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Astronomia - Espacio Profundo
Dieguito

Techo vs. cúpula

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Dieguito

Hola a la comunidad, en el hilo anterior de Criswille hice una pregunta que quedó perdida y en realidad da para ponerla en un post aparte acerca del tema cúpulas.
Yo estoy en Tandil y en invierno se me chorrea todo el telescopio, primero el tubo y a veces hasta la montura. Todo condensa, estoy en las sierras en un ambiente sub rural.

Es casi automatico, al desplegar el techo corredizo tengo que hacer todo contrarreloj. No tengo experiencia en cupulas, se que tienen ventajas obvias pero me intriga especialmente el tema de la condensacion. Puede ser que sean mas efectivas para evitar la condensacion del vidrio y los metales del telescopio? Alguien probo el equipo en los dos ambientes?
Gracias!

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Cristopher B.

Hola Diego, creo que si tienes mucha humedad la cupula no será la solución. Esta última está mas orientada a cubrir el telescopio del viento. Ademas las cúpulas suelen generar problemas de aclimatación. 

Creo que lo mejor es colocar un calentador en tu tele, recuerda que solo cuando el telescopio esta a temperatura ambiente este se condensa, si lo mantienes 1grado sobre esta temperatura no tendras condensación.

 

Saludos!

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EL

Hola Diego,

 

La condensación sobre una superficie se provoca cuando esta se encuentra por debajo de la temperatura del punto de rocío y este punto es igual a la temperatura ambiente cuando la humedad relativa es del 100%.

Por lo tanto, calentando esa superficie un poco por arriba del punto de rocío (que es casi igual a la temperatura ambiente para humedades relativas muy grandes) evitas la condensación.

 

Ahora bien: ¿por qué un telescopio (o cualquier objeto) se enfría por debajo de la temperatura ambiente? ¿No debería llegar al equilibrio térmico y no bajar de dicha temperatura? Esto ocurre porque en noches claras, el fenómeno de radiación (uno de los métodos de transmisión del calor, junto con la convección y la transmisión) hace que la superficie radie su energía hacia la zona de menor temperatura que, en este caso, es el espacio que se encuentra a unos pocos Kelvin, haciendo que espejos, lentes y tubos bajen su temperatura por debajo de la del ambiente.  

Por eso es que, si uno pone un auto debajo de un techo o de un árbol, es muy probable que quede seco ya que su temperatura no desciende por debajo del punto de rocío debido al efecto “frazada” del techo mientras que un auto a un par de metros de distancia, pero fuera de esa cobertura, se moja.

 

Por lo tanto, es probable que una cúpula evite en cierta medida el efecto radiativo y las cosas dentro del observatorio no se mojen, pero también es probable que la misma cúpula se enfríe demasiado y si no está bien aislada termine chorreando agua sobre los equipos empeorando el asunto. Como dice @Cristopher B., las cúpulas si son buenas para evitar efectos del viento, luces parásitas, etc. pero complican por otro lado, como el tema de la generación de corrientes térmicas que se producen por convección y pueden afectar bastante la calidad de la imagen (por supuesto, esto se nota o no se nota dependiendo de otros factores, tales como la focal, el seeing del lugar, etc.).

 

Entonces, una solución es calentar un poco el telescopio por encima de la temperatura del punto de rocío. Otra es “aislarlo” mediante un aislante térmico que no le permita radiar hacia el cielo y mantenerlo a la temperatura ambiente sin que baje de ella. Cada método tiene sus ventajas y desventajas: el primero es más complicado y requiere de elementos activos, fuentes de energía, etc. y el segundo a veces no funciona.

 

Por ejemplo, en mi caso (telescopio Newton 200 mm F4), no me funciona poner un aislante porque cualquier “dew shield” que asome por fuera de la boca del telescopio “corta” los rayos de luz de caen sobre el primario bajando la apertura efectiva del espejo (que es el atributo principal de cualquier telescopio) y eso es inaceptable. Supongo que algo parecido debe suceder con cualquier Newton de baja relación focal y que tenga el secundario instalado en una araña perfectamente centrada (en ese caso, al colimarlo en forma correcta, los haces de luz pasan bien cerca del borde del tubo). Otra desventaja es que si el aislante es muy voluminoso puede molestar a los movimientos y/u ofrecer mayor superficie al viento.

 

Por eso, yo terminé optando por calentar el tubo.

 

Esto tampoco es bueno porque se generan corrientes térmicas dentro del tubo que afectan la calidad de la imagen ya que se produce un efecto “chimenea”, pero es preferible a no poder usar el telescopio (o sea, es el mal menor).

Hice varias pruebas: calentando el tubo, calentando los espejos, etc. Finalmente me quedé con lo siguiente: caliento solamente el tubo (con tres bandas térmicas) y el enfocador con otra banda térmica (dentro de este último y en contacto bastante estrecho está el corrector de coma, que a su vez se enfría por transmisión debido a que también enfrío la cámara).

 

Para no calentar los elementos más allá de lo necesario armé un controlador que mide la temperatura y la humedad ambientes y con eso calculo la temperatura del punto de rocío. Además, tengo sendos sensores en el tubo y en el enfocador.

Cuando la temperatura del tubo o del enfocador bajan de punto configurado en el controlador, un PID actúa y mantiene la temperatura en dicho valor, actuando sobre las bandas térmicas correspondientes. Puedo configurarlo para que esa temperatura sea un valor fijo (esto a su vez es bueno para evitar que el foco cambie con la temperatura) o configurarlo para que se mantenga a unos grados sobre la temperatura ambiente, o sobre la temperatura del punto de rocío o sobre el promedio de ambas.

 

Encontré que manteniendo las cosas 2°C por encima del promedio entre temperatura ambiente y temperatura del punto de rocío, todo funciona bien. De esta forma solamente empiezo a calentarlo suavemente cuando comienza a haber peligro de condensación (si el punto de rocío está lejos de la temperatura actual, no hace nada y no perjudica la calidad de la imagen). A pesar de no calentar los espejos, parece ser que la temperatura del tubo y del enfocador ya alcanza para no dejar que los espejos se enfríen demasiado.

 

El resto de los elementos (la montura, por ejemplo) podés cubrirlos con algo y el calor generado por motores, electrónica, etc. ya alcanza para mantenerlos “calentitos”. En mi caso no lo hago y dejo que se moje nomás, pero sería buena idea tomarse el trabajo de protegerlos.

 

En fin, no respondí tu pregunta original acerca de si tengo experiencia con cúpulas o techo corredizo, pero tal vez te sirva algo de lo que probé.

 

Por cierto: todo esto lo uso solamente cuando voy al campo; yo tengo un observatorio con techo corredizo en Buenos Aires y ahí, por más que haya mucha humedad nada se condensa: ¡¡¡¡es tanto el calor radiado por el techo de mi casa y de los edificios vecinos que ya alcanza para calentar todo!!!!

 

Saludos,

Ernesto.

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Cristopher B.

Ernesto te felicito por tu posteo. Todo quedó muy claro. Solo me asalta dos dudas.

Para que usas calentador en el enfocador?? Y lo otro, esto de que tu techo corredizo irradie te afecta en algo la observación?

 

Te pregunto esto último porque estoy armando un observatorio y por el momento mi idea es crear un "cuarto corredizo", esto solo seria para guardar el tele en el patio y cuando necesite observar muevo toda esta estructura hacia el lado dejando el telescopio inmediatamente a la interperie. El lugar algunas noches es humedo, pero lo pensaba solucionar con bandas de calor.

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ricardo

Recien veo el post!

 

Yo tengo techo corredizo, y la condensacion la resolvi con un sistema pasivo, la zona de la celda forrada con espuma, y nunca tuve problemas, eso si, antes de cerrar seco todo el equipo antes de taparlo, porque termina empapado.

 

Saludos

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EL

Gracias Cristopher,

 

hace 3 horas, Cristopher B. dijo:

Para que usas calentador en el enfocador??

 

El corrector de coma es del mismo largo que el enfocador (tiene 4 elementos) y, como la cámara está refrigerada, se enfría un poco. Esto hacía que se empañara el lente más externo (queda prácticamente a ras del cara interna del OTA). Por eso caliento el enfocador, que al estar en contacto con el corrector lo mantiene un poco por encima del punto de condensación. También ayuda a que no se empañe el secundario, que está a unos pocos centímetros de distancia.

 

hace 3 horas, Cristopher B. dijo:

Y lo otro, esto de que tu techo corredizo irradie te afecta en algo la observación?

 

El techo corredizo no es lo que irradia, ya que se enfría bastante rápido, sino todo lo que hay alrededor 😄

Mi casa está en medio de la Ciudad de Buenos Aires (flanqueada por dos edificios de 4 pisos de altura), por lo que últimamente sólo uso el observatorio para hacer pruebas  y, de vez en cuando, hacer algo en Ha o algún cúmulo para despuntar el vicio. Las fotos las hago desde el campo y, en general, los lugares a los que voy son MUY húmedos, así que la condensación siempre fue mi mayor enemigo...  

 

hace 3 horas, Cristopher B. dijo:

cuando necesite observar muevo toda esta estructura hacia el lado dejando el telescopio inmediatamente a la interperie

 

Siempre y cuando no tengas viento, es una buena solución. Pero si hay algo de viento, yo preferiría tener sólo el techo corredizo y mantener el telescopio reparado, porque sino no podés hacer nada.

Por otro lado, las paredes siempre te ayudan a protegerte de luces parásitas además del viento, pero tal vez eso no sea un problema para vos.

 

hace 2 horas, ricardo dijo:

la condensacion la resolvi con un sistema pasivo, la zona de la celda forrada con espuma, y nunca tuve problemas

 

Si eso funciona. es ideal. En mi caso, si solamente aislaba la celda del primario seguía teniendo problemas con el secundario y el corrector de coma. Y, por lo que expliqué más arriba, para que eso no pasara tenía que prolongar el aislante unos centímetros por fuera de la boca del OTA y eso ya generaba "sombra" sobre el primario. Así que no me quedó otra que ir por el sistema activo.

Tal vez lo mejor que podés hacer es probar con el sistema pasivo y si no te funciona, ir por el sistema activo.

 

Saludos y suerte con el proyecto!

Ernesto.

Editado por EL

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Dieguito

Gracias a todos por responder. El hilo habia quedado algo viejo y sin respuesta :) 
Finalmente elegí calentar, como bien describio el colega , prefiero algo de turbulencia a no ver nada porque la noche chorrea todo.

Hice la clasica, soldé las resistencias (escalerita) y directamente las puse sin mediar nada a 12v ya que el controlador no funcionó. Apenas calienta la cinta esa. Ese artilugio forrado en termocontraible de 2,5 cm rodea la lamina correctora del tubo que es muy sensible cuando se dan las condiciones. En las peores noches funciona con el tubo apuntando al cenit por horas. Cuando toco el área , no se nota el cambio de temperatura debido a que el tubo es muy masivo (C11)

Quedo para otro momento el tema de la cupula que tiene un inconveniente que nunca consideré, no te deja poner un segundo tele y ando en eso ahora.
Saludos!
Diego

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Mariscal

 

On 18/11/2018 at 12:39, EL dijo:

Por eso es que, si uno pone un auto debajo de un techo o de un árbol, es muy probable que quede seco ya que su temperatura no desciende por debajo del punto de rocío debido al efecto “frazada” del techo mientras que un auto a un par de metros de distancia, pero fuera de esa cobertura, se moja.

No lo probé, pero un gazebo no será una posible solución?
Yo suelo usar una carpita para proteger la notebook.

Editado por Mariscal

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Astroman

Hola a todos:

¿Dieguito, no me pasás los valores de las resistencias, y me decís cómo es la "escalerita"?

Ahora viene el tiempo bueno, pero quería ir armando algo para el invierno '19...

Saludos Rodolfo

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EL
hace 9 horas, Mariscal dijo:

No lo probé, pero un gazebo no será una posible solución?
Yo suelo usar una carpita para proteger la notebook.

 

Yo también uso una carpita playera para proteger la notebook y otros implementos.

Incluso así, en días muy húmedos muchas veces se condensa agua en la parte interna del techo de la carpa y terminan cayendo algunas gotas sobre la notebook!

Lo del gazebo....me parece que no sería práctico estar con un gazebo con un agujero en el techo por donde apuntar el

telescopio.

 

Saludos!

Ernesto.

 

 

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EL
hace 6 horas, Astroman dijo:

¿Dieguito, no me pasás los valores de las resistencias, y me decís cómo es la "escalerita"?

 

Hola Rodolfo,

 

No hay una respuesta única para esto porque depende del objeto que querés calentar, su tamaño, la tensión con la que vas a alimentar la cinta….. y las resistencias que tengan en el negocio al que vas a ir a comprarlas.

 

Te comento cómo se hace el cálculo con un ejemplo y esto tendrás que adaptarlo a tú caso específico.

 

1)      Tenés que determinar cual es la potencia que querés disipar sobre la cinta. Supongamos que sean 20 Watts (un valor razonable para calentar un OTA medianito). Pero si querés calentar un buscador, tal vez este valor estaría cerca de unos 3 o 4 Watts, así que depende del objeto a calentar.

 

2)      La resistencia de la cinta se calcula dividiendo el cuadrado de la tensión de alimentación por la potencia que querés obtener. Supongamos que vas a usar 12 VCC.

En ese caso es R= V2/P, o sea R=144/20= 7 ohms

 

3)      Ahora que ya tenés el valor de la resistencia total, podés dividirlo por la cantidad de resistencias que vas a usar, para saber cuántas resistencias tenés que soldar en serie, es decir, en “fila”.

 

4)       La cantidad de resistencias depende básicamente de la circunferencia que tenés que cubrir y el tamaño de las resistencias que consigas. Por ejemplo, si el OTA tiene un diámetro de 20 cm, la circunferencia mide 31 cm, mas o menos. Si cada resistencia mide 1 cm podés usar unas 20 para soldarlas una a continuación de la otra y cubrir bien la circunferencia de 31 cm.

 

5)      De esta forma, cada resistencia debería ser de R=7 ohms/20 = 0,35 ohms.

 

6)      Ahora bien: como vas a usar 20 resistencias y en total se disipan 20 Watts, cada resistencia tiene que ser capaz de disipar 1 Watt sin quemarse, así que digamos que sería bueno usar resistencias de 2 watts.

 

7)      Una forma de usar resistencias de menor potencia es reemplazar cada una de las resistencias por un grupo de resistencias en paralelo. Si cada grupo tiene “n” resistencias de valor “r”, la resistencia de cada grupo será Rg= r/n. O sea que, siguiendo con el ejemplo, podrías usar 3 resistencias de 1 ohm en paralelo y así la resistencia equivalente del grupo de 3 resistencias será de 0,33 ohms. Esto último tiene la ventaja de que la potencia que tenías que disipar ahora se divide entre las 3 resistencias. Es fácil encontrar resistencias de metal film de 1 Watt y tienen un tamaño bien chico y cómodo.

 

8 )  O sea que, en este ejemplo, necesitarías armar 20 grupos de 3 resistencias de metal film de 1 ohm x 1 watt y luego poner esos 20 grupos en serie. Así, vas a tener una resistencia total de 6,6 ohms, que con una tensión continua de 12 Volts va a disipar unos 22 watts.    

 

Espero que se haya entendido……y acordate que esto tenés que adaptarlo a tu caso.

Saludos!

Ernesto.

 

 

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ignacio_db
  • La otra estrategia, que no se si se habló en el hilo, es "soplar"un brisa suave sobre el equipo. Yo nunca la usé, pero se que Roland Christen de AP lo usa a veces. Lo ideal es poner un ventiladorsito que sople lo más "laminar" posible, a 2 ó 3 metros del equipo. El principio de acción es que prevalece el equilibrio térmico del aire con el equipo por el efecto de convección. Por lo mismo vemos poco rocío sobre el equipo las noche cuando corre una brisa.

 

No tengo experiencia, pero especulo que debe andar mejor con refractores que con tubos abiertos.

 

slds

Ignacio

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EL
1 hour ago, ignacio_db dijo:

La otra estrategia, que no se si se habló en el hilo, es "soplar"un brisa suave sobre el equipo. Yo nunca la usé, pero se que Roland Christen de AP lo usa a veces. Lo ideal es poner un ventiladorsito que sople lo más "laminar" posible, a 2 ó 3 metros del equipo. El principio de acción es que prevalece el equilibrio térmico del aire con el equipo por el efecto de convección. Por lo mismo vemos poco rocío sobre el equipo las noche cuando corre una brisa.

 

Hola Ignacio!

 

Esa es buena; no sabía que funcionaba con un ventilador a 2 o 3 m de distancia, pero tiene mucho sentido.

 

Lo que yo si probé, con buenos resultados, es poner un ventiladorcito (de esos chicos, que funcionan a 12 volts y se usan en los disipadores de CPU) apuntando al frente del lente de la cámara, a unos 10 cm de distancia (con un soporte que se movía en forma solidaria a la cámara, de forma que siempre soplaba sobre el frente del lente).

 

La otra cosa que a veces uso es dejar prendido el cooler del OTA. Es un ventilador que está ubicado en la celda del espejo primario del Newton y que genera un flujo laminar por dentro del tubo. Normalmente se usa para hacerlo llegar más rápidamente al equilibrio térmico, pero también ayuda con la condensación. Pero si hay mucha humedad, se queda corto en su efecto, así que fui por el lado de las cintas.

 

Abrazo!

Ernesto.

 

 

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c4r4j0
On 18/11/2018 at 12:39, EL dijo:

 

Por ejemplo, en mi caso (telescopio Newton 200 mm F4), no me funciona poner un aislante porque cualquier “dew shield” que asome por fuera de la boca del telescopio “corta” los rayos de luz de caen sobre el primario bajando la apertura efectiva del espejo (que es el atributo principal de cualquier telescopio) y eso es inaceptable.

 

 

Podrías elaborar algo que demuestre eso que dijiste?
 

Se me ocurre que un espejo parabólico ideal no enfoca lo que no le entre paralelo al eje óptico. Acaso te referís a que el espejo no es ideal y el dew shield te evita luces parásitas?
No entiendo cómo se reduce la apertura con un dew shield en el exterior del tubo, que exceda la boca del mismo... digamos... qué te parece? le cortamos la lata hasta donde se apoya la araña y ganamos apertura?

 

Y esos que no tienen tubo de lata sino que son una estructura de caños... deben aprovechar al máximo la apertura! no?

 

Interesante...

 

Tienes una fórmula que me diga cuánta apertura se gana o se pierde desde el punto de apoyo de la araña hasta el borde?

 

Gracias!

 

Editado por c4r4j0

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criswille

El Telescopio espacial tiene un Light Shield y parece que no le afecta tanto a la apertura o estará finamente calculado?

 

Dew.thumb.jpg.257570ad0bf761c45206ee5a17b8aad6.jpg

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EL
On 20/11/2018 at 15:27, c4r4j0 dijo:

Podrías elaborar algo que demuestre eso que dijiste?

 

Hola,


Yo no soy un experto en colimación, aunque estuve peleando bastante tiempo con mi Newton 200 mm F4 para dejarlo colimado. 
Ahí aprendí algunas cosas, pero, como dije, no soy un experto y me experiencia está limitada a ese telescopio.


Cuando colimás un telescopio reflector, básicamente lo que buscás es hacer coincidir los ejes ópticos de todos los espejos.

En teoría el eje óptico del primario debería coincidir con el eje mecánico del tubo, pero si uno quiere tener una iluminación pareja del sensor que está en el plano focal, es necesario que exista un “offset” de la posición del espejo secundario que (según el tipo construcción de la sujeción del secundario) puede hacer que ambos ejes no coincidan.

 

Este offset existe porque el cono de luz que refleja el primario recorre menos camino para llegar al borde del secundario que es más cercano al primario y si no existiera, la zona de iluminación del focuser estaría descentrada.

Hay documentos por ahí que lo explican mucho mejor de lo que puedo hacerlo yo, pero incluyo un par de dibujos para que se entienda la idea de lo que quiero decir.
 

 

image.png.046aa9e4983bd9eadc5fed557e1593e8.png

 

Este offset puede lograrse constructivamente de dos maneras: la “clásica” y la “nueva”.

En la “clásica” el secundario está físicamente desplazado, mientras que en la “nueva” el offset se logra corriendo el secundario un poco hacia el primario (por eso, cuando el telescopio está bien colimado, el secundario aparece descentrado con respecto a su reflejo en el primario).

Esto se ve en las siguientes figuras:

 

image.png.b5fb0012309ff616010dccacc33d933a.png

 

Ahora bien, si el telescopio el del tipo “nuevo” (cómo es el caso del mío), cuando terminás de colimar todo, el eje óptico del primario no coincide con el eje mecánico del tubo, tal como aparece aquí:

 

image.thumb.png.059211585d38bb365c79059b4f4c4f2c.png

 

Y esto es lo que hace que si el tubo se prolonga mucho hacia adelante “de sombra” sobre parte del primario.

 

Esto es más notorio con telescopios rápidos (el mío es F4) y tengo entendido que se nota menos de F5 para arriba.

 

De hecho, la forma práctica que tengo para darme cuenta de que esto realmente sucede con mi telescopio es mirando por el focuser y asomando un dedo por la boca del tubo: de un lado veo el dedo recién cuando lo asomo unos centímetros y del otro lado lo veo apenas sobrepaso el borde de tubo (sería el borde superior izquierdo de la imagen anterior).

 

Por esto es que no puedo usar un dew shield que asome por fuera del tubo.

 

On 20/11/2018 at 15:33, criswille dijo:

El Telescopio espacial tiene un Light Shield y parece que no le afecta tanto a la apertura o estará finamente calculado?

 

Obviamente, esto no aplica a los refractores (creo que todos vienen con una visera) y supongo que tampoco a otros diseños como el Ritchey-Chretien (como es el caso del Hubble), en donde los ejes óptico y mecánico deberían coincidir perfectamente.

 

image.png.a636c324c6cc6e90b6328df23275aa6d.png

 

Saludos!
Ernesto.
 

Editado por EL

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criswille

Si, el offset debe existir y puede resolverse de 2 maneras pero los rayos entran paralelos y el dew shield no obstaculiza la entrada a mi entender.

 

Saludos

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c4r4j0
Cita

De hecho, la forma práctica que tengo para darme cuenta de que esto realmente sucede con mi telescopio es mirando por el focuser y asomando un dedo por la boca del tubo: de un lado veo el dedo recién cuando lo asomo unos centímetros y del otro lado lo veo apenas sobrepaso el borde de tubo (sería el borde superior izquierdo de la imagen anterior).

Excelente experimento que zanja cualquier controversia!

Buscaré telescopios (newtonianos) diseñados sin el primario torcido y que en todo caso hagan el offset torciendo o desplazando el secundario, ya que evidentemente, con el primario torcido respecto al eje del tubo, si el dedo no se ve asomar por el borde (ni se ve el borde), se confirma que lo que se "ve" (en foco) es la luz que entra paralela al eje óptico.

Te agradezco mucho el tiempo que te tomaste para ayudarnos a comprender lo que expusiste.

Saludos!

 

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Astroman

Gracias Ernesto por la respuesta:

Muy claro...

Rodolfo

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