Um celostato (ou Heliostato) de espelho único

 Há já muitos anos que o celostato de espelho único do observatório solar  do Kitt Peak National Observatory  presta muitos e bons serviços, mas não foi para imitar este Observatório que construí o meu celostato de espelho único.
   Na verdade, não me restou outra hipótese , pois o espaço possível para a sua instalação não permitia um clássico celostato de dois espelhos . Residindo no último andar de um prédio cujo sótão é propriedade de todos os inquilinos, a única possibilidade seria fazer uma pequena abertura no telhado (figura 1), para a observação solar.
   Apesar das reduzidas dimensões desta pequena janela, decidi construir o celostato  e instalá-lo, (figura 2)de modo a reflectir a luz solar para um telescópio refractor, também de lente única, montado fixo, quase horizontalmente, e num alinhamento com uma diferença de aproximadamente 7º, em relação ao eixo Norte / Sul da esfera celeste.
 O espelho plano não tem camada reflectora (figura 3) , rejeitando assim cerca de 95% da energia luminosa e calorífera que recebe . A face traseira do espelho é despolida com aloxite 50 , de granulação muito fina, reflectindo pouca luz parasita, facto confirmado pela possibilidade de adquirir imagens de proeminências, conseguidas com um coronógrafo também simplificado . Uma vista geral do conjunto , visto de frente (figura 4 ) e de trás ( figura 5) .
 O principal componente mecânico do celostato, é um eixo de roda de automóvel, (figura 6) , com a sua flange, os seus rolamentos e uma pequena parte da estrutura da qual fazia parte. O resto foi cortado.
  O controle de movimento sincronizado num celostato deste tipo (altazimutal) é dificil , mas o facto de o objecto de estudo ser o Sol, permite a construção de um sistema automático seguidor  da nossa estrela.
   Este sistema automático, é constituído bàsicamente  por um conjunto de quatro fotodiodos, montados em cruz , (figura 7) que seguram o Sol no seu centro (figura 8) . Estes fotodiodos, em grupos de dois, controlam dois amplificadores que por sua vez alimentam os motores DC de 6 Volts (motores de leitor de vídeo mas que inicialmente eram de assador de frangos) e estão instalados em caixa única (figura 9) .
 O conjunto de fotodiodos, está montado numa estrutura apropriada (fgura 10) e colocado um pouco antes do plano focal.
 Esta estrutura, é móvel, por arrasto de peças com furo roscado dentro de calhas em dois eixos perpendiculares, podendo ser colocada de modo a que possa ser observada (ou fotografada ) qualquer zona do Sol, no centro do plano focal.
 Assim se consegue um seguimento automático, com zona de observação seleccionável.
 Para quem como eu, procura estudar e fazer imagem de  alta resolução, um sistema destes é indispensável.
 Na figura 5, são visíveis os dois motores. O movimento em azimute faz-se pelo arrasto de um troço de peça cilíndrica
em nylon preto, com furo roscado, que se desloca dentro de duas calhas (figura 11) cuja diâmetro interior é justo o diâmetro do cilindro (figura 12 ) com uma folga mínima que possibilite o arrasto.
   É evidente que este tipo de movimento não será circular, mas sim elíptico, mas dado que o comando dos motores é automático, esta consequência deixa de ser importante .
 O movimento em  altitude, faz-se pelo arrasto de um troço de peça cilíndrica com furo roscado, também em nylon preto, no qual existe um eixo a 90º ao qual está fixada uma peça móvel, que por sua vez recebe um conjunto (peça e parafuso)
que movimenta o espelho, estando fixado ao respectivo suporte por dobradiça.
   É este conjunto (peça e parafuso) que permite ajustes de posição vertical, independentes do motor.
 Por outro lado, os ajustes (independentes do motor) de posição azimutal, são possíveis aliviando a pressão feita pela embraiagem constituída por um anel em madeira, que abraça a flange (visível na figura 6) , e cujo manípulo de aperto é visível na figura 3, em baixo, á direita .
 O efeito de travão no movimento de latitude (ou vertical) , efectua-se por aperto do parafuso superior (figura 14) , que aperta uma chapa de alumínio contra o eixo do suporte do espelho (também cilindro em nylon preto).
 Como se pode ver na figura 14, o centro do eixo do suporte do espelho está ( o mais possível) no alinhammento da superfície reflectora, e do centro do espelho, assim como também está alinhado do mesmo modo o centro do eixo do movimento de azimute. Mais informação ou detalhes, e-mail me .



fig. 1- A (mini) janela no telhado.


fig. 2 - Vista geral do Heliostato

   Fig. 3


  Fig. 4- Espelho plano não aluminizado.


Fig 5
Vista geral por tráz, estando visíveis os dois motores .


  Fig 6 - Parcial da flange da roda de automóvel.


  Fig. 7
Visíveis os fotodiodos na placa de suporte .


  Fig. 8-Os bordos do disco solar são tangentes aos fotod.


Fig. 9 -  Os alimentadores dos dois motores, controlados pelos fotodiodos, estão montados em caixa única.


Fig. 10 - Estrutura com ajuste manual X/Y da posição dos fotodiodos, para "varredura" de todo o disco solar.

  Fig. 1 - Pormenor do sistema mecânico  para movimento de azimute.

Fig. 12 Aqui,visto por baixo.


Fig. 13 Sistema semelhante
para o ajuste de altitude.


Fig. 14 Pormenor do ajuste de "embraiagem" do movimento de altitude.


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