Rifrattore acromatico Skywatcher 120-1000

di Raffaello Braga

INTRODUZIONE

Rifrattori acromatici fino a 15 cm di diametro sono presenti sul mercato italiano da almeno un quindicina d’anni, quasi tutti di produzione cinese. Per limitare l’aberrazione cromatica residua i rifrattori devono avere un rapporto focale non troppo aperto in relazione al diametro, e questo comporterebbe una lunghezza e un ingombro del tubo che oltre i 10 cm di apertura diverrebbero eccessivi. Accettando qualche compromesso, però, è possibile costruire strumenti di apertura generosa ma ancora perfettamente gestibili sulle montature più diffuse, tipo la EQ5 e la EQ6. Il 15 cm, ad esempio, è tipicamente un f/8 nella sua massima estensione, ma scende a f/5 in quella più corta dedicata all’osservazione di ampi campi stellari o di panorami terrestri.

Recentemente, tuttavia, abbiamo assistito a un rinnovato interesse per gli acromatici “lunghi”, non solo artigianali o semiartigianali (vedi gli Istar), di nuova concezione o riproduzioni di strumenti d’epoca, ma anche di produzione industriale: almeno un paio di costruttori cinesi, infatti, propongono dei 102 mm f/11 e dei 127 mm f/9.4: non tanto lunghi quanto i rifrattori del recente passato, quando il 4 pollici era tipicamente un f/15, ma non molto diversi. Synta, invece, attraverso il marchio Skywatcher, prosegue nella politica di contenimento della lunghezza focale, questo perché avendo sviluppato da tempo una linea di apocromatici ED di buona fattura e di costo contenuto non vede probabilmente alcun motivo di mettere in produzione degli acromatici “long focus” che finirebbero per avere poco mercato.

Ecco dunque che il 120 mm lo troviamo ancora con una focale massima di 1000 mm, la stessa del diffusissimo 102 mm f/10, uno strumento quindi ancora compatto e leggero, trasportabile e facilmente gestibile, però con un diametro più interessante e che un tempo sarebbe stato considerato un punto d’arrivo per l’astrofilo esperto. Ma quali sono le prestazioni di un rifrattore di 12 cm a f/8.3, quindi ancora piuttosto “aperto” per essere un Fraunhofer ? Per togliermi la curiosità (non che non l’avessi già fatto in passato con strumenti analoghi, ma i tempi cambiano…) ho esaminato allora il rifrattore acromatico Skywatcher 120-1000, uno strumento già ben affermato e che ha conosciuto un discreto successo commerciale.

 

IMBALLAGGIO

Qualcuno mi ha fatto notare che nelle mie prove di strumenti non descrivo mai l’imballaggio. Se devo essere sincero mi è sempre sembrato un dettaglio irrilevante, tuttavia accolgo volentieri la critica e allora ecco le dimensioni del cartone che accoglie l’ottica intubata: 123 x 23 x 23 cm, all’interno del quale troviamo un altro cartone per il tubo e uno più piccolo per gli accessori. Il tubo è avvolto come una mummia in un lungo sacco di cellophane e in un rotolo di carta velina, trattenuti dagli anelli stringitubo, e attorno al paraluce troviamo inoltre un giro di plastica da imballaggio che serve a proteggere la cella dagli urti più violenti.

 

L'ottimo imballaggio del tubo ottico

L’ottimo imballaggio del tubo ottico

 

TUBO OTTICO

Il rifrattore ha la solita livrea dei Black Diamond, ormai conosciutissima. Il tubo è lungo esattamente un metro, largo 11 cm (l’obiettivo si trova all’estremità di una cella svasata che termina con un diametro maggiore) e il peso complessivo è di poco inferiore a 6 kg senza cercatore. Lo strumento si può perciò gestire su una EQ3-2 o Celestron CG4, almeno visualmente, però si comincia ad apprezzare una maggior stabilità solo su una EQ5, e se proprio non vogliamo veder vibrare le immagini a ogni bava di vento allora si impone una EQ6 o, meglio, una Celestron CGEM, previo adattamento della barra “tipo Vixen” in dotazione. Per il bilanciamento, considerando l’uso di accessori pesanti, occorrono uno o più contrappesi per complessivi 5 kg.

Il grande paraluce ha un diametro di 14.2 cm e si innesta sulla cella semplicemente a pressione, il che ne consente facilmente la rimozione in caso di trasporti (ma allora l’obiettivo deve essere protetto in qualche altro modo). Il tappo ha un foro centrale da 5 cm di diametro per l’osservazione del Sole col metodo della proiezione o con il filtro da avvitare all’oculare, ma il produttore non fornisce e non ha in catalogo né uno schermo da fissare al tubo né il suddetto filtro. Quest’ultimo è poi intrinsecamente pericoloso e quindi da evitare in ogni caso, quindi il foro è semplicemente inutile, anche perché un rifrattore di questo diametro fornisce immagini dettagliatissime della fotosfera solare usando un prisma di Herschel o un filtro a piena apertura, e quindi non sussiste alcun motivo per diaframmare la pupilla d’entrata.

All’altra estremità del tubo troviamo un riduttore per portare il diametro del tubo a quello del blocco fuocheggiatore, che è a pignone e cremagliera con un’escursione di 13.4 cm, purtroppo insufficiente a mettere a fuoco in visione diretta. Il movimento del tubo mobile è risultato moribidissimo e regolare ma era presente un gioco che ho eliminato regolando il serraggio. E’ presente una vite per bloccare il tubo quando lo strumento è puntato in alto e il peso degli accessori potrebbe farlo slittare. Le due manopole gommate sono risultate molto comode da utilizzare ma la messa a fuoco ad alto ingrandimento è un po’ critica e sarebbe stato preferibile avere una demoltiplica.

Nonostante il diametro generoso per un rifrattore, il tubo è ancora compatto e ben gestibile. Personalmente avrei preferito un tubo di colore chiaro.

Nonostante il diametro generoso per un rifrattore, il tubo è ancora compatto e ben gestibile. Personalmente avrei preferito un tubo di colore chiaro, il nero può pregiudicare le osservazioni diurne se il telescopio è esposto al Sole.

L’estremità del tubo fuocheggiatore ha un portaoculari da 2 pollici con un riduttore a T2 e 1.25. La presa è solida ma migliorabile con qualche accessorio da acquistare a parte (vedi oltre).

Il fuocheggiatore a pignone e cremagliera Una soluzione che sta tornando di moda dopo l'imperversare dei Crayford) svolge egregiamente il proprio dovere. E' possibile regolare la resistenza allo scorrimento ed eliminare eventuali giochi.

Il fuocheggiatore a pignone e cremagliera (una soluzione che sta tornando di moda dopo l’imperversare dei Crayford) svolge egregiamente il proprio dovere. E’ possibile regolare la resistenza allo scorrimento ed eliminare eventuali giochi.

L’interno del tubo mostra un’ottima opacizzazione e tre diaframmi a bordo tagliente il cui foro è risultato lievemente più largo del necessario, ma almeno così lo strumento non corre il rischio di una diaframmatura indesiderata, un problema che invece affligge altri strumenti, soprattutto a focale cortissima.

Ottima l'opacizzazione e la realizzazione dei diaframmi interni.

Ottima l’opacizzazione e la realizzazione dei diaframmi interni.

 

OBIETTIVO

L’obiettivo è un doppietto acromatico spaziato in aria da un anello. All’esame col cartoncino e il Cheshire l’ottica è risultata perfettamente collimata, il che è un bene visto che a differenza del cugino Celestron 120/1000 Omni XLT (purtroppo non più in produzione) qui la cella non è registrabile. Il trattamento antiriflessi e i vetri sono apparsi perfettamente uniformi e omogenei.

L'obiettivo, non collimabile ma risultato centrato, è spaziato tramite uno spessore anulare e mostra un marcato trattamento antiriflessi.

L’obiettivo, non collimabile ma risultato centrato, è spaziato tramite uno spessore anulare e mostra un marcato trattamento antiriflessi.

L’aberrazione cromatica di un obiettivo come questo viene di solito valutata tramite un indice (CA, Chromatic Aberration Index) che si ottiene dividendo il rapporto focale per il diametro dell’obiettivo in pollici e che esprime in modo indiretto la dimensione della macchia generata dalla luce non focalizzata. Perché l’aberrazione cromatica possa essere considerata trascurabile e non alterare significativamente le prestazioni teoriche dell’obiettivo, questo indice deve essere maggiore o uguale a 3, criterio detto di Sidgwick. Un criterio ancora più stringente, quello di Conrady, richiede che l’indice debba essere maggiore di 5, ma questo criterio è oggi considerato troppo stringente e non è soddisfatto da nessun rifrattore commerciale eccetto i più piccoli. Il telescopio esaminato, avendo un rapporto focale di f/8.3, ha un indice di 1.76, e sarebbe perciò ben al di sotto del minimo tollerabile anche secondo Sidgwick, e a dire il vero quasi tutti i rifrattori acromatici commerciali, per non parlare di quelli professionali costruiti nel XIX secolo, sarebbero dei “fuorilegge” da questo punto di vista. Tuttavia ci sono alcuni fattori che in pratica ci permettono di usare questi strumenti senza storcere troppo il naso, tra cui la minore sensibilità dell’occhio ai colori non focalizzati rispetto al giallo-verde, il colore per cui l’obiettivo fornisce il fuoco migliore. C’è poi la tolleranza personale verso la presenza dello spettro secondario, tolleranza che varia da individuo a individuo, e quindi la propensione ad accettare un po’ di colore spurio se questo significa disporre di uno strumento meglio gestibile; c’è la possibilità di ridurre o eliminare lo spettro tramite filtri di contrasto (vedi oltre) e infine se lo scopo dello strumento è l’osservazione delle stelle doppie il fatto che sia un acromatico, anche un po’ aperto, non è per nulla svantaggioso. Naturalmente ci sono dei limiti oltre i quali lo spettro secondario diviene davvero ingestibile ad alto ingrandimento, e questo è il caso ad esempio dei 150 mm f/5. Secondo English (Choosing and Using a Refracting Telescope, p.25 e la discussione sul forum di Binomania e Astrotest http://www.binomania.it/phpBB3/viewtopic.php?f=43&t=202) per un 120 mm il limite si colloca ad un valore di CA di circa 1.1, al di sotto del quale nemmeno i filtri di contrasto sono efficaci.

Nella prova sul cielo descritta nel seguito ho trovato l’aberrazione cromatica perfettamente tollerabile anche senza filtri nella maggior parte dei casi, ma come dicevo sopra questa attitudine alla tolleranza dipende largamente dalle preferenze e dall’esperienza personale: chi ha sempre osservato attraverso strumenti privi di cromatismo come i riflettori, ad esempio, di solito fa più fatica ad accettarne la presenza e tende maggiormente a considerarla un “difetto”, e ci sono anche persone per il quale essa è assolutamente intollerabile. Chi invece è sempre stato abituato ai rifrattori, soprattutto chi osserva abitualmente le stelle doppie, è più disposto a tollerare lo spettro secondario e, anzi, può trovarlo persino gradevole.

STAR TEST

Per valutare la qualità dell’ottica ho scelto Procione, Alfa Canis Minoris, osservata in visione diretta usando una prolunga per poter mettere a fuoco. In generale  prima di esaminare l’immagine di diffrazione occorre inserire nel percorso ottico un filtro verde o giallo-verde, nel mio caso ho scelto un Lumicon W11. Questo perché i rifrattori con acromatismo di tipo CF vengono ottimizzati dal progettista per dare la miglior correzione in una regione molto ristretta dello spettro visibile attorno ai 555 – 560 nm, e omettendo il filtro l’immagine della stella viene offuscata dalla luce non focalizzata e può portare a valutazioni errate sulla qualità dell’ottica. Secondo Suiter (Star Testing Astronomical Telescopes, 2nd ed., p. 250) questo accorgimento dovrebbe essere adottato con tutti i telescopi, compresi i riflettori puri.

Un’occhiata alle recensioni di telescopi presenti sul web, molte delle quali eseguite da astrofili inesperti, rivela che l’ingrandimento a cui effettuare lo star test è quasi sempre una variabile indipendente, basta che sia alto: ho letto di rifrattori da 10 cm testati a più di 300 ingrandimenti. Secondo Suiter, invece, (ibid., pp. 17-18) l’ingrandimento ottimale per eseguire lo star test non è il massimo teorico o un ingrandimento superiore ma un ingrandimento attorno al numero di millimetri di diametro dell’obiettivo, in questo caso 120x. Tanto per essere più realista del re, però, ho deciso di usare 167x.

Le immagini extrafocale  e intrafocale di Procione, come dicevo, hanno mostrato un’ottica ben corretta, priva di astigmatismo in asse (la maledizione di tanti rifrattori,  sia economici sia costosi) con un residuo di sferica perfettamente tollerabile e un accenno di errore zonale appena all’interno della periferia dell’obiettivo, non proprio sul bordo quindi. Gli anelli erano meglio definiti in intrafocale che in extrafocale, dove tendevano a formare un disco più uniforme, ma chi ha esperienza di rifrattori sa bene che questo aspetto è caratteristico anche di tanti costosi apocromatici. Anche lo sferocromatismo è apparso di entità più che tollerabile. Ad ogni buon conto l’immagine di diffrazione a fuoco (questa volta sì molto ingrandita per poterla esplorare in dettaglio) era costituita da un disco di Airy perfettamente rotondo circondato da due anellini (il secondo visibile a tratti) con pochissima luce diffusa, un’immagine dunque assolutamente regolare indice di una buona lavorazione ottica nonostante lo strumento sia prodotto in grande serie.

Togliendo il filtro, il test per il cromatismo ha mostrato in intrafocale la formazione di un orlo magenta e in extrafocale un orlo verde e un centro di colore blu-azzurro, e l’immagine era “annegata” nella luce dispersa a causa dell’aberrazione cromatica.

Il limite di Rayleigh a 555 nm di questo obiettivo è di 1.17 secondi d’arco. Per verificarlo il cielo invernale offre su un piatto d’argento la 52 Orionis, costituita da due stelle di sesta grandezza separate da 1 secondo d’arco, pari all’85% del suddetto limite: a 281x la doppia mostrava dunque due dischi leggermente compenetrati a formare un “otto” schiacciato, esattamente ciò che mi aspettavo di vedere (cfr. P. Couteau, L’observation des etoiles doubles visuelles, Cap. II, Tableau I).

Definita, univoca e facile da raggiungere, infine, la posizione di fuoco per tutti gli oggetti osservati.

Il rifrattore sul mio balcone cittadino. La montatura è costituita dalla mia vecchia Vixen GP che si è mostrata adeguatissima, abbastanza adeguata. In presenza di vento le oscillazioni del tubo fanno però desiderare almeno una EQ6.

Il rifrattore sul mio balcone cittadino. Qui la montatura è una vecchia Vixen GP che si è dimostrata adeguata. In presenza di vento le oscillazioni del tubo fanno però desiderare qualcosa di più robusto, e infatti con la mia CGEM le cose migliorano notevolmente, soprattutto quando si usano accessori pesanti.

 

ALTA RISOLUZIONE

Il mio primo target è stato Giove a 180x, purtroppo non più nel suo pieno fulgore approssimandosi ormai la congiunzione eliaca. Aspettando pazientemente gli istanti di minore turbolenza atmosferica ho potuto apprezzare una bella immagine, nitida e contrastata nonostante il cromatismo, con cinque bande sul disco ed evidenti irregolarità nella SEB e condensazioni nella NEBn, nel complesso una visione migliore rispetto a quella fornita da un Maksutov da 127 mm e paragonabile a quella di un 150 mm la quale era però singolarmente più disturbata.

Bella anche Venere, sulla cui coltre nuvolosa si distingueva con facilità la “calotta” nord e il collare scuro adiacente, ma è stato necessario impiegare un filtro giallo per contenere un cromatismo altrimenti davvero evidente. Da questo punto di vista il mio Celestron XLT 100ED offriva un’immagine decisamente migliore.

Splendido Marte, invece, nonostante lo scarso diametro. Sopprimendo il cromatismo atmosferico con un oculare SR 4 l’immagine era bella e dettagliata, con tanti chiaroscuri, e l’ingrandimento di 250x mostrava di non essere ancora il massimo utilizzabile e che c’era margine per salire ulteriormente.

La Luna evidenziava maggiormente l’aberrazione cromatica, inizialmente sul bordo e salendo di ingrandimento (ad esempio attorno a 200x) anche attorno ai picchi e ai crateri più luminosi. L’immagine, soprattutto impiegando il visore binoculare Baader, era comunque bella e nitida e il dettaglio non risultava minimamente penalizzato. Ad esempio la Rima Birt si vedeva in larghezza lungo tutto il suo sviluppo e non solo come una linea senza dimensione, come pure alcuni craterini attorno alla sua estremità come Birt D. Magnifici i dettagli all’interno di Copernicus e quelli del largo promontorio che entra nel Mare Frigoris tra i crateri Birmingham e W. Bond.

Il Sole osservato a piena apertura col prisma di Herschel APM e filtri ND3 e ND0.9 ha offerto uno spettacolo per il quale mi mancano davvero i superlativi. Mi limito a riportare che questo rifrattore ha il fuoco molto esterno e quindi si riesce ad usare agevolmente il visore binoculare Baader con il prisma APM essendovi ancora molto margine prima di arrivare col fuocheggiatore al fine corsa superiore, mentre ad esempio nel mio Celestron 100ED che ha il fuoco più interno si deve usare necessariamente il correttore 2.6x e comunque si arriva a mettere a fuoco soltanto a un paio di millimetri dal fine corsa. Il cromatismo è percepibile attorno al disco solare sia con filtro in Astrosolar® che col prisma di Herschel, e l’immagine migliora in entrambi i casi interponendo un Baader Fringe Killer.

Una carrellata di stelle doppie in Orione, infine, ha rivelato un’ottica in grado di fare davvero la felicità di chi ama osservare questi oggetti, seppur la purezza dei colori non sia paragonabile a quella che si ottiene in uno strumento privo di cromatismo residuo.

Non ho effettuato un test – ammesso che abbia senso – sugli oggetti del profondo cielo in quanto la prova l’ho condotta dal mio balcone di Milano. Posso solo riferire che i 72° di campo di un Baader Hyperion Aspheric da 36 mm con questo rifrattore sono per la maggior parte pienamente sfruttabili.

Tutte le osservazioni, ad eccezione dello star test e di quella del Sole, sono state effettuate con un diagonale Skywatcher del tipo a corredo dei rifrattori apocromatici della stessa Casa oppure con un prisma Baader.

FILTRARE IL CROMATISMO

Ho provato alcuni filtri di contrasto Baader per vedere se e come la qualità delle immagini fornite da questo rifrattore poteva trarre beneficio dalla riduzione dell’alone colorato dovuto allo spettro secondario. Osservando Giove, ad esempio, il Fringe Killer rendeva il cielo più scuro e il bordo del pianeta più netto, ma i dettagli erano gli stessi visibili anche senza filtro pur apprezzandosi un leggero aumento di contrasto. Notevole invece il contributo del Baader SemiApo che esaltava percettibilmente i dettagli gioviani analogamente a quanto fa lo Skyglow ma con la differenza che quest’ultimo non è consigliabile con gli acromatici.

Nel caso di Marte ancora il SemiApo determinava un sensibile aumento del contrasto, soprattutto se si aveva l’accortezza di inserirlo in un oculare SR per togliere la componente colorata dovuta all’atmosfera, ma qualcosa si perdeva nella visibilità delle nubi al terminatore del mattino.

Osservando la Luna il Fringe Killer non arrivava a togliere il blu attorno al bordo ma era comunque sufficiente per toglierlo dai dettagli lungo il terminatore, di cui aumentava il contrasto in misura apprezzabile, tanto che l’ho usato anche col visore binoculare. Il Contrast Booster faceva anche di più ma conferiva alla Luna un colore più innaturale.

In definitiva ho constatato che il filtraggio era utile ma non sempre necessario, tuttavia come ho scritto più sopra la tolleranza all’aberrazione cromatica è in larga parte soggettiva.

 

CONCLUSIONI E CONSIGLI

In definitiva direi che lo strumento esaminato è davvero molto valido, con un’ottica più che decorosa pur senza essere eccezionale e in grado di arrivare in condizioni favorevoli al limite di risoluzione. Visto il diametro interessante e la focale non lunghissima lo classificherei come “tuttofare”, cioè adatto anche all’osservazione del cielo profondo, pur ritenendolo maggiormente versato nell’osservazione del Sole, della Luna, dei pianeti e delle stelle doppie.

Lo strumento (solo OTA) viene sempre fornito con un cercatore da 50 mm, un diagonale a specchio di qualità ordinaria, anelli e barra Vixen. Gli oculari in dotazione invece possono variare, nel caso in esame erano un RK 10 e un RK 25.

Per rendere lo strumento maggiormente fruibile consiglierei innanzitutto un diagonale di buona qualità, magari uno specchio da 2 pollici per il cielo profondo e un prisma Baader T2 da 31.8 mm per l’alta risoluzione e per l’eventuale utilizzo col visore binoculare della stessa casa. Un’altra miglioria importante sarebbe la sostituzione dell’estremità portaoculari originaria con un Baader Click-Lock o un Four-in One, che permettono una presa più sicura senza punzonare gli accessori. Infine l’ottica ha dimostrato di lavorare bene persino con gli oculari di Ramsden, il che vuol dire che il parco oculari di questo telescopio può essere tranquillamente costituito da ortoscopici, Plossl o persino dagli RK come quelli in dotazione, di cui esistono anche le focali di 3.6 e di 20 mm. Uno o due oculari wide field, un filtro Fringe Killer e/o un SemiApo potranno completare la dotazione.

Si ringrazia la ditta Auriga spa di Milano (www.auriga.it) per aver messo a disposizione lo strumento testato.

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