectiva é constituída por um elemento positivo biconvexo ("crown") em fluorite (CaF2) frontal e um elemento negativo plano-concavo traseiro ("flint") em vidro não especificado, formando este conjunto um "doublet" de Fraunhofer (curiosamente o FC-60 é um "doublet" de Steinheil, ou por outras palavras , os elementos trocaram de posição, neste caso para proteger o elemento de fluorite).
Sendo uma objectiva com apenas 2 elementos, é teoricamente impossível conseguir ter todos os comprimentos de onda de luz visível (e invisível) focados exactamente no mesmo plano com tãobaixa relação focal, mas graças à fluorite foi possível reduzir o espectro secundário para níveis muito baixos.

Mas a característica que realmente distingue esta objectiva de outras é a sua elevada distância entre elementos (13mm), ao invés de <1mm ou 2mm que normalmente se utilizam em "doublets". Esta característica despertou-me a curiosidade de tentar perceber a razão deste design. Para saber mais sobre este design ver aqui e ainda umas páginas interessantes sobre doublets aqui .

Em qualquer caso, o espaçamento alargado entre os elementos proporciona um grau de liberdade adicional que permite corrigir uma boa percentagem da aberração esférica e esferocromatismo (aberração esférica em função do comprimento de onda), em parte por se poder ter curvaturas menos acentuadas nos elementos, arranjando também deste modo "espaço" para diferentes curvaturas. Este design obriga também a uma célula de montagem mais robusta e complicada, tendo ainda menor tolerância à descolimação já de si pouco tolerante no caso de focais curtas.

Célula

A célula da objectiva tem peso e dimensões pouco comuns , pesando cerca de 840 gramas e possui nada mais nada menos que 9 parafusos : 3 parafusos de colimação e mais 3 pares que devem ter a função de fixar e manter a distância entre os elementos.
A sua colimação pode ser executada pelo o utilizador, o que considero um grande ponto a favor, mas tem o reverso da medalha, é que provavelmente vai ter que o fazer.
Na verdade,o Sky90 chegou-me às mãos bastante descolimado, que embora não tenha apreciado o facto na altura, foi uma boa oportunidade de aprender a fazê-lo.

A primeira colimação deverá ser feita com a ajuda de alguém mais experiente, pois este procedimento para quem nunca o fez pode ser um pouco intimidante. Mas como em tudo, depois das primeiras colimações fica a ser uma operação trivial, sendo facilmente executada por uma pessoa devido ao telescópio ter um tubo tão curto que permite colimar sem ter que tirar o olho da ocular. Ver aqui a página de colimação do Sky90 (em francês) . A boa colimação é importante num telescópio de relação focal curta, devendo ser a mais precisa possível.

Embora a função dos 3 pares de parafusos seja uma incógnita (mas talvez uma consequência do grande espaçamento entre elementos), ajudaram a resolver um problema de ópticas "pinched" ou ópticas com pontos de pressão indevida devido a dilatação ou contracção dos materiais, que neste exemplar era bastante notório em temperaturas ambiente perto dos 273 graus Kelvin, apresentando os anéis de difracção uma forma hexagonal. Estes parafusos vêm selados de fábrica com cola, mas depois de obter instruções do importador europeu, retirei a cola e aliviei ligeiramente 1/16 de volta cada um dos 3 pares de parafusos, que resolveu o problema para níveis quase imperceptíveis. As chaves hexagonais de colimação são de uma medida pouco comum - 1.5mm, sendo conveniente na colimação ter três, uma para cada um dos parafusos.

Resta salientar que este tipo de problema afecta quase os telescópios quando estão sob baixas temperaturas. No caso do Sky90 foram adicionados os 3 pares de parafusos para que fosse possível resolver o problema sem ter que retornar à fábrica. Sendo essencialmente esta a diferença para o Sky90 "original" . Nos EUA a versão com os parafusos extra chama-se Sky90II.

"Star test"

O "star test" do Sky90 não revela presença de astigmatismo, mas observa-se uma aberração esférica que pode variar bastante entre os 1/2 e 1/8 de de sub-correcção conforme o grau de estabilidade das ópticas em relação ao ambiente, período que pode rondar cerca de meia-hora. O valor de 1/8 apenas tive oportunidade de observar com o ExtenderQ e numa noite de pouca turbulência e bastante amena. tipicamente a correcção oscila entre o 1/4 e um 1/6 de onda.
Observa-se também algum cromatismo nos anéis difracção em extrafoco e no foco em estrelas brancas ou azuis muito brilhantes, bastando uma ligeira descolimação para acentuar ainda mais a coloração. No foco a imagem é absolutamente pontual no eixo sendo a resolução apenas limitada pela a difracção.

É necessário tomar em consideração que os "star-test" visuais são bastante sensíveis às condições atmosféricas, à estabilidade do instrumento e à experiência do próprio "testador" que no meu caso relativamente pouca. Devem-se apenas considerar como um instantâneo da conjunção de todos estes factores num dado momento. De modo nenhum se pode tirar conclusões com apenas este teste. Por ter tido oportunidade de olhar através de ópticas de certificada alta qualidade em várias situações de estabilidade, pouco valor dou a este tipo teste no que diz respeito à precisão de polimento ou "smoothness", servindo essencialmente para determinar se existem aberrações como astigmatismo, pressão indevida entre outros.

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Acessórios

O Sky90 com estes dois acessórios permitem uma versatilidade que julgo rara de encontrar, podendo-se ainda adicionar extensões de modo a alargar ainda mais a gama de comprimentos focais que pode ir desde f/3 a f/41 com campo corrigido, desde que que o detector não seja demasiado grande (1/2").

Redutor/corrector aplanador

O redutor/corrector dedicado é absolutamente indispensável para obter campo plano (estrelas pontuais até ao bordo) em filme de 35mm e CCDs abaixo dessa medida, ficando com 45mm de campo iluminado, tornando simultaneamente o telescópio mais rápido ficando a trabalhar a f/4.5. Os 407 mm de comprimento focal resultantes podem não ser considerados de alta resolução, mas são uma boa medida para astrofotografia de grande campo não auto-guiada.
Usando uma Nikon D70 em foco primário (com redutor) obtém-se um campo com 4 graus de diagonal absolutamente pontual, apesar de poderem surgir halos violetas nas estrelas mais brilhantes que varia com a exposição.

Extensor

O extender-Q é outro acessório dedicado não só para o Sky90 como também para o FSQ-106. Segundo o fabricante este extensor de 5 elementos (alguns ED) foi optimizado para reduzir a sub-correcção de esfericidade na gama do visível que é típica dos refractores Takahashi e também esferocromatismo, especialmente na região UV (ainda por confirmar). Posso confirmar que realmente assim é, tanto visualmente pelo "star-test" mais perfeito e menor aberração cromática, como em CCD por não haver necessidade de refocagem quando se muda de filtro. Ao contrário do redutor, este extensor não corrige o campo curvo, podendo-se notar o campo curvo com CCDs maiores. Este extensor amplifica entre e 1.4 1.6x, dependendo da configuração.

Diagonal 2"

Indispensável para não arranjar problemas na coluna vertebral em observação visual. Esta diagonal é construída como um submarino russo, é colimável, e para todos os efeitos opticamente "transparente".

Caixa

Esta caixa é provavelmente o acessório mais prioritário, pois devido a apetência do Sky90 para descolimar em viagem devido especialmente às (micro)vibrações. Nada como uma caixa Pelican para guardar tudo com segurança e conforto. O modelo é o 1520 que tem espaço suficiente para ainda levar todos os acessórios ópticos, apontador, caixa de ferramentas e até uma ocular.

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Utilização visual

Em utilização visual considero-o excelente. Possui um excelente contraste, resolução teórica facilmente disponível, suportando magnificações bem acima da 2x por milimetro sendo Basicamente limitado pela falta de luz e/ou pupilas de saída submilimétricas, a correcção de cor excelente excepto nas estrelas muito brilhantes (e brancas) que podem mostrar um leve flamejar púrpura. Nos planetas é preciso querer mesmo ver algo de errado, ou então se a dispersão atmosférica pregar uma partida.

Quando escrevo as palavras feias como "aberracão cromatica" entenda-se que não tem absolutamente nada a ver com a observada em outros "doublets" semi-apocromáticos ou acromáticos com a mesma relação focal. Como um colega divertidamente observou, é uma "aberração apocromática".
Após um ano de utilização, posso concluir que visualmente a aberração cromática é tão intrusiva como os seus primos da FC/FS que são telescópios f/8 nativos, o que no meu ponto de vista não deixa de ser uma performance impressionante para um telescópio de relação focal tão baixa.

Um ponto desfavorável é o de nem todas as combinações oculares resultarem num campo plano, não sendo propriamente culpa das oculares, mas sim do cone de saida do telescopio. As nagler 31mm e 12mm apresentam um campo praticamente perfeito, seguidas de perto pela panoptic 24mm. Nas Radians e naglers tipo 6 assim como a zoom 3-6mm, o último terço já não é muito corrigido no que respeita à curvatura de campo. Nas plossl e ortoscópicas (mas não em todas) praticamente só são planas nos 50% de área centrais. Não se pode considerar um telescópio muito tolerante no que diz respeito a oculares.

É meu apanágio fazer uma boa ronda pelo céu com os telescópio que adquiro, e com este telescópio não foi excepção. Já me proporcionou muitas e boas vistas de grande campo das grandes nebulosas, enxames e galáxias, tendo também uma boa profundidade pontual (por exemplo observar o quasar 3c273), tendo excedido as minhas expectativas no que diz respeito ao contraste e transparência que considero de entre os melhores que tenho experiência.
É um verdadeiro prazer observar estrelas duplas e enxames brilhantes com este telescópio, especialmente usando-o conjuntamente com extenderQ que transforma-o num telescópio visual de alta resolução, excedendo facilmente magnificações de 3x por milímetro sem qualquer quebra na nitidez, dando imagens interessantes dos grandes planetas.
Mas 90mm continuam a ser 90mm tendo por essa razão um número limitado de objectos imediatamente acessíveis, mas por outro lado torna os desafios bem mais interessantes.

Astrofotografia

A relação focal de f/5.6 e de f/4.5 com o corrector/redutor torna-o um telescópio de grande rapidez fotográfica. Estas relações focais permitem obter imagens com um tempo de exposição relativamente curto, o que é uma vantagem por dispensar em muitos casos auto-guiagem para a obtenção de imagens que se podem considerar decentes. Embora relações de focais curtas tenham menores tolerâncias de focagem não acho particularmente difícil focar manualmente.

O espectro secundário é bem mais intrusivo do que visualmente, sendo perfeitamente notório nas imagens RGB que contenham estrelas brancas de grande brilho na imagem, sendo no caso da atik 1hs estrelas com brilho tipicamente superior à magnitude 5. O efeito é um famoso halo violeta que se pode ver bem em imagens de conhecidas estrelas, a ver especialmente no caso das Nu Draconis, embora suspeite que o filtro de CCD da Nikon D70 faça exacerbar bastante o efeito. Apesar de em algumas composições fotográficas com estrelas brilhantes da classe O, B ou A ser realmente pouco estéticas, não posso deixar de considerar que está muito aceitável. Exceptuando na região do azul/UV, o telescópio aparenta estar bem corrigido até bem dentro do infravermelho.

Com o extender-Q já fica mais digno do nome apocromático, pois o cromatismo praticamente desaparece e fica com a aberração esférica ligeiramente melhor corrigida. Isto na prática resulta em não ter de refocar quando se usa o filtro azul, mas no entantp perde velocidade fotográfica ficando a trabalhar a f/7.

As imagens abaixo mostram 3 exposições de igual tempo usando os filtro RGB da Astronomik. Foi tentado obter o melhor foco para cada um dos filtros, tendo o filtro azul requerido algum ajustamento, não sendo parafocal nesta relação focal (f/4.5).
A estrela às onze horas da Zeta Leonis (a mais brilhante) tem o espectro G2 -igual ao do nosso Sol que é a definição de estrela branca para a nossa visão diurna. Não houve qualquer ajustamento para extinção atmosférica, excepto de ter tido o cuidado da área estar perto do meridiano local, ou ter tido em conta a sensibilidade espectral do CCD utilizado, que provavelmente é menos sensível na região azul.

Adhafera - zeta leonis e a G2V

Adhafera - zeta leonis e a G2V
Adhafera - zeta leonis e a G2V
Takahashi SKY90 f/4.5 (400mm)+ATIK-1HS 2.9" res 60%
Takahashi P2Z
exp: 9' (3*180") RGB (astronomik 2c)

Apesar de não perfeita, não deixa de ser notável a correcção cromática conseguida com apenas 2 elementos.
A tabela abaixo resume a grande quantidade de comprimentos focais que se podem usar com o campo corrigido e aqui pode-se ver uns testes de campo com um CCD de média/ grande área (Nikon D70):
No caso de foco primário sem corrector menos de 25% da imagem é aceitávelmente corrigida (quadrado 700 pixels em volta do centro da imagem) que corresponde a um sensor de pouco mais de 5mm de dimensão máxima. Por outro lado com o redutor o CCD de 23.7mm da nikon apresenta imagens praticamente planas.

Configuração Sky90+adaptador Comprimento focal
redutor Tak f/4.5 (Sky90) + Atik redu 270 mm (f/3.0) (1)
Redutor Tak f/4.0 (FC60) 360 mm (f/4.0) (1,2)
Redutor Tak f/4.5 (Sky90) 407 mm (f/4.5) (1,2)
Nativo f/5.6 500 mm (f/5.6) (1,2w
Extender-Q 640 mm (f/7.1) (1,2)
Extender-Q + Powermate 2.5x 2750 mm (f/30) (1)
Extender-Q + Powermate 5x 3720 mm (f/41) (1)
(1) - Atik 1HS/2HS (2) Nikon D70

Para fazer verdadeira justiça ao que pode ser conseguido com este telescópio em astrofotografia, não aconselho propriamente o meu Pátio, bastando uma pequena busca na web para encontrar verdadeira obras primas, mas no entanto deixo abaixo estão alguns dos meus esforços.

Jupiter
Takahashi SKY90 f/41 (3720mm)+Toucam 0.31"

 

M57, NGC 6720, PK 63+13.1
M57, NGC 6720, PK 63+13.1
Takahashi SKY90 f/7 (640mm)+ATIK-1HS 1.81" res
Takahashi P2Z
exp: ha-lrgb (60x60s)+(4x36x20s) mag 4

 

NGC 6888, "Nebulosa Crescente"
NGC 6888, "Nebulosa Crescente"
Takahashi SKY90 f/4.5 (400mm)+ATIK-1HS 2.9" res 60% h-alpha
Takahashi P2Z
exp: 120' (60x120") mag 5

Algumas imagens

Desta vez em apenas uma peça.

Sky90
Sky90
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Em resumo

O Sky90 não é um telescópio perfeito, mas no entanto pode-se considerar um "doublet" de fluorite apocromatico de grande qualidade.
É incrivelmente compacto e leve, mecânicamente excelente, e apesar de por design óptico não conseguir atingir o nível de correcção cromática de um bom tripleto, é de certa maneira compensado com um contraste fora de série e uma performance óptica globalmente satisfatória.

Algumas ligações relacionadas

Luís Carreira, Setembro de 2005