Reflectores Parabólicos o Esféricos ?
REFLECTORES
ESFÈRICOS PARA FTA ?
Mas de una vez seguramente alguien se preguntó, porque no se utilizan
masivamente antenas reflectoras esféricas en televisión satelital, dado
que las parabólicas son "parecidas" a las esféricas y su construcción
podría resultar hasta mas fácil para un ftapero con pocas herramientas.
Sabemos que en un espejo curvo, el ángulo de incidencia es igual al
ángulo de reflexión, por eso en FTA funcionan las caronas bajo este
principio. También sabemos que el punto focal teórico de un espejo
esférico es igual a radio/2 y el punto focal de un espejo parabólico
depende de la ecuación que da origen a la parábola.
En los telescopios reflectores, al observar una imagen es importante que esta se concentre en un punto (tal como sucede en las parábolas) sino se produce un defecto de enfoque llamado aberración esférica y cuesta enfocar la imagen o parte de ella. En los espejos con espejos parabólicos, la imagen se forma perfectamente pero en algunos espejos esféricos, no hay un foco definido sino una región o punto de focos (Locus of focus).
Foco en Espejos Esféricos y Espejos Parabólicos
En los telescopios se ha descubierto que si la relación f/d del espejo
esférico es mayor a 7, el espejo esférico se comporta igual que el
parabólico y la observación es perfecta en ambos.
Ahora bien, en un telescopio con espejo esférico con un f/d muy corto
sucede además otro fenómeno, si tenemos pocos aumentos, se ve bien, pero
si subimos los aumentos se empieza a complicar para enfocar la imagen,
porque cada punto del campo de visión del telescopio tiene un foco
diferente.
MORALEJA:
En un espejo parabólico, todos los rayos paralelos al eje pasan siempre
por el foco, gracias a eso funcionan bien las antenas de televisión
satelital. En un espejo esférico, los rayos incidentes no focalizan en
un único punto sino que cortan ese eje en diferentes puntos, fenómeno
que se ha llamado caustica, sin embargo para rayos paralelos muy
próximos al eje central, si se cumple que los rayos reflejados focalizan
en un único punto de valor radio/2. estos se llaman rayos paraxiales.
UNA ANÈCDOTA:
El telescopio espacial Hubble fue lanzado al espacio en abril de 1990 en
una orbita a 612 km de la superficie terrestre. es del tamaño de un
autobús escolar y gira a 28000 km/h dando una vuelta cada 97 minutos. Su
espejo es de 2.4 metros, no muy grande para estas actividades, pero con
la ventaja de estar en el espacio.
Los científicos de la NASA, al estudiar las primeras imágenes enviadas
por el telescopio, observaron que su nitidez no era la adecuada. Después
de realizar algunas simulaciones con las imágenes obtenidas, se llegó a
la conclusión de que había un defecto en el espejo principal, de
elevadísimo coste; tenía aberración esférica, había nacido con miopía.
Como consecuencia, en lugar de que la luz fuera enfocada en un punto
preciso, era recolectada por el espejo y se extendía en un halo difuso.
Entonces se puso en marcha una de las reparaciones más caras de la
historia, cuyo coste fue, en su momento, de unos 450 millones de euros
donde la ESA (Agencia Espacial Europea) fabricó unos pequeños espejos,
del tamaño de una moneda, que la tripulación del transbordador espacial
Endeavour adosó, en una delicada operación, a la superficie reflectante
del espejo, lo que permitió corregir los defectos ópticos del
telescopio.
USO EN FTA:
Una conocida antena emplea una combinación parabólica y esférica en su
diseño, la simulsat. por lo visto, la curvatura esférica debe estar
calculada para que la aberración sea mínima o el "locus of focus"
alcance para dar la ganancia esperada. quizás por eso, en su época
usaron un sistema CAD para diseñarla y evitar esta aberración.
Fuente: ftapinamar.blogspot.com
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