Di Paolo Sirtoli e Danilo Rossi
9 febbraio 2025
Nel laboratorio del buon Fritz c’era veramente di tutto: potevi trovare una fresa a controllo numerico, un microscopio degli anni Trenta, circuiti elettronici, parti di aerei, binocoli, colle speciali, minerali radioattivi, ecc
Il buon Fritz, al secolo Dino Colatore, lavorava presso l’Aermacchi, l’azienda del varesotto che produce gli aerei delle Frecce Tricolori. Oltre ad una sopraffina tecnica meccanica, aveva un ingegno ed una curiosità fuori dal comune. Gli interessava praticamente tutto ed il suo laboratorio ne era la dimostrazione.
Dino era interessato anche all’astronomia e si era dotato di un arsenale notevole: un Celestron C11, diversi rifrattori di diametro rispettabile, due robuste montature per sorreggere i telescopi e numerosi accessori di ogni tipo.
Purtroppo, poco dopo aver raggiunto il traguardo della pensione, Fritz ci la lasciati alla fine del 2022 ed il figlio Manfred Federico (la storia germanica era un’altra grande passione di Fritz) si è ritrovato a dover “sfoltire” quel luogo affollatissimo.
In un armadio era ben riposto un enorme tubo nero: un Newton Skywatcher 250 PDS, del diametro di 250mm e con una lunghezza focale di 1200mm.
Il tubo aveva i suoi annetti: lo si vedeva da qualche ammaccatura e da diversi graffi.
Oggi un telescopio del genere, nell’era dell’astronomia 2.0 che privilegia rifrattori piccoli e veloci, rischia di essere classificato come “bidone”:
- Il tubo è molto pesante (14 kg) e leggermente ovalizzato
- E’ pieno di infiltrazioni di luce: skywatcher monta lo stesso focheggiatore su tutti i suoi Newton che però hanno diverso diametro e quindi sul 250 appoggia solo sopra e sotto, lasciando ai lati un ampio spazio aperto
- Le componenti sono economiche (il supporto del secondario è una lamina sottile di metallo, facilmente deformabile, con tutti i problemi che comporta per la tenuta della collimazione e di conseguenza sulla qualità dell’immagine)
- La cella dello specchio primario non è schermata dalle luci parassite
- I sei fermi dello specchio primario generano riflessi sulle immagini, creando aloni asimmetrici sulle stelle
- L’interno è verniciato opaco ma con un colore grigiastro che non assorbe abbastanza le luci diffuse
- Lo schema ottico del Newton, con lo specchio parabolico, fa sì che ai bordi del campo visivo le stelle siano deformate in senso radiale, trasformandole in piccole comete (per questo il nome del difetto è coma, ovvero chioma)
- il focheggiatore è un Crayford, vale a dire che scorre per l’attrito tra la parte appiattita di un tubo di alluminio ed un perno di acciaio. Questo comporta problemi di tenuta, se invece di un oculare si appende al tubo un sistema di ripresa che pesa quasi 2 kg.
Tuttavia, va considerato che il rapporto qualità-prezzo dei Newton è imbattibile: la semplicità costruttiva permette di avere un telescopio con una lunghezza focale abbastanza spinta, riuscendo anche ad avere un diametro generoso per raccogliere molta luce.
Tutto questo ad una frazione del prezzo di un rifrattore con le stesse caratteristiche!
Inoltre, pare che la qualità ottica degli specchi sia buona e quindi l’impresa di restaurare il “bidone” poteva avere un senso.
Il nostro nume tutelare per il restauro è stato Valerio Giardulli, ingegnere e astrofilo di grande competenza e di rara disponibilità. Il restauro si è orientato su questi ambiti di intervento:
- Opacizzazione dell’interno del tubo
- Nuovo supporto dello specchio secondario
- Revisione del focheggiatore
- Correzione del coma con correttore Skywatcher 0.9x
- Mascheratura dello specchio primario
- Sostituzione delle molle dello specchio primario con altre più rigide
- Stampa 3D di un paraluce
- Riduzione delle infiltrazioni di luce
- Collimazione finale
A scopo puramente estetico, per cancellare i graffi, l’esterno del tubo è stato rivestito con pellicola simil-carbonio.
Ecco la descrizione delle diverse fasi del restauro
Eliminazione delle luci parassite
Innanzitutto il telescopio è stato completamente smontato e pulito. L’interno è stato rivestito con velluto nero adesivo. Il miglioramento è evidente, come si vede nella foto seguente dove manca solo una striscia al completamento del lavoro.
Una striscia di velluto è stata applicata anche al bordo interno della bocca del telescopio.
Con una stampante 3D sono stati preparati 14 diaframmi (sono anelli che servono per eliminare la luce radente e aumentare il contrasto delle immagini: si trovano spesso nei rifrattori e in altri telescopi di fascia alta come i Ritchey-Chrétien), ogni diaframma è dotato di tre distanziali per poter montare il tutto in modo uniformemente spaziato.
Il diametro interno dei diaframmi non è costante ma aumenta linearmente dal diametro della maschera del primario (252mm) fino al diametro dello spider del secondario (269.55mm). In questo modo si ha un piccolo angolo di apertura per non peggiorare la vignettatura, che nei sistemi Newton è già particolarmente marcata.
Uno dei diaframmi copre un angolo di soli 270 gradi perché viene installato in corrispondenza del focheggiatore.
Per limitare il più possibile i riflessi sono state verniciate con vernice lavagna nera:
- il bordo ed il retro dello specchio secondario
- la superficie esterna del tubo del focheggiatore, limitatamente alla porzione che entra nel telescopio
- l’interno del tubo del focheggiatore
- I diaframmi e la maschera del primario
Per eliminare le infiltrazioni di luce è stato necessario applicare del silicone nero sulla base del focheggiatore e sull’anello di chiusura della bocca del telescopio. Purtroppo i punti dai quali la luce può filtrare sono numerosi e non facilmente schermabili, come ad esempio la fessura circolare tra il tubo mobile del focheggiatore e il corpo principale, inoltre, l’installazione di un focheggiatore elettronico aveva creato un ulteriore punto di ingresso per la luce parassita e per risolvere definitivamente il problema si è optato per avvolgere tutto con uno scaldacollo di pile nero.
Per schermare la cella dello specchio primario invece è stata usata una cuffia nera, che non impedisce lo scambio termico con l’ambiente e permette di far acclimatare l’ottica.
La prima serata di test del telescopio restaurato si è dovuta interrompere a causa di un problema di formazione di condensa sullo specchio secondario.
La soluzione è stata costruire un paraluce che impedisse all’aria fredda e umida di raggiungere l’interno del telescopio, il che permette anche di schermare ulteriormente dalla luce ambientale.
Il paraluce è stato realizzato con una stampante 3D, è stato ricoperto di velluto nero internamente e rivestito esternamente con il reflectix, un materiale riflettente da ambo i lati che funge da isolante termico.
Miglioramento dei supporti degli specchi
Una eccellente fattura del supporto dello specchio secondario (spider) è essenziale sia per mantenere la collimazione che per avere nelle riprese degli spikes perfettamente simmetrici e ben definiti.
Pur molto costoso, è stato scelto un supporto realizzato dal pieno con CNC e anodizzato nero opaco con la sostituzione delle tre brugole di collimazione con viti Bob’s Knobs per facilitare l’operazione.
Per quanto riguarda lo specchio primario, la cella originale prevedeva sei blocchi di ancoraggio in gomma con piastrina di metallo a bloccare il tutto. Questi sei rettangolini che si proiettano sulla superficie dello specchio creano un effetto fastidioso nelle riprese: le stelle appaiono contornate da raggi scuri (nella foto seguente sono tre ma nel nostro caso erano sei.
Per eliminare questo problema si deve applicare una maschera (un semplice anello) sullo specchio primario che renda perfettamente circolare la sua apertura effettiva. Questo riduce leggermente la superficie di raccolta della luce, ma migliora moltissimo l’estetica delle immagini.
Per migliorare la precisione e sopratutto la durata della collimazione dello specchio primario sono state sostituite le tre molle originali con altrettante più dure (forse troppo) con costante elastica k = 20 kg/cm.
Risultato finale
Ecco un paio di foto scattate dopo l’upgrade:
Per altre foto (ottenute anche con altri telescopi) potete visitare il profilo AstroBin
Confronto prima e dopo le modifiche
Un primo confronto, inevitabilmente, è dedicato alla resa sulle stelle e quindi quale migliore campo delle Pleiadi? Qui mostriamo il confronto di sue subframes (non elaborati) da 3 minuti ciascuno: a sinistra prima delle modifiche, a destra dopo le modifiche.
Appare evidente la simmetria dei dischi stellari, non più viziati dai sei fermi dello specchio primario. Gli spikes sono più lunghi, sottili e simmetrici.
Per confrontare ulteriormente le prestazioni del telescopio prima e dopo le modifiche qui illustrate, abbiamo sommato ed elaborato 12 pose da 5 minuti della nebulosa NGC 281 (nota come Pacman) ottenute nella notte dell’11 gennaio 2025 e altrettante ottenute nella notte del 2 febbraio 2025, dopo gli interventi.
In realtà il confronto è falsato dalla diversa fase lunare (92% e 19% rispettivamente) e dal diverso angolo di rotazione della camera nelle due serate, tuttavia i parametri di elaborazione con Pixinsight sono stati gli stessi, a parte le trasformazioni dell’istogramma, che peraltro non influiscono sulla definizione dell’immagine.
La differenza tra il prima (a sinistra) e il dopo (a destra) è molto evidente, sopratutto sulle stelle.
Anche le tenui nebulosità hanno mostrato una maggiore ricchezza di dettagli, probabilmente a causa della migliore collimazione.
