Autoguiado con el telescopio

La forma más cómoda y rápida de hacer astrofotos impresionantes. Descubra aquí todo lo que necesita saber.

En astrofotografía, las fotos de objetos del cielo profundo son la joya de la corona. Pero los objetos tenues deben exponerse durante varios minutos y si dejamos que la montura se mueva sin más, entonces empiezan a surgir los problemas: antiestéticas rayas de la trayectoria de las estrellas. En este artículo explicamos cómo conseguir unas fotos perfectas con la técnica del autoguiado.

Una montura que gira sin control tras un par de minutos empieza a tener un impacto en la calidad de las fotos, porque se desvía del punto ideal. Cuanto más largo sea el tiempo de exposición, más imperfecciones aparecerán en la imagen.

He aquí una imagen con un seguimiento perfecto en la que las estrellas se ven puntiformes. El tiempo de exposición y el movimiento preciso de la montura se han controlado y corregido de forma totalmente automática con ayuda de una "cámara de vigilancia" especial. Estas se conocen como cámaras de autoguiado.

Este es el equipo que necesitamos para hacer un seguimiento automático de las astrofotos o autoguiado:

• Un telescopio GoTo ecuatorial con toma ST-4
• Una cámara para sacar las fotos
• Una cámara de autoguiado con toma ST-4 y cable USB
• Un tubo guía o un sistema de guiado fuera de eje (OAG)

Opción 1

Se monta un tubo guía en la abrazadera correspondiente en paralelo al telescopio. Como se puede apreciar en la imagen, la cámara de autoguiado se acopla al extremo del tubo guía. El cometido de la cámara es seguir una estrella guía y enviar un comando de corrección a la montura cada vez que detecta una desviación. La cámara fotográfica se acopla al telescopio principal.

Opción 2

Al final del telescopio se acopla un sistema de guiado fuera de eje, que utiliza un prisma para desviar hacia arriba una pequeña parte de la luz. En ese punto va instalada la cámara de autoguiado, encargada de ordenar las correcciones necesarias durante el proceso de seguimiento. En el extremo va acoplada la cámara para fotografiar los objetos del cielo profundo.

Las cámaras de autoguiado con conectividad ST-4 y USB aseguran unos inicios fáciles. El cable ST-4 se enchufa en la toma correspondiente de la montura. El cable USB se conecta a un ordenador o portátil. La imagen de la cámara y, por ende, también de la estrella guía, se visualiza en la pantalla del ordenador. A continuación, solo tiene que seleccionar la estrella guía en el ordenador y dejar que la cámara de autoguiado y la montura hagan todo el trabajo.

Omegon ofrece MiniGuidescope de 50 o 60 mm para telescopios refractores o Newton. La cámara de autoguiado de Touptek es de alta sensibilidad y tiene píxeles pequeños. Si lo que prima es la rapidez de montaje, la sencillez de manejo y la ligereza, es la mejor opción.

El sistema de guiado fuera de eje #49752 de Omegon y la cámara de Touptek son aptos para telescopios Schmidt-Cassegrain o Maksutov. La óptica principal del telescopio también hace las veces de tubo guía. Los sistemas fuera de eje son la opción óptima para telescopios SC.

Con un ajuste polar preciso, las monturas estándares permiten hacer fotos de unos 30 segundos de exposición. Sin embargo, la distancia focal de la óptica de la cámara fotográfica resulta decisiva. Aparte del tamaño de los píxeles, también determina la resolución. Con un teleobjetivo de 200 mm y una cámara réflex de espejo digital (DSLR) se pueden hacer fotos de 2 minutos, mientras que con un telescopio con varios metros de distancia focal no pasa de unos segundos.

Los objetos luminosos, como la Luna y los planetas, requieren tiempos de exposición cortos, en cuyo caso basta con un seguimiento sencillo. Sin embargo, los objetos del cielo profundo más allá de la nebulosa de Orión exigen equipar el telescopio con un motor de seguimiento. Allí los tiempos de exposición van desde varios minutos a varias horas: cuanto más largos, mejor.

Todo se debe a la relación señal-ruido del sensor. Existen dos tipos de ruido: el térmico y el de lectura. El ruido térmico crece de forma lineal respecto al tiempo de exposición y se mejora, por ejemplo, con refrigeración. El ruido de lectura aparece con cada disparo, es decir, 10 fotos de 1 minuto de exposición ofrecen en su conjunto un resultado peor que una sola foto de 10 minutos de exposición. El ruido de lectura solamente se puede optimizar alargando el tiempo de exposición. Con tiempos cortos el ruido de lectura supera el ruido térmico y resulta decisivo para la calidad de la imagen.

Dependiendo de la relación de apertura, el objeto que se pretenda fotografiar y la contaminación lumínica del cielo, las fotos con cámaras DSLR se exponen entre 2 y 20 minutos. Por su parte, las cámaras CCD refrigeradas cuentan con un mayor rango dinámico y permiten trabajar con tiempos de exposición más largos. Para fotografiar objetos pequeños y tenues con filtros y una distancia focal grande es posible que se requieran varias horas.

Existen diferentes soluciones para resolver los problemas de seguimiento que se adaptan a cada tipo de telescopio y a las diversas necesidades del usuario. Hasta hace no muchos años las fotos analógicas se hacían siguiendo el astro a simple vista a través del retículo. Sin embargo, la mejora en la resolución de las cámaras digitales modernas hace que esto ya no sea posible. Por norma general, el seguimiento se digitaliza y se controla de forma automática con una cámara de guiado. Así que, además de la cámara con la que se hacen las fotos, se utiliza otra cámara que apunta hacia una estrella guía. Esta cámara se encarga de registrar las desviaciones más pequeñas que se van produciendo en el recorrido de la montura, a la que envía la señal de corrección pertinente para evitar fallos de seguimiento graves.

Además de las soluciones especializadas, existen dos tipos de cámaras de guiado: por ordenador e independientes. Las cámaras por ordenador conectan la señal de la estrella guía con un ordenador y envían las señales de corrección a la montura desde el PC. Esto tiene sus ventajas: se puede seleccionar la estrella guía y ajustar su nitidez en la imagen en vivo en la misma pantalla. Esto ayuda a encontrar siempre el punto de enfoque óptimo. Además, el software del ordenador ofrece muchos parámetros para optimizar la configuración. Lleva menos tiempo, porque el proceso se puede vigilar en vivo y directo desde la pantalla. Al no necesitar una pantalla integrada, las cámaras por ordenador suelen ser más baratas, pero hay que tener en cuenta el coste del PC. A esto hay que sumar un mayor consumo energético y la necesidad de un cable adicional con el que es muy fácil tropezarse en la oscuridad.

Las soluciones independientes para el autoguiado suponen un gran alivio para los astrofotógrafos que trabajan con cámaras DSLR. No necesitan un portátil, reducen el peso del equipo y ahorran en accesorios: en definitiva, sus excursiones astrofotográficas son mucho más sencillas. 

Aunque hace unos años esta tecnología todavía estaba en mantillas, ha evolucionado hasta convertirse en un valioso medio auxiliar para conseguir unas astrofotos bien guiadas. 

La clave en astrofotografía reside en accesorios de calidad, por lo que si opta por este tipo de solución, podrá invertir en un aparato excelente, como Lacerta MGEN o StarAid Revolution.

Sin embargo, las cámaras de guiado independientes son minoritarias en el mercado. La práctica habitual es el guiado a través del ordenador, sobre todo cuando se usan cámaras CCD refrigeradas y el ordenador es imprescindible de todos modos. La oferta de cámaras es muy amplia. Además, muchas cámaras web planetarias incluyen un puerto de guiado. Marcas como ZWO, Touptek, Orion y QHYC, entre muchas otras, ofrecen aparatos asequibles. Aunque se pueden conseguir por menos de 200 EUR, las cámaras web de mejor calidad tienen precios un poco más elevados. Si va a utilizar su cámara web principalmente para el seguimiento, debería hacerse con una versión en blanco y negro, ya que las cámaras a color son menos sensibles. En cualquier caso, la cámara que compre deberá tener una toma ST-4. Bajo el número de artículo 23248 encontrará cables compatibles.

Y en lo que al software se refiere, se ha impuesto PHD2, un programa en inglés exhaustivamente documentado que se puede descargar gratuitamente de http://openphdguiding.org/.

La clave para unas fotos buenas del cielo profundo es una montura robusta. La estabilidad depende del tamaño de la óptica. Eso sí, tenga en cuenta que generalmente la capacidad de carga especificada por el fabricante suele estar calculada para la observación visual; en astrofotografía la carga normalmente es entre un 30 y un 50 % inferior a los valores indicados. En general, un sistema pequeño y ligero ofrece mejores resultados que una óptica gigante que tiembla con cada soplo de aire.

Para el autoguiado es importante utilizar monturas ecuatoriales; las acimutales no sirven para este fin debido a la rotación del campo visual. En el caso de instalaciones sobre horquilla es imprescindible usar una cuña ecuatorial. Además, la montura debe tener un puerto de autoguiado, cuyo conector es parecido a los de teléfono o Internet y suele estar marcado como "Autoguider" o "ST-4". Prácticamente todos los aparatos GoTo de más de 700 EUR lo incluyen de fábrica.

Este tipo de conectividad se puede añadir posteriormente a las monturas ecuatoriales sin GoTo, como ocurre con los modelos EQ-3-2/NEQ-3 y EQ-5/NEQ-5 de Skywatcher, con Bresser y las monturas Exos-2 y EQ-500 de Omegon, CG-4 de Celestron o Skyview de Orion. Aunque la ampliación GoTo es la mejor solución, cuesta casi tanto como la montura. Los productos 46067 y 46068 ofrecen una solución con motores sencillos para monturas de Skywatcher. La montura de grandes dimensiones Star Adventurer es una excepción: aunque cuenta con puerto de autoguiado, solo tiene motores en un eje. No obstante, para tiempos de exposición de un par de minutos basta con una alineación polar muy exacta y una distancia focal de menos de 400 mm.

El software de guiado PHD2 funciona con precisión a nivel de subpíxeles para poder corregir los errores de seguimiento antes de que se plasmen visiblemente en la imagen. Tradicionalmente, la distancia focal de la óptica de seguimiento debía ser al menos la mitad de la distancia focal del telescopio principal. Sin embargo, esta proporción ha ido reduciéndose con el paso de los años gracias a que las cámaras de guiado cada vez trabajan con píxeles más pequeños. En los modelos actuales con píxeles de tan solo 3 micras basta con alcanzar el 30 % de la distancia focal del tubo principal.

Además, esta reducción en el tamaño de los píxeles también ha contribuido a que los tubos guía sean cada vez más pequeños. Ahora hay soluciones para las zapatas de buscador de 50-60 mm de apertura y menos de 300 mm de distancia focal. Esta precisión es suficiente para los refractores y Newtons rápidos con distancias focales de hasta 1000 mm.

Estos tubos guía sencillos tienen una carrera de enfoque más reducida. Dado que cada cámara de guiado presenta una distancia focal de brida diferente, es posible que haya que utilizar algún casquillo, como el artículo n.º 33231.

Dependiendo de la cámara, pueden utilizarse incluso dos casquillos. Si prefiere ir sobre seguro, siempre puede recurrir a soluciones como este juego adaptado.

Los tubos guía más asequibles tienen ópticas FH sencillas que pecan de una fuerte aberración cromática. Para poder captar las estrellas con nitidez se necesita utilizar al menos un filtro de bloqueo de la luz IR. Lo ideal sería utilizar un filtro semiapocromático de Baader, que también elimina las franjas azules.

Los tubos guía son una solución excelente para los refractores. Pero en los telescopios de espejos dan problemas, ya que durante las largas exposiciones el espejo principal, que es flotante, puede desplazarse respecto al tubo guía. Cuando se trata de espejos, el ángulo de incidencia es igual al ángulo de salida. De ahí que cualquier desajuste en la incidencia de la luz se multiplique por dos. Con pocos minutos de exposición, en los Newton esto no supone ningún problema, pero en los Schmidt-Cassegrain y los Maksutov, la posición es crítica. La luz viaja por el tubo tres veces, lo que magnifica los problemas por desajustes. Las placas correctoras y los espejos principal y secundario son ópticamente operativos y, al mismo tiempo, pueden desalinearse. En los Edge-HD de Celestron el espejo principal va fijo y puede interactuar con un tubo guía al menos durante un par de minutos. Este fabricante ofrece una solución con el artículo número 21901. Sin embargo, con los telescopios SC y Maksutov clásicos no es posible usar tubos guía; en estos casos se debe recurrir a los sistemas de guiado fuera de eje (OAG).

En los OAG la óptica principal también hace las veces de óptica guía; para ello, un pequeño prisma refleja hacia fuera una pequeña parte de la luz. Aunque este prisma es una pieza móvil, suele ser bastante pesado para poder encontrar una estrella guía lo suficientemente luminosa. De ahí que se necesite utilizar una cámara de guiado lo más sensible posible. Las cámaras Lodestar de Starlight (artículo n.º 44835) y Orion StarShoot Mono (n.º 46361) tienen muy buena reputación. Además, los Maksutov y los SC tiene mucho backfocus en la parte posterior.

La posición del punto focal de la cámara de guiado y de la cámara fotográfica debe ser el mismo. Dado que cada fabricante de cámaras utiliza una distancia focal de brida diferente, es imprescindible usar casquillos adicionales. Siempre, cuando se prolonga la trayectoria óptica de la cámara fotográfica, el enfoque de la cámara de guiado se desplaza hacia afuera. Los juegos incluyen tres casquillos diferentes.