El material usado en Astro-Sun para la observación y la toma de fotografías del sol

Aviso

Nunca mire directamente al Sol a simple vista ni con ningún dispositivo óptico sin filtro espcificamente diseñado para ello, como prismáticos o un telescopio. Incluso una breve mirada al Sol puede provocar lesiones oculares graves.

En lo que sigue, describimos algunas herramientas que usamos para la observación solar pero no entramos en detalle y NO debe ser usado para realizar su propia configuración de telescopio y filtros.

El telescopio

Usamos una versión mejorada de un telescopio de 152 mm de apertura y 1200 mm de distancia focal. La observación del sol con semejante apertura es algo verdaderamente inusual debido a la necesidad de obtener rayos de luz casí perfectamente paralelos atravesando el filtro H-apha. Es un poco técnico y se le explicaremos gustosamente En definitiva, habitualmente se observa el sol con telescopio de muy poca apertura, es decir, con tamaño reducido, porque estos telescopios trabajan bien con el filtro que permite la observación. Sin embargo, en Astro-Sun sabemos que una apertura pequeña es siempre sinónimo de baja calidad en la imagen, por lo que dentro de lo posible, hemos optado por un telescopio de grandes dimensiones, adecuando filtros y lentes especiales para lograr fotografías del sol de mucha calidad. En definitiva, trabajamos para que pueda disfrutar de una experiencia inolvidable.

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• El telescopio que usamos en Astro-Sun

Una pintura negra habitual parece gris en comparación con la pintura Musou.

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• El negro de la pintura Musou comparado con negro "normal"

El interior del portaocular estaba pintado con una pintura de baja calidad que reflejaba mucho la luz. Al pintarlo con la pintura Musou, los resultados son inmediatos.

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• Antes y después de pintar el interior del portaocular con pintura Musou

La lámina AstroSolar

La lámina AstroSolar se utiliza para la observación del sol (no para sacar fotografías). Se coloca en apertura total, es decir, delante del telescopio. Es lo primero que atraviesa la luz del sol, antes de atravesar la primera lente del telescopio. Esta lámina sólo transmite una parte de cien mil de la luz solar, y en particular impide al 100% el paso de los rayos ultravioleta (UV) e infrarojos (IR).

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• La lámina AstroSolar

Suena muy bien, pero vamos a ser sinceros. La lámina tiene un gran ancho de banda dentro del espectro visible, es decir no filtra una determinada longitud de onda. El resultado es que es ideal para la observación del sol, pero tampoco se van a ver muchos detalles. Sólo se verá la esfera perfecta del sol con sus típicas manchas negras.

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• Visualización típica de manchas solares con una lámina AstroSolar

Es una herramienta didáctica interesante, pero usando otro tipo de filtro y una cámara de foto, queremos llegar a mucho más.

El filtro Quark Chromosphere

Este potente filtro fabricado por Daystar es el corazón de nuestro sistema de captación de imágenes de alta calidad del sol.

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• El filtro Quark Chromosphere.

La luz visible del sol tiene longitudes de onda que van desde los 3800 Å hasta los 7000 Å es decir, va del azul hasta el rojo (El Angstroms, Å es una unidad de distancia muy pequeña, de 100 trillonésimas de metro, y la longitud de onda es la distancia entre dos picos de la onda de luz). El filtro va a seleccionar una pequeña parte de este espectro entorno a los 6562.8 Å.

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• Transmisión de la luz de un filtro H-alpha

El ancho de banda es de tan solo aproximadamente un Angstrom, lo cual es realmente muy estrecho. Solo la luz de sol que tenga una longitud de onda de 6562.8 Angstroms ± 0.5 Å va a atravesar el filtro. Esta longitud de onda, llamada "H-alpha" es un gran clásico de la astronomía. En resumen el átomo de hidrogeno, por su configuración electrónica, tiende a emitir o absorber esta longitud de onda. Cuando observamos el sol seleccionando la luz "H-alpha" descartamos casí toda la luz del sol y nos quedamos únicamente con lo interesante, lo que nos va a permitir ver protuberancias.

Rectificación de la incidencia de los rayos del sol

Como consecuencia de la gran apertura del telescopio para la observación solar, los rayos del sol salen del telescopio con cierto ángulo de incidencia. Sin embargo, para atravesar el filtro de bloqueo H-alpha, los rayos de luz han de han de ser casi perfectamente paralelos entre sí. Por este motivo hemos tenido que corregir el ángulo de los rayos con una lente telecéntrica.

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• Lente telecéntrica

La lente telecéntrica hace precisamente que los rayos de luz salgan paralelos entre sí. La imagén que se forma del objeto en un determinado plano no depende de la distancia a la que se encuentra dicho plano de la lente.

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• Funcionamiento de la lente telecéntrica

Protección del filtro de bloqueo

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• Filtros de protección para la luz infrarroja.

Puesto que usamos un telescopio de mucha apertura, usaremos tambien otros dos filtros antes del filtro de bloqueo Daystar para quitar la luz que no vayamos a necesitar (aunque con un ancho de banda mucho más grande). Esto nos permite en particular quitar los infrarojos que podrían calentar y dañar piezas del telescopio o el propio filtro Daystar.

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• Primer filtro de protección IR

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• Segundo filtro de protección IR

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• Los dos filtros de protección IR montados

Atención: estos dos filtros NO constituyen una protección para el ojo humano. La luz del sol que atraviesa estos dos filtros es ampliamente suficiente para dañar el ojo en una fracción de segundo. Para poder observar el sol, debe haber correctamente instalado en el telescopio o la lámina AstroSolar o el filtro de bloqueo H-alpha.

La cámara de foto

Para la fotografía usando telescopio, más que una cámara de foto, lo que se suele usar es simplemente el chip de la cámara. El telescopio, con sus lentes, es el objetivo de nuestra cámara chip + telescopio.

La cámara que hemos de usar para la observación del sol ha de ser muy, muy rápida. El motivo es que queremos sacar una imagen del sol en un instante muy reducido de tiempo porque si esperamos más, la imagen se va a ver borrosa por los movimientos de aire en la atmósfera. A plena luz del sol, los movimientos de aire en la atmósfera son mucho más importantes que de noche. Son movimientos (generalemente ascendentes y descendentes) de masas de aire con distintas temperaturas. La velocidad de la luz depende del medio y en este caso depende de la temperatura del aire, por lo que al pasar la luz de un medio a otro, se produce un fenómeno llamado refracción. Los rayos de luz no son rectos y la imagen del sol siempre sale distorsionada. Como además las masas de aire se mueven, si el tiempo de exposición es largo, la imágen sale borrosa en vez de distorsionada, que es mucho peor.

Una imagen borrosa no tiene arreglo. Pero una imagen distorsionada, en cierto modo, si. En efecto, si en vez de sacar una única fotografía sacamos miles de ellas, todas distorsionadas de una forma distinta, la informática será capaz de seleccionar los patrones que se repiten en las miles de fotografías y que corresponden a una zona no distorsionada. En definitiva, lo que hacemos es sacar un vídeo de bastante mala calidad del sol, y el ordenador va a extraer una imagen del vídeo.

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• Cámara usada para sacar videos del sol

La cámara que usamos en Astro-Sun es capaz de sacar 164 imágenes por segundo a una resolución de 1936x1216. Las imágenes son descargadas inmediatamente mediante cable USB3.0 al disco duro de un ordenador portatil, el cual no tardaría en llenarse por mucha capacidad que tenga si nos despistamos y hacemos un vídeo largo. En unos pocos segundos, crearemos un vídeo de varios gigabits.

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• Impresión de pantalla de un video del sol realizado con nuestra cámara.

Como puede ver, el video es de mala calidad. Pero el ordenador podrá extraer una fotografía de mucha calidad de este vídeo.

Observe que la cámara que usamos es monocromática. Trabajamos en blanco y negro. Es normal ya que antes de la cámara hemos utilizado un filtro cuyo comentido era de seleccionar una longitud de onda muy precisa de la luz del sol. Detrás de este filtro, no tiene sentido hablar de colores. La cámara saca un vídeo en blanco y negro de un sol que se ve en rojo y negro. Lo que prima aquí es la velocidad. Y sí, los colores del sol que se ven en la portada de esta web son "ficticios". Ninguna tecnología sería capaz de sacar fotografías con detalles del sol con un color verdadero. Los detalles del sol siempre existen en una determinada longitud de onda, y por lo tanto siempre son monocromos.

Montura ecuatorial de fabricación propia

La inclinación del eje de la tierra respecto a una perpendicular al plano ecliptico es de 23°27'. A lo largo de las estaciones el angulo que hace el sol con el plano ecuatorial de la tierra oscila entre +23°27' y -23°27'. Un telescopio para la observación del sol, no necesita más que una amplitud de movimiento de +23°27' y -23°27' de declinación. Hemos aprovechado esto para construir una montura con menos declinación a cambio de mucho más rigidez. Dicha montura está equipada de motorización para realizar el seguimiento.

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• 3 vistas de arriba y una vista de izquierda del telescopio con su montura.

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• Telescopio con su montura en posición de observación.