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Planetarios, teatros del cielo

Alfredo González, Óscar Tapia y Alberto Virto.

Resumen del artículo publicado en el suplemento de Ciencia y Tecnología "Tercer Milenio" del Heraldo de Aragón, el día 17 de mayo de 1994, por los autores.

Introducción

Ningún placer es comparable al que proporciona la contemplación del cielo en las apacibles noches de verano, pero la contaminación atmosférica y el alumbrado urbano han convertido este sencillo e instructivo entretenimiento en un auténtico privilegio.

El planetario salva estos inconvenientes y nos permite disfrutar de la belleza del firmamento con el espíritu de los auténticos astrónomos.

Un complicado aparato, el proyector de estrellas, sincroniza las imágenes de más de cien proyectores independientes, simulando el movimiento aparente de la bóveda celeste, que se proyecta en una cúpula.

El espectáculo, uno de los más importantes creados por el hombre, es altamente didáctico, ya que facilita la comprensión del movimiento de planetas y estrellas y hasta nos permite ser espectadores del origen del Universo.

 

Johannes KEPLER

Desde hace siglos el hombre ha tenido el deseo de imitar el mecanismo del cosmos y en particular, los movimientos sincronizados de la Tierra, la Luna y los planetas alrededor del Sol, así como sus desplazamientos aparentes en la bóveda celeste.

Orrey, hacia el año 1.600, fue el precursor del planetario mecánico, pero quizás fue el gran Johannes Kepler (1.571 - 1.630) quien propuso el mecanismo más ingenioso.

Kepler persuadió al Gran Duque Federico de Wurtemberg para, construir un modelo del Universo en forma de cáliz. En él, los distintos planetas estarían representados por una piedra preciosa: Júpiter por un jacinto, la Luna por una perla ... además, el cáliz serviría bebidas mediante un ingenioso mecanismo: Mercurio daría coñac; Marte, vermut; Saturno, cerveza ... finalmente el Duque no quiso "exponer" sus joyas ni sus licores a la Ciencia.

 

Cuando se entra en la sala circular de un Planetario se pierde la perspectiva. Las grandes dimensiones y sus paredes blancas contribuyen a ello. Tras tomar asiento en unas butacas cerca de la pared, uno contempla más detenidamente el techo: una inmensa cúpula semi-esférica. Se hace el silencio. Las luces menguan paulatinamente y, de repente, en el centro, aparece un extraño artefacto, el proyector. La noche llega con rapidez y con ella el espectáculo familiar de un cielo estrellado especialmente limpio.

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En marcha

Contemplar el cielo en las apacibles noches veraniegas es un placer que debieron practicar nuestros antepasados, pero lo que antaño era un entretenimiento se ha convertido en un auténtico privilegio. La contaminación atmosférica y el alumbrado urbano ha puesto difícil la simple observación. El planetario suple estos inconvenientes y nos permite disfrutar con el espíritu de la Astronomía, la belleza del Universo. Uno puede contemplar cómodamente (sin pasar frío ni calor), nuestro sistema solar o la Vía Láctea, figuras de constelaciones y del zodiaco, cometas, estrellas fugaces, satélites, el mundo de las estrellas fijas y variables, las novas, cúmulos estelares y nebulosas, estrellas dobles e incluso comprender leyes astronómicas.

Otros proyectos de efectos especiales nos permiten ver una galaxia rotando, o a nuestra Tierra tal como la pueden observar los astronautas. Además, en pocos minutos se puede variar el aspecto del cielo, tal como era o será, unas horas, días, semanas o años. También podemos viajar sin ningún esfuerzo, miles y miles de kilómetros por nuestra Galaxia y acercarnos, sin peligro, a un agujero negro e incluso, atravesando el tiempo el espacio, espiar el origen del Universo.

La misión fundamental de un planetario es la enseñanza de la astronomía, facilitando la comprensión del movimiento de los cuerpos celestes. En esencia consta de un complicado aparato que coordina la proyección de más de 100 proyectores con unos movimientos sincrónicos que efectúan pausadamente el movimiento aparente de la bóveda celeste, movimiento que se proyecta sobre una bóveda semiesférica a modo de pantalla. Así se imita el movimiento de las estrellas o del perfecto "desfile" del Sol, la Luna y los planetas. Un mecanismo doble permite proyectar a elección las bóvedas boreal o austral. La sala en la que se encuentran los proyectores, de forma circular y de 16 a 30 metros de diámetro, permite congregar a centenares de personas.

El tipo de planetario más conocido es el fabricado por la firma alemana Zeiss-Jena, que fue inventado por Walter Bauersfeld en 1923.

 

Así funciona

Cuando entramos en el interior de la cúpula de un planetario observaremos inmediatamente un sofisticado proyector situado en el centro de la sala y una consola de mando en uno de los lados, además de una serie de asientos dispuestos alrededor del proyector central. Distinguiremos también diversos dispositivos de proyección de diapositivas y efectos. Veamos en qué consisten y cómo funciona cada uno de ellos.

La cúpula de un planetario se construye con panel de aluminio perforado de medio metro de espesor, fijado sobre unos montantes de acero. Se recubre con pintura vinílica en blanco mate con un poder de reflexión del 75% al 80%. No obstante, el porcentaje de reflexión de la pantalla, varía en función del tipo de proyectores utilizados. Para evitar el deslumbramiento al proyectar simultáneamente estrellas e imágenes debe usarse un índice de reflexión inferior al 50%. El muro situado tras la pantalla se rellena con fibra de vidrio para el aislamiento acústico. Detrás de la pantalla se colocan en puntos convenientes los altavoces para los efectos sonoros y la música. La finalidad de una pantalla perforada es múltiple: dejar pasar el sonido procedente de los altavoces situados detrás de ella y absorber el sonido procedente de la sala. Además permite una ventilación conveniente del recinto.

El proyector de estrellas consta, generalmente, de una estructura cilíndrica en cuyos extremos hay situadas dos esferas que contienen los proyectores de estrellas. Una de las esferas proyecta el hemisferio norte y la otra el sur.

Los proyectores situados sobre la superficie de las esferas se encargan de la representación de la bóveda celeste. Cada uno de ellos tiene como misión proyectar una porción del cielo estrellado en forma de hexágono. Consisten en un conjunto de condensador, placa y objetivo de proyección. Cada placa perforada representa un conjunto de estrellas de una parte del cielo. Proyectores adicionales situados en el brazo del proyector permiten proyectar los planetas de nuestro sistema solar. El proyector permite efectuar diversos movimientos, con los cuales es capaz de reproducir los propios de la bóveda celeste, tal como la vemos desde la Tierra, y a diversas velocidades. En la actualidad sus movimientos pueden controlarse desde un ordenador, pudiendo guardar los datos de un determinado programa en disco magnético.

Normalmente el proyector tiene cuatro ejes de movimiento: Polar, Eclíptica, Horizontal y Vertical.

La mayoría de los proyectores poseen los siguientes movimientos:

- Diario, para mostrar la evolución del cielo a lo largo de un año.

- Anual, para mostrar la evolución del cielo a lo largo de un año.

- De precesión, que muestra el giro en torno al eje de la eclíptica, una línea imaginaria que representa el camino que, figuradamente, recorre el Sol entre las estrellas.

- Polar, para mostrar el cielo desde cualquier latitud.

- Azimutal, para cambiar la orientación de los puntos cardinales.

Además poseen los siguiente movimientos combinados:

- Día permanente y noche permanente, con movimientos diurno y anual simultáneos.

- Día estival permanente y día invernal permanente, con movimiento anual y de precesión simultáneo.

- Orbita alrededor de la tierra, que muestra el aspecto del cielo desde la órbita de una nave espacial.

- Día lunar, que muestra el aspecto del cielo a lo largo de un día visto desde la superficie de nuestro satélite.

- Día en diversos planetas del sistema solar. En algunos casos puede verse el cielo tal y como se apreciaría desde la superficie de diversos planetas de nuestro sistema solar.

El número y magnitud de estrellas mostradas depende de la calidad del proyector, que puede alcanzar hasta 25.000 estrellas con una magnitud aparente incluso de 7,4.

 

Efectos especiales

Además de la proyección de estrellas propiamente dicha, el planetario también muestra sobre la pantalla efectos especiales conseguidos mediante proyectores de diapositivas o de vídeo. Mediante la proyección múltiple de diapositivas suelen construirse mosaicos de panoramas terrestres o planetarios. Estos proyectores suelen estar situados en la base del proyector de estrellas y a lo largo del perímetro de la pantalla semiesférica. Los proyectores de vídeo permiten mostrar imágenes en movimiento de planetas, galaxias, etc...,así como simulaciones generadas por ordenador. Otros efectos combinan, por ejemplo, la proyección de una diapositiva con un espejo móvil, con lo que se simula el desplazamiento de cuerpos celestes en el espacio.

Proyectores espaciales muestran imágenes de cometas, estrellas fugaces, figuras de constelaciones o planetas del sistema solar. Otros se encargan de proyectar escalas graduadas, líneas y marcaciones ideales con fines didácticos. Otro tipo de proyectores simplemente proyectan un punto luminoso o un disco que representa el desplazamiento de un cuerpo celeste o un satélite artificial.

En algunos casos el programa se completa con la proyección de películas en formato de 35 ó 70 mm. Mediante objetivos ojo de pez que cubren casi completamente la bóveda.

 

Clásico y digital

Según el tipo de proyector utilizado, los planetarios pueden ser clásicos o digitales. El proyector de estrellas convencional es el más frecuente. Tal como se ha descrito, consiste en un conjunto de proyectores que se mueven mediante dispositivos mecánicos y puede gobernarse manualmente o mediante un ordenador. Uno de los últimos sistemas desarrollados por la casa Carl Zeiss es el Universarium, en el que los proyectores reciben la luz a través de la fibra óptica, con lo que se aumenta su eficacia y se consigue más brillo en las estrellas proyectadas.

En el procedimiento digital un ordenador genera las estrellas, que son proyectadas en la bóveda mediante un proyector de vídeo gran angular. La riqueza y variedad de las imágenes es superior a la del planetario convencional, pero las estrellas pierden definición y realismo.

Según el tipo de sala, el planetario puede tener planta horizontal o inclinada. En el primer caso el proyector de estrellas se encuentra en el centro de la esfera y sobre el piso de la sala circular. Los asientos se sitúan en filas concéntricas alrededor del proyector de estrellas. El nuevo diseño de planetarios con planta inclinada permite una visión más cómoda de la totalidad de la pantalla, al encontrarse las butacas inclinadas unos 30º y orientadas en forma de hemiciclo. El proyecto de estrellas se encuentra en el centro de la semiesfera. En algunos casos, existen en el mundo veinte planetarios de este tipo, se combina el equipamiento del planetario con el de proyección Omnimax, con lo que se dispone de una sala de doble función.

 

EN EUROPA

- El planetario de la Ciudad de las Ciencias y de la Industria de París se encuentra en el interior del edificio principal del Parque, y tiene una capacidad de 260 espectadores. Sobre su pantalla semiesférica de 600 metros cuadrados pueden proyectarse hasta 10.000 estrellas.

- El planetario del Palais de la Decouverte tiene una cúpula de 15 metros de diámetro que puede albergar más de 200 personas. Está equipado con un proyector Zeiss Spacemaster.

- Otro planetario, el Forum der echnik del Deutsches Museum de Munich está equipado con lo último en tecnología Zeiss. Inaugurado en 1993, dispone de un proyector modelo VII equipado con fibra óptica y una cúpula de 20 m., además de un sistema multivisión que integra vídeo, audio y láser.

- El Centro de Ciencias Finlandés Heureka cuenta con el Space Theater Verne de Vantaa, inaugurado el 27 de Abril de 1989. Es de lo más completo en tecnología de teatros multimedia dentro del concepto de planetario universal "Universarium" de Zeiss. La grada de butacas y la cúpula tienen una inclinación de 30º, con sillería unidireccional. Cuenta con un Carl Zeiss-Jena Stellarium de fibra óptica que proyecta 9.100 estrellas de hasta una magnitud de 6.5. Dispone a su vez de los más variados sistemas de proyección multimedia, como diapositivas, vídeo, láser y películas Omnimax.

 

EN ESPAÑA

En España hay más de 15 planetarios, de los cuales los más conocidos son los de Barcelona, Madrid, La Coruña, Castellón, el digital de Sevilla y de Pamplona.

- El Planetario de Madrid se sitúa en el Parque Tierno Galván. Su cúpula es de 17,5 metros de diámetro y tiene capacidad para 200 espectadores. El proyector es un Carl Zeiss RFP DP3 Spacemaster con el que pueden proyectarse casi 9.000 estrellas. Un ordenador Apple controla 24 proyectores de diapositivas para crear panoramas, y otros veinticuatro proyectan sobre el total de la cúpula. El sistema acústico consta de 16 altavoces en el horizonte y otros cuatro en el techo.

- El Planetario del Museo de la Ciencia de Barcelona , creado por la fundación La Caixa, se encuentra en el Tibidabo. Posee una cúpula de 9 metros y medio y un proyector Carl Zeiss ZKP 2Skymaster que puede proyectar hasta 5.000 estrellas. Su capacidad es de 80 personas.

- El "Planetarium" de Barcelona dispone de un proyector Spitz 512 que reproduce estrellas hasta una magnitud inferior a 4. Su cúpula de 12,5 metros, es una sección de esfera de 200º en lugar de 180 y los asientos se disponen todos en una misma dirección, en lugar de concéntricamente. Tiene más de 40 proyectores adicionales y sonido Dolby estereofónico. Su aforo es de 117 plazas. Depende de la Fundación Mediterránea y está situado en la calle Escuelas Pías.

- El Planetario de la Coruña (Casa de las Ciencias) está situado en el Parque de Santa Margarita y se ubica en la cuarta planta de la Casa de las Ciencias. Está dotado con un proyector Carl Zeiss ZKP 2 Skymaster que proyecta 5.000 estrellas sobre una cúpula de 10 metros de diámetro. Su capacidad es de 84 espectadores. Fue inaugurado el 1 de Junio de 1985.

- El Planetario de Castellón se encuentra en la Casa de las Ciencias de Grao, Castellón. Está equipado con un proyector Carl Zeiss 1015 A, que permite proyectar 5.000 estrellas.

- El Planetario de Pamplona , inaugurado el 26 de Noviembre de 1993 por la infanta Doña Cristina, pertenece al modelo clásico de planetario. Es uno de los más grandes de Europa. La denominada Sala Tornamira dispone de un proyector de estrellas Zeiss modelo VI A, capaz de mostrar 8.600 estrellas fijas sobre una cúpula de 20 metros de diámetro.

Dicho proyector desciende hasta un piso inferior cuando no es utilizado. En Pamplona pueden proyectarse además 17 cúmulos estelares, así como nebulosas, constelaciones y otros cuerpos celestes. La sala cuenta con 50 proyectores de diapositivas, 20 proyectores de efectos especiales y 2 videoproyectores, controlados por ordenador. Las 220 butacas están dispuestas concéntricamente en torno al proyector. El Planetario cuenta con su propio estudio dotado de los más avanzados medios audiovisuales para desarrollar programas propios, como un ordenador Silicon Graphics o sistemas de Laserdisc.

El planetario de Pamplona tiene la ventaja de estar a poco más de hora y media de viaje de Zaragoza. Se organizan programas escolares adecuados a distintos niveles.

- El Planetario Digital de Sevilla, construido con motivo de la Exposición Universal de 1992, forma parte de la espectacular oferta del Parque de los Descubrimientos de La Cartuja. Se encuentra ubicado en el interior del Pabellón del Universo y es único en su género en España. El concepto de este planetario es bastante diferente al clásico. La planta donde se sitúan las butacas se encuentra inclinada 30º. El aforo es de 198 personas, que se acomodan en butacas dispuestas escalonadamente y orientadas en la dirección de máxima pendiente. En el centro se encuentra el sistema principal de proyección. El sistema Digistar desarrollado por la firma Evans & Shuterland se basa en la generación de imágenes del cielo por ordenador, siendo proyectadas sobre la pantalla semiesférica de 20 metros de diámetro mediante un proyector especial de vídeo de alta eficacia, dotado de un objetivo gran angular (ojo de pez) situado en el centro de la semiesfera. Este proyector se destina exclusivamente a la proyección de las estrellas. Otros cuatro proyectores de vídeo rodean al principal y se encargan de generar imágenes de otros cuerpos celestes. En la parte posterior y superior de la sala hay otros dos proyectores de vídeo, así como múltiples proyectores de efectos especiales. Otros 72 pequeños proyectores, muchos de ellos en la base de la pantalla, completan el sistema. Todo el sistema está gobernado mediante un ordenador VAX.

- El Cine-Planetario de Valencia es espectacular, situado en la Ciudad de las Ciencias de Valencia.

- El Museo de la Ciencia y el Cosmos de la bonita Ciudad de Tenerife.

- El Parque de las Ciencias de Granada.

Están a punto de inagurarse los Planetarios de Las Palmas, San Sebastián, Valladolid, Murcia...


Alfredo González, Óscar Tapia y Alberto Virto.





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