mini|Ocular de un telescopio galileano (c. 1620) mini|Leviatán de Parsonstown (1869) mini|Observatorio Paranal mini|Telescopio espacial Hubble
La historia del telescopio como instrumento científico ha contribuido decisivamente a modelar la imagen que hoy se tiene del Universo, y se inició hacia 1609, cuando Galileo Galilei dirigió por primera vez su anteojo hacia el cielo. Desde entonces, se ha producido una serie ininterrumpida de mejoras en el instrumento, que ha pasado de ser un modesto dispositivo óptico formado por dos lentes colocadas en los extremos de un tubo, a convertirse en sofisticadas redes informatizadas de observatorios distribuidos tanto por todo el globo terráqueo como en naves en órbita.
Por el camino han quedado ligados a su desarrollo importantes aportes en la historia de la ciencia, como la confirmación de la validez del sistema heliocéntrico de Nicolás Copérnico, el conocimiento cada vez más detallado de los cuerpos que forman el sistema solar, y una comprensión cada vez más precisa de la dinámica de las estrellas, las galaxias y de las leyes que rigen la conformación del Universo.
Y como trasfondo de estos descubrimientos, figuran de forma destacada las sucesivas mejoras tecnológicas, especialmente en el campo de la óptica, que condicionaron las distintas etapas históricas de preponderancia de los telescopios refractores o de los reflectores, a través de una prolongada carrera entre lentes y espejos por obtener resoluciones cada vez mayores. Este recorrido ha sido culminado por el momento con las redes interferométricas de grandes observatorios, y con la ampliación de las radiaciones estudiadas para abarcar el espectro electromagnético completo, desde las ondas de radio hasta los rayos gamma, pasando por la luz visible y las microondas.
Panorama general
thumb|275px|Representación temprana de un «telescopio holandés», de 1624 thumb|Presentación de una película en la que se cuenta la historia de cómo se construyeron y utilizaron los primeros telescopios rudimentarios, lo que permitió a los seres humanos mirar más lejos en el Universo que nunca.
Los primeros telescopios conocidos aparecieron en 1608 en los Países Bajos y se atribuyen a Hans Lippershey (a cuyo nombre figura la patente conocida más antigua sobre el instrumento).The history of the telescope Henry C. King, Harold Spencer Jones Publisher Courier Dover Publications , Entre los muchos otros que afirmaron haber hecho el descubrimiento figuran Zacharias Janssen, un fabricante de lentes de Middelburg, y Jacob Metius de Alkmaar. Por otro lado, investigaciones posteriores sugieren que pudo haber sido inventado en 1590 por el español Juan Roget,Who Invented the Telescope?El telescopi es va inventar a Girona, 3cat24.Simón de Guilleuma, José Maria; Notas bibliográficas; .pdfSirturi, Girolamo; Telescopium, pp. 25-26. cuyo hallazgo podría haber llegado unos años después a los Países Bajos, donde sería patentado.
El diseño de estos primeros telescopios refractores consistía en una lente convexa -similar a una lupa- en el objetivo y una lente cóncava en el ocular. Galileo utilizó este diseño tan solo un año después, en 1609. En 1611, Johannes Kepler describió cómo podía fabricarse un telescopio algo distinto, con una lente en el objetivo convexa y una lente en el ocular también convexa, y ya hacia 1655, astrónomos como Christiaan Huygens estaban construyendo potentes pero poco manejables telescopios keplerianos con oculares compuestos.
La construcción del primer telescopio reflector "práctico" se le atribuye a Isaac Newton en el año 1668, con un diseño que incorporaba un pequeño espejo diagonal plano, dispuesto para desviar la luz recogida por el espejo esférico principal hacia un ocular montado en un costado del telescopio. La siguiente mejora significativa en los telescopios de espejo fue introducida por Laurent Cassegrain en 1672, quien describió el diseño de un reflector con un pequeño espejo secundario convexo para reflejar la luz a través de un agujero central en el espejo principal.
Las lentes acromáticas, que reducen en gran medida la aberración cromática de las lentes de los objetivos, permitiendo construir telescopios más cortos y funcionales, aparecieron por primera vez en 1733 en un telescopio fabricado por Chester Moore Hall, quien no hizo público su hallazgo. Sin embargo, John Dollond tuvo acceso a una de las lentesLovell, D. J.; 'Optical anecdotes', pp.40-41Wilson, Ray N.; 'Reflecting Telescope Optics: Basic design theory and its historical development', p.14 de Hall, y consciente de su importancia, comenzó la producción comercial de instrumentos ópticos acromáticos a partir de 1758.
Mejoras importantes en los telescopios reflectores fueron la producción de grandes espejos parabólicos desarrollada por John Hadley en 1721; el proceso del plateado de espejos de vidrio introducido por Léon Foucault en 1857; y la adopción de revestimientos aluminizados de larga duración en los espejos reflectores a partir de 1932. El telescopio Ritchey-Chrétien, variante inventada alrededor de 1910 del reflector Cassegrain, aunque no se adoptó de forma generalizada hasta después de 1950, es una configuración utilizada por muchos telescopios modernos (como el Telescopio espacial Hubble), gracias a la mayor amplitud de campo visual que proporciona frente al diseño original de Cassegrain.
Durante el período de 1850-1900, los reflectores se vieron lastrados por los problemas que causaba la poca durabilidad del brillo de la aleación metálica con la que se fabricaban los espejos, el speculum. Este hecho propició que se fabricara un número considerable de "Grandes refractores", cuyo tamaño creció con gran rapidez. El proceso culminó con la puesta en servicio en 1897 del refractor del Observatorio Yerkes, con una lente de 1 m de diámetro. Sin embargo, ya se había alcanzado el límite teórico del diámetro máximo de las lentes (condicionado por la excesiva deformación causada por su propio peso suspendido), y a partir de la década de 1900 se construyeron una serie de reflectores con espejos de vidrio cada vez más grandes, incluyendo el del Monte Wilson de 60 pulgadas (1,50 m), el del Telescopio Hooker de 100 pulgadas (2,5 metros) (1917) y el de 200 pulgadas (5 metros) del Telescopio Hale (1948).
De forma generalizada, la inmensa mayoría de los grandes telescopios de investigación desde 1900 han sido reflectores. Entre 1975 y 1985 se construyeron numerosos telescopios de unos 4 metros (160 pulgadas) de apertura, eligiéndose emplazamientos de gran altitud en lugares como Hawái o el desierto de Atacama chileno. El desarrollo de la montura altazimutal controlada por ordenador en los años 1970 y de la óptica activa en la década de 1980 hizo posible una nueva generación de telescopios aún más grandes, empezando por el Observatorio W. M. Keck de 10 metros (400 pulgadas) de 1993/1996, y siguiendo por una serie de telescopios de 8 metros como el Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral, el Observatorio Gemini o el Telescopio Subaru.
La era del radiotelescopio (en paralelo al desarrollo de la radioastronomía) nació con el afortunado descubrimiento realizado por Karl Guthe Jansky de una radiofuente espacial en 1931. Otros muchos tipos de telescopios fueron desarrollados en el para una amplia gama de frecuencias, desde las ondas de radio hasta los rayos gamma. El desarrollo del primer observatorio espacial después de 1960 permitió el acceso a varias bandas imposibles de observar desde la superficie terrestre, incluyendo los rayos X y las bandas de longitud de onda más largas, como la radiación infrarroja.
Los telescopios ópticos
Invención
Fundamentos ópticos
thumb|Esquema óptico que muestra la luz siendo refractada por un recipiente de vidrio esférico lleno de agua, de la obra de Roger Bacon De multiplicatione specierum. Las lentes y sus propiedades eran bien conocidas antes de la invención del telescopio óptico; lentes simples fabricadas de sílice eran conocidas desde épocas remotas. Claudio Ptolomeo (en su obra Óptica, escrita en el siglo segundo d.C.) escribió acerca de las propiedades de la luz, incluyendo la reflexión, la refracción y el color. Durante el , el erudito persa Ibn Sahl, realizó algunas descripciones más afinadas, muy por delante de los conocimientos ópticos de aquella época.
Está bien documentado que fue en el aproximadamente cuando en Europa se empezaron a utilizar las piedras de lectura (lentes de aumento colocadas sobre el texto a leer), así como lentes para producir fuego. Se considera que las primeras gafas para corregir la presbicia utilizando lentes convexas se inventaron en el norte de Italia entre finales del y el comienzo del , y que la invención del uso de lentes cóncavas para corregir la miopía corresponde a Nicolás de Cusa en 1451. Así, el conocimiento temprano y la disponibilidad de lentes para gafas entre los siglos XIII y XVI, debió posibilitar que muchas personas pudieran descubrir como mera curiosidad los principios del telescopio combinando lentes cóncavas y convexas. En el Roberto Grosseteste escribió varios tratados científicos entre 1230 y 1235, incluyendo De Iride (el título se refiere al arco iris), en el que afirmaba que:
Roger Bacon fue alumno de Grosseteste en Oxford, y a menudo se piensa que pudo haber descrito un dispositivo de aumento en el , aunque no hay constancia de que construyese un modelo de trabajo.
Desarrollos anteriores al
Existe alguna evidencia documental, pero no se conservan instrumentos o evidencias físicas, de que los principios de los telescopios ya se conocían en el . Escritos de los ingleses John Dee y Thomas Digges de 1570 y 1571, respectivamente, atribuyen el uso de telescopios tanto reflectores como refractores a Leonard Digges (padre de Thomas), siendo confirmado por un escrito independiente obra del matemático William Bourne de 1580. Pudieron haber sido instrumentos experimentales, y nunca se dieron a conocer ampliamente ni se reprodujeron. Thomas Digges describe el dispositivo de su padre de la siguiente manera:
Aunque Digges pudo haber creado un instrumento rudimentario con la participación de lentes y espejos, el rendimiento óptico necesario para ver los detalles de las monedas situadas alrededor en los campos o actividades privadas a siete millas de distancia, queda más allá de la tecnología de la época.Fred Watson, (2007), Stargazer: The Life and Times of the Telescope, page 40. Allen & Unwin
En Italia, Giovanni Battista della Porta se refirió a un posible telescopio ya en 1586, cuando escribió en una carta: " ...hacer vidrios para poder reconocer a un hombre a varias millas de distancia." En su obra Magia Naturalis publicada en 1589, escribió:Giambattista della Porta, (2005), Natural Magick, page 339. NuVision Publications, LLC.
Della Porta estaba preocupado por otros asuntos en aquel momento y debió pensar que la idea de un "telescopio" no era demasiado importante. Reivindicaciones similares se han hecho acerca del catalán Juan Roget (murió antes de 1624) como inventor de un primitivo instrumento similar a un telescopio.
Los primeros telescopios conocidos