Telescópio

Um telescópio recolhe a luz de um objeto distante com uma lente ou um espelho e amplia a imagem que forma. Fabricantes de óculos dos Países Baixos fizeram os primeiros em 1608, e os instrumentos aperfeiçoados de Galileu mostraram montanhas na Lua no fim de 1609 e quatro luas a girar em torno de Júpiter em janeiro de 1610.

O que é

Um telescópio faz as coisas distantes parecerem mais próximas. O seu elemento principal, a objetiva, recolhe muito mais luz do que a pupila e forma uma imagem do objeto distante. Num refrator, a objetiva é uma lente na frente do tubo; num refletor, é um espelho curvo ao fundo; uma ocular mais pequena amplia depois essa imagem para o olho.

O instrumento da prancha é um dos dois telescópios de Galileu Galilei que chegaram até nós, guardado no Museo Galileo, em Florença. O tubo principal é feito de duas metades de madeira presas com fio de cobre e forradas a papel. Um encaixe curto na frente segura a objetiva, uma lente convexa com 51 mm de diâmetro e 1330 mm de distância focal; outro, atrás, segura a ocular, uma pequena lente côncava. O instrumento amplia 14 vezes e mostra apenas um campo de um quarto de grau, cerca de metade do diâmetro da Lua cheia.

Como funciona

A luz de uma estrela ou de uma torre distante chega como um feixe quase paralelo. A objetiva convexa desvia esse feixe para o fazer convergir para um ponto, o foco, que no telescópio de Galileu fica 1330 mm atrás da lente. Sozinha, a objetiva formaria ali uma imagem pequena e invertida.

O refletor de Newton substituiu a lente da objetiva por um espelho metálico curvo no fundo de um tubo curto; um pequeno espelho plano desvia a luz para o lado.

No esquema galileano, a ocular côncava interceta a luz convergente antes de esta chegar ao foco. Abre os raios o suficiente para os tornar de novo paralelos, mas agora viajam com ângulos maiores do que à chegada, e o olho vê o objeto maior e direito. A ampliação é a distância focal da objetiva a dividir pela da ocular, sem contar o sinal menos desta: 1330 mm a dividir por 94 mm dá cerca de 14.

Em 1611, Johannes Kepler propôs uma ocular convexa. O telescópio kepleriano dá uma imagem invertida, o que não incomoda um astrónomo, e um campo muito mais largo, e tornou-se o refrator astronómico habitual. Uma lente também desvia cada cor de modo ligeiramente diferente e rodeia os objetos brilhantes de franjas coloridas. Isaac Newton evitou o problema recolhendo a luz com um espelho côncavo, que reflete todas as cores da mesma maneira.

Como construir

Um telescópio galileano como o de Galileu precisa de duas lentes e de um tubo com cerca de um metro.

Escolher as lentes. Para a objetiva, uma lente convergente de cerca de +1 dioptria (1000 mm de distância focal) e 40 a 50 mm de diâmetro; uma lente simples serve, e um dupleto acromático de um fornecedor de ótica dá uma imagem mais nítida. Para a ocular, uma lente divergente de cerca de −10 dioptrias (−100 mm de distância focal) e 20 a 25 mm de diâmetro. Este par amplia 1000 ÷ 100 = 10 vezes.

Fazer o tubo. As lentes devem ficar a cerca de 900 mm uma da outra: a distância focal da objetiva menos a da ocular, tomada sem o sinal menos. Use dois tubos de cartão ou de plástico que deslizem um dentro do outro, para acertar o comprimento em alguns centímetros. Pinte ou forre o interior de preto mate para evitar reflexos.

Montar as lentes. Segure a objetiva na extremidade da frente entre dois anéis de cartão ou madeira, bem perpendicular ao tubo. Coloque a ocular numa tampa curta na extremidade de trás, com o lado côncavo virado para o olho.

No quarto crescente, picos iluminados para lá da linha de sombra mostraram a Galileu que a Lua tinha montanhas.

Focar e observar. Apoie o tubo em algo firme, um tripé fotográfico ou uma vedação, e faça deslizar os tubos até uma chaminé distante ficar nítida. À noite mostra as crateras da Lua e, numa noite calma, as quatro maiores luas de Júpiter.

Segurança. Nunca aponte um telescópio nem qualquer lente para o Sol, nem por um instante nem ao pôr do sol, e nunca o deixe onde uma criança o possa fazer: a luz solar concentrada pode danificar o olho de imediato e para sempre, e pode incendiar o tubo. Para olhar o Sol através de um telescópio é preciso um filtro feito para esse fim, que cubra toda a abertura da frente, bem preso, verificado sempre quanto a riscos e furos e usado segundo as instruções do fabricante. Os óculos de eclipse e os filtros que se enroscam na ocular não protegem atrás de um telescópio.

História e evolução

A 2 de outubro de 1608, Hans Lipperhey, fabricante de óculos de Middelburg, pediu aos Estados Gerais, na Haia, uma patente para um instrumento que deixava ver as coisas distantes como se estivessem perto. Jacob Metius, de Alkmaar, apresentou um pedido semelhante algumas semanas depois, outros reivindicaram também a ideia e a patente foi recusada. Não sobrevive nenhum telescópio desses primeiros fabricantes; o de Lipperhey ampliava provavelmente umas três vezes.

Júpiter e as suas quatro grandes luas ficam quase numa linha; em janeiro de 1610, Galileu viu-as mudar de lugar de uma noite para a outra.

A notícia do «óculo holandês» espalhou-se depressa. Em Inglaterra, Thomas Harriot já usava um instrumento de seis vezes no verão de 1609, e em Pádua Galileu, que talhava as suas próprias lentes, construiu um óculo de três vezes no verão de 1609 e apresentou um de oito ao Senado de Veneza em agosto. No outono chegava a umas vinte vezes; as fontes divergem sobre se estudou primeiro a Lua com esse instrumento ou com um mais fraco. O seu segundo telescópio conservado amplia 21 vezes. Em março de 1610, o seu pequeno livro Sidereus Nuncius descreveu montanhas na Lua, inúmeras estrelas na Via Láctea e quatro luas em órbita de Júpiter. O nome telescópio foi proposto em 1611 pelo príncipe Federico Cesi, fundador da Accademia dei Lincei.

Os astrónomos construíram depois refratores cada vez mais compridos para reduzir a desfocagem das cores. Chester Moore Hall fez por volta de 1733 objetivas acromáticas de dois tipos de vidro, que só se generalizaram quando John Dollond as começou a produzir no fim da década de 1750. O refletor de Newton, concebido em 1668 e apresentado numa segunda versão à Royal Society na passagem de 1671 para 1672, serviu de modelo aos telescópios de espelho que William Herschel construía com as próprias mãos; com um deles descobriu o planeta Úrano em 1781.