TriloBytes

        Con un telescopio pequeño y manejable (o un, no tan pequeño pero de todos modos manejable, Schmidth-Cassegrain) uno puede permitirse el lujo de llevarlo de un lado para otro. Si en lo alto de un monte cercano hay buena visibilidad no hay ningún problema en coger el coche y plantarse allí con el aparato. Con un telescopio mediano o grande el asunto del transporte puede llegar a convertirse en un grave problema. Para eso y para mucho más están los observatorios.
        Cuando uno piensa en un observatorio astronómico siempre le viene a la cabeza la imagen de una cúpula blanca semiesférica, cuando uno planea construir uno también. Pero las cúpulas son complejas de diseñar y de construir, por lo que la mayoría de los "emprendedores" rechazan este modelo y se decantan por otros de idea más sencilla, como el de techo deslizante.
        En esta página explico el proceso que he seguido para la construcción de mi propio observatorio de cúpula metálica. No trataré de incitar a nadie a construir un observatorio de este tipo mediante comentarios del tipo "no es tan difícil", o "se puede tener acabado en una semana". Las cúpulas, especialmente las metálicas, son estructuras complejas para el principiante. A no ser que uno tenga un buen plano con una guía detallada de construcción, durante el diseño surgen problemas; al tratar de conseguir los materiales surgen muchos más problemas; al comenzar a construir, uno empieza a preguntarse si no habría sido mejor haberse decidido por uno de esos dichosos techos deslizantes. Los obstáculos son muchos pero el resultado merece la pena.
        De todos modos he de decir que cuando construí el observatorio yo sólo tenía 16 años, y lo hice para albergar el reflector Newton que había construido a los 14. Para ambas cosas fue necesaria una gran cantidad de ayuda por parte de mi padre. Pero que nadie se confunda: que lo haya diseñado a los 16 años no implica que el diseño sea malo. Ni mucho menos. Aún hoy me sorprendo de lo bien que soporta el duro clima de Asturias habiendo costado tan poco dinero.

Habrá quien prefiera empezar haciendo la cúpula pero yo, que no tenía aún muy claro de dónde iba a sacar los materiales para ésta, comencé por la obra. La plataforma base es de hormigón armado con una parrilla de hierro y apoyado sobre una base de arena. Es importante meter entre el hormigón todas las piedras que encontremos si no queremos gastar demasiado cemento. No debemos preocuparnos demasiado por la resistencia, ya que no necesita soportar grandes esfuerzos. Sin embargo hay que cuidar la colocación de los hierros en la zona del voladizo lateral. Éste no es necesario a ningún propósito práctico, sino puramente estético.

La mayor dificultad está en fabricar unos buenos moldes, bien situados y bien sujetos, ya que pueden ceder bajo la presión del hormigón líquido. Utilicé una hormigonera para hacer la mezcla, porque es necesario echar todo el hormigón (que es mucho, aunque no lo parezca) de una sola vez. En las fotografías se aprecia un agujero central: ahí irá la columna, separada del resto para evitar en lo posible la transmisión de vibraciones del suelo al telescopio. El lado de la plataforma es de unos 3'5 metros.
Aunque fue erigida posteriormente y no sale en las imágenes, la columna central se construyó con una tubería comercial de hormigón con un diámetro de 30 cm y una altura de 1 metro, rellena con más hormigón. Metí cuatro varillas de hierro en su interior unidas a unos grandes tornillos que sobresalen en lo alto y que más tarde servirían de sujeción a la montura del telescopio.

Como mi experiencia en albañilería era nula decidí fabricar el muro utilizando ladrillo visto, ya que éste no necesita más recubrimiento exterior que una capa de barniz. Es una forma de evitar la dificultad que debe tener el cubrir con cemento los ladrillos.
Hacer una pared redonda no es precisamente la forma más sencilla de introducirse en la técnica de la colocación de ladrillos, sin embargo, como pude comprobar, sólo es cuestión de paciencia. Hay que comprobar continuamente la verticalidad de la pared y la horizontalidad de la hilera superior mediante un nivel. Ya no es necesaria la hormigonera para mezclar la pasta, se puede ir haciendo a mano.
El mayor problema que presenta esta parte es la práctica imposibilidad de que coincida un número entero de ladrillos en la circunferencia, con lo que se hace necesario cortar siempre un ladrillo para cada hilera (en la imagen se aprecia el hueco, al fondo, más pequeño que un ladrillo). Del manejo de la sierra radial se encargó mi padre. Hay que tener cierta edad para manejar ciertas herramientas, y entonces yo no la tenía.

Sobre la pared va un anillo de hormigón que hace de soporte para la cúpula y que debe tener una curvatura lo más perfecta posible. Hacer el molde, todo de madera, para este anillo fue la fase más complicada de la obra. El fondo del molde estaba formado por piezas de aglomerado cortadas a medida, de forma que se adaptasen completamente a los ladrillos a los que iban apoyadas. Éste fondo estaba soportado por catorce tablas que actuaban a modo de columnas y cuya altura era ajustable. Los laterales eran de contrachapado flexible (3 milímetros de grosor), unos iban clavados al fondo de aglomerado y otros directamente al muro de ladrillos, con clavos de acero. Las juntas fueron selladas con silicona. Para complicar aún más la cosa era necesario meter bastante hierro, ya que esta estructura debía aguantar en su parte externa todo el peso de la cúpula. Así que metí en el molde cuatro varillas de hierro dobladas, formando dos anillos, sujetos por trozos cortos dispuestos en forma radial.
En el hormigón también fueron incrustados ocho trozos de tubo cuadrado sobre los que irían las ruedas que hacen girar la cúpula.

Por último, la fase de albañilería quedó rematada con la colocación de una puerta de entrada de 1 metro de altura fabricada en aluminio. En un observatorio de estas características no tenemos más remedio que utilizar puertas pequeñas, si no queremos que el telescopio nos quede a una altura excesiva, ya que éste debe ser capaz de apuntar al horizonte por encima del muro.
Más adelante, después de que todo hubiese secado bien, pinté todo el interior (suelo, pared y anillo de hormigón) con pintura especial para suelos. El problema es que sólo había dos colores a elegir: algo parecido al granate y algo que recordaba al verde. Me decanté por el granate. El resultado se puede ver en la última foto del artículo.

He visto diseños de cúpulas astronómicas de todo tipo. Unas son de madera, otras de fibra de vidrio, otras de chapa. Unas son de compuerta deslizante, otras de compuerta batiente, otras tienen una persiana. Las hay con forma de esfera perfecta y lisa, las hay que están hechas por sectores y también las hay geodésicas, de facetas triangulares. He visto muchos modelos que giran sobre ruedas, pero también he visto alguno que gira ¡sobre 120 pelotas de golf!. En definitiva: hay mucho para escoger. Uno debe seleccionar el modelo que mejor le convenga en función de el dinero que esté dispuesto a gastar, el trabajo que esté dispuesto a realizar, los materiales que pueda localizar, etc.

Después de mucho pensarlo, me decanté por una tradicional de esfera hecha por sectores, aunque decidí realizar mi propio diseño, a fin de utilizar las piezas que más fácilmente pudiese conseguir. Como material base deseché la madera y la fibra de vidrio, una por la humedad del clima y la otra por el precio y la falta de experiencia con el material. Mi elección fue el hierro.
Todo el esqueleto de la cúpula, cuya planta simplificada y fotografía se muestran a continuación, está hecha de hierro y se basa en una esfera compuesta por 24 sectores. Tiene un diámetro total de 2'7 metros y una abertura central de 80 centímetros. La altura máxima en el interior del observatorio es de unos 3'5 metros.

El anillo grande tiene una sección en forma de T, con la parte plana hacia afuera. También tienen sección de T las dos semicircunferencias verticales, éstas con la parte plana hacia dentro. Estas "tes" son las únicas piezas de la cúpula que tuve que encargar a un taller. Hubo bastantes problemas a la hora de hacer agujeros con el taladro en ellas. Quizá debido a las tensiones residuales del proceso de doblado o a algún tratamiento térmico al que fueron sometidas, su dureza era bastante superior a lo normal, lo que las hacía difícilmente mecanizables. Tanto es así que no hubo forma de taladrarlas con una broca normal, de acero rápido, y tuve que comprar varias brocas de cobalto, mucho más duras y caras. Y digo varias porque son muy frágiles y parten con bastante facilidad.
Todas las costillas y travesaños están hechas de tubo rectangular (10x40 mm, 2 mm de espesor), comprado al peso en una chatarrería. Se trata hacer las cosas baratas y sencillas. Estos tubos son muy fáciles de trabajar; de hecho, doblé todas las piezas que forman las costillas a golpe de maza. No es muy complicado, pero hay que ir comprobando continuamente la curvatura mediante con un dibujo realizado en un papel grande. La forma de sujetarlos a los anillos principales es, como se muestra en la siguiente imagen, haciéndoles un corte con la sierra y encajándolos en uno de los nervios de la T. Para fijar cada unión utilicé tornillos de cabeza redonda y aplanada, que sobresalen muy poco hacia el exterior.

De entre los posibles modelos de compuerta existentes elegí el deslizante. Al contrario de lo que ocurre con otros modelos, con éste podemos regular la abertura según las necesidades de observación. La compuerta principal va apoyada sobre cuatro pequeñas ruedas de goma que le permiten deslizarse sobre los semicírculos verticales. La compuerta secundaria está articulada por cuatro pletinas móviles de la forma que se aprecia en la figura.

En ambas compuertas, los arcos laterales tienen una sección en forma de U, con el hueco hacia el centro de la cúpula. Este hueco cubre el nervio vertical de los arcos centrales de la cúpula de forma que la lluvia no pueda penetrar por las rendijas.

Esta fue la parte del diseño que más dolores de cabeza me dio. En aquel momento no tenía la Web para consultar este tipo de cosas, así que tuve que arreglármelas con un mecanismo propio.
Existen ocho elementos sobre los que gira la cúpula, cada uno de ellos está constituido por una rueda vertical y otra, más pequeña, horizontal; ambas de goma. Estos elementos están construidos sobre un trozo de tubo cuadrado vertical que se mueve dentro de otro tubo cuadrado incrustado en el hormigón de la obra. En el hueco entre ambos existe un fuerte muelle que trabaja a compresión. De este modo se consigue la absorción de todas las inevitables imperfecciones que tanto la cúpula como la obra deben tener. Creo que todo queda más claro en la imagen que acompaña.

Para el recubrimiento, tanto de la esfera como de la compuerta, utilicé chapa galvanizada de 0'4 mm de espesor. Es bastante cómoda de cortar con pequeñas tijeras para metal, pero hay que enfundar unos buenos guantes porque corta como un cuchillo. Para colocarla tuve que comprar una remachadora barata y un montón de remaches de 2'5 mm.
El proceso es sencillo pero laborioso: cortar la chapa con la forma aproximada, marcar la forma exacta colocándola en el lugar correspondiente, darle la nueva forma, hacer los agujeros y remacharla.

        Cubriendo el hueco entre cúpula y fábrica coloqué un faldón cilíndrico de chapa de 25 cm. Entre faldón y hormigón quedó una separación de 1 cm, aproximadamente.
        Todas las uniones entre chapas fueron herméticamente selladas con una cinta existente para tal fin en las casas de materiales de construcción. Ésta tiene una fina capa de aluminio en su parte externa y otra de brea con la que se adhiere perfectamente, y por mucho tiempo, a cualquier material. Parece que la hayan inventado especialmente para cúpulas de chapa.
        Nos queda, por último, la pintura. Si no queremos que nuestro observatorio se convierta en un auténtico invernadero la del exterior debe ser blanca y, a ser posible, con un alto contenido en dióxido de titanio, como el esmalte de poliuretano alifático 841 de Titán (que no fue la que yo elegí, pero es más recomendable). Sin embargo estas pinturas no proporcionan por sí solas la protección que el hierro exige. Fue necesario dar previamente una mano de minio de plomo (el de color naranja de toda la vida) a cada una de las piezas de hierro descubierto y una imprimación especial para metales galvanizados, de dos componentes, a las chapas. El interior puede ser pintado del color que cada uno prefiera (dentro de los límites estéticamente aceptables, claro está). Yo elegí el negro mate para evitar reflejos molestos en las noches de observación.

A pesar de que el observatorio estuvo "oficialmente" terminado en el verano de 1995, con el tiempo fuí añadiendo cosas, como una nueva montura para el telescopio, la instalación eléctrica, un motor para la rotación de la cúpula o el sistema de seguimiento por computadora que describo en otro artículo. Podría explicar también cómo construí el telescopio y la montura, pero me parece que ya hay suficientes páginas web sobre el tema. En la sección de links hay una pequeña muestra de ellas. También, por supuesto, incluyo algunas páginas que he encontrado en las que se detalla la construcción de algún observatorio astronómico por parte de aficionados. De referencia obligada para todo aquel que tenga en mente un proyecto de estas características es la web http://www.seds.org/billa/obs/obslist.html, que contiene una enorme lista de enlaces con páginas de observatorios "amateur" de todo el mundo.

Cúpula terminada.
Septiembre de 1995

Instalación del sistema electrónico de la nueva montura.
Agosto de 1998.

El telescopio con su montura.