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    Lo Stazionamento della montatura equatoriale

    VARI TIPI DI STAZIONAMENTO

    Il sistema più semplice di allineare l'asse orario del telescopio con l'asse di rotazione terrestre consiste nel centrare la Stella Polare nel cercatore ben allineato con l'ottica principale (dopo aver posizionato il telescopio con l'asse ottico perpendicolare alla ruota dentata di A.R.) agendo soltanto sui movimenti di altezza ed azimut del basamento della montatura livellata ad occhio.

    In tal caso l'errore di stazionamento sarà nell'ordine di grandezza di qualche grado o anche meno, buono per osservazioni visuali anche di un certo livello e per foto brevi, ad esempio, supponendo di trovare la stella di guida adatta ancora a 3° di distanza dal soggetto inquadrato, di 5minuti con obiettivo da 135mm di focale su formato 24x36 o di 3minuti con focale di 300mm sullo stesso formato.

    Un sistema migliore per il puntamento polare è quello che fa uso del cannocchialino polare, cioè di quel particolare cercatore dotato di reticolo, montato nell'asse (cavo) dell'A.R. delle montature equatoriali alla tedesca oppure esterno, ma sempre parallelo all'asse di A.R., nelle montature equatoriali a forcella.

    In sostanza si tratta di mettere, sempre agendo solamente sull'altezza e l'azimut, la stella alfa della costellazione dell'Orsa Minore in un punto ben preciso ma non nel centro (a causa della distanza attuale di 47-48 primi d'arco della Stella Polare dal Polo Nord celeste) del reticolo inciso sull'oculare di tale cannocchialino in base alla posizione geografica del luogo e dell'ora esatta in cui si fa lo stazionamento dopo aver messo più o meno in piano il basamento della montatura.

    Così facendo è possibile raggiungere tolleranze di qualche primo d'arco dal Polo celeste.

    E' però indispensabile che il cannocchialino polare sia assolutamente parallelo all'asse polare della montatura.

    L' errore di parallasse per il montaggio esterno del cannocchialino polare nei supporti a forcella è ininfluente ai fini del puntamento polare.

    Anche se portassimo la Polare al centro del cannocchialino polare l'errore commesso sarà comunque lieve, all'incirca di un grado, valore che oltre a consentire l'utilizzo visuale più impegnativo del telescopio ammette tempi di posa di ben 20minuti sul 24x36 con focale di 300mm o di 15minuti con una focale di 500mm, a parità di altre condizioni.

    Diviene anche proficuo l'utilizzo dei cerchi graduati per rintracciare gli oggetti celesti almeno nel campo del cercatore, anche se per quelli molto deboli dovremmo ricorrere alla tecnica dello star-hopping per centrarli nel telescopio.

    IL METODO DI BIGOURDAN

    Il limite imposto alle tecniche viste fin qui, a parte la difficoltà nel calibrare perfettamente il cannocchialino polare in base alla latitudine/longitudine e tempo esatto dello stazionamento per un puntamento ultrapreciso, è principalmente il fatto che sia visibile la Stella Polare.

    Può capitare infatti che essa sia occultata da qualche oggetto, un albero, una collina, una casa:

    in questo caso l'unico mezzo valido per stazionare la montatura è quello detto della deriva in declinazione o di Bigourdan, dal nome di colui che lo descrisse per primo nel 1893, che è quello che consente la maggiore precisione.

    E' un sistema che si basa sul principio che quando l'asse dell'Ascenzione Retta della montatura è ben orientato verso il Polo, l'immagine telescopica di una stella di riferimento, con il movimento di A.R. della montatura (manuale o elettronico) inserito, potrà oscillare (di più o di meno secondo la qualità meccanica del sostegno) nel tempo solamente lungo la direzione Est-Ovest, vale a dire nella direzione di trascinamento dell'A.R., senza mostrare spostamenti apprezzabili lungo la direzione Nord-Sud (corrispondente alla direzione della Declinazione).

    Ed è appunto correggendo, tramite i soliti movimenti di azimut ed altezza della base della montatura, fino quasi ad annullare la deriva che l'immagine stellare mostra lungo l'asse Nord-Sud che si ottiene l'accurato stazionamento.

    La cosa indispensabile è dotarsi di un oculare dotato di crocicchio, meglio se illuminato, il quale per semplicità dovrà essere orientato in modo che il suo reticolo risulti allineato con i movimenti di A.R. e Dec. del sostegno equatoriale.

    Dopo aver puntato ad occhio oppure avvalendosi di una bussola magnetica la posizione presunta del Polo Nord si deve mettere perfettamente in piano il basamento della montatura.

    Questa è una condizione utile in quanto altezza ed azimut saranno corretti con manovre diverse e se il basamento fosse in grave dislivello mentre si compensa l'altezza si finirebbe per spostare anche l'azimut e viceversa: ci complicheremo molto la vita.

    A questo punto, se visibile, è consigliabile centrare l'alfa UMI con uno dei due metodi descritti in precedenza per ridurre il numero e quindi il tempo da dedicare al Bigourdan.

    Adesso puntiamo una stella prossima al Meridiano (la linea immaginaria congiungente i poli Nord e Sud e passante per lo Zenit dell'osservatore)con un margine di +/- 30minuti (o 7°,5) ed all'Equatore Celeste e la posizioniamo lungo il filo del reticolo disposto lungo la direzione dell' Ascenzione Retta poi, ruotando la manopola di A.R. oppure azionando l'apposito motore per compensare la rotazione terrestre, osserviamo il verso nella direzione Nord-Sud nel quale si è spostata la stella dopo due o tre minuti.

    Se l'immagine fosse scivolata verso il Nord vuole dire che il basamento è orientato troppo verso Ovest ed occorre spostarlo verso Est azionando solo l'azimut della montatura; ovviamente se la stella si fosse spostata verso Sud la correzione da fare sarà in direzione opposta alla precedente.

    Se durante questo lavoro si superasse oltre la tolleranza la zona del Meridiano è necessario riposizionare il telescopio di nuovo su una stella che rispetti tale condizione.

    Consiglio di aspettare sempre uno o due minuti prima di valutare la deriva della stella per diluire l'effetto della turbolenza atmosferica che, specie se è molto elevata, provoca dei rapidi movimenti ballerini dell'immagine stellare che possono facilmente trarre in inganno sulle correzioni da effettuare.

    Quest'ultime dovranno essere molto piccole e tutte le volte riposizioneremo la stella lungo l'asse del reticolo come prima e ripeteremo l'operazione finché l'astro non mostrerà evidenti spostamenti in declinazione per un tempo di almeno cinque minuti.

    A questo punto per regolare l'altezza si deve puntare una stella a sei ore dal Meridiano, ad Est oppure ad Ovest, e ad una declinazione di +40° / +50°, per avere la stella di riferimento abbastanza alta sul nostro orizzonte.

    Riposizioniamo la stella lungo il solito filo del reticolo e, sempre compensando il movimento diurno della Terra, osserviamo gli spostamenti lungo la declinazione: se abbiamo puntato una stella a Nord-Est e questa mostra deriva verso Nord vuole dire che l'asse polare della montatura punta troppo in alto e deve essere abbassato azionando esclusivamente il movimento di altezza del basamento.

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Certamente, se la deriva è verso Sud, la correzione da fare sarà opposta in quanto vorrebbe dire che l'asse polare punterebbe troppo in basso rispetto alla posizione del Polo Nord celeste.

Le operazioni per sistemare l'altezza andranno invertite se si fosse puntata una stella a Nord-Ovest, cioè in questo caso una deriva verso il Nord denota un posizionamento troppo basso dell'asse polare ed una verso il Sud uno troppo alto.

Anche in questo caso procederemo con piccole correzioni finché, dopo un tempo di cinque minuti, la stella non mostrerà più deriva in

declinazione.

Raccomando di scegliere una stella di riferimento abbastanza alta sull'orizzonte per evitare gli effetti deleteri dell'atmosfera terrestre nei dintorni dell'orizzonte, sempre restando a circa sei ore di distanza in Ascenzione Retta dal Meridiano.

Un ultimo controllo all'azimut (riposizionando una stella sul Meridiano e l'Equatore Celeste) completa l'opera.

Per evitare confusioni circa la direzione Nord-Sud vista all'oculare dello strumento, specie se utilizziamo prismi o diagonali stellari che raddrizzano in senso alto-basso l'immagine normalmente rovesciata data dai comuni telescopi kepleriani, potremmo toccare il tubo ottico spostandolo leggerissimamente, ad esempio, verso Nord ed osservando all'oculare il verso corrispondente.

Gli ingrandimenti utilizzati per questa tecnica dovranno essere tali da poter vedere spostamenti della stella di riferimento di almeno 2 secondi d'arco, vale a dire, per la capacità risolutiva dell'occhio umano, utilizzare minimo un centinaio di ingrandimenti.

Per farsi un'idea di tale distanza angolare conviene puntare preventivamente una stella-doppia di separazione nota come, ad esempio, epsilon1 lyrae (una delle componenti della celeberrima doppia-doppia della Lira), separata di circa 2secondi d'arco e mezzo, e valutare questa distanza angolare all'oculare

Per la regolazione in azimut; telescopio prossimo all'equatore celeste e al meridiano

Per la regolazione in altezza; telescopio circa 6 ore dal meridiano (in questo esempio ad Est).

Fig.2 Il metodo di Bigourdan all'osservazione diretta al telescopio (senza diagonale) dall'emisfero boreale della Terra.

VALUTAZIONE DELL'ERRORE DI STAZIONAMENTO

Il metodo di Bigourdan consente anche di farsi un'idea sull'ammontare dell'errore di stazionamento commesso tramite semplici calcoli trigonometrici.

Supponiamo infatti che, mentre stiamo regolando l'azimut della montatura, dopo un tempo di 5minuti lo spostamento della stella sia valutato in circa 2 secondi d'arco, per esempio verso Nord.

In 5minuti di tempo la Terra ruota su se stessa di un angolo pari a 1,25 gradi, ossia 4500 secondi d'arco.

Se facciamo il rapporto tra la deriva in declinazione e l'angolo di rotazione compiuto dalla Terra nel tempo considerato, entrambi nella stessa unità di misura, otteniamo praticamente la misura dell'angolo d'errore del puntamento dell'azimut tramite la seguente formula:

Errore in azimut [o in altezza] (primi d'arco)=60 x arcotangente[deriva della stella in declinazione (arcsec) / intervallo di tempo in minuti x 900]

In questo caso il calcolo porta ad un'errore di 1,52 primi d'arco.

Ripetiamo la prassi mentre regoliamo l'altezza per calcolare l'errore relativo a questa direzione.

Diciamo che qui, sempre ad esempio, si sia notato uno spostamento di 2 secondi d'arco verso Sud (telescopio verso Nord-Est) in un tempo di 10 minuti.

La formula per valutare l'errore di puntamento in altezza è uguale a quella per l'azimut e, in questo caso, porta ad un risultato di 0,76 primi d'arco.

Tutto questo vuole dire che l'asse polare della nostra montatura è orientato, rispetto al Polo celeste, 1,52 primi d'arco verso Ovest e 0,76 primi d'arco verso il basso per cui, applicando il teorema di Pitagora, l'errore totale ammonterà a :

Errore di stazionamento (primi d'arco)= radice quadrata[errore in azimut (primi d'arco) al quadrato + errore in altezza (primi d'arco) al quadrato]

In questo caso l'errore totale ammonterebbe a 1,7 primi d'arco: un ottimo stazionamento, quanto basta per esposizioni fotografiche di ben 330minuti (!) usando il C8 con focale di 1260 su formato 24x36 e stella guida alla distanza "standard" di 3° dal soggetto prima di notare gli effetti della rotazione del campo oppure, se preferite, per esposizioni fotografiche sempre sul formato 24x36 di addirittura oltre due ore e mezzo a fuoco diretto del Palmillenium con stella guida distante 6° dal soggetto.

E' comunque possibile, col Bigourdan, essere ancora più precisi.

IL METODO DI BIGOURDAN NELL'EMISFERO AUSTRALE

Noi abitanti dell'emisfero settentrionale possiamo ritenerci fortunati per l'attuale vicinanza di una stella luminosa al Polo Nord.

Chi osserva dove il Polo celeste visibile è quello Sud non è altrettanto fortunato (a parte la qualità e bontà del Cielo) e se si vogliono fare le cose per bene non c'è alternativa al metodo di Bigourdan.

Ecco una rapida descrizione di come applicare il sistema nell'emisfero australe:

Regolazione in azimut

Si punta come al solito una stella prossima all'Equatore ed al Meridiano e si osserva la sua deriva in declinazione.

Se la stella tende ad andare verso Nord la montatura punta troppo verso Est, e viceversa.

Regolazione in altezza (verso Sud-Est)

Se la stella si sposta verso Nord vuole dire che la montatura è posizionata troppo bassa, e viceversa.

Regolazione in altezza (verso Sud-Ovest)

Se la stella si muove verso Nord la montatura punta troppo in alto.

Un ultimo consiglio:

come ho già detto è impossibile arrivare ad un puntamento assolutamente perfetto del Polo celeste, quindi non vi allarmate se dopo una ventina di minuti tornate a guardare nell'oculare e notate una deriva considerevole della stella in declinazione perché anche con un allineamento polare di solo 1 primo d'arco d'errore lo spostamento in declinazione dopo tale tempo sarà di oltre 5 secondi d'arco.

Luciano Bruschi

Bibliografia

  • Il libro dei telescopi di Walter Ferreri, ed. Il Castello
  • Fotografia astronomica di Walter Ferreri, ed. Il Castello

 

 

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