Gran Refractor de Potsdam

El Gran Refractor de Potsdam (Große Refraktor) es un telescopio astronómico histórico ubicado en un observatorio en Potsdam , Brandeburgo , Alemania. ^{[ 1 ]}

Completado en 1899, es un telescopio doble para astronomía; un gran refractor con dos objetivos de diferente tamaño en la misma montura ecuatorial . ^{[ 1 ]} Una lente tiene  una apertura de 80 cm y la otra de 50  cm. ^{[ 1 ]} La lente de 80 cm de diámetro fue diseñada para astrofotografía , y la de 50 cm para observación visual. ^{[ 2 ]}

El telescopio fue fabricado por A. Repsold . ^{[ 3 ] [ 4 ]} Los bloques de vidrio para las lentes del objetivo fueron fabricados en Jena por Schott . Las lentes fueron talladas por CA Steinheil de Múnich. ^{[ 2 ] [ 4 ]}

A finales de la década de 1870 se estableció un observatorio cerca de Potsdam, que se hizo famoso por su trabajo en espectroscopia fotográfica de estrellas.

En 1899 se adquirió un nuevo telescopio para continuar con este trabajo, y en 1904 se descubrió el medio interestelar mediante espectroscopia. El telescopio se conservó en gran parte hasta el siglo XXI, con un archivo de placas fotográficas , y hoy en día es un popular destino turístico tras la restauración del sitio.

Con este tipo de telescopio, la abertura de la cúpula debe moverse en sincronía con el telescopio, de lo contrario la vista quedaría bloqueada; además, el suelo dentro de la cúpula también se mueve para mantener al astrónomo alineado con el extremo de observación del telescopio.

Antecedentes y desarrollo

La institución observacional Observatorio Astrofísico de Potsdam (AOP) fue fundada en 1878. ^{[ 5 ] [ 6 ]} El observatorio comenzó con varios instrumentos, incluyendo un  refractor de 30 cm (~11,8 pulg.) de Schroeder y uno de 20  cm (8  pulg.) de Grubb Telescope Company . ^{[ 7 ]} En 1889 se instaló un telescopio doble más grande con una combinación de refractores visuales y astrográficos. ^{[ 7 ]} Este tenía una apertura de 32  cm para fotografía y una más pequeña de 24  cm para trabajo visual. ^{[ 7 ]} Este telescopio se utilizó en apoyo de la Carte du Ciel , un proyecto astronómico internacional. ^{[ 7 ]} Otros proyectos del observatorio incluyen observaciones solares, espectroscopia y un catálogo de luminosidad estelar con muchas estrellas del Bonner Durchmusterung (BD). ^{[ 8 ] [ 9 ]}

A mediados del siglo XIX se descubrió el principio del desplazamiento de frecuencia Doppler , y el siguiente paso fue aplicarlo a los cambios en la frecuencia de la luz, lográndose una mayor mejora con la espectroscopia fotográfica. ^{[ 10 ]}

El  telescopio Schroeder de 30 cm se utilizó para tomar el espectro de las estrellas fotográficamente, y el observatorio se hizo conocido por su trabajo en espectrógrafos estelares. ^{[ 11 ]} En 1892, publicaron una lista de 52 velocidades radiales basadas en fotografías a partir de espectroscopia . ^{[ 12 ]} Sin embargo, con esto se quedaron sin estrellas que pudieran observarse con espectroscopia fotográfica utilizando el  Schroeder de 30 cm (12 pulgadas). ^{[ 12 ]} Se necesitaría un telescopio más grande para ampliar esta área de estudio. ^{[ 12 ]}

Los principales descubrimientos por los que se reconoció al observatorio fueron determinar que Spica era un sistema binario espectroscópico en 1878, y también un avance en la comprensión de Algol . ^{[ 13 ]}

Por lo tanto, cuando el método espectrográfico se haya aplicado exhaustivamente con grandes telescopios modernos, podremos esperar con confianza una enorme expansión de nuestro conocimiento de los movimientos en el universo estelar.

Además, si bien el nuevo astrógrafo  de 32 cm se consideraba adecuado para la fotografía, el director del observatorio no estaba satisfecho con su rendimiento en espectroscopia. ^{[ 15 ]} Por lo tanto, en la década de 1890 se emprendió la planificación de un instrumento más grande y un edificio para albergarlo. ^{[ 15 ]}

En 1895 se aprobó un nuevo instrumento para el observatorio. ^{[ 16 ]}

Diseño y construcción

El telescopio completo fue construido por Repsold. ^{[ 4 ] [ 18 ]} Repsold fue una empresa alemana de óptica fundada por el astrónomo Johann Georg Repsold , y fabricó varios instrumentos ópticos hasta 1919; tenían su sede en Hamburgo . ^{[ 18 ]} Ambos objetivos fueron tallados por Steinheil a partir de bloques de vidrio fabricados por Schott. ^{[ 4 ]} Steinheil fue una empresa alemana de óptica fundada por Carl August von Steinheil .

Las dos lentes objetivo fueron completadas por la empresa Steinheil de Múnich, a partir de bloques de vidrio fabricados por Schott en Jena . ^{[ 4 ] [ 3 ]}

El ocular de 50 cm fue diseñado ópticamente para el rango visual humano y se concibió como guía para el telescopio fotográfico. ^{[ 19 ]} El ocular visual de 50 cm se consideró satisfactorio, aunque Bernhard Schmidt ajustó la configuración de la lente en 1911 y 1914. ^{[ 19 ] [ 20 ]} Se descubrió que el ocular de 80 cm tenía algunos errores cromáticos y astigmatismo , lo que llevó a una reconfiguración de la óptica en los años siguientes, así como al desarrollo de una nueva prueba óptica. ^{[ 19 ]}

Primera luz y más allá

El telescopio fue inaugurado en agosto de 1899 con la presencia del káiser Guillermo II . ^{[ 3 ] [ 21 ]} También hubo un discurso del director Vogel en la inauguración. ^{[ 22 ]}

La prueba de Hartmann se desarrolló en respuesta a la necesidad de probar la  lente objetivo de 80 cm, y esta prueba se convirtió en un método famoso para probar las propiedades ópticas de los instrumentos en el siglo XX. ^{[ 23 ]} El telescopio tenía un problema al usarse para espectroscopia y Hartmann desarrolló la prueba de máscara para identificar el problema con la lente objetivo principal; esto llevó a que la lente se rediseñara para ayudar a resolver el problema. ^{[ 24 ]}

Los instrumentos inaugurales del telescopio incluían dos espectrógrafos. ^{[ 25 ]}

En 1904, uno de los descubrimientos realizados con el telescopio fue el del medio interestelar . ^{[ 26 ]} El astrónomo Profesor Hartmann determinó, a partir de observaciones de la estrella binaria Mintaka en Orión, que había calcio en el espacio interestelar. ^{[ 26 ]}

El telescopio resultó dañado durante la Segunda Guerra Mundial, pero fue reparado a principios de la década de 1950. ^{[ 25 ]}

El trabajo científico astronómico con el telescopio concluyó en 1968, tras lo cual durante mucho tiempo solo se realizó un mantenimiento básico. ^{[ 25 ]} En 1983 el edificio fue reconocido como monumento histórico. ^{[ 25 ]}

En 1997 se fundó una organización para la preservación y el funcionamiento del Gran Refractor, y gracias a una importante donación, el telescopio y el emplazamiento fueron renovados con mayor calidad y puestos a disposición del público para programas de observación. ^{[ 25 ]} La organización que organizó esto se denominó Förderverein Großer Refraktor Potsdam eV, y trabajó en coordinación con el observatorio y los benefactores. ^{[ 25 ]}

El edificio del Gran Refractor también es conocido por albergar una colección de miles de placas fotográficas. ^{[ 5 ]} Estas placas fotográficas, que en algunos casos datan de finales del siglo XIX, son valiosas en la actualidad para búsquedas mediante software. ^{[ 5 ]} (véase también pre-recuperación )

En mayo de 2006, el telescopio y las instalaciones reabrieron sus puertas tras una extensa renovación de los mecanismos del telescopio y la cúpula. ^{[ 19 ]} Esto incluyó el desmantelamiento del gran refractor en Jena por un equipo de ingenieros. ^{[ 19 ]} Además, se restauraron importantes partes mecánicas de las instalaciones necesarias para el funcionamiento del telescopio, como el mecanismo de la cúpula. ^{[ 19 ]}

En 2017, tras un año de trabajos de restauración en la cúpula y el edificio, se reabrió el telescopio de doble lente Great. ^{[ 27 ]}

En 2019, el edificio del doble refractor acogió una recepción para dignatarios, entre ellos miembros de la realeza holandesa, políticos y burócratas de diversas organizaciones. ^{[ 28 ]}

El peso móvil del telescopio es de 7000  kg (7 toneladas métricas), y la cúpula pesa 200 toneladas métricas (200 000  kg). ^{[ 25 ] [ 22 ]} La cúpula está construida principalmente de hierro y madera; el componente de hierro fue fabricado por Bretschnieder y Kruger, mientras que la madera provino de Joester de Potsdam. ^{[ 22 ]}

La cúpula podía girar en cinco minutos mediante motores eléctricos , pero también contaba con una opción de giro manual. ^{[ 25 ]} Los controles eléctricos podían operarse cerca de donde se ubicaría el observador. ^{[ 29 ]} Además, todo el piso podía girar junto con la cúpula para mantener al observador alineado con el telescopio. ^{[ 29 ]}

El suelo interior fue realizado por Hoppe y los sistemas de accionamiento eléctrico por Siemens & Halske. ^{[ 15 ]}

La nueva cúpula se construyó al estilo de los edificios existentes, que habían sido diseñados por P. Spieker. ^{[ 15 ]} Dos conceptos para el nuevo edificio fueron tener armonía con los edificios más antiguos y tener el mismo estilo de diseño. ^{[ 15 ]}

El telescopio y su cúpula fueron erigidos en Telegraph Hill ( Telegrafenberg ) . ^{[ 30 ]} Hoy en día, el edificio se encuentra en el Parque Científico Albert Einstein . ^{[ 31 ] [ 32 ]}

Se desarrollaron dos nuevos espectrógrafos para el Gran Refractor Doble. ^{[ 33 ]} Había uno más grande que utilizaba tres prismas , fabricados por Steinheil. ^{[ 33 ]} El espectrógrafo pesaba 31  kg y estaba instalado en el extremo del telescopio. ^{[ 33 ]}

El otro espectrógrafo pesaba 20  kg, pero solo tenía un prisma fabricado por Zeiss en Jena. ^{[ 33 ]}

El observatorio encargó un espectrógrafo ultravioleta  que fue construido por Toepfer and Son; sin embargo, el modelo de 80 cm estaba limitado a  una longitud de onda de 360 ​​nm. ^{[ 34 ]} El libro Astronomical Spectrographs and Their History informa que el instrumento funcionaba en el laboratorio hasta los 285  nm. ^{[ 34 ]}

• Lista de los telescopios refractores ópticos más grandes
• Lista de los telescopios ópticos más grandes del siglo XX.
• Instituto Leibniz de Astrofísica de Potsdam
• Torre Einstein (un observatorio solar cercano y una estructura histórica, erigida en 1924).
• Cronología del conocimiento sobre el medio interestelar e intergaláctico

• Galería fotográfica de AIP