Esta sesión la dedicamos a la construcción de una montura Dobson
para nuestros telescopios. Para ello usamos como materia prima unas
tablas de madera.
El alumnado se repartió la tarea con el fin de optimizar el
tiempo empleado.
Dicha montura consistía en un prisma rectangular cuya base
inferior está unida por un tornillo a otra madera del mismo tamaño
la cual descansa sobre unas patas en el suelo, permitiendo girar la
una sobre la otra (movimiento horizontal - azimut).
En la parte
superior de las dos caras laterales opuestas los alumnos y alumnas
efectuaron unos cortes en forma de arco sobre los que encajan sendos
discos de madera que a su vez están atornillados al telescopio, lo
que permite el movimiento vertical (altura).
En la primera parte de la sesión el alumnado montó un sencillo
sistema binario que consta de la Tierra y la luna dispuestas de modo
que la luna girara alrededor de la Tierra.
En una segunda parte cada alumno trajo la lata que meses antes
habían colocado a modo de cámara estenopeica para tomar sus
solarigrafías. En esta sesión nos ocupamos de extraer la cartulina
del interior de la lata, escanearla y aplicarle el tratamiento
informático con el fin de invertirla en orientación y en colores
para así obtener la imagen en positivo de la misma.
En la imagen
obtenida aparecen unas trayectorias curvas y paralelas que reflejan
el movimiento aparente del sol alrededor de la tierra. Las más bajas
corresponden a las fechas más próximas al solsticio de invierno y
las más altas a los meses más próximos al solsticio de verano.
Un grupito de alumnos/as casi habían completado su telescopio.
Una vez encontradas las posiciones de oculares y espejos de modo que
proporcionara una imagen amplificada del exterior, procedieron a
fijar los mismos con cinta adhesiva. No obstante se apreciaban
algunos inconvenientes, principalmente la fragilidad del telescopio,
cuyo cuerpo estaba construido a partir de cartulina. Por lo que con
mucha facilidad se arrugaba o deformaba. Así pues, procedieron a
endurecerlo con cola y más papel o cartulina. Algunos grupos incluso
decoraron y/o pintaron el telescopio para conseguir un mejor acabado.
Con el fin de obtener un ejemplar más robusto, otro grupo de
alumnos/as se afanaron en la construcción de un ejemplar con cuerpo
de PVC. Para ello emplearon un tubo de PVC de 160 mm de diámetro que
unimos al espejo convergente por el extremo más liso. Fue de gran
utilidad el aprovechamiento de las medidas empleadas en la
elaboración de los ejemplares con cartulina. Aún así, hubo que
desechar las mediciones iniciales y volver a taladrar el cuerpo del
telescopio para reubicar el ocular y el espejo secundario con el fin
acercar más el foco al ocular. A todo ello se unía la necesidad de
manipular con sumo cuidado el telescopio ya que el PVC descansaba
sobre el espejo primario llegando en una de las ocasiones a partir el
espejo debido a la presión sobre el mismo.
Al finalizar la sesión habían completado varios telescopios de
cartulina y uno de PVC.
Enlazando con la fabricación de instrumentos de medición y
observación a partir de materiales sencillos y económicos,
iniciamos en esta sesión la construcción de un telescopio reflector
a partir de los siguientes elementos: cartulinas y fixos, espejito
cuadrado de dos cm de lado, lupas pequeñitas que usaremos como
oculares y un espejo de aumento de los que se usan en algunos cuartos
de baño (con 17 cm de diámetro y un aumento de 2,5x).
Para construir nuestro telescopio seguimos los pasos que se
muestran en el siguiente documento:
Así pues, nuestro primer paso consistió en medir las distancias
focales de las lupas que íbamos a utilizar como oculares y de
nuestros espejos de aumento. Para ello el alumnado midió la
distancia de la lente hasta la proyección del sol a mediante la
misma lente sobre una superficie plana de color blanco.
Posteriormente midieron de la misma manera la distancia focal del
espejo convergente. De sus mediciones obtuvieron los siguientes
datos:
Distancia focal de la lente: 2 cm. (aproximadamente) Distancia
focal del espejo convergente: 69 cm. (aproximadamente)
A continuación, procedieron a la construcción del tubo que iba a
dar cuerpo al telescopio, para lo cual formaron un cilindro con las
cartulinas cuyo diámetro coincidiera con el del espejo de aumento, y
su longitud superara la distancia focal del mismo.
En el cilindro, recortaron un rectángulo de unos 3 cm de ancho y
cuya longitud abarcara desde los 60cm a distancia del espejo primario
hasta 70cm de distancia al espejo primario. En el interior del
cilindro quedaba fijo el espejito secundario, el cual estaba pegado a
un palillo sujeto a las paredes del cilindro y que, colocado formando
un ángulo de 45º con el espejo primario, proyecta la imagen hacia
el rectángulo que habían recortado.
El resto del tiempo lo llevaron experimentando cómo colocar el
ocular para conseguir que el telescopio nos proporcionara una imagen
a través del mismo.
En esta sesión nos planteamos como primer objetivo dotar al
alumno de recursos para identificar objetos celestes. Comenzamos la
sesión identificando la estrella polar a partir de las
constelaciones: Osa Mayor y Casiopea. A partir de ella se van
localizando, mediante enfilaciones desde dicha estrella: Arturo,
Spica, constelaciones como Boyero, Virgo, y otras constelaciones
zodicacales, establecimos conexiones entre estas últimas y la
eclíptica, especificando en ellas la localización de los planetas.
Posteriormente el alumnado se construyó sus planisferios usando el
modelo del “Maletín del Joven Astrónomo” de Rosa M. Ros, y
aprendieron a usarlo para identificar constelaciones y estrellas en
el cielo nocturno.
En una segunda parte de la sesión abordamos el tema de la
distancia de las estrellas. Para lo cual realizamos una curiosa
experiencia que nos permitió entender el Método del Paralaje.
Encendimos varias velas; una de ellas la pusimos sobre una mesa a una
distancia intermedia del aula, el resto las colocamos al fondo del
aula. El alumnado pudo observar en la oscuridad que al moverse un
poco, la luz más cercana alteraba su posición aparente con respecto
a las luces más lejanas. Enlazamos esta experiencia con su analogía
con respecto a las estrellas y cómo método del “paralaje”
permite estimar las distancias a estrellas cercanas a partir de la
variación aparente de su posición con relación a las estrellas más
lejanas (que aparecen invariantes ante el movimento de traslación de
la Tierra).
Finalmente el alumnado hizo uso del programa informático
Stellarium para localizar planetas galaxias, nebulosas, etc., en
diferentes constelaciones, con el fin de poder identificar
posteriormente dichos objetos en el cielo.
Hicieron falta algunas sesiones en horario de recreo durante los
siguientes días para que los alumnos terminaran sus clinómetros.
Finalmente el día 21 de marzo, en torno a la hora del mediodía
solar un grupo de alumnado de nuestro taller de Astronomía se trasladó al
recinto de Itálica con el fin de emular la Experiencia de
Eratóstenes, usando para ello dichos clinómetros así como la
relación entre la longitud de un poste vertical y la de su sombra.
Fue una tarea difícil, pues el día estaba muy nublado, pero
afortunadamente el sol acabó luciendo los justo como para que
pudiésemos tomar las mediciones.
El objetivo de la sesión era que el alumnado conociera la
experiencia de Eratóstenes y la para posteriormente reproducirla
utilizando instrumentos de observación y medición elaborados por
ellos mismos. La idea es llevar la experiencia a cabo en el momento
de entrada del equinoccio de primavera midiendo para ello el ángulo
de incidencia de los rayos solares con el fin de obtener la latitud
del lugar así como participar en el Proyecto Eratóstenes a niver
internacional, el cual pone en contacto centros de diferentes partes
del mundo con el fin de utilizar los datos obtenidos en las mediciones
tomadas por los diferentes centros educativos para estimar el
diámetro de la Tierra.
Comenzamos la sesión conociendo algunas nociones sobre la
inclinación de la Tierra con respecto al plano de traslación de la
misma alrededor del sol y sobre la relación del ángulo de
incidencia de los rayos solares con respecto a la latitud del lugar
el día de entrada del equinoccio a la hora del mediodía solar.
Posteriormente vimos vídeo introductorio que se explica la
experiencia de Eratóstenes y cómo calculó el radio de la Tierra
con una precisión importante teniendo en cuenta los medios que tenía
en aquella época.
Una vez visto el vídeo el alumnado conoció algunos de los
instrumentos que construirán y cómo se utilizan para medir ángulos,
inclinación de las estrellas, etc, así como su aplicación al
cálculo de la latitud del lugar en el que se encuentren.
En una segunda parte del proyecto bajamos al taller para construir
nuestro clinómetro de madera. El alumnado se organizó en grupos con
objeto de que cada uno de estos grupos construyera su clinómetro.
Dicho clinómetro consta de dos listones de madera dispuestos en
forma de T, de modo que uno esté sobre el suelo atornillado a una
peana, el otro listón está sujeto al primero por un tornillo que le
permite bascular, dicho listón poseerá un tubito a modo de mirilla
y un cuadrante graduado con una plomada colgando de un hilo desde el
cuadrante, que permita medir el ángulo de inclinación.
Esta sesión tenía como objetivo que el alumnado construyera su
propia cámara estenopeica usando para ello una lata de refresco
reciclada.
Usando como guía orientativa el vídeo de Justin Quinnel: “How To
Make a 6-month duration Pinhole Camera”
El proceso de elaboración se desarrolló en el taller de Tecnología.
Para empezar, el alumnado separaró la tapa superior de la lata
usando limas para desgastar la junta de dicha tapa. A continuación
construyeron una tapadera con cartulina negra y cinta americana que se
pudiera quitar y poner sin dificultad en la lata y que la mantuviera
completamente a salvo de la luz solar. El proceso de fabricación
culmina con la apertura de un estenopo en la parte central del
lateral de la lata, esto se llevó a cabo abriendo cuidadosamente un
pequeño agujerito con ayuda de un martillo y un punzón muy fino.
Ya sólo quedaba cargar la lata con papel fotográfico. Hay que tener
en cuenta que muchos de nuestros alumnos y alumnas no conocían la
existencia de estas cartulinas fotosensibles ya que sólo han
conocido la fotografía digital. Así que realizaron una experiencia
que consistía en colocar una de estas cartulinas con varios objetos
encima y sin dejar la habitación a oscuras. Al cabo de unos minutos
quitamos los objetos de encima de la cartulina y pudimos observar
cómo la parte protegida de la luz continuaba blanca, al contrario de
la parte expuesta que había oscurecido. Para terminar, cada cual
cargó su lata con papel fotográfico (el estenopo había sido tapado
previamente con un trocito de cinta aislante negra), para ello fue
especialmente importante tomar como precauciones colocar la cartulina
por el lado correcto de modo que la cara fotosensible no estuviera en
contacto con el lateral de la lata, y que la cartulina no
obstaculizara el estenopo, pues en este caso impediría la entrada de
la luz bloqueando la realización de la solarigrafía.
Para finalizar practicamos la colocación de la cámara con idea de
que posteriormente el alumnado pudiera poner las cámaras en sus
casas, sujetando las mismas con bridas en alguna reja o lugar fijo,
orientadas a alguna zona por donde el sol se sitúe en algún momento
del día (preferentemente hacia el sur), una vez fijada la cámara,
el alumnado quitaría el trocito de cinta aislante con el fin de dejar
libre la entrada de luz por el estenopo. La idea es dejar la cámara
fija durante varios meses con el fin de que queden recogidas las
trayectorias aparentes del sol con un paisaje de fondo. Cuando pase
este período de tiempo se procederá al procesamiento de la imagen
recogida en la cartulina.
Hoy tiene lugar la primera sesión de 2017 de los grupos participantes en nuestro Proyecto de Astronomía desarrollado en el IES Itálica. Cada
participante se presentó y algunos de los que participaron en el
proyecto años anteriores se presentaron y contaron su experiencia. A continuación expusimos algunas de las actividades que
se organizaron durante el curso pasado. Los alumnos pudieron ver
algunas de las fotos y vídeos de dichas actividades que habíamos
colgado en nuestro blog. El alumnado que este año vuelve a
participar explicó a sus compañeros las actividades
que habíamos llevado a cabo detallando aspectos como la medida de la
distancia focal de lentes, construcción de telescopios, cámaras
estonopeicas, etc.
Posteriormente realizamos una introducción a la astronomía y a los
objetos celestes. El alumnado se mostró muy interesado y
participativo en el desarrollo de la presentación. Quedando claro su
inquietud planteando preguntas y anticipándose en muchos momentos a
los distintos temas que iban surgiendo.
Como pretendemos aprovechar al máximo las horas de noche, las
primeras sesiones las dedicaremos especialmente a realizar
observaciones del cielo nocturno. También construiremos en estas
primeras sesiones nuestras cámaras estenopeicas con el fin de
colocarlas lo antes posible y así tenerlas en exposición todo el
tiempo que dure el proyecto para poder realizar nuestras
solarigrafías.
Se presentó al alumnado el programa simulador Stellarium, con el fin
de ir proporcionándoles algunas herramientas que les permita
practicar la localización de algunos objetos astronómicos así como
obtener un mapa dinámico del cielo en cualquier hora y fecha del
año.
Aprovechando que ya era de noche salimos al patio del centro escolar,
montamos el telescopio y el alumnado pudo observar algunos planetas
como venus, que aparecía como una media luna debido a que en él se
aprecian diferentes fases. También localizó el planeta marte y
algunas constelaciones como Orión, Tauro, etc.
