GLI STRUMENTI PER L’ OSSERVAZIONE DELLA VOLTA CELESTE di Lorenzo Pisani Click

NON GUARDATE MAI IL SOLE ATTRAVERSO UN TELESCOPIO O UN BINOCOLO !!! ATTENZIONE ! NON GUARDATE MAI IL SOLE ATTRAVERSO UN TELESCOPIO O UN BINOCOLO !!! I DANNI AI VOSTRI OCCHI SAREBBERO IRREPARABILI E PERMANENTI !!! IL SOLE PUO’ ESSERE VISTO CON L’ESCLUSIVO IMPIEGO DI FILTRI APPOSITAMENTE STUDIATI PER USO ASTRONOMICO E NON IMPROVVISATI !!! Click

QUATTRO SECOLI DI STORIA L’invenzione degli strumenti per l’osservazione di oggetti remoti risale al XVII secolo. In quegli anni venne perfezionata una scoperta fatta secoli prima relativa al fenomeno della rifrazione della luce che passa attraverso una lente di vetro. A distanza di centinaia di anni molti dei nostri strumenti sfruttano ancora questo principio ma, come per tutte le altre invenzioni, anche in questo campo si sono avute notevoli innovazioni. Oggi disponiamo di strumenti per l’osservazione visuale che utilizzano diversi schemi ottici costituiti da lenti, specchi e sistemi ibridi composti da entrambi. Click

IL PROGRESSO Click

I TIPI DI TELESCOPI PIU’ COMUNI Per l’osservazione amatoriale il mercato ci mette a disposizione diversi tipi telescopi caratterizzati da schemi ottici che possono essere anche molto diversi tra loro. Tra i più diffusi ricordiamo: IL RIFRATTORE (composto da lenti); IL RIFLETTORE (composto da specchi); IL CATADIOTTRICO (composto da lenti e specchi). Tutti sono in grado di svelarci le meraviglie del cielo, ma ogni strumento ha una propria specificità che deve essere tenuta in considerazione al momento dell’acquisto. Click

ALCUNI DEI TELESCOPI IN COMMERCIO IL RIFRATTORE IL RIFLETTORE IL CATADIOTTRICO Click

IL TELESCOPIO RIFRATTORE Il rifrattore è stato il primo tipo di telescopio ad essere inventato dal genere umano e risale ufficialmente a Galileo Galilei; il telescopio di Galileo si avvaleva di una lente piano-convessa come obiettivo. Attualmente il mercato offre 3 tipologie di rifrattori: gli acromatici, i semiapocromatici e gli apocromatici. I tre tipi di strumenti si differenziano tra loro per il numero e per la qualità delle lenti ed, ovviamente, anche per il prezzo. I rifrattori acromatici sono i più economici, gli apocromatici i più costosi. Click

IL RIFRATTORE ACROMATICO Obiettivo acromatico Diaframmi di contrasto Fuocheggiatore Ottimo per le osservazioni di tutti gli oggetti del Sistema Solare (Sole, Luna, Pianeti) nonchè per la separazione di stelle doppie. Un obiettivo acromatico, però, non è in grado di far convergere esattamente tutta la radiazione luminosa in un unico punto (fuoco) per cui gli oggetti inquadrati appaiono con un leggero alone blu (aberrazione cromatica), abbattibile solo in parte con appositi filtri. Click

IL RIFRATTORE APOCROMATICO Fuocheggiatore Obiettivo apocromatico Diaframmi di contrasto Spianatore di campo Ha lo stesso impiego del riflettore acromatico, ma senza il problema dell’aberrazione cromatica. Offre, quindi, una grande fedeltà nella risoluzione dei colori e dei dettagli a fronte, però, di un prezzo decisamente elevato. Click

IL TELESCOPIO RIFLETTORE I telescopi riflettori sfruttano principalmente le proprietà di focalizzazione della luce ad opera di uno specchio concavo. Il primo telescopio riflettore ad essere inventato prende il nome dallo scienziato inglese Isaac Newton, ossia telescopio Newtoniano. I riflettori Newton si avvalgono principalmente di uno specchio primario concavo che concentra in fascio ottico in avanti; poco prima del fuoco vi è posto un secondo specchio (piano), inclinato di 45 gradi che devia il fascio ottico a lato del tubo di supporto dove vi è messo il fuocheggiatore. Al fine di scongiurare la presenza di aberrazione sferica è necessario che la curvatura dello specchio primario abbia sezione parabolica e non sferica. Click

IL TELESCOPIO RIFLETTORE Fuocheggiatore Specchio secondario piano Specchio primario parabolico Particolarmente indicato per l’osservazione di oggetti del profondo cielo (dunque lontani) come galassie, nebulose ed ammassi stellari. Può dare buone soddisfazioni anche per gli oggetti del sistema solare a patto che non vi siano correnti convettive al suo interno, dovute alla differenza di temperatura tra lo specchio primario e l’ambiente esterno. La relativa semplicità ne fa uno strumento decisamente più economico rispetto ad un rifrattore apocromatico. Click

IL TELESCOPIO CATADIOTTRICO Lastra correttrice asferica Specchio primario sferico Fuocheggiatore Specchio secondario sferico Come il riflettore, anche il catadiottrico è costituito da due specchi: un primario concavo ed un secondario convesso che ne moltiplica l’ingrandimento. Una lente posta alla bocca del tubo, detta “lastra correttrice”, corregge le deformazioni dell’immagine date dalle ottiche a specchio. Il tubo chiuso riduce le turbolenze dell’aria al suo interno. E’ uno strumento potente ma compatto che offre notevoli ingrandimenti a scapito, in alcune condizioni, del contrasto nei dettagli più fini. Click

CARATTERISTICHE COMUNI DEI TELESCOPI Il telescopio, se non abbinato ad altri componenti, non serve a nulla. Gli elementi fondamentali che ne completano la dotazione sono: GLI OCULARI; IL CERCATORE; LA MONTATURA; IL TREPPIEDE O CAVALLETTO. Altri accessori che permettono una osservazione più evoluta sono: Lenti di barlow; Filtri ottici; Fotocamere, Webcam, CCD; Guide fuori asse per l’astrofotografia; Computer che controllano i motori delle montature per la ricerca automatica degli oggetti celesti. Cercatore Oculare Telescopio Montatura Treppiede Click

GLI OCULARI Gli oculari sono piccoli cilindri che racchiudono un numero variabile di lenti. Servono ad ingrandire l’immagine proveniente dall’obiettivo del telescopio. L’ingrandimento complessivo del telescopio dipende anche dall’oculare. Lunghezza focale (in millimetri) INGRANDIMENTO = Diametro dell’oculare (in millimetri) Esempio: Un telescopio di focale pari a 1.000 mm con in dotazione degli oculari da 10, 20, 30 mm potrà realizzare i seguenti ingrandimenti: 1.000 : 10 = 100 volte 1.000 : 20 = 50 volte 1.000 : 30 = 33 volte La LUNGHEZZA FOCALE è la distanza che intercorre tra la lente principale, o lo specchio primario, ed il punto in cui l’immagine viene messa a fuoco, punto in cui viene collocato l’oculare. Click

GLI OCULARI Click

IL CERCATORE Il cercatore è un piccolo cannocchiale a basso ingrandimento, posto sullo strumento principale. Il compito del cercatore è quello di inquadrare una vasta porzione del cielo contenente l’oggetto che vogliamo vedere, in modo da facilitarne la ricerca. All’interno del cercatore è impressa una croce che ne determina l’esatto centro della visuale. E’ sufficiente sovrapporre il centro della croce del cercatore all’oggetto che si desidera guardare per avere la stessa visuale all’interno dell’oculare del telescopio Per un corretto funzionamento del sistema telescopio-cercatore occorre che i due siano perfettamente paralleli. Per ottenere una simile condizione è sufficiente collimare il cercatore con semplicissime operazioni meccaniche, operando sulle viti di regolazione. Click

IL CERCATORE Click

LA MONTATURA La montatura è l’insieme delle parti meccaniche che sorreggono e permettono il movimento del tubo ottico in tutte le direzioni. Esistono due tipi di montatura: AZIMUTALE ed EQUATORIALE. La montatura AZIMUTALE è quella più semplice ed economica; realizza un movimento orizzontale e verticale e può sostenere strumenti di peso contenuto. L’inseguimento del corpo celeste inquadrato è eseguito manualmente La montatura EQUATORIALE è decisamente più complessa. Viene allineata in parallelo all’asse di rotazione terreste (asse polare) e si muove perpendicolarmente ad esso (asse di declinazione). L’inseguimento è molto preciso ed effettuabile. Il movimento avviene tramite movimenti micrometrici operati a mano, con motori elettrici o attraverso veri e propri computer. Può sostenere pesi anche molto elevati. Click

LA MONTATURA LA MONTATURA AZIMUTALE LA MONTATURA EQUATORIALE Click Computer LA MONTATURA AZIMUTALE LA MONTATURA EQUATORIALE Click

ALTRE CARATTERISTICHE La capacità di ingrandire non è l’unica qualità di un telescopio. Sono essenziali anche: La capacità di raccolta della luce Il potere risolutivo La fedeltà dell’ immagine ingrandita (assenza di aberrazioni) La capacità di raccogliere la luce dipende dal rapporto focale (f) che si calcola dividendo la lunghezza focale per il diametro dell’obiettivo. Più piccolo è il valore di “ f ” maggiore è la luminosità dell’oggetto inquadrato. Il potere risolutivo è la capacità di distinguere oggetti o particolari molto piccoli e si esprime in secondi d’arco (esempio 2”). La fedeltà dell’immagine ingrandita dipende dalla qualità della lavorazione delle lenti, o degli specchi, e dallo schema ottico del telescopio. I principali difetti sono: - Aberrazione sferica - Aberrazione cromatica - Aberrazioni extrassiali - Coma - Astigmatismo Click

Qualità delle immagini LA TURBOLENZA O SEEING Anche nelle notti più serene la nostra atmosfera è attraversata da turbolenze più o meno importanti. Nel gergo astronomico il seeing determina quanto questo fenomeno incide sulle osservazioni. In un cielo sereno e limpido, ma spazzato dal vento, gli oggetti visti attraverso un telescopio sembrano ribollire. E’ possibile dare un voto alla visibilità atmosferica attraverso una scala normalizzata, che per l’Italia è la seguente: Qualità delle immagini Valore del seeing Immagini ottime Seeing 1 Immagini buone Seeing 2 Immagini sufficienti Seeing 3 Immagini insufficienti Seeing 4 Immagini cattive Seeing 5 Immagini pessime Seeing 6 Click

LA TURBOLENZA O SEEING Seeing 1 Seeing 4 Seeing 2 Seeing 5 Seeing 3 Click