Lunetas e Telescópios⁽¹⁾

Os desenvolvimentos da astronomia a partir do século XVII, assim com as descobertas feitas no século XX são fruto dos aperfeiçoamentos constantes dos meios de observação do céu. Com efeito, passados pouco mais de 300 anos da utilização da luneta, de poucos centímetros de diâmetro, por Galileu, os astrônomos têm atualmente a sua disposição enormes telescópios de diâmetros próximos de 10 metros. Ao mesmo tempo as observações astronômicas, que se limitavam ao visível, foram se expandindo a outros domínios da radiação eletromagnética, finalizando por conquistar o espaço com uma grande quantidade de sondas espaciais para melhor observar o céu e explorar o sistema solar.

Figure 1: Galileu inventou muitos dispositivos mecânicos, mas sua invenção mais famosa foi o telescópio em 1609 e com ele foi capaz de olhar para a lua, descobrir os quatro satélites de Júpiter, observar uma supernova, verifique as fases de Vênus, e descobrir as manchas solares.

Galileu e seu Telescópio (Luneta)

O primeiro instrumento de observação, outro que não o olho humano, foi a luneta astronômica. Formada por um conjunto de duas lentes, uma que concentra os raios luminosos provenientes de um objeto longínquo e outra menor que como uma lupa, permite observar as minúsculas imagens dos objetos formados no plano focal.

O interesse em tal instrumento inicialmente reside no fato de que a luneta aumenta a imagem de um objeto graças à combinação das lentes, permitindo que se observem planetas ou nebulosas em detalhe colocando-se em evidência as características invisíveis desses objetos a olho nu. Foi graças à luneta que Galileu descobriu desde os relevos lunares e as manchas solares até os satélites de Júpiter. O segundo interesse está na quantidade de luz coletada, maior que a do olho, pois ela é tão mais importante quanto maior for o diâmetro da objetiva. Foi graças a esse fato que Galileu pode colocar em evidência a enorme quantidade de estrelas existente na Via Láctea.

Uma vez evidenciado o interesse da utilização das lunetas, restava aumentar seu diâmetro a fim de aumentar sua resolução angular, que se traduz pela capacidade de ver os detalhes mais finos das imagens, e o poder de coletar grande quantidade de luz. Dos cinco centímetros de diâmetro que tinha a objetiva da luneta de Galileu, progressos técnicos permitiram que se chegasse a construir lentes de diâmetros cada vez maiores. Podemos citar, por exemplo, a luneta de 24 centímetros construída em 1847 no Observatório de Dorpat na Estônia e a de 38 cm construída em 1847, em Cambridge, nos Estados Unidos .

As maiores lunetas construídas tem diâmetros de 83 cm do Observatório de Meudon na França e de 1m como da luneta do Observatório de Yerkes.

Figura 2: A luneta astronômica consiste em uma combinação de duas lentes convergentes. A lente de maior distância focal é chamada de objetiva e a outra de ocular. Usando a imagem produzida pela objetiva como objeto da ocular ajustando a distância entre as lentes de tal forma a produzir uma imagem ampliada do objeto.

As Lunetas

Figura 3: Na parte superior a luneta do Observatório de Dorpat. Na parte de baixo o instrumento da Universidade de Chicago - Observatório de Yerkes. (E) O refrator Yerkes maior do mundo. Sua lente pesa 450Kg e seu enorme tubo de 19m, pesa aproximadamente 5,5 toneladas. (C) Luneta de duas lentes do Observatório de Meudon (França). (D) A grande cúpula de Meudon.

O progresso não foi maior devido às limitações tecnológicas insuperáveis. Em particular as enormes objetivas das lunetas se deformavam devido a seu próprio peso o que afetavam fortemente a qualidade de suas imagens. Por outro lado, basta lembrar as dificuldades em se produzir grandes blocos de vidro com pureza suficiente para se talhar o espelho para uma luneta. Esta dificuldade impunha condições extremas o que obrigava a construir enormes estruturas instrumentais para suportar o peso dessas objetivas a fim de não comprometer a estabilidade e, que por isso não viesse garantir boas observações. Essas dificuldades explicam o porquê tinha chegado o momento de se substituir as lunetas pelos telescópios.

Figura 3: Luneta do Observatório de Dorpat na Estônia. O edifício do observatório concluído em 1810 abrigou o maior refrator do mundo da época.