Los engranajes del cielo: El planetario opto-mecánico, una joya de la mecánica en vías de extinción (I)

Figura B

Figura C

Figura C

El planetario opto-mecánico clásico

El tipo de planetarios más común de todos los que están instalados actualmente en el mundo, corresponde al del planetario opto-mecánico clásico [Figura B], con los proyectores de estrellas y planetas integrados en un mismo cuerpo, con interacción mecánica entre ellos. Son verdaderas computadoras analógicas para la simulación de los astros del cielo.

Simulación del cielo estrellado

Del cielo estrellado, se trata de reproducir lo más fielmente posible sus características: la posición de cada estrella, su brillo, su color y su movimiento. La dificultad fundamental es que las estrellas reales son puntuales, mientras que en un planetario deben simularse los diferentes brillos de las estrellas mediante diferencias en el diámetro de cada estrella proyectada sobre la cúpula.

Para facilitar su proyección, se divide el cielo en sectores o campos estelares. La forma de división más extendida es en 32 campos o zonas, hexagonales y pentagonales según una figura de un icosaedro de 20 caras [Figura C1] al que se han truncado los vértices. La figura resultante es un conjunto de 20 hexágonos y 12 pentágonos que cubren completamente el cielo [C2]. Normalmente se dividen los 32 campos entre los dos hemisferios celestes, quedando 16 campos en cada una de las semiesferas estelares, a ambos lados del proyector.

Hay otras formas de división del cielo: en algunos proyectores antiguos se hacía mediante 27 campos y en los proyectores de última generación se tiende a simplificar la esfera de estrellas y dividirla sólo en 12 campos, según la figura de un dodecaedro de 12 caras [C3], que son todas de forma pentagonal. Así se obtiene un proyector más sencillo, aunque las deformaciones a compensar, debidas al “campo plano” de la diapositiva o placa de estrellas, son mucho mayores.

Componentes de cada proyector de campo de estrellas

Esos proyectores individuales, cada uno para una región del cielo, se disponen radialmente alrededor de una esfera [Figura D2] en cuyo centro está la fuente de luz. Eso permite que esta fuente de luz sea común a todos los campos estelares, aprovechando mejor la potencia lumínica y confinando a una zona estanca la iluminación.

Cada proyector de campo de estrellas, además de la fuente de luz, [Figura D1] consta de una lente condensadora [D14], que concentra esa luz sobre una diapositiva o placa de estrellas [D13] en la que perforaciones de distintos diámetros, proyectan puntos luminosos sobre la pantalla o cúpula de proyección a través de un objetivo de precisión [D9] y un obturador de horizonte [D10].

Las fuentes de luz que se usan en planetarios pueden ser de incandescencia, bien sea en atmósfera inerte o halogenada, y lámparas de descarga de mercurio o de gases nobles, como se tiende a instalar recientemente. En general las lámparas de incandescencia son más fiables, de más fácil mantenimiento y sobre todo, permiten su encendido y apagado inmediato, mientras que las de descarga tienen mejores rendimientos y temperaturas de color, pero tienen fuertes condicionantes en cuanto a sus tiempos y curvas de encendido y apagado, por lo que requieren obturadores mecánicos para controlar su apagado. Algunos tipos de lámparas no permiten todas las orientaciones de funcionamiento, por lo que no son aptas para planetarios, ya que van a estar en continuo movimiento y adoptando todas las posiciones posibles.

El filamento de la fuente de luz debe ser lo más concentrado posible y estar posicionado exactamente en el punto central del globo de estrellas, para lo cual se dota al portalámpara de un sistema de alineación y registro. De esa fuente surge la luz radialmente en todas direcciones y alrededor de ella se disponen todas las lentes que van a recoger esa luz. Esas lentes deben ser grandes para captar la mayor parte posible de luz, y hacerla pasar por la diapositiva o placa de estrellas y los objetivos de cada campo.