La idea principal en un telescopio astronómico es la captación de la mayor cantidad de luz posible, necesaria para poder observar objetos de bajo brillo, así como para obtener imágenes nítidas y definidas, necesarias por ejemplo para observar detalles finos en planetas y separar estrellas dobles cerradas.
Existen dos grandes divisiones entre los telescopios, según el tipo de objetivo que utilizan: los reflectores y los refractores. Los reflectores se constituyen de un espejo principal (espejo primario u objetivo), el cual no es plano como los espejos convencionales, sino que fue provisto de cierta curvatura (idealmente parabólica) que le permite concentrar la luz en un punto.
Los telescopios refractores poseen como objetivo una lente (o serie de lentes, la cantidad varía según el diseño y calidad) que de forma análoga al funcionamiento de una lupa, concentran la luz en el plano focal. En astronomía se utilizan ambos tipos de telescopios, cada uno con sus propias ventajas.
En un telescopio de aficionado este sistema está muy mejorado para evitar los efectos ópticos que provoca la refracción de la luz. Estos incorporan los llamados dobletes acromáticos, destinados a corregir la aberración cromática, el típico efecto de "arco iris" en donde las estrellas parecen tener un borde azul y otro rojo. El doblete acromático dispone de una lente convexa (la misma que en el refractor kepleriano) unida a una cóncava. Diseños más complejos corrigen muy bien las aberraciones, logrando estrellas muy puntuales e imágenes planetarias muy definidas.
Una de las ventajas de los telescopios refractores sobre los reflectores es que carecen de obstrucción central (debida al espejo secundario, el cual hace sombra al primario) Esto hace que las imagenes sean mas nítidas, y eso se vuelva especialmente adecuado para la observación planetaria y lunar, donde los detalles mas finos son los mas apreciados.
En la figura superior se muestra la marcha de los rayos en un telescopio reflector simple. El espejo primario (objetivo) esta especialmente diseñado para reflejar la mayor cantidad de luz posible. A través del proceso de aluminización, una fina película de aluminio es depositada sobre la previamente pulida superficie del objetivo. A este tipo de espejos es posible brindarles diferentes curvaturas para responder a distintas necesidades. La curvatura influye en la distancia focal, la distancia entre el objetivo y el plano focal (y estos factores hacen a la razón foca, F)
El telescopio reflector es el mas utilizado por los astrónomos profesionales, dado que es posible construir y dar forma a espejos de grandes dimensiones, no sucede así con los refractores, donde el peso de la lente objetivo se vuelve excesivo y la dificultad de producir una lente de calidad de tales dimensiones es casi imposible y altamente costoso. El telescopio refractor más grande del mundo posee 1 metro de diámetro, y esta ubicado en el Observatorio Yerkes de la Universidad de California. Fue construido en 1897 por Alvan Clark e Hijos, siendo en su tiempo una pieza clave para la determinación de la forma de nuestra galaxia.
Diferentes Telescopios Reflectores
Existen dentro de los reflectores varios diseños de telescopios. Los mas conocidos y populares entre los aficionados son el reflector Newtoniano y el reflector Schmidt-Cassegrain. La principal diferencia radica en la configuración óptica. El reflector Newtoniano dispone de dos espejos, el primario (idealmente parabólico, aunque en pequeñas aperturas usualmente es esférico) y el secundario (más pequeño y plano), mientras que los Schmidt-Cassegrain poseen un espejo primario también parabólico, pero con una perforación en su centro, para recibir la luz proveniente del espejo secundario, el cual es convexo. El diseño Schmitd en particular posee una placa correctora en la entrada de luz del telescopio.
Los diseños newtonianos son mas económicos que los Schmidt-Cassegrain, pero se vuelven muy voluminosos al aumentar el diámetro del objetivo. A mayor diámetro la distancia focal aumenta, por ejemplo se tiene un telescopio de 114 mm (4.5 pulgadas) de apertura (diámetro del objetivo) con 910 mm de distancia focal, mientras que uno de 203 mm (8 pulgadas) de apertura posee una distancia focal de 1220 mm. La ventaja de los Schmidt-Cassegrain es que su diseño es mas compacto, pudiendo tener distancias focales muy grandes en tamaños reducidos.
La función de la placa correctora es "adaptar" la luz al espejo primario, este la envían al secundario (convexo), el cual posee el trabajo de recibir rayos en diferentes ángulos y reflejarlos todos paralelos para ser captados por el ocular.
El modelo básico Schmidt-Cassegrain es el usualmente usado por los astrónomos profesionales en los grandes observatorios. Incluso el telescopio espacial Hubble posee un diseño Cassegrain similar, solo que en lugar del ocular la luz es enviada a diferentes detectores electrónicos.
Una variación del Schmidt-Cassegrain es el Maksutov-Cassegrain, donde las ópticas están mas perfeccionadas y corregidas. Posee una muy alta calidad de imagen, pero se vuelven muy costosos en aperturas grandes
