Nocturlabio

Página de Astronomía de

Julio César Monge Bravo

 

 

Telescopios y filtros solares

 

 

   

Es importante que antes de comenzar a hablar de filtros solares que recordemos que este tipo de observaciones pueden resultar peligrosas y por ello requieren conocimiento y experiencia en las medidas seguridad a tener en cuenta:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Los daños que causaría en nuestro ojo la radiación amplificada del Sol a través de cualquier equipo óptico, por pequeña que sea su abertura, son irreparables. Es necesario observar el Sol a través de filtros seguros o de forma indirecta a través de una pantalla de proyección.

Los filtros solares que se enroscan a los oculares y que suelen venir como accesorio de telescopios baratos y de baja calidad son extremadamente peligrosos. Se sitúan en el plano focal y están fabricados de materiales que no están pensados para soportar la altísima concentración de calor sobre ellos. Se han reportado casos en que estos filtros han explotado (literalmente) con un uso no demasiado continuado. El mejor consejo es deshacerse de este tipo de filtros tan pronto los veamos entre nuestros accesorios del telescopio. No son seguros.

Ahora la parte positiva: el Sol es un astro que esconde una increíble belleza detrás de su enorme luminosidad. Muchos aficionados se dedican en exclusiva al astro rey. Su cercanía y, sobre todo, sus dimensiones permiten apreciar un alto grado de detalle con un telescopio modesto. Eso sí, es necesario hacer una inversión (a veces importante) en filtros solares que elimine la mayor parte de la radiación que no nos interesa ver y que deje pasar aquellas longitudes de onda que nos permitan ver detalles.

Para poder observar la cromosfera solar, necesitaremos los filtros de Hidrógeno-Alfa, H-Alfa o H-A, que presentan los detalles más espectaculares, tales como prominencias, filamentos, espículas, etc. El color que nos aportan estos filtros es rojizo intenso.

El resto de los filtros solares al alcance de todas las economías únicamente permiten observar la fotosfera, una capa más interna que la cromosfera, básicamente atenuando dramáticamente la cantidad de luz que llega a nuestros ojos y bloqueando la gran energía que el sol nos envía. También se conocen como filtros de "luz blanca".

Para observar el disco solar en luz blanca utilizo el helioscopio, cuña de Herschel o Herschel Wedge en inglés de la marca Lunt Solar Systems. Este es un dispositivo que se basa en un prisma que refleja el 90% de la luz y calor solares, absorbe un 5% y permite que sólo el restante 5% alcance el ocular. Su principal inconveniente es que el 5% que llega al ojo sigue siendo demasiado intenso. Además, se produce calor en el cuerpo de la cuña. La mayoría de la energía en forma de calor sale fuera del sistema por la parte inferior del prisma haciendo que resulte algo peligroso situarse en su camino. Es indicado sólo para telescopios refractores. Es conocido por los finos detalles de la estructura de la fotosfera que permite observar y debe ser utilizado visualmente siempre en combinación con un filtro de densidad neutra ND3 (obligatorio) para atenuar el brillo solar. En total, sólo un 0,005% de la luz solar alcanzará nuestro ojo, lo cual es suficiente luminosidad como para observar cómodamente todos los detalles de la fotosfera. Para este tipo de observación, actualmente dispongo de un refractor doblete semi-apocromático William Optics Megrez 88FD (posiblemente con un elemento de FPL-51). Los 88mm de abertura de este doblete proporcionan buena resolución en un tamaño muy contenido (reducido f/5,6) y el cromatismo no es problema al utilizar permanentemente el filtro Baader solar continuum, que limita el espectro visible. Este filtro siempre debe utilizarse en combinación con la cuña de Herschel o con un filtro de lámina pero nunca sólo en un telescopio. Es un filtro de vidrio de tipo convencional, es decir, se enrosca en el barril de ocular y está disponible en 1,25" y 2". Este filtro sólo nos permite observar una estrecha banda del espectro continuo, centrada en la parte visible a la cual es más sensible el ojo humano. Es por eso que el color que toma el disco solar es verde. Realmente es efectivo y permite ganar contraste en las manchas, fáculas y granulación. También puede utilizarse en fotografía o vídeo pero hay que tener en cuenta que resta mucha luminosidad al trabajar con una banda muy estrecha del espectro.

Una forma alternativa, aunque inferior que la cuña de Herschel, para observar la fotosfera solar es la utilización de filtros que se sitúan en la abertura del telescopio. Pueden ser de mylar (tecnología ya anticuada), vidrio o bien de lámina. Uno de los filtros más extendidos en el mercado es la lámina solar que fabrica la firma Baader-Planetarium. Se trata del Astro Solar Film (ND5 ó versión para uso visual) que se vende en hojas de tamaño DIN-A4 o en rollos para construir nuestro propio filtro solar a medida. Si se pretende realizar fotografía solar es recomendable usar una versión de la lámina Astro Solar film de tipo fotográfico o ND 3,8 que permite un mayor paso de luz, pero que no es adecuada para la observación visual. Yo he aprovechado la antigua tapa original mi Meade LX200 para hacer un orificio fuera de eje y colocar un pequeño pedazo de film. El film solar permite la visión segura del Sol con su actividad de manchas solares y fáculas, si bien resolver la estructura granular de la fotosfera resulta difícil debido a la escasa abertura del filtro que limita la resolución del telescopio. Para llegar a apreciar los gránulos (de aproximadamente unos 1.000 kms. de diámetro) es necesario adquirir o fabricar un filtro de abertura total y contar con un telescopio de suficiente abertura que nos aporte resolución (igual o mayor de 100mm de abertura). Mi recomendación, por lo económico de la opción, sería empezar a observar el Sol con este film para posteriormente pasar a considerar la observación en la banda del hidrógeno-alfa.

Para la observación en la banda del hidrógeno-alfa, es necesario adquirir filtros o telescopios completeos fabricados bajo el principio del interferómetro de Fabry-Perot, más comúnmente conocido como Etalon. El rendimiento de estos filtros es espectacular. El paso de banda siempre es inferior a 1 Ångstrom, por lo que es posible observar la práctica totalidad de la dinámica solar de la cromosfera. Además, es posible incrementar el detalle del disco solar forzando la banda de filtrado, mediante la adquisición de un segundo filtro solar de hidrógeno-alfa que se apila con el original.

Desde 2004 y hasta 2011 he observado en Sol en esta banda con un PST (Personal Solar Telescope) fabricado por la firma Coronado (subsidiaria de Meade). Mi opinión es que el PST es un aparato extraordinario, sin duda el mejor del mercado en estos momentos en relación calidad/precio. A finales de 2011 decidí saltar a un equipo superior y adquirí un telescopio solar Lunt LS80THa/B1200CPT, fabricado por la compañía Lunt Solar Systems de Tucson, Arizona, con una abertura de 80mm y un etalon interior central que rinde a gran nivel y proporciona buena resolución para observar detalles finos de las protuberancias y del disco solar. Su precio sigue siendo elevado, pero es evidente que estos filtros solares de hidrógeno-alfa empiezan a popularizarse y a situarse al alcance de un aficionado medio. El ajuste fino del etalon se realiza mediante una cámara de presión atmosférica que permite sintonizar con gran precisión el paso de banda (<0,7 Angstroms). Se puede adquirir con diferentes modelos de filtros de bloqueo (integrados en el diagonal). Para realizar fotografía, son más apropiados los filtros B1800 y superiores, pero para un uso visual es suficiente con el filtro de bloqueo más económico: B1200.

Otra banda en la que es posible observar el Sol es la banda del Calcio-K. Para este tipo de observaciones se utilizan filtros de vidrio especializados que, mediante su tratamiento multicapa, filtran únicamente una estrecha banda del espectro visible centrada aproximadamente en los 395nm, que proporciona tonos violáceos/azulados, a veces difíciles de percibir visualmente y más apropiados para fotografía. Los detalles a observar son similares a los de la fotosfera solar, siendo lo más significativo la supergranulación, que sólo se puede apreciar en esta banda. Baader-Planetarium comercializa este tipo de filtros (que no son precisamente baratos) y Coronado ha fabricado hasta hace pocas fechas una versión del PST dedicado exclusivamente a la observación en la banda Ca-K y que no ha tenido excesivo éxito comercial debido a su orientación fotográfica, más que visual.

La pregunta en este momento es: ¿en qué nueva banda están pensando los fabricantes de filtros solares para el futuro? ¿Hierro tal vez? ... seguro que será espectacular, pero, por ahora, sólo al alcance de los profesionales ...

 

 

Telescopio solar Lunt LS80THa/B1200CPT con

ocular de serie Lunt zoom 7,2-21,5mm

 

 

Detalle del filtro de bloqueo trasero B1200 montado sobre diagonal

 

 

Detalle de la cámara de presión que sirve para realizar el

ajuste fino de la banda de paso del telescopio Lunt LS80THa

Montaje para observación solar en h-alfa y luz blanca a través de

los tubos paralelos Lunt LS80THa y William Optics Megrez 88FD

Filtro solar fuera de eje para LX200 construido con la

tapa original de Meade y film solar de Baader-Planetarium,

utilizado para la observación del tránsito de Venus en 2004

 

 

Cuña de Herschel de la marca Lunt Solar Systems

 

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