Reflectores Parabolicos o Esfericos ?

REFLECTORES 

ESFÈRICOS PARA FTA ?

Mas de una vez seguramente alguien se preguntó, porque no se utilizan masivamente antenas reflectoras esfericas en television satelital, dado que las parabolicas son "parecidas" a las esfericas y su construccion podria resultar hasta mas facil para un ftapero con pocas herramientas.

Sabemos que en un espejo curvo, el angulo de incidencia es igual al angulo de reflexion, por eso en FTA funcionan las caronas bajo este principio. Tambien sabemos que el punto focal teorico de un espejo esferico es igual a radio/2 y el punto focal de un espejo parabolico depende de la ecuacion que da origen a la parabola.

En los telescopios reflectores, al observar una imagen es importante que esta se concentre en un punto (tal como sucede en las parabolas) sino se produce un defecto de enfoque llamado aberracion esferica y cuesta enfocar la imagen o parte de ella. En los espejos con espejos parabolicos, la imagen se forma perfectamente pero en algunos espejos esfericos, no hay un foco definido sino una region o punto de focos (Locus of focus).

Foco en Espejos Esfericos y Espejos Parabolicos

En los telescopios se ha descubierto que si la relacion f/d del espejo esferico es mayor a 7, el espejo esferico se comporta igual que el parabolico y la observacion es perfecta en ambos.

Ahora bien, en un telescopio con espejo esferico con un f/d muy corto sucede ademas otro fenomeno, 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 vision del telescopio tiene un foco diferente.

MORALEJA:

En un espejo parabolico, todos los rayos paralelos al  eje pasan siempre por el foco, gracias a eso funcionan bien las antenas de television satelital. En un espejo esferico, los rayos incidentes no focalizan en un unico punto sino que cortan ese eje en diferentes puntos, fenomeno que se ha llamado caustica, sin embargo para rayos paralelos muy proximos al eje central, si se cumple que los rayos reflejados focalizan en un unico 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 autobus 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, habia nacido con miopia. 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 combinacion parabolica y esferica en su diseño, la simulsat. por lo visto, la curvatura esferica debe estar calculada para que la aberracion sea minima o el "locus of focus" alcance para dar la ganancia esperada. quizas por eso, en su epoca usaron un sistema CAD para diseñarla y evitar esta aberracion.

saludos cordiales

FTApinamar