VIXEN NA 120S

Sulla scia del rinnovato interesse per i telescopi rifrattori e nel tentativo di offrire ad un prezzo accessibile un'apertura superiore ai classici 4 pollici, la giapponese Vixen ha progettato una serie di rifrattori definiti neo-acromatici da 120 mm e 140 di diametro e 800 mm di focale. Lo strumento esaminato in questo test breve è il modello 120S, che è stato concepito essenzialmente per uso astrofotografico, dato che monta un doppietto acromatico di Fraunhofer accoppiato ad un gruppo spianatore di campo con lo scopo di ridurre il coma e la curvatura di campo, che a f/6,7 iniziano ad essere percepibili. In totale l'ottica si compone di quattro lenti in due gruppi. Nonostante le intenzioni del progettista e il rapporto focale apparentemente sfavorevole, anche in alta risoluzione le prestazioni di questo rifrattore si sono dimostrate ragguardevoli.

L'OTTICA

Il tubo, di colore bianco, è sorprendentemente compatto per un rifrattore da 12 cm. Questa caratteristica è imputabile essenzialmente alla corta focale dell'obiettivo, inferiore al metro. Il paraluce, forse per contenere ulteriormente l'ingombro, ha lo stesso diametro del tubo contrariamente alla pratica che lo vuole un poco più largo. Piuttosto stranamente, non siamo riusciti a toglierlo dalla sua sede perchè cercando di svitarlo si portava appresso anche la cella dell'obiettivo, filettata sul tubo.

Il doppietto acromatico è apparso ben azzurrato dal trattamento antiriflessi e perfettamente trasparente. Anche gli spaziatori ci sono sembrati in ordine. La cella dell'obiettivo è in alluminio anodizzato, filettata sul tubo e molto ben realizzata: l'oculare Cheshire, infatti, ha rivelato una collimazione assolutamente perfetta, tanto del Fraunhofer quanto dello spianatore. Qui è bene aprire una parentesi e parlare un attimo dello spettro secondario dei rifrattori acromatici, che tanto preoccupa i possessori di questi strumenti. Come tutti sanno il principale inconveniente degli obiettivi a doppietto del tipo crown/flint è quello di non poter far coincidere nello stesso fuoco le radiazioni luminose di tutte le lunghezze d'onda, contrariamente a quanto fanno gli obiettivi apocromatici e i telescopi a specchio. In particolare, quando si fa convergere in un punto la radiazione giallo-verde (quella a cui è più sensibile l'occhio) le altre risultano sfuocate in misura dipendente dalla dispersione dei vetri.

Gli obiettivi vengono progettati in modo che la lunghezza focale più corta sia quella corrispondente ai 555 nm e che la radiazione rossa (656.27 nm) e quella blu (486.13) vadano a fuoco in un altro punto, più lontano dall'obiettivo. Quindi focalizzando sul verde, il rosso e il blu risultano sfuocati e si fondono in una macchia responsabile del cosiddetto "spettro secondario" degli obiettivi acromatici e semiapocromatici. Il violetto (404.6 nm) va a fuoco ancora più lontano ma non viene quasi percepito dall'occhio mentre può dare luogo ad aloni visibili nelle riprese fotografiche.

Lo spettro secondario è definito come la distanza (sull'asse ottico) tra il fuoco verde e quello blu-rosso e negli obiettivi acromatici tale distanza è pari a circa 0.0005f dove f è la lunghezza focale dell'obiettivo. Nella pratica, però, con le stesse parole si designa l'alone indaco o porpora o violetto che circonda le immagini date da un obiettivo a lenti ed è in questo senso che lo intenderemo da qui in avanti.

Lo spettro secondario viene ritenuto "tollerabile"quando il diametro della macchia formata dal blu e dal rosso non si estende per più di tre volte il diametro del disco di Airy in luce verde, diametro dato dalla semplice formula

d = 280/D

dove D è il diametro dell'obiettivo in mm e d è in secondi d'arco. Ad esempio per il Vixen NA-120S il diametro del disco di Airy in luce verde è di 2,3 secondi d'arco circa, il che vuol dire che al massimo si potrebbe tollerare una macchia secondaria di circa 7 secondi d'arco di diametro. Qualche semplice considerazione di ottica geometrica porta a concludere che per ottenere questa condizione il rapporto focale di un rifrattore da 120 mm dovrebbe essere maggiore o uguale a f/14,6, cioè la lunghezza focale dovrebbe essere di almeno 1750 mm. Questo valori scaturiscono dalla formula fmin = 0,122D. Lo strumento in esame, invece, è un f/6,7 con soli 800 mm di focale e in base alla teoria dovremmo aspettarci uno spettro secondario molto più esteso di 7 secondi d'arco e in grado di compromettere le buone prestazioni del telescopio, innanzitutto il contrasto delle immagini di oggetti estesi come la Luna e i pianeti.

Nella pratica, invece, si scopre che l'occhio è assai poco sensibile all'aberrazione cromatica residua e la regoletta teorica di cui sopra ammette perciò sostanziose eccezioni, tra le quali rientra, come vedremo, anche il nostro rifrattore, che in alta risoluzione ha esibito prestazioni di tutto rispetto.

In sostanza il messaggio che vogliamo trasmettere al lettore interessato all'acquisto di un rifrattore acromatico è quello di non preoccuparsi troppo delle solite chiacchiere sulla focale minima che dovrebbe avere, chiacchiere che sono per lo più un retaggio del passato. Più importante dello spettro cromatico residuo, invece, è l'accuratezza con cui le superfici ottiche sono state lavorate e assemblate. Infatti le aberrazioni geometriche (sferica, astigmatismo, ecc.) compromettono irrimediabilmente la resa di un doppietto mentre quella cromatica (assumendo che l'obiettivo sia stato ben progettato e costruito) è in genere di scarsa importanza e comunque può essere ridotta o soppressa tramite un filtro giallo o giallo-verde. I rifrattori più economici, però, possono mostrare un cromatismo veramente fastidioso, abnorme in relazione al loro rapporto focale. In questo caso vuol dire che il costruttore ha fatto uso di vetri di scarsa qualità o con caratteristiche ottiche non corrette e per ridurre il disturbo non resta che aumentare il rapporto focale diaframmando l'obiettivo e rinunciando a una parte del potere risolutivo. In ogni caso le prestazioni di un tale strumento non saranno esaltanti.

Torniamo ora al nostro test. Dall'altra parte del tubo si innesta un fuocheggiatore di lunghezza davvero insolita. Il gruppo ottico spianatore di campo si trova in corrispondenza dell'innesto del fuocheggiatore al tubo principale, a 600 mm di distanza dall'obiettivo. Anche lo spianatore reca tre sottili spaziatori a 120° tra le due lenti che lo compongono. Secondo il costruttore questo secondo doppietto riduce la curvatura di campo dell'obiettivo allo 0,01% su un cerchio di 28 mm di diametro, il che vuol dire stelle puntiformi fino ai bordi su pellicole formato 24x35 mm.

Il tubo scorrevole del fuocheggiatore ha un diametro esterno di 64 mm e interno di 60 mm. La Vixen fornisce un riduttore per gli oculari da 31,8 mm ma è evidente che con uno strumento simile l'utilizzo di oculari grandangolari da 2 pollici è molto gradevole e caldamente consigliabile, almeno per le osservazioni deep-sky.

Meglio, quindi, dotarsi subito del riduttore Vixen o Baader da 50,8 mm e di un diagonale dello stesso diametro. Purtroppo non è possibile l'osservazione diretta, a meno di non utilizzare una prolunga o la lente di Barlow. Nessun problema, invece, per mettere a fuoco coi diagonali standard da 31.8mm. Ottimo il cercatore, un 7x50 a visione diretta con supporto a innesto rapido.

STAR TEST E PIANETI

A questo punto molti lettori saranno curiosi di sapere qual è stato l'esito dello star test, effettuato per verificare la correzione ottica complessiva del 120S. Abbiamo iniziato puntando Altair in una sera d'estate limpida, umida, con seeing discreto. In extrafocale l'immagine di diffrazione era molto nitida ma di forma vagamente ellittica, con alcuni punti che tendevano a formare degli angoli. In intrafocale, invece, si palesava la presenza di marcate tensioni nell'obiettivo che portavano la centrica ad assumere una forma poligonale, simile ad un esagono. Poiché contemporaneamente altri strumenti presenti durante la prova (un rifrattore da 102 mm, un Newton da 15 cm) mostravano un comportamento irregolare, ci è venuto il sospetto che si trattasse di un problema di adattamento termico. Il sito scelto per la prova, infatti, era una località sulle Alpi Marittime a 2000 m di quota, dove subito dopo il tramonto la temperatura scende abbastanza rapidamente e provoca la condensazione di umidità sul tubo del telescopio, accentuandone il raffreddamento. Il vento irregolare, alternato a momenti di calma assoluta, peggiorava le cose e durante tutta la serata il problema non si è risolto. Abbiamo quindi rifatto il test la sera seguente, in condizioni climatiche più stabili e dopo la mezzanotte, quando ormai la temperatura era scesa di parecchi gradi e l'umidità aveva cessato di condensarsi. Questa volta l'esito è stato molto diverso. Il 120S ha mostrato immagini di diffrazione da manuale e, a parte la cromatica, non abbiamo percepito alcuna aberrazione. A fuoco il piccolo disco di Airy era circondato da un paio di anelli interrotti, rotondi e concentrici al disco. Lo spettro secondario era evidente ma non fastidioso. Siamo poi passati ad esaminare alcune stelle doppie, i cui dati di separazione sono riportati in tabella. Il limite di Dawes per il Vixen 120S è di circa 1 secondo d'arco, ma la notevole qualità dell'ottica ha permesso di separare Eta CrB, le cui componenti di mag. 5,6 e 5,9 distano solo 0,8 secondi. Nettamente risolte erano la Mu Cyg (1,2"), la Delta Cyg (molto sbilanciata, sep. 2,5") e il terzetto della Iota Cas.

La mattina del 27 luglio 1998, con Giove e Saturno alti nel cielo orientale abbiamo effettuato un test di contrasto su questi soggetti e abbiamo avuto la conferma di quanto affermavamo più sopra circa l'inutile enfasi che viene data alla presenza dell'aberrazione cromatica nei rifrattori. Entrambi i pianeti mostravano immagini di alto contrasto, molto particolareggiate, che, anche se di qualità inferiore, non sfiguravano rispetto a quelle date dall'apocromatico Astro Physics da 155 mm che abbiamo utilizzato per confronto. Su Giove erano visibili molti dettagli nella NEB e nella SEB, condensazioni, festoni, ovali, ecc. Saturno mostrava con facilità l'anello C, la divisione di Cassini, il passaggio dell'anello sul pianeta e l'ombra del pianeta sugli anelli. Su questi ultimi e sul globo si notavano sfumature di verde, ocra e giallo. Nonostante la limpidezza del cielo e la conseguente luminosità dell'immagine di Giove, lo spettro secondario, di un bel colore indaco-viola, non disturbava affatto. Con un filtro giallo W12 lo si sopprimeva del tutto ma, francamente, non lo abbiamo trovato necessario. Secondo le nostre valutazioni, il Vixen 120S può reggere tranquillamente i 300x nell'osservazione della Luna e dei pianeti.

Conclusione

L'ottica del rifrattore 120S si è dimostrata di qualità eccellente, com'è tradizione della Vixen. L'unico appunto che si può muovere è relativo ad una certa inerzia termica dell'obiettivo e della cella, che nella stagione fredda o in alta montagna richiedono un congruo periodo di adattamento termico prima di dare immagini perfette. Benché sia nato come astrografo questo strumento può dare grandi soddisfazioni anche nell'osservazione della Luna, dei pianeti e delle stelle doppie. In fotografia richiede l'uso di un filtro giallo chiaro (W8 o W12) per evitare aloni bluastri attorno alle immagini stellari, mentre in alta risoluzione un filtro giallo-verde (W11) è consigliabile (ma non necessario) per ottimizzare il contrasto.

DATI TECNICI

PROVA SU STELLE DOPPIE

STAR TEST

ALTRI TEST