Luneta caseira de boa qualidade - projeto Kepler

Projeto da Luneta caseira mais potente ( Kepler modelo 1 assim a chamo ).

Melhorei o artigo dando agora uma lista organizada dos materiais e itens necessários, com os procedimentos para construção e novas imagens.
Esta luneta vai ampliar 22.5 X com imagens bem nítidas, bom campo visual e o custo é quase o mesmo da outra próximo de 60 reais, e em breve vou publicar o projeto de uma luneta de 1 metro de tubo que atinge 35 X . Mas com o uso de uma lente de barlow também caseira cujo projeto desenvolvi ela pode chegar a 52 X !
Vale a pena conferir.

                CONSTRUÇÃO DE UMA LUNETA CASEIRA DE BOA QUALIDADE

Uma luneta caseira como essa que sugerimos será apenas para observar a Lua (crateras e montanhas) e os satélites de Júpiter, as fases de Vênus e algumas estrelas a mais serão visíveis ao observar a Via-Láctea . O Sol pode ser observado por projeção numa tela branca como mostraremos numa imagem.

 A luneta astronômica inverte as imagens e dependendo das lentes conseguidas terá entre 15 a 35 X de ampliação. Em primeiro lugar  temos de conseguir as lentes, e serão duas uma lente maior que será a objetiva e a menor que será a ocular . A objetiva terá que encomendar em uma óptica, usando uma lente de óculos, mas vai pedir ela numa certa especificação. Vamos construir uma luneta de potência razoável com cerca de 67 cm de distancia focal.  Então vai precisar pedir uma lente cortada de forma circular com uns 50 mm de diâmetro e terá que ser uma lente de 1.5  graus positivos ( é assim que eles conhecem na óptica , mas para os astrônomos é a lente de 67 cm de distancia focal) Essa luneta é idêntica a Kepler que construímos .
Diga que vai usar para criar uma luneta, e que tem que ser cortada com 5 cm de diâmetro ou 50 mm.
Precisa encontrar uma lente ocular que seja forte pra ampliar a imagem. Uma lente que serviria era aquela que vinha dentro daqueles monóculos de fotografia, mas é meio difícil de encontrar hoje em dia

Usaremos ocular retirada de binóculos que custa entre 25 a 35 reais. Sugiro essa opção, será bem melhor, e poderá usar uma de suas oculares (as lentes que se olha no binóculo) ou mesmo usar as duas para fazer duas lunetas se desejar. Com esta lente obterá maior ampliação e maior campo visual. Essa ocular é também convergente (positiva) como a objetiva e nesse caso teremos uma luneta do tipo Kepler, as que usam lentes divergentes (negativas ) são do tipo Galileu e não são muito úteis na Astronomia.
Vale a pena desmontar  um destes binóculos ruins para conseguir uma boa luneta ! Aqui tem um link destes binóculos :  

 http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-655772290-binoculos-breaker-cobra-20-x-50-com-bussola-promoco-_JM 
Dando buscas encontrará vários vendedores deles, mas pode achar ainda em camelôs ou em lojas de artigos variados.

Agora vamos falar dos tubos, podem ser de PVC (melhor)  ou papelão (tubos de mapas). Um tubo tem de encaixar e deslizar no outro para poder focalizar a imagem (como nas lunetas de piratas). E num deles tem de prender a lente maior(objetiva) que ficará na frente do tubo mais longo  de 2 polegadas, a ocular no seu suporte tem de prender no tubo menor  de 40 mm, se usar a lente sugerida, ela encaixará facilmente nesse tubo.
Use fita adesiva se for tubo de papelão ou use uma luva de encanamento de 2 polegadas  para prender a objetiva no tubo de PVC  também de 2 polegadas. Os procedimentos estão após a lista de material.

 Um detalhe muito importante ! Você vai ter que usar um diafragma na frente ou antes da lente maior(a objetiva), para reduzir a aberração cromática dessa lente . Não vou  explicar o porque  disso agora, mas o diafragma é fácil de fazer. Apenas um circulo de papel cartão preto, que deverá ter 5 cm de diâmetro, mas com um furo circular de uns 2,5 cm (25 mm). Por esse furo apenas que vai passar a luz dos objetos .
Tem que ter esse circulo com o furo na frente ou antes da lente objetiva, se não a imagem não terá um bom foco. E você não vai poder ver nada com nitidez.  Alguns casos é útil usar um diafragma ainda menor com 20 mm que melhora as imagens da Lua e planetas mas reduz o brilho das estrelas.

 Lista de materiais :  

1 -Uma  luva branca de esgoto de 50 mm ( 2 polegadas) - foto 4
 
2 -Lente incolor de óculos com 1.5  graus positivos com 50 mm de diâmetro – foto 2
 
3 -Lente de binóculo sugerido acima ( a ocular  ) – foto 3
 
4-Disco de papel-cartão preto de 50 mm de diâmetro com furo de 25 mm que será o diafragma junto a lente.
 
5- 65 cm de PVC branco de esgoto ou de água (se quiser maior resistência) com 50 mm (2 pol) .                    

6- 40 cm de tubo branco de esgoto de 40 mm  
 
7- Luva simples de 40 mm                                                                                                                            

8- Lata de tinta spray fosco  e uma fita adesiva isolante ou silvertap, vaselina e esparadrapo (opcional pois o  esparadrapo é para o caso de não se querer cortar os tubos para fazer o encaixe mais rígido entre eles que explicaremos nos procedimentos, nesse caso se quiser pode simplesmente usar o esparadrapo para fazer anéis com ele no tubo de 40 mm para que se ajuste dentro do tubo maior de 50 mm e deslize suavemente.) 

Alguns itens importantes : Lixa para canos , serra para canos de PVC , trena ou fita métrica, papel.

Procedimento :

 -  Antes de tudo serre um pedaço de 5 cm do tubo de 50 mm e outro de 5 cm do tubo de 40 mm, que serão usados como peças de encaixe entre os tubos de 50 mm e de 40 mm que ainda terão 60 e 35 cm de comprimento respectivamente. Use o papel enrrolado e preso  neles para fazer um corte mais reto ao longo do papel e depois lixe as extremidades. ( Este item acima assim como os itens 6, 7 e 8 não serão precisos se você optou por usar os anéis de esparadrapo para ajustar a folga entre os tubos. ) 

1 – Pinte os tubos de PVC internamente apenas com spray fosco, a luva de 50 mm pode ser pintada também. 

2-   Encaixe a lente de óculos dentro da luva de 50 mm e em seguida o disco de papel cartão junto a lente.      

3-   Encaixe agora o tubo de PVC de 50 mm na  luva prendendo assim o disco e a lente juntos. Se pintar muito a luva por dentro pode ser difícil o encaixe.                                                                                                   

4- Para retirar as oculares do binóculo, force a célula de plástico até quebrá-la e a ocular sairá inteira, guarde uma lente para outra luneta.                                                                                                                            
5 – Encaixe a ocular na luva de 40 mm , ela se encaixará fácil ( se não use a fita adesiva) e depois encaixe o lado oposto da luva ao tubo de 40 mm.                                                                                                            
6 – Para encaixar agora o tubo de 40 mm no tubo maior de 50 mm, deverá usar os pedaços de tubo cortados anteriormente. Mas precisa antes cortar estes pedaços de tubo ao longo de seu comprimento deixando eles assim cortados apenas de um lado sem separar as partes. (ver foto  1)                                                             
7 – O pedaço assim cortado de 50 mm deverá ser forçado para dentro do tubo maior de 50 mm da luneta e o pedaço de 40 mm deverá envolver o tubo de 40 mm que está a ocular.                                                              
8 – Encaixe agora o tubo menor ao maior, fazendo com que o pedaço que envolve  um entre por dentro do pedaço que está dentro de tubo grande, isso é um pouco difícil mas depois ficará bem leve de deslizar.

Eles deverão deslizar com certa resistência  mas sem travar para fazer o foco .(  Se necessário use vaselina ou silicone como lubrificante).  Tem que alinhar bem os tubos e lentes dentro e se tiver feito tudo isso, com certeza vai poder ver as crateras da Lua. (mas sempre é melhor ver a Lua na fase crescente ). Sua luneta vai apresentar a imagem invertida, que não atrapalha pra ver a Lua ou os satélites de Júpiter. Apenas seu uso como instrumento terrestre se torna praticamente impossível devido a essa inversão.

A luneta está pronta e se quiser pode usar as tampas das lentes do binóculo para proteção que elas servem perfeitamente na frente da luva que está a objetiva e a tampa da ocular servirá  pois era dela mesma. Assim o binóculo terá mais peças sendo úteis, a outra ocular poderá ser usada em outra luneta que desejar construir, as objetivas dele e os prismas tem pouca qualidade  mas servem para experiências.

O ideal é construir ou arrumar algum tipo de apoio para esta luneta que ampliando 22.5 X já necessita disso, mas hoje se pode achar no mercado livre tripés chineses muito baratos e um leve tripé é o bastante. Deve-se apenas adaptar um suporte para prender a luneta ao tripé, eu fiz isso usando apenas outro pedaço de tubo de PVC cortado ao meio onde o tubo da luneta se encaixa, o parafuso do tripé será rosqueado num furo feito na parte inferior desse tubo cortado. 
Esta luneta já permite ver muita coisa, vai perceber que tem uma imagem nítida apesar que a ampliação não é muita comparada a um instrumento comprado, mas é melhor que muitos projetos que usam oculares feitas com lupas , monóculos e outras lentes, com o tempo poderá depois construir uma luneta maior.

Outra medida que melhora o contraste das imagens além de pintar os tubos por dentro de fosco é colocar mais diafragmas dentro do tubo maior, uma forma fácil de fazer isso é por  mais um anel de ou disco de cartão preto com furo ou mesmo alguma conexão de tubo que se encaixe no final do tubo menor de 40 mm que vai dentro do maior. Este diafragma reduzirá os reflexos indesejáveis que penetram no tubo menor. 

Imagens :

Foto 1 – Pedaços de tubo cortados de 50 mm e 40 mm , mas note que cortei maior que o sugerido e na verdade bastam 5 cm de comprimento cada

Foto 2- Imagem da lente objetiva de 1.5  graus positivos conseguida na Ótica:

Foto 3- Imagem da ocular retirada de binóculo 

 

Foto 4 – Tubo de 50 mm, tubo de 40 mm, luva de 50 mm (já pintada de preto) onde ficará a lente objetiva, luva de 40  mm, a objetiva na embalagem e a ocular.   

Foto 5 - Lente montada onde se vê o diafragma (disco de cartão negro) atrás da lente

Fotos 6 A , 6 B e 6 C - Encaixe rígido entre os tubos de 40 mm e 50 mm feito com os pedaços destes tubos:

Foto 7 - Luneta pronta vista de frente: 

Foto 8 - Encaixe da ocular na luva de 40 mm ( opcional pois pode também prender com fita adesiva) :

Foto 10 - Luneta visão da ocular encaixada no tubo de 40 mm de diâmetro

Resultados :

Imagem da Luneta sendo usada no projeto da escola na observação do Sol por projeção.   (Nunca olhe diretamente para o Sol com qualquer instrumento óptico !!! )

Imagem da Lua conseguida com a luneta e simples câmera de celular Samsung

Bom trabalho! 

Prof.  Jr Martini – Observatório Sagitário – Botucatu – SP

 email: btamjr@yahoo.com.br         Facebook : Jr Martini e/ou Observatório Sagitário 

Referências bibliográficas : 

https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/viewFile/7148/6603

MOURÃO, Ronaldo Rogério de Freitas – Manual do Astrônomo, Uma introdução à astronomia observacional e a construção de telescópios – 6.ed. – Rio de Janeiro: Jorge Zahar 2004

NICOLINE, Jean – Manual do Astrônomo Amador – Campinas – Editora Papirus, 1985.

http://www.feiradeciencias.com.br/sala24/24_a01.asp 

http://www.telescopiosastronomicos.com.br/caracteristicas.html

Autor  Projeto Base: João Batista Garcia Canalle (UERJ)
E-mail: canalle@uerj.br