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Alinhamento Polar Por Derivação
Telescópios
Todo telescópio é suportado por alguma montagem que pode pertencer a um dos dois tipos: azimutal ou equatorial. Enquanto uma montagem azimutal possui uma grande simplicidade em sua construção e um custo de produção bastante baixo, esta precisa ser movimentada em dois eixos e, em geral, não é adequada para astrofotografia com grandes tempos de exposição.
Por outro lado, uma montagem equatorial, permite o acompanhamento dos objetos celestes movimentando-se apenas em um eixo e se bem dimensionada e posicionada, será possível fazer longas exposições fotográficas. Entretanto, seu custo de produção é elevado sendo comum, muitas vezes, ser três a seis vezes o valor do tubo óptico do telescópio.
Há dois tipos de montagens equatoriais que são encontradas nos telescópios amadores: a equatorial alemã ou germânica e a equatorial de forquilha:
Figura 1 - Telescópios Schimidt-Cassegrain monstrados sobre montagem equatoriais de forquilha (A) e alemã (B).
Cada tipo de montagem tem suas qualidades e limitações e o embate entre entusiastas de cada modelo acaba por não ter nenhum vencedor.
A montagem equatorial alemã é o desenho clássico utilizado para suportar os mais variados tubos ópticos ou OTA (Optical Tube Assembly), permitindo o uso da mesma montagem para diferentes OTA's. Alterando-se simplesmente a posição dos contrapesos, diversos equipamentos podem ser colocados sobre a montagem. Uma vez que o centro de massa do tubo óptico esta próximo ao centro de suporte da coluna ou do pier da montagem, esta pode suporta uma carga maior que uma montagem em forquilha correspondente.Uma monagem alemã clássica pode facilmente suportar longos tubos de telescópios refratores ou newtonianos.
Uma desvantagem da montagem alemã é a necessidade de rotacionar o tubo do telescópio quando o objeto que se esta observando cruza o meridiano celeste (passagem meridiana).
Por outro lado, a configuração equatorial em forquilha é excelente para operação de tubos compactos como os telescópios Schimidt-Cassegrain. Diferente da montagem alemã clássica, o acompanhamento de um objeto mesmo quando este cruza o meridiano é contínuo, sem nenhuma limitação. Como a montagem em forquilha não necessita de contrapesos como na equatorial alemã, esse tipo de montagem é mais compacta e fácil de ser transportada.
Entretanto, como o telescópio esta suspenso em uma posição distante do centro da coluna ou pier da montagem, essa arquitetura suporta menor carga do que uma montagem equatorial alemã equivalente. Outra desvantagem é que a forquilha é confeccionada com uma largura específica para um tubo óptico e com isso não permite o uso de diferentes OTA's na mesma montagem. O curto comprimento da forquilha não comporta o uso de longos telescópios refratores ou newtonianos.
Toda montagem possui uma capacidade de carga, isto é, quanto de peso em equipamento a mesma poderá suportar sem sobrecarga. Essa capacidade de carga é conhecida como "Payload" e é um item cujo conhecimento é de importância capital.
Figura 2 - Montagems equatoriais. Montagem equatorial HEQ5 Pro, Skywatcher, capacidade de carga de 13.7 kg (A); montagem equatorial CG4 (EQ3-2), Celestron, capacidade de carga de 9.07 kg (B); e, montagem equatorial MI 500G, Mathis Instruments, capacidade de carga 82 kg (C).
As montagems ilustradas acima são também denominadas de cabeças da equatorial, uma vez que é muito comum confundir com a montagem o tripé ou o pier que a sustenta. A montagem em si é apenas constituída pela cabeça da equatorial, podendo esta ser atrelada a um tripé de aço inox ou outro material, ou a um pier (tubo) de ferro ou outro material. Em geral, montagens de alta capacidade de carga são projetadas para suportes fixos, seja uma coluna ou um pier de ferro ou aço, devido ao seu peso e tamanho.
Muitos astrofotografos renomadaos tem por norma utilizar a metade da capacidade de carga de uma montagem equatorial. Assim, se a capacidade de carga da montagem é de 20 kg, utiliza-se no máximo equipamento que totalizem 10 kg de carga. Alguns operam mesmo com fatores mais estreitos como, por exemplo, 1/4 da capacidade de carga; o que, neste exemplo, corresponderia a 5 kg de carga total.
Além desses fatores, há diversos outros que podem influenciar naobtenção de uma astrofotografia excepcional ou não e, naturalmente, não é possível considerar todos neste espaço. Entretanto, não adianta ter uma excepcional montagem equatorial, uma óptica muito boa, uma capacidade de carga adequada, um excelente sistema de acompanhamento, se a montagem for mal alinhada com o pólo celeste de modo preciso e permitir o tempo de exposição que se deseja obter.
A Esfera Celeste
Figura 3 - A esfera celeste mostrando seus principais pontos de orientação (hemisfério sul).
Figura 4 - Cabeça da equatorial mostrando os principais componentes.
Uma equatorial precisa ter seu eixo de Ascenção Reta (AR)apontando para o pólo celeste (norte ou sul). Para isso, é necessário que a montagem esteja alinhada perfeitamente com a linha Norte-Sul geográfica e que a elevação da cabeça da equatorial corresponda a altitude em que o pólo celeste se encontra no local de observação. Esta altitude corresponde a latitude do observador; assim, se o observalor localiza-se no Rio de Janeiro cuja latitude é de 22 graus Sul, este valor deve ser colocado na escala de latitude que acompanha a maioria das montagens equatoriais (Figura 4). Por mais bem construída que seja a escala de latitude, dificilmente ela terá precisão suficiente para posicionar corretamente a altitude do pólo celeste. A correção será efetuada utilizando-se o método de derivação.
Para se alinhar o eixo de AR com a linha Norte-Sul, podemos nos utilizar de uma bússola comum considerando-se a declinação magnética do local de observação ou mais simplificadamente de uma bússola digital a qual já contabiliza a declinação magnética em sua leitura. Os valores de latitude e longitude podem ser obtidos de diversos links na Internet e um dos melhores esta localizado em: Latitude e Longitude.
De posse das coordenadas geográficas do local de observação, podemos computar a Declinação Magnética através de: Magnetic Declination Calculator.
Esse procedimento nos permite alinhar aproximadamente a nossa montagem equatorial com o eixo Norte-Sul e o pólo celeste, independente de outros fatores como obstrução do campo de visão necessário no alinhamento pela estrela Polar (no hemisfério norte) ou através de sigma octantis (no hemisfério sul).
Algumas montagens equatoriais possuem uma pequena luneta em sua base que permite o alinhamento com o eixo Norte-Sul utilizando-se a estrela Polar no hemisfério norte ou a estrela sigma octantis no hemisfério sul (Figura 5). Infelizmente esse procedimento possui fatores que podem dificultar a sua realização. Enquanto que no hemisfério norte a estrela Polar apresenta uma magnitude de 1.96, no hemisfério sul, sigma octantis possui magnitude de 5.43 o que pode ser bastante difícil de ser observada em regiões com maior nível de poluição luminosa. Outra barreira é a região do pólo sul celeste ser inacessível ao telescópio, tornando essa luneta inutil. Assim, é importante sabermos alinhar nossa montagem independente de referências estelares.
Figura 5 - Simulação no StarryNight Digital da região do céu no hemisfério norte (acima) e no hemisfério sul (abaixo) mostrando a estrela Polar (magnitude 1.96) e sigma octantis (magnitude 5.43, ponta da seta laranja). Latitudes aproximadas de 30 graus Norte (acima) e 22 graus Sul (abaixo).
