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DISPOSITIVO ANTIROCIO

No existe hecho más fustrante que después de haber colocado en estación el telescopio y al cabo de pocos minutos de observar o tomar fotos, te das cuanta que la óptica del telescopio o del objetivo fotográfico se empaña debido a la formación de rocío. Además, se da la circunstancia que las mejores condiciones de observación se suelen producir en las noches propicas a la formación de rocío. El rocío no es un fenómeno caido del cielo, sino que se produce localmente cuando cualquier superficie adquiere una temperatura inferior a la del punto de rocio del aire circundante, dando lugar a la formación de pequeñas gotas de agua. El punto de rocío depende de la temperatura y humedad relativa. Cuando la humedad es del 100% el punto de rocio es igual a la temperatura del aire ambiente; a menor humedad el punto de rocio es inferior a la temperatura del aire circundante. En Asturias es un fenómeno frecuentísimo en los meses frios e incluso en verano. Aunque el parasol de las ópticas puede retardar la aparición del rocío, está claro que es cuestión de tiempo la presencia del mismo. Siempre queda la solución de limpiar la óptica con un paño o papel especial, pero el fenómeno es reincidente y uno corre el riesgo de dañar las distintas superficies del telescopio u objetivo. Así que la única solución válida consiste en mantener la óptica a una temperatura MUY CERCANA o LIGERAMENTE SUPERIOR a la del aire circundante para evitar la condensación del rocío. Una posibilidad es utilizar secadores de pelo de aire caliente. El problema es que éstos suelen funcionar con toma de corriente alterna y esta posibilidad no suele darse el lugares de observación al aire libre; por otra parte, no deja de ser una forma muy engorrosa de solucionar el problema.

Existe un sistema comercial conocido con el nombre de "The Kendrick Dew Remover" que parece ser que funciona perfectamente. Está formado por unas abrazaderas de Velcro de distintos tamaños que se colocan sobre la óptica, junto con un controlador que se encarga proporcionar más o menos calor. Al entrar en funcionamiento calientan la óptica de tal forma que ésta adquiere un temperatura ligeramente superior a la del aire y evita la formación del rocío. El problema es el costo que representa adquirir todos los componentes.

Viendo el sistema anterior pensé que no sería muy difícil diseñar un sistema parecido pero con un costo muchísimo más reducido. Hace tiempo ví en una revista un sistema que consistía en colocar unas resistencias sobre el armazón de un parasol y alimentarlas mediante baterías. El problema es que mediante este mecanismo siempre están en funcionamiento y por lo tanto gastando energía innecesariamente en muchas ocasiones. Así que le comenté el problema a mi amigo Lorenzo (gran fotográfo y un manitas en cuestiones de electrónica y mecánica) quien me indicó la existencia de un kit de CEBEK (I-10), el cual es un temporizador que permite seleccionar un tiempo de trabajo y reposo entre 1 seg. y 1 minuto. Además funciona con una toma de 12 V de C.C. En el catálogo de Sales-Kit aparece uno semejante al anterior, pero no dan muchas características sobre su funcionamiento.

La cantidad de calor producido por la energía eléctrica por unidad de tiempo (s) es la definición de la magnitud potencia y se mide en vatios (w). De aquel artículo recuerdo que para S/C de 8" eran necesarios de 2 a 3 vatios para evitar la formación del rocío y de 1.5 vatios para objetivos fotográficos normales. Mucha gente se acordará de la famosa fórmula de electricidad,

Resistencia (ohmios) = (voltios)² / Watios

Figura 1. Se observa el controlador con las tres salidas de corriente. En este caso estan ocupados las tres y corresponden a los calentadores del refractor, del MK65 y del objetivo con resistencias, de color rojo, sobre un parasol. En la parte derecha del controlador está la toma de 12 V de la bateria

Así que queremos construir un dispositivo formado por resistencias que se alimentan de 12 V y deben disipar 3 vatios. Por simple cálculo vemos que necesitamos una resistencia de 48 ohmios; luego tenemos que unir unas resistencias en serie (Figura 1) cuyo valor global sea de 48 ohmios y que abarquen uniformemente (separación equidistante) todo el diámetro de la óptica del telescopio u objetivo. Podíamos soldar 6 resistencias de 8 ohmios en serie (48 ohmios en total) u otra combinación. Si ésta fuese la disposición elegida tenemos que tener en cuenta que debemos comprar las resistencias de 0.5 vatios (o el valor más cercano) puesto que

3 vatios / 6 resistencias = 0.5 vatios por resistencia.

Si utilizaramos otro número de resistencias tendríamos que hacer el cálculo del valor de los vatios desprendidos por resistencia, y especificar este valor a la hora de la compra. Para calcular la cantidad de corriente consumida por esta disposición, simplemente se aplica la ley de Ohm

corriente (amperios) = voltaje (Voltios) / resistencia (ohmios)

Aplicando la expresión al ejemplo anterior, obtenemos un consumo de 0.25 amperios. Es importante saber cual es el nivel de consumo que soporta nuestra bateria (amperio-hora) pues este valor es lo que nos indicará cuanto tiempo puede estar suministrando corriente la mismaa antes de agotarse. Una bateria de 2 amp-hora podrá alimentar al sistema anterior durante 8 horas antes de agotarse pues, 0.25 amp x 8 horas = 2 amp-hora.

A la hora de colocar las resistencias en el parasol es muy importante elegir uno que tenga el aro metálico con el fin de que transmita el calor lo mejor posible a la óptica. De la misma forma, si se utiliza un filtro ultravioleta o de otro tipo en el objetivo, debe ser metálico por las razones antes dadas. Las resistencias se deben colocar en contacto con el aro y procurar que que las soldaduras no toquen el filtro. Para pegarlas utilicé un pegamento de EPOXY con muy buenos resultados. Creo que lo ideal sería utilizar los parasoles fijos y completamente metálicos que antes había, pero no fuí capaz de encontrarlos en ningún sitio. Como en mi caso todas los objetivos que tengo tienen un diámetro de 52 mm, el parasol de la Figura 1 me sirve para todos.

Figura 2. Al tener una goma la tensión que produce hace que el hilo esté en perfecto contacto contra el tubo. Esto es muy importante cuando la tira no está en contacto directo o muy cerca de las lentes, como es en este caso.	Figura 3. Debido al poco abultamiento que tiene el dispositivo es muy fácil hacer un parasol para colocar encima de la tira, disminuyendo todavía más la propabilidad de formación de rocío y eliminar de paso reflejos parásitos.

El anterior diseño funciona muy bien en diametros pequeños y en colocaciones fijas como en un parasol. Cuando los diametros superan los 70 u 80 mm la utilización de resistencias en serie da lugar a huecos muy grandes en los cuales no se desprende calor y por lo tanto el sistema no es muy efectivo. Una forma de solucionar el problema es colocar las resistencias en paralelo (http://www.seds.org/billa/dp/dewpower.html), pero el problema es que esta disposición es muy frágil, pues la probabilidad de que con el uso se suelte una resistencia es grande debido al elevado número de resistencias utilizadas. Investigando sobre el tema encontré que la mejor solución es utilizar hilo de Nicrom con la apropiada resistencia debido a que el calor se disipa uniformemente a lo largo de él. Estos hilos son totalmente maleables y a la vez muy resistentes sobre todo en comparación con el sistema de soldar las resistencias. Se venden en distintos diametros que corresponden a valores de resistencia/metro distintos, por ejemplo, para el refractor y el MK65 he utilizado hilos de 0.5 mm de diametro que corresponden a unos 24 ohmios/metro.

El problema que casi siempre ocurrirá es que la longitud de hilo necesaria no tendrá un valor suficiente para dar un número par de vueltas al diametro del telescopio. En ese caso lo mejor es quedarse con la menor longitud de hilo que dé un número par de vueltas para que la potencia disipada sea mayor, y es posible que en algunos casos sea necesario elegir otro diametro de hilo diferente. En mi caso, con 12 V se disipan 6 vatios (4 vueltas) y 5.8 vatios (2 vueltas) en el refractor y el MK 65 respectivamente (figuras 2 y 3); valor que es casi el doble del recomendado pero que con la utilización del temporizador no representa ningún problema pues el exceso de potencia se puede disminuir disminuyendo el tiempo de funcionamiento, o bien aumentando el tiempo de parada. De esta forma siempre queda reserva para noches hipotéticamente fatales en cuanto a formación de rocío.

Figura 4. El trenzado del hilo se hizo sobre una tira de placa radiológica. En total el hilo da 2 vueltas completas sobre la tira. Los plásticos negros de la derecha tienen la función de hacer de tope una vez sellados los hilos.

Los hilos se deben trenzar en un soporte (figura 4) que sea flexible y resistente al calor. Me pareció muy adecuado como soporte una tira de 1.6 cm de ancho de placa radiológica, pues este material durante la fase de secado del revelado en las reveladoras comerciales se le somete a una temperatura de unos 65-70 ºC sin deterioro del mismo. Una vez trenzado el hilo se deben conectar los extremos al cable que posteriormente se conectará al temporizador. En esta conexión creo que no es necesario soldarla pues una vez sellada la tira, la tracción del cable no va repecutir en las conexiones.

Y por último queda la fase de sellado de la tira. Para ello lo ideal es utilizar en un lado una tira de velcro y en el otro un material aislante y si es posible impermeable, pues éste material es el que estará en contacto con el telescopio. De todos los materiales que se me ocurrieron al final me quedé con el nylon. Una vez cortadas las tiras se cosen con hilo colocando en uno de los extremos una tira de goma en la que a su vez se cose un trozo de velcro, de tal forma que al colocar el dispositivo quede suficientemente tensado contra el telescopio. En el extremo donde se enchufa el cable se debe poner un tope, o hacer un nudo, de tal forma que una vez cosida la tira evita que se suelte el cable por un tirón accidental del mismo.

Figura 5. Disposición del cableado del temporizador. Se aprecian las tres salidas de corriente y los potenciómetros unidos a la caja y conectados al kit. La caja de color naranja es el relé. Todo el conjunto tiene unas dimensiones muy reducidas.

El controlador I-10 es muy sencillo de instalar una vez encontrada una caja apropiada. El único inconveniente es que los potenciométros que regulan el tiempo de funcionamiento y parada van fijos sobre la placa. Así que lo mejor es comprar unos sueltos colocarlos en la caja y las conexiones unirlas mediante cables a las de la placa (Figura 5). El siguiente paso es hacer unas carátulas con los tiempos aproximados de funcionamiento y parada. El controlador descrito posee tres salidas para el telescopio, objetivo y ocular, por ejemplo. Podrían colocarse más salidas mientras no se sobrepasen las especificaciones del kit. Después de usarlo me he dado cuenta que sería muy interesante el colocar un LED rojo en la caja de forma que se encienda cuando están en funcionamiento las resistencias.

De esta forma se puede controlar independientemente el tiempo de funcionamiento y parada. Mi experiencia con este sistema es que en noches normales de invierno con 5 segundos de funcionamiento y 3 de parada en 2-3 horas de observación no se forma absolutamente nada de rocio sobre las ópticas, y sin embargo el tubo y cuerpo de la cámara muchas veces terminan mojados. En las noches muy frias pongo 10 segundos de funcionamiento y dejo 2-3 de parada. Muy importante sea cual sea la situación, es poner en funcionamiento todo el sistema desde el PRINCIPIO de la observación, y no dejar que se forme algo de rocío pues en este caso es difícil eliminarlo posteriormente. En la campaña del Hale-Bopp este sistema me permitió hacer fotos que de otra forma seguro que no podría. El costo total de todos los componentes fué inferior a las 5.000 pts.

Sunpongo que muchos os preguntareis el como afecta este calentamiento a la imagen producida por el telescopio. En un Sky&Telescope de hace bastantes años, recuerdo que habia comentarios muy positivos sobre el hecho de que la utilización de los calentadores mejoraba ligeramente la imagen final, aún en noches que no existía riesgo de formación de rocío. Sobre este aspecto, no sabría que decir, pero pensándolo bien la finalidad última de este sistema es evitar que el telescopio esté más frio que el aire circundante produciendo un menor gradiente de temperatura telescopio/aire, es decir, el mantenimiento del equilibrio térmico.

A propósito del rocío se debe tener en cuenta un detalle importantísimo: el peor rocío no es el que se forma durante la observación, sino el que se mantiene o se forma en la óptica del telescopio una vez guardado éste. Cuando el vapor de agua no puede escapar y permanece sobre la óptica durante periodos de tiempo dilatados, se producirá un deterioro en los revestimientos antireflejo o en el cristal mismo en el peor de los casos.