Gak - Newsletter #19 : Sul campo di osservazione

Gak - Newsletter #19
Sul campo di osservazione

26 Gennaio 2006

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Salve a tutti.
Il 13 gennaio abbiamo inaugurato l'anno 2006 con la prima osservazione della stagione. Voglio approfittare della newsletter per puntualizzare alcune questioni emerse durante la sessione del 13.

Orientamento e allineamento

Le prime operazioni effettuate appena arrivati sul sito, nel nostro caso il terrazzo del Keplero, sono state l'identificazione del Nord geografico e l'allineamento del telescopio. Dopo quasi 20 anni di osservazioni da quel luogo, la direzione del Nord non è certo un problema: sappiamo tutti dov'è! Tuttavia, se ci trovassimo in una località ignota, è indispensabile trovare la stella Polare e farci aiutare dalla bussola per affinare l'orientamento. I nostri colleghi australi (intesi come abitanti dell'emisfero australe) hanno qualche difficoltà in più perché in corrispondenza del Polo Sud Celeste non c'è una stella di riferimento come la Polare, ma solo la debole costellazione dell'Ottante, la cui stella Sigma dista dal Polo Sud praticamente quanto la Polare dista dal Polo Nord, ma è debole e praticamente indistinguibile dal nuguolo di stelline che la circondano. In questo caso affidarsi alla bussola diventa indispensabile.
L'allineamento del telescopio si può suddividere in 3 parti: nella prima, mettiamo in asse il cannocchiale cercatore con il telescopio dato che lo spostamento su e giù per le scale inevitabilmente causa piccoli disallineamenti "fatali" per una corretta osservazione.


PRIMA DOMANDA:

A cosa serve il cannocchiale cercatore?

Nella seconda parte, si orienta il telescopio in direzione Nord-Sud e si inquadra la stella Polare; questo garantisce la "messa in asse" del telescopio con l'asse terrestre e l'impostazione della scala delle Declinazioni. In questo modo il telescopio ruoterà sull'asse delle Ascensioni Rette in modo solidale con la rotazione terrestre e, tramite il motore elettrico di inseguimento, potremo mantenere gli astri inquadrati nel campo dell'oculare.


SECONDA DOMANDA:

In che senso ruota il telescopio mosso dal motorino di inseguimento sul terrazzo del Keplero?

Nella terza fase si punta "a mano" un oggetto con coordinate note per impostare la scala delle ascensioni rette; il metodo alternativo prevederebbe il calcolo del tempo siderale locale per determinare la posizione del punto "Gamma", ovvero lo "zero" della scala delle Ascensioni Rette, ma di questo parleremo nei prossimi incontri.

A dire il vero, ci sarebbe anche una "fase zero", nella quale si imposta l'inclinazione del piano equatoriale del telescopio con la latitudine del luogo per allinearlo all'equatore celeste. Dato che le nostre osservazioni avvengono sempre dalla stessa località e la "meccanica" della montatura telescopio garantisce una certa rigidità della configurazione malgrado gli "sballottamenti", non è necessario ripetere ogni volta tale configurazione.

Aggiungo che con le montature più moderne oggi in circolazione, l'allineamento e la messa in asse del telescopio è effettuato in modo molto più rapido tramite i computer e i ricevitori GPS integrati. Si tratta di montature addirittura più semplici e robuste meccanicamente di quelle classiche come la nostra dato che sono di tipo altazimutale, ovvero senza inclinazione del piano equatoriale. In base alla latitudine determinata con la precisione di pochi metri dal ricevitore GPS, il computer di controllo è in grado di guidare i moti nei due assi di Altezza e Azimut riproducendo il moto apparente degli astri. Un database con tutti gli oggetti di interesse consente rapidi puntamenti. Per avere un'idea di cosa offre un "trespolo" più moderno del nostro, andate sulla pagina della serie Celestron Nextar GPS (in inglese):

http://www.celestron.com/prod_pgs/tel/nx_gps_index.htm

Il moto apparente degli astri

Una delle prime cose delle quali ci si rende conto sul campo di osservazione è la rotazione apparente della volta celeste da est verso ovest. Abbiamo calcolato con una semplice proporzione che se in un giorno la rotazione apparente è di 360°, in un'ora sarà di 1/24 di 360° ovvero 15°. La rotazione apparente causa questo effetto: alcuni astri che, all'inizio dell'osservazione alle ore 19 circa erano nascosti dietro i palazzi ad est o la mansarda del terrazzo, alle 20 sono diventati visibili perché più alti nel cielo. Partendo dall'Equatore Celeste, all'aumentare della Declinazione dell'astro, ovvero al suo avvicinarsi al Polo Nord celeste, aumenta di conseguenza l'arco apparente nel cielo, quindi il tempo di permanenza dell'oggetto sopra l'orizzonte, fino ad una declinazione limite oltre la quale l'arco è in realtà un cerchio chiuso e l'astro non sorge e non tramonta mai: le stelle in questa condizione sono dette "circumpolari".


TERZA DOMANDA:

A partire da quale declinazione una stella alla latitudine di Roma è circumpolare?

I moti apparenti non si esauriscono con la semplice rotazione della volta celeste. Il secondo fenomeno più evidente è il cambiamento del cielo con le stagioni. Nessuno cercherebbe Orione in Agosto e lo Scorpione a Gennaio...


QUARTA DOMANDA:

Vi ricordate il mito associato alla posizione di queste due costellazioni?

Ogni stagione ha il suo cielo; osservando il cielo due volte a distanza di due settimane alla stessa ora ci si accorge che gli astri ad est hanno anticipato il loro sorgere. In particolare l'anticipo è di circa un'ora, ovvero, se osservo il cielo alle ore 20 il 13 gennaio, alle ore 20 del 27 gennaio vedo il cielo con gli astri nella stessa posizione che avrebbero avuto il giorno 13 un'ora prima, cioè alle 19.


QUINTA DOMANDA:

La mappa stellare delle ore 19.30 preparata per venerdì 13 gennaio a che ora rappresenterà la posizione degli astri il 3 febbraio?

Tutto questo si spiega con il fatto che, mentre rispetto alle stelle fisse la Terra compie una rotazione in un tempo detto "giorno siderale", rispetto al Sole compie anche una parte del suo moto di rivoluzione, poco meno di 1°.


SESTA DOMANDA:

Perché in un giorno la terra ruota di circa 1° intorno al Sole ?

Dato che il nstro tempo civile, quello che scandisce le nostre giornate, è regolato dal Sole e non dalle stelle, rispetto alla rotazione siderale, la Terra deve compiere circa 1° di rotazione supplementare per per compiere una rotazione rispetto al Sole che, con la solita proporzione tra 360° e 24h, rappresenta un tempo di circa 4 minuti. Questi 4 minuti, moltiplicati per 15, fanno proprio quell'ora di anticipo di cui parlavamo nel nostro esempio di prima. Chiaramente tutti questi valori sono approssimati: l'orbita della Terra è ellittica ed è, quindi, diversa la velocità orbitale nei diversi punti di essa per la Seconda Legge di Keplero.


SETTIMA DOMANDA:

Cosa dice la Seconda Legge di Keplero?

Un cenno alla fotografia digitale

Per concludere la newsletter, un cenno alla tecnica fotografica con la quale - chi era presente ha assistito in diretta alla ripresa e all'elaborazione - Gian Luigi ha acquisito le immagini di Saturno che potete vedere sul sito del GAK

http://gak.it/pages/community/fotocronanche/03_16-01-06.htm

insieme a qualche foto dell'incontro.
Così come nella fotogtrafia domestica e, in parte, anche in quella professionale, le foto digitali stanno soppiantando le vecchie pellicole fotografiche, anche in astronomia la tecnica si sta diffondedo da qualche anno e, con il progredire della tecnologia e il calare dei costi, strumenti che solo 5 anni fa erano alla portata di professionisti o ricchi astrofilii, adesso è avvicinabile un po' a tutti.
In generale, mentre anche una macchinetta fotografica di basso livello (2-3 MegaPixels, ovvero 2-3 milioni di "punti" costituenti l'immagine) è in grado di produrre foto di tutti i giorni accettabili per essere viste al computer e stampate, la fotografia astronomica necessita di strumenti più accurati. Anche usando la pellicola fotografica, per una ripresa di un soggetto naturale alla luce del giorno usiamo una pellicola di 100 ASA, mentre per una posa astronomica usiamo rullini più sensibili da 800/1600 ASA. Maggiore sensibilità significa minore tempo di esposizione e la possibilità di cogliere soggetti meno lumiosi. Una maggiore definizione consente di cogliere particolari più fini dell'immagine mentre un maggiore contrasto ci consente di distinguere le sfumature. I sensori CCD (sono il cuore delle fotocamere digitali) di qualità paragonabile a quella delle pellicola fotografiche sono molto costosi, tuttavia ci sono alcuni "trucchi" per ottenere immagini di qualità anche con strumenti potenzialmente meno sofisticati.
Nel nostro caso, Gian Luigi ha utilizzato una webcam con risoluzione 1.2 MegaPixel modificata per potersi agganciare all'oculare del telescopio. Invece di scattare una singola foto, ha girato un breve filmato raccogliendo decine di immagini, circa 10 ogni secondo se non ricordo male. Un apposito software ha selezionato i migliori fotogrammi del filmato, li ha comparati e li ha "sommati" tra loro per ottenere un'immagine nettamente migliore di ogni singola ripresa cancellando, per differenza, tutti i disturbi e le perturbazioni che, per loro natura, sono casuali e riconoscibili nel confronto tra i fotogrammi.
Se paragoniamo il risultato da noi ottenuto con quello di un astrofilo irlandese dotato di un Celestron Nextar 11" (27 cm di apertura contro i nostri 20 del Celestron 8") e lente di Barlow 2x e 3x, possiamo essere più che soddisfatti.

http://www.mythicalireland.com/astronomy/astrophotos/saturn-webcam-images-qcuaig.php

PROSSIMO APPUNTAMENTO

Il prossimo appuntamento è per venerdì 27 gennaio alle ore 18.30. Date le temperature rigide di questi giorni (anche se per venerì dovrebbe esserci un rialzo dovuto allo scirocco), ricordiamo a tutti di venire muniti di guanti e cappello...
Non dimentichiamoci una piccola torcia a pile, utile per leggere le mappe al buio del terrazzo.

Se qualcuno volesse "lanciarsi" nella risposta a qualcuna delle sette domande poste nella newsletter, può rispondere via mail...

Per questa newsletter è tutto e, come ci si augura tra astrofili,

Cieli sereni


Emanuele



Link di interesse:
http://gak.it/pages/community/fotocronanche/03_16-01-06.htm (interno al sito)
http://www.celestron.com/prod_pgs/tel/nx_gps_index.htm
http://www.mythicalireland.com/astronomy/astrophotos/saturn-webcam-images-qcuaig.php



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