# Gran refractor

El terme gran refractor fa referència a un telescopi de grans dimensions dotat amb una lent de diàmetre considerable i muntura equatorial, normalment el més gran instrument refractor d'un observatori determinat. La preeminència i l'èxit d'aquest tipus d'astronomia observacional va abastar el segle xix i el començament del segle xx. Els grans refractors eren telescopis dotats amb lents acromàtiques, i representaven una clara alternativa a la tecnologia de miralls.
Eren sovint els més grans del món o els més grans d'una regió determinada. Malgrat els seus dissenys habituals amb més petites obertures que els reflectors, els grans refractors oferien nombrosos avantatges que van afavorir el seu ús en astronomia durant una prolongada època. No va ser fins entrat el segle XX quan van ser gradualment superats pels grans telescopis reflectors en l'astronomia professional.
Un gran refractor era sovint la peça central de cada nou observatori del segle xix, típicament acompanyat per un seguici d'altres instruments astronòmics com ara un cercle meridià, un heliòmetre, un astrògraf i un refractor més petit, com un cercador de cometes. Eren sovint utilitzats per observar estels dobles, equipats amb un micròmetre filar. Els grans refractors van protagonitzar nombrosos descobertes de planetes més petits, de satèl·lits, o del planeta Neptú, així com d'una considerable quantitat d'estels dobles. El treball pioner en astrofotografia també es va emprendre amb aquest tipus de telescopis.

## Època dels grans refractors

L'elecció de construir grans refractors en lloc de reflectors era una qüestió essencialment tecnològica. Les dificultats per fabricar els dos discs de vidre òptic necessaris per formar un a gran lent acromàtica eren formidables. Però la construcció de grans telescopis reflectors presentava problemes encara més grans. El material utilitzat en els miralls primaris era el denominat metall de miralls, un aliatge de coure i zinc que tan sols reflecteix fins a un màxim del 66 per cent de la llum que rep, entelant-se als pocs mesos. En conseqüència, havien de ser desmuntats per ser abrillantats i polits novament amb la geometria correcta. Aquesta operació de vegades resultava molt difícil, donant com a resultat que els miralls quedaven inutilitzats i havien de ser substituïts. A causa d'aquests problemes, un gran refractor acostumava a ser la millor elecció.
Encara que n'hi va haver grans (i poc manejables) telescopis aeris no acromàtics a la fi del segle xvii, i de que Chester Moore Hall i d'altres van experimentar amb petits telescopis acromàtics al XVIII, el inici de la tècnica dels grans refractors no va ser possible fins que John Dollond (1706-1761) va inventar i va crear un objectiu acromàtic que permetia fabricar telescopis per entre 8 i 13 cm d'obertura. El pas definitiu el va donar el suís Pierre Louis Guinand (1748-1824), qui va descobrir i va desenvolupar una manera de fabricar peces encara més grans de vidre crown i flint. Va treballar amb el fabricant d'instrumental Joseph von Fraunhofer (1787-1826) per utilitzar aquesta tecnologia a començaments del segle xix.
L'època dels grans refractors va començar amb el primer telescopi refractor acromàtic modern, construït per Joseph von Fraunhofer a començaments de la dècada de 1820. El primer d'aquests instruments va ser el Gran Reflector de Dorpat, també conegut com a Fraunhofer de 9 polzades, instal·lat en el que aleshores era l'Observatori de Dorpat al Governarat d'Estònia (més tard denominat Observatori de Tartu). Aquest telescopi fabricat per Fraunhofer tenia una lent acromàtica amb una obertura de 9 polzades de París (aproximadament 24 cm) i una distància focal de 4 m. També estava equipat amb la primera «muntura equatorial alemanya» desenvolupada per Fraunhofer, un tipus de muntura que es convertiria en un estàndard en els grans refractors de l'època.
Fent mostres de la seva gran resolució, un refractor Fraunhofer de 9 polzades (24 cm) pertanyent a l'Observatori de Berlín va ser utilitzat per Johann Gottfried Galle en la descoberta de Neptú.
Els telescopis refractors havien quadruplicat la seva obertura a la fi del segle xix, culminant amb el refractor pràctic més gran mai construït, el telescopi de l'Observatori Yerkes de 40 polzades (1 metre) d'obertura, instal·lat el 1895. Aquest gran refractor va ampliar els límits tecnològics de l'època: la fabricació dels dos elements de la lent acromàtica (la lent més gran fabricada fins aleshores), va requerir 18 intents i la cooperació entre Alvan Clark & Sons i Charles Feil de París. Per aconseguir la seva obertura òptica de disseny, les lents havien de ser lleugerament més grans físicament, amb un diàmetre de 41 3/8 de polzada (1 m i 51 mm). Els refractors havien arribat al seu límit tecnològic a causa dels problemes de flectit | de les lents provocats per la gravetat. Això significava que els refractors no superarien al voltant d'1 metre de diàmetre, encara que Alvan Graham Clark —(que havia fabricat l'objectiu de 40 polzades de Yerkes—) va pronosticar que seria possible fabricar lents de fins a 45 polzades (114 cm). A més a més de la lent, la resta del telescopi exigia en la pràctica una altíssima precisió malgrat les seves mesures. Per exemple, tan sols el tub del telescopi de Yerkes va pesar 75 tones, i havia d'ésser capaç de seguir els estels amb tanta d'exactitud com els instruments més petits.
El Telescopi de la Gran Exposició Universal de París (1900), va haver de fixar-s'hi en posició horitzontal per evitar la deformació que hagués provocat la gravetat en la seva lent de 1.25 m de diàmetre. Era apuntat cap al firmament mitjançant un mirall de 2 m de diàmetre —denominat siderostato Foucault. Aquest instrument de demostració va ser demolit poc després de la clausurade l'Exposició Universal.

## Fi de l'època

L'època dels grans llums reflectors va arribar lentament a la seva fi quan van ser superats pels grans llums reflectors. Entre 1856 i 1857, Karl August von Steinheil i Léon Foucault van introduir un procés que permetia dipositar una capa de plata sobre el vidre dels miralls telescòpics. Aquest procés de platejat va suposar una gran millora respecte a l'antiga tècnica del metall de miralls, i va fer del telescopi reflector un instrument realment pràctic. L'era dels grans llums reflectors havia començat, amb instruments com el telescopi Crossley de 36 polzades (91 cm) de 1895; el telescopi Hale de 60 polzades (1.5 m) de l'Observatori del Mont Wilson de 1908; i el telescopi Hooker de 100 polzades (2.5 m) també al Mont Wilson des de 1917.

## Exemples

Els grans refractors van ser admirats per la seva fiabilitat, durabilitat i utilitat, característiques associades a la qualitat de les seves lents i dels seus suports, així com a les seves grans obertures i longituds. La longitud era important, perquè a diferència dels llums reflectors —que poden ser plegats i escurçats—, una gran distància focal de la lent de l'objectiu —lligada amb la longitud física del telescopi— ofereix alguns avantatges significatius relacionats amb l'òptica de l'instrument i amb la seva qualitat d'imatge.

### Apertura

Progressió històrica aproximada:
La progressió dels majors «grans telescopis refractors» al segle xix, inclou alguns telescopis en observatoris privats que no van ser realment molt utilitzats o van tenir problemes.
Mayors «Grands Refractors» del segle xix seleccionats per any :
| Observatori | Apertura | Any | Fabricant de la lent | Notes |
| Observatori de Tartu | 24 cm | 1826 | Fraunhofer | |
| Observatori de Kensington | 30 cm | 1829–1838 | Cauchoix | Donat de baixa el 1836 o el 1838< |
| Observatori Markree | 34 cm | 1834 | Cauchoix | |
| Observatori Central de Púlkovo | 38 cm | 1839 | Merz y Mahler | |
| - | 61 cm | 1852-1857 | Chance Brothers | Telescopi Craig |
| Observatori Dearborn | 47 cm | 1862 | Alvan Clark & Sons | Menor que el Craig |
| - | 53 cm | 1862 | Buckingham Works | Telescopi de l'Exposició Universal de Londres de 1862 |
| Observatori Newall | 64 cm | 1871 | Chance Brothers | Difícilment utilitzat fins a 1891 |
| Observatori Naval dels Estats Units | 66 cm | 1873 | Alvan Clark & Sons | |
| Observatori de Viena | 69 cm | 1880 | Grubb | |
| Observatori Central de Púlkovo | 76 cm | 1885 | Alvan Clark & Sons | |
| Observatori de Niça | 77 cm | 1886 | Gautier & Henry | Grande Lunette |
| Observatori Lick | 91 cm | 1888 | Alvan Clark & Sons | |
| Observatori Yerkes | 102 cm | 1897 | Alvan Clark & Sons | |
| - | 125 cm | 1900 | Gautier & Mantois | Telescopi de la Gran Exposició Universal de París (1900); utilitzat sol durant 1 any |
Grans refractors, notables per algun altre motiu:
Altres Telescopis Grands Refractors :
| Observatori | Nom | Apertura | Año | Fabricant de la lent |
| Observatori de Berlín | - | 24 cm | 1835 | Merz y Mahler |
| Harvard College Observatory | - | 38cm | 1847 | Merz y Mahler |
| Observatori de Cambridge | Northumberland Ecuatorial | 30 cm | 1835 | Cauchoix |
| Observatori Reial de Greenwich | Refractor Grubb de 28 pulgadas | 71 cm | 1894 | Chance Brothers |
| Observatori de Potsdam | Potsdam Große Refraktor | 80 cm + 50cm | 1899 | |
| Observatori de París | Meudon 33 pulgadas | 83 cm + 62cm | 1891 | |

### Distància focal

Progressió històrica aproximada de la distància focal a la fi del segle XIX:
Segle XIX de més longitud seleccionats de Gran refractors després de 1873 :
| Observatori | Distància focal | Apertura | Any | Notes |
| Observatori Naval dels Estats Units | 9.9 m | 66 cm (26") | 1873 | |
| Observatori de Viena | 10.5 m | 69 cm (27") | 1880 | |
| Observatori de Niça | 17.9 m | 77 cm (30.3") | 1886 | Biscoffscheim |
| Observatori Archenhold | 21 m | 68 cm (26.77") | 1896 | Cap domo |
| - | 57 m | 125 cm (49.2") | 1900 | Telescopi de la Gran Exposició Universal de París (1900) |
A pesar de su gran longitud, eran de hecho mucho más cortos que los más largos telescopios aeris diseñados con lentes no acromáticas.

## Galeria

* Vídeo diürn del Großer Refraktor de 1896 a l'Observatori Treptow, més tard rebatejat com Observatori Archenhold
* Grand Lunette de l'Observatori de Niça, amb 77 cm de apertura (1886)
* Telescopi James Lick, amb 91 cm de apertura (1888)
* Quatre instruments astronòmics de l'Observatori d'Estrasburg, incloent el seu Großer Refraktor
* Telescopi Merz de l'Observatori Astronòmic de Quito (1875)
* Telescopi de 11 polzades "Merz y Mahler" de l'Observatori de Cincinnati (1848)

## Referències

* ↑ «“Astronomical Site Selections Past” (Consultat el 3 de novembre de 2017)». Arxivat de l'original el 2017-11-07. [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ «Era: Great Refractors». Amazing-space.stsci.edu. [Consulta: 3 novembre 2017].
* 1 2 Daugherty, Brian. «Berlin - History of Astronomy in Berlin». Arxivat de l'original el 2011-08-11. [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ «Harvard College Observatory: Great Refractor». Cfa.harvard.edu, 21-11-2012. [Consulta: 1r març 2014].
* ↑ The Massachusetts Teacher - Google Books. Books.google.com [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ «1956ASPL 7..249P Page 253». Articles.adsabs.harvard.edu. [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ «History - British History in depth: The Airy Transit Circle». [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ «the lens». [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ adsabs link Fraunhofer and the Great Dorpat Refractor, Waaland, J. Robert, American Journal of Physics, Volume 35, Issue 4, pp. 344-350 (1967)
* ↑ «Fraunhoferi refraktor». Obs.ee. [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ Resolute and undertaking characters: the lives of Wilhelm and Otto Struve By Alan Henry Batten; pp. 46-49; Google Books
* ↑ The great nineteenth century refractors by James Lequeux, p. 1
* ↑ Firefly Astronomy Dictionary - Google Boeken. Books.google.com [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ «Telescope: Yerkes 40-inch Refractor». [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ Misch, Tony. «The Building of Lick Observatory», 1998. [Consulta: 30 juny 2008].
* ↑ Physics Demystified By Stan Gibilisco, ISBN 0-07-138201-1, p. 515 Since a lens can only be held in place by its edge, the center of a large lens will sag due to gravity, distorting the image it produces.
* ↑ Six Thousand Years of History: Achievements of the nineteenth century Edgar Sanderson, John Porter Lamberton, Charles_Morris_(American_writer) Charles Morris], p. 286 (Google Books 2010)
* ↑ «1956ASPL 7..249P Page 255». [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ New Scientist - Google Books. Books.google.com, 2 de desembre de 1982 [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ «1914Obs 37..245H Page 248». [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ "The Refracting Telescopes of the 19th Century"
* ↑ «BARDOU : Established in Paris in 1818 by D.F. Bardou, then run by his son P.G. Bardou, and grandson, Albert D. Bardou». Arxivat de l'original el 2019-09-10. [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ Stargazer: The Life and Times of the Telescope - Fred Watson - Google Books. Books.google.com [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ «Welcome to the Online Museum of the Craig Telescope». [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ «How it was constructed». [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ Newal telescope. Cambridge News (Consultat el 3 de novembre de 2017)
* ↑ «Northumberland Telescope (Consultat el 3 de novembre de 2017)». Arxivat de l'original el 2017-11-17. [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ «The 28-inch photo-visual refractor : : RMG». Arxivat de l'original el 2011-10-24. [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ The Observatory - Google Books. Books.google.com, 20 de novembre de 2007 [Consulta: 3 novembre 2017].
* ↑ Unusual Telescopes - Peter L. Manly - Google Books. Books.google.com, 27 d'abril de 1995 [Consulta: 1r març 2014].

## Enllaços externs

* "The History of the Development of the Telescope", Authors: Schirach, W. F. H. (anglès)
* Great Refractors Era
* Fraunhofer's refractor