Como construir uma Montagem Dobsoniana

O projeto desta vez é a construção de uma montagem dobsoniana para um telescópio refletor newtoniano com abertura de 150mm e distância focal de 1200mm. Geralmente esta é a primeira montagem que o astrônomo amador tem contato, por ser bastante intuitiva e de manuseio extremamente fácil, é também a mais popular. 

Apesar de eu ter começado com montagens equatoriais (verdade, fiz o caminho inverso), eu decidi construir tal montagem para aplicá-la em um projeto social que iniciarei neste ano levando o telescópio às praças e escolas da pequena cidade do interior de Goiás na qual resido.

A matéria-prima desta montagem é a madeira, ou compensados de madeira, então resolvi reaproveitar um velho sapateiro que eu tinha em casa como fornecedor da matéria-prima necessária.

Transformação!

Inicialmente a melhor coisa a se fazer é MEDIR e PLANEJAR antes de cortar ou comprar algo. A primeira medida a ser aferida é o centro de gravidade do OTA (Optical Telescope Assembly) "tubo do telescópio". Para fazer isto coloque o tubo completo (com espelhos, focalizador, buscadora e ocular com massa mediana) sobre um ponto no qual o OTA fará um movimento similar a uma gangorra, altere o ponto de apoio até encontrar a posição de equilíbrio, depois afira a distância deste ponto até a extremidade do tubo onde está instalada a célula do espelho primário. Esta medida servirá de base para definirmos a altura da montagem.

Após fazer as devidas aferições e desmontar o móvel, bem como esboçar em papel quais partes deverei cortar, fiz os cortes iniciais utilizando uma serra circular manual, que é a ferramenta ideal para fazer cortes retos.

Cortes com a serra circular.

Optei por iniciar a montagem pelo berço do OTA, que no meu caso consiste em um cubo no qual o OTA passará através dele. Considerando que o diâmetro externo do tubo é de 20cm, então a distância interna entre as paredes do berço deverá possuir tal medida também. Realizei os cortes de quatro peças iguais e, utilizando um gabarito 90 graus, fixei todas elas formando um caixote sem fundo.

Gabaritos ajudam bastante.

Cortes da base, fixei as peças para que os cortes fossem espelhados.

Corte da base de movimento  azimutal.

Montagem da base.

Novamente utilizando gabaritos.

Aqui a montagem já está bem encaminhada, notem que já temos o berço do telescópio e a base montados. Utilizei dois caps de cano hidráulico 60mm como rolamentos para o movimento de altitude.

Falta o acabamento...

Detalhe da base de giro, reaproveitei os pés de plástico da base do móvel e coloquei um revestimento de borracha em cada um para aumentar o atrito com o solo.

Sequência de montagem das peças.

Um detalhe interessante na foto abaixo é que aproveitei os puxadores das portas do móvel como alças, que são muito úteis para transportar a montagem.

Montagem pronta sem o OTA.

Sistema que criei para travar a posição do OTA no berço,
há internamente uma placa de alumínio que empurra o OTA
evitando danificar o tubo com o parafuso da manopla.

Os movimentos ficaram bem suaves e com atrito residual suficiente para manter o telescópio estável. O custo foi insignificante, pois foi necessário comprar apenas dois caps, alguns parafusos e o vinil branco para revestir o compensado de madeira.

Um aspecto interessante deste projeto foi o reaproveitamento de algo que possivelmente iria parar no lixo e que agora foi transformado em um instrumento que propiciará oportunidades a diversas pessoas que nunca tiveram a possibilidade de observar o Universo através de um telescópio.

Abraços a todos!

Montagem Equatorial Libra

Montagem Equatorial Libra

Montagem Equatorial Libra

Sempre digo que uma das principais vantagens de projetar os próprios equipamentos é a possibilidade de aprimorá-los. Ao passo que surge uma nova idéia, ou mesmo que se identifique uma deficiência, é possível providenciar novas soluções capazes de impulsionar o desempenho.

Um projeto como esse demanda muita criatividade e persistência, principalmente no meu caso que resido numa pequena cidade do interior de Goiás, conseguir as peças necessárias é um desafio, pois exige muito tempo de procura e custa muito caro. O monitoramento do custo do projeto é feito continuamente, afinal não é interessante que ele custe muito mais do que um produto comercial equivalente.

Em 4 de novembro de 2012 eu publicava neste blog a primeira versão da minha montagem equatorial, o projeto original funcionou bem, porém contava com algumas deficiências que dificultariam a prática da astrofotografia de céu profundo, que é o principal objetivo do equipamento em questão.

No dia 1º de junho de 2013 algumas modificações foram feitas a fim de minimizar tais deficiências e corrigir algumas falhas do projeto original; o ponto negativo desta reconfiguração foi a substituição dos motores unipolares de 200 passos por motores bipolares de 48 passos, tal mudança foi necessária porque a redução secundária do projeto inicial possuía uma considerável folga no acoplamento com os motores de 200 passos, já os motores de 48 passos possuíam uma redução original de 120:1 que funcionava muito bem. Com esta redução tão elevada a montagem perdeu bastante em termos de velocidade, conseguindo apenas 16x em slew, portanto isto deveria ser revisto logo.

Para conseguir fazer o upgrade desejado precisei investir em polias sincronizadas, porque foi a melhor maneira que encontrei de transmitir a rotação do motor para os eixos da montagem, bem como produzir a redução secundária necessária. As polias sincronizadas além de serem bem eficientes na transmissão, são também muito versáteis na sua instalação.

Polias sincronizadas encomendadas especificamente para a Montagem Libra.

O objetivo era conseguir a redução total (primária x secundária) em torno de 1000:1, então considerando que a coroa do eixo polar possui 244 dentes (244:1), instalei um par de polias cuja relação é de 4:1, portanto: (244 x 4) = 976:1 (algo bem próximo do objetivo). Já no eixo de declinação ficou assim (144 x 6) = 864:1.

Par de polias sincronizadas instaladas no eixo DEC.

A seguir listo todos os itens que foram corrigidos:

• Instalação dos motores de 200 passos e polias sincronizadas;
• Instalação de suportes completamente ajustáveis aos sem-fim de ambos os eixos;
• Correção do ângulo das pernas da base e acréscimo no tamanho para melhorar a estabilidade;
• Instalação de niveladores nas pernas da base;
• Instalação de espaçadores na base do dovetail;
• Correção da folga entre a montagem e o pilar;
• Eliminação dos freios;
• Substituição de todos os parafusos de aço comum por parafusos inoxidáveis;
• Eliminação da folga entre os eixos e correção da ortogonalidade;

Agora demonstro em fotos as principais alterações:

Eixo A.R.

Como era o eixo de ascensão reta...

Como ficou.

Suporte do sem-fim AR totalmente regulável e rígido.

Eixo DEC

Como era...

Como ficou.

Suporte do sem-fim DEC totalmente regulável e rígido.

Parafuso de ajuste de tensão da correia dentada.

Parafusos

Como era...

Como ficou com os parafusos inoxidáveis.

Comparação do material.

Pilar

Como era...

Como ficou.

Enfim, agora o próximo passo é esperar por céus limpos para colocar o equipamento em campo e testar a sua verdadeira capacidade. Assim que possível publicarei os resultados neste blog.

A partir de agora considero o status do projeto desta montagem como finalizado, portanto decidi chamá-la de Montagem Equatorial Libra.

Agradeço pela visita e leitura!

O sinal digital de TV nas cidades do interior

Foto tirada pelo autor.

O sinal de TV digital trouxe vários benefícios para o entretenimento domiciliar, dentre eles temos alta definição de imagem, redução/eliminação de ruído, portabilidade, interatividade, e mais alguns. O salto de qualidade é impressionante, tanto em relação à imagem quanto ao som.

No entanto, nem só de luz se faz o Universo, quem não reside nos grandes centros urbanos não terá à disposição o sinal digital terrestre e deverá captar o sinal através do DTH (Direct To Home) via antena parabólica e receptor digital (o que é o meu caso).

A TV digital nos trouxe algumas novidades, tal como o fato da maior emissora aberta do país codificar o seu sinal digital para que apenas determinados tipos de aparelhos homologados por ela sejam capazes de receber o sinal em alta definição, de acordo com ela tal medida se faz necessária para proteger as repetidoras locais.

Contudo, para mim, o caso mais difícil de entender é o da TV Cultura, que é o canal preferido aqui em casa porque possui bons jornais informativos e boa programação infantil. O meu descontentamento com esta emissora tem início no começo de 2.015 quando ela desligou o seu sinal analógico do satélite StarOne C2 (uma das primeiras a fazer isso), transmitindo apenas o sinal digital em HD (High Definition) através do satélite StarOne C3. A partir do dia 28 de julho do mesmo ano ela transferiu o sinal para o satélite Intelsat 11, que está repleto de canais codificados exclusivos para assinantes Sky e mais alguns canais abertos em língua espanhola, sendo que no satélite anterior (C3) há vários canais brasileiros abertos.

Anteriormente captando-se o sinal analógico do satélite StarOne C2 era possível sintonizar 32 dos principais canais abertos FTA (Free To Air). Hoje, com o sinal digital, para sintonizar ESTES MESMOS 32 canais faz-se necessário no mínimo quatro antenas parabólicas apontadas para quatro satélites diferentes!

Cito ainda que a migração do sinal analógico para o digital pode não ser tão suave quanto se imaginava. No momento em que você, que vive no interior do país e assiste televisão através de uma antena parabólica com receptor analógico, resolver substituir este último por um receptor digital full HD, prepare-se para perder alguns canais habituais e conhecer outros novatos na sua grade de costume (ou então instale as quatro antenas, conforme citado anteriormente, para ter aqueles 32 saudosos canais).

Por fim, há uma última opção ainda mais cruel: contrate uma operadora de TV paga cujos pacotes básicos resumem-se nos canais que você tinha anteriormente no sinal analógico e totalmente gratuitos, mas que agora você vai pagar para tê-los com a qualidade digital e com uma única minúscula antena!

O leque da gratuidade vai se fechando cada vez mais...

Logo publicarei um artigo sobre como explorar satélites de TV com canais livres.

Construção de um Observatório Astronômico Compacto - Parte 2

Projeto inicial em 3D.

A previsão de prazo para a publicação da segunda etapa era de uma semana, porém ocorreu um atraso de três semanas devido ao meu envolvimento com outros projetos e também por conta de compromissos profissionais. Peço desculpas aos seguidores do blog e prometo também disponibilizar neste espaço os demais projetos paralelos a este que estou encaminhando e que considero bem interessantes à astrofotografia amadora.

Há algumas semanas relatei aqui a construção do píer no artigo Construção de um Observatório Astronômico Compacto - Parte 1, agora, na parte 2 do mesmo artigo, apresentarei os passos para a construção da casinha que abrigará todo o equipamento. Inicialmente o projeto previa o uso de trilhos de madeira, enquanto que toda a estrutura ficaria apoiada em rolamentos sobre os trilhos, contudo, durante o desenvolvimento do projeto verifiquei que este sistema exigiria muito mais trabalho e que o observatório ficaria limitado ao espaço dos trilhos.

Então resolvi adaptar ao projeto a instalação de quatro rodinhas emborrachadas para movimentar o observatório sobre o gramado, destarte, enquanto o telescópio fica livre ao céu, o operador pode ficar abrigado dentro do próprio observatório protegido contra o frio e o sereno da noite.

Visando otimizar o projeto e diminuir a massa final do observatório (afinal ele deverá ser leve para ser movimentado sem muito esforço), decidi encomendar a 'espinha dorsal' a um serralheiro de minha confiança para que seja feita em metal, o que antes era previsto uma estrutura de madeira maciça. Vejam o resultado:

Espinha dorsal da casinha em aço.

A próxima etapa resume-se na cobertura da estrutura metálica com a madeira (placas de forro paulista), a madeira foi fixada no metal através de rebites e arruelas, o processo, em síntese, é medir, cortar, posicionar, perfurar e rebitar cada peça. As imagens seguintes mostram o processo:

Optei por instalar duas portas (construí-las foi uma das etapas mais trabalhosas da construção).

Após a instalação das portas o próximo passo é colocar o telhado, mas antes dele instalei duas placas de isopor para promover o isolamento térmico no interior do observatório e assim proteger o equipamento do calor do dia e o operador do frio da noite (o resultado na prática foi ótimo!). No detalhe vemos também um dos dutos de ventilação que existem nos dois lados para que haja correntes de ar no interior do observatório ajudando a eliminar a umidade interna.

Apliquei verniz copal na madeira e pintei o telhado na cor branca (acabamento para mim é fundamental!).

Por fim, instalei também uma mesinha retrátil no interior do observatório para colocar o computador, uma pequena plataforma externa para receber a parte de controle da montagem e uma abertura móvel em uma das laterais para passar os cabos.

Mesinha retrátil para o computador (centro) e abertura lateral para passar os cabos (direita).

Plataforma externa para os controles da montagem.

Telescópio abrigado no interior do observatório.

Trava para manter a porta na posição correta ao ser aberta e não esbarrar no telescópio.

Alguns detalhes.

Observatório aberto.

Telescópio guardadinho e bem abrigado.

Enfim, por aqui encerro o artigo sobre a construção do mini observatório. Na próxima semana irei apresentar alguns resultados iniciais obtidos através desta conquista e também as vantagens de um local fixo, principalmente no que se refere ao alinhamento polar da montagem equatorial.

Abraços!

Construção de um Observatório Astronômico Compacto - Parte 1

À medida que adquirimos experiência com o telescópio nos tornamos mais exigentes e mais seletivos com a forma na qual aplicamos o nosso tempo. A montagem, geralmente, deixa de ser aquela azimutal básica, para se tornar uma equatorial; o acompanhamento dos astros deixa de ser feito manualmente para ser motorizado; aquela luneta carregada de aberrações óticas é substituída por outro telescópio de melhor qualidade ótica; passamos a documentar as observações, a fazer imagens e até mesmo pesquisas científicas.

No meu caso em específico, após alguns anos observando o firmamento, passei a registrá-lo também em imagens feitas com uma câmera digital semi-profissional acoplada ao telescópio. Para isso necessito de uma montagem equatorial alinhada com o eixo de rotação da Terra que me permita realizar fotos de longa exposição sem rastros e borrões. Quanto maior a precisão que eu obtiver com o acompanhamento sideral, mais fácil será obter fotos de melhor qualidade.

Para obtermos mais precisão no acompanhamento sideral é necessário refinar o alinhamento entre o eixo polar da montagem equatorial e o eixo de rotação da Terra (linha norte-sul geográfica). O alinhamento preciso exige mais tempo para ser atingido, pois utilizamos o Método da Deriva que calibra os ajustes através de mínimos deslocamentos observados num dado período de tempo. Em média, para um processo com o mínimo de aceitabilidade, eu necessito de duas horas para montar e alinhar o meu telescópio e assim deixá-lo pronto para a sessão de astrofotografia.

Uma maneira de poupar este tempo é deixar o telescópio em uma estação fixa alinhado permanentemente com o pólo sul celeste, para isso faz-se necessário uma estrutura que proteja o equipamento das intempéries naturais (sol, chuva, poeira, ventos). Tal estrutura se materializa na forma de um pequeno observatório astronômico que acomodará o telescópio e permitirá a abertura total ou parcial do teto da instalação.

O primeiro passo para a construção do observatório é o píer (pilar) sobre o qual o telescópio será instalado de forma definitiva. Há quem possua o observatório e que mantenha o telescópio em seu interior sobre o mesmo tripé fornecido no ato da compra, porém, eu, particularmente, defendo a construção de um píer porque ele se apresenta muito mais estável do que os tripés mais comuns fornecidos pelo mercado e ocupam uma área muito menor no interior do observatório, além disso, ele facilita muito a vida de quem vive em regiões de baixas latitudes (<20°) pois não possuem o incômodo do eixo de DEC esbarrando em uma das pernas do tripé.

Inicialmente devemos selecionar o local onde será construído o píer, de preferência que tenha o pólo sul celeste acessível e uma boa área de visibilidade da abóboda celeste. Recomendo que se faça uma pequena sapata de concreto em volta do píer para garantir maior estabilidade também (sou bem detalhista sim), desta forma, selecionei uma área de 0,5 mt quadrado que receberá o píer no centro. 

Área de 0,5 mt quadrado marcada para iniciar os trabalhos.

O próximo passo é furar o solo no centro da área selecionada, no meu caso que uso telescópio refrator cujo foco é feito na parte posterior do tubo, necessito que o píer seja mais alto sendo 1,00 mt de altura e 0,80 mt de profundidade.

Retirada do gramado.

Cavidade com 0,80 mt de profundidade sendo conferida pela minha assistente.

Molde para a sapata de concreto.

Cano PVC de 150mm com 1,80mt de comprimento e armação de ferro (treliça) com o mesmo comprimento.

O uso de um prumo é altamente recomendável para conferir o alinhamento do píer garantindo a sua perpendicularidade.

Gabarito de madeira com 3 barras roscadas (0,5" e 0,50 mt de comprimento) com chumbadores em uma das extremidades.

O gabarito posiciona as barras a 120°.

Estrutura sendo montada e preparada para receber o concreto.

Espaçadores para manter o tubo no local correto.

Interface em tecnil feita especificamente para o cabeçote da montagem EQ5.

Após dois dias curando, retirei o molde de madeira.
A montagem ficou perfeitamente acoplada ao píer.

Píer concluído e perfeitamente estável. O próximo passo será a construção da casinha móvel para abrigar o telescópio.

A segunda e última parte será publicada na próxima semana.

Abraços!