SKY & TELESCOPE®
La Rivista Indispensabile di Astronomia

Astronomia dal giardino di casa:
I cerchi graduati del telescopio

di Alan MacRobert

(Edizione italiana a cura di Mario Farina)


Quasi tutti i telescopi con una montatura equatoriale sono forniti di cerchi graduati. In teoria, questi indicano l'ascensione retta e la declinazione cui è volto il telescopio, rendendo semplice il puntamento di qualsiasi oggetto di cui siano note le coordinate. In pratica, gli esperti osservatori li considerano delle decorazioni che aiutano a vendere i telescopi come una sorta di specchietto per le allodole, utili forse come fresbee.

Stiamo parlando dei cerchi graduati meccanici tradizionali: anelli con incise linee e numeri, posti sui due assi del telescopio. I più recenti "cerchi graduati digitali", dei sistemi elettronici che indicano dove è puntato un telescopio, sono enormemente più precisi ed utili ma di questi parleremo alla fine di questo articolo.

I convenzionali cerchi graduati non costituiscono un'alternativa all'apprendimento della tecnica della ricerca degli oggetti in cielo basata sulla vista ma, dopo aver superato questa difficoltà iniziale, molti osservatori evitano per sempre di utilizzarli, anche in quelle occasioni in cui si potrebbero rivelare estremamente utili.

Il problema è nelle molte regolazioni ed allineamenti precisi necessari affinchè i cerchi indichino ascensione retta e declinazione esatti al punto da permettere la ricerca degli oggetti. Solo che tutte queste regolazioni raramente vengono eseguite.

Se però avete qualche conoscenza minima del cielo, potete utilizzare i cerchi per compiti meno impegnativi che richiedono una precisione non accuratissima. Discuteremo prima di questo aspetto ed in seguito di applicazioni che richiedono una precisione maggiore.

Offsetting

La scarsa precisione di questi componenti risulta meno critica se vengono utilizzati per misurare solo pochi gradi di cielo anzichè per tutta la volta celeste. E' questo il metodo dell'offsetting per la ricerca di un oggetto partendo da una stella di cui si conoscano le coordinate.

Questo metodo funziona anche con i cerchi graduti di vecchio tipo che leggono solo l'angolo orario dal meridiano celeste al posto dell'ascensione retta (sono identificabili per i numeri da 0 a +/-12, perchè sono fissi e segnano lo 0 quando il telescopio è puntato al meridiano).

Prima di tutto verificate che il telescopio sia allineato alla Polare abbastanza bene. L'asse polare dovrebbe puntare verso il polo celeste con un'approssimazione di un paio di gradi (la maggior parte dei telescopi viene fornito di istruzioni per l'allineamento polare).

Prendete le coordinate del vostro obiettivo e quelle di una qualsiasi stella luminosa nel raggio di una decina di gradi. Sottraete dall'ascensione retta e dalla declinazione della stella, quelle del vostro oggetto. Il risultato vi indicherà quanto dovrete spostarvi in declinazione verso nord (o verso sud se il valore è negativo) e di quanto in ascensione retta verso est (o ovest se negativo).

La maggior parte dei cerchi graduati ha delle tacche di riferimento ogni grado di declinazione ed ogni 5 minuti di tempo in ascensione retta. Lo spostamento sarà quindi espresso in gradi per la declinazione ed in minuti per l'a.r. Cercate di leggere la declinazione con un'approssimazione di 1/10 di grado e l'ascensione retta con uno scarto di un minuto o meno ancora.

Questo metodo puo' risultare estremamente utile se il normale metodo del "passaggio" da stella a stella con l'aiuto di una carta stellare, non e' praticabile. Pertanto, se non avete una carta del cielo che mostra stelle sufficienti a guidarvi nel punto esatto, oppure se il cercatore del vostro telescopio è troppo piccolo o se l'inquinamento luminoso è molto elevato o ancora se vi siete persi ripetutamente in un campo stellare complesso e volete provare un'altra strada.

In particolare, è estremamente efficiente quando pianificate le osservazioni sistematiche e continue (le cosidette "survey") di molti oggetti in un'area ristretta di cielo. Preparatevi anzitempo le coordinate e, al termine dell'osservazione, annotatele nel vostro blocco di appunti.

Usi molteplici

Se volete trovare degli oggetti in qualsiasi regione del cielo partendo dalle coordinate, dovrete conoscere le molte regolazioni precise di cui necessita il vostro telescopio.

Supponete che l'oculare di potenza inferiore che possedete vi mostri un campo visuale di un grado, valore tipico di molti strumenti amatoriali. Se il telescopio è puntato con un errore di 1/2 grado, il vostro oggetto sarà al limite del campo e non lo rileverete. Per cercare di puntarlo in prossimità del centro, l'errore massimo potrà essere di 1/4 di grado.

Ma quali sono le regolazioni da effettuare? Gli assi del sistema ottico del telescopio dovrebbero essere realizzati perpendicolarmente all'asse della declinazione e quest'ultimo dovrebbe essere perpendicolare all'asse polare della montatura. L'asse polare dovrebbe essere allineato accuratamente al polo celeste. I cerchi stessi dovrebbero essere posizionati correttamente. Per ultimo, dovreste leggere i cerchi con precisione, di solito con una accuratezza pari ad una piccola frazione della divisione più piccola.

Alcune di queste regolazioni si basano su due movimenti, come quelli in altezza ed azimuth necessari per l'allineamento al polo celeste. Alla fine di tutto ciò abbiamo otto variabili che possono introdurre degli errori.

Basandosi sulla semplice somma di errori, per ottenere un errore totale medio di 0,25 gradi sul puntamento del telescopio, ognuni di questi allineamenti deve avere un'accuratezza superiore a 0,09 gradi. Il tempo che perderete per conseguire risultati migliori di questi, lo guadagnerete al momento del puntamento. Diciamo che per fare rientrare la somma degli errori in un valore sicuramente accettabile, dovrete cercare di raggiungere, per ciascun allineamento, una precisione di 0,05 gradi.

Chiarito questo concetto, non ci meraviglia il fatto che i cerchi graduati abbiano la fama di non esere mai usati.

Procederemo ora, passo per passo, a tutte le regolazioni.

Primo, assicuratevi che le ottiche dello strumento siano collimate quanto più possibile. La collimazione di un riflettore di solito è solo questione di regolazione delle viti dello specchio primario al fine di ottenere che nel momento in cui centrate una stella, la sua immagine leggermente sfuocata sia perfettamente tonda. Nel telescopio Schmidt-Cassegrain, sono sufficienti dei piccoli aggiustamenti nelle viti di regolazione dello specchio secondario. I rifrattori raramente hanno bisogno di regolazioni. Le istruzioni per la collimazione di un telescopio, in ogni caso, sono fornite con il telescopio stesso.

Se usate un prisma diagonale, per esempio con uno Schmidt-Cassegrain, assicuratevi che sia anch'esso collimato prima di effettuare gli aggiustamenti sulle viti dello specchio secondario. Per effettuare questa operazione, agite nel modo seguente: con un oculare di potenza elevata e senza il prisma diagonale, ponete una stella al centro del campo inquadrato poi inserite il diagonale e verificate che l'oggetto sia ancora centrato. Se cosi' non fosse, regolate, tramite le sue viti, la posizione dello specchio del diagonale.

Il motivo per cui le collimazioni vanno tutte controllate è che per ogni aggiustamento si modifica il puntamento dello strumento, cioè la direzione degli assi ottici rispetto al tubo. Dopo aver effettuato la collimazione quindi, occorrerà riallineare il cercatore per farlo coincidere al nuovo puntamento del telescopio.

Adesso girate il tubo a circa 90 gradi di declinazione. Osservando attraverso l'oculare di minore potenza, muovete la montatura avanti ed indietro in ascensione retta agendo sull'asse polare. Vedrete il campo girare lentamente. Effettuate dei piccoli aggiustamenti agendo sulla declinazione in modo da minimizzare i movimenti del campo inquadrato durante la rotazione sull'asse polare.

La posizione ideale della declinazione è raggiunta quando le stelle ruotano intorno al centro esatto del campo. Se riuscite ad ottenere questo felice risultato, significa che siete riusciti a rendere l'asse ottico perfettamente parallelo all'asse polare della montatura.

Ma non aspettatevi di riuscirci. E' probabile che riuscirete solo a trovare la posizione in cui il movimento è ridotto al minimo, ma non azzerato. Il punto di cielo intorno al quale sembrerà ruotare il campo, sarà destinato ad uscire interamente dalla vista.

Per tenere questo punto al centro della visuale, potete mettere uno spessore nella culla del telescopio o, se ha una montatura a forcella, regolare i bracci della stessa . Mentre girate il telescopio in ascensione retta, fatevi un'immagine mentale di dove si trova il centro del campo in rotazione. Spingete leggermente il telescopio per capire che lato della culla deve essere spessorato o quale braccio della forcella deve essere alzato.

Come spessore potete usare delle strisce di ottone o di plastica o dei fogli di alluminio ripiegati. Con un Schmidt-Cassegrain, regolate i bracci della forcella spostandoli verso l'alto o il basso dopo aver allentato i bulloni che li bloccano (movimento che potrebbe essere ridotto dalle dimensioni dei bulloni stessi). Questa operazione potrebbe aver bisogno di alcune prove prima di riuscire ma si tratta di un lavoro da compiere una volta per tutte.

Se il vostro tubo telescopico può ruotare nella sua sede (la norma per molti riflettori), potreste tentare di avvicinarvi alla condizione ideale dopo aver ruotato un poco il tubo. Prima di inserire degli spessori, fate questo tentativo. Ricordatevi solo che potreste aver bisogno di ruotare il tubo nella posizione iniziale per far lavorare correttamente i cerchi graduati. Prima di eseguire qualsiasi spostamento quindi, conviene segnare la posizione originale del tubo, nel caso i cerchi graduati dessero dei problemi in seguito.

Una volta che avete raggiunto la miglior regolazione possibile, allentate il cerchio della declinazione, posizionatelo con precisione su 90 gradi e stringetelo permanentemente.

Vi devo confessare una cosa: abbiamo saltato un passo. Nel caso di montature equatoriali alla tedesca, non abbiamo verificato che l'asse della declinazione sia perpendicolare all'asse polare e per la montatura a forcella non ci siamo assicurati che l'asse ottico fosse perpendicolare all'asse della declinazione. E questo perche' se così non fosse, non potreste fare molto per ovviare al problema, quindi affidatevi al costruttore ed incrociate le dita.

Il passo successivo è l'accurato allineamento al polo celeste. Alcuni telescopi hanno un cercatore con un reticolo per l'allineamento per gli altri, nell'articolo Il preciso allineamento alla polare (in preparazione) è descritto un altro metodo particolarmente preciso.

Ora, i cerchi graduati sono quasi pronti all'uso per cui sono stati concepiti.

Il cerchio della declinazione non ha più bisogno di essere toccato ma quello dell'ascensione retta deve essere riposizionato all'inizio di ogni osservazione, poichè il cielo è sempre in movimento.

Puntate una stella luminosa che conoscete (è bene tenere in una posizione facilmente rintracciabile del vostro blocco di appunti l'ascensione retta di una dozzina di stelle luminose). Muovete il cerchio dell'ascensione retta sino a leggere il valore esatto cui si trova la stella. Nella montatura equatoriale alla tedesca, la stella dovrebbe essere dalla parte della montatura uguale a quella dell'oggetto che andrete a cercare.

Ora potete cercare l'ascensione retta e la declinazione di qualsiasi oggetto del cielo, guardate attraverso un oculare di bassa potenza e lì dovrebbe essere!

Se il cerchio dell'ascensione retta è mosso dal motorino, come per tutti gli Schmidt-Cassegrain che conosciamo e per molti riflettori, potete puntare un oggetto dopo l'altro per tutta la notte, senza toccarlo più.

Tecnologia per la ricerca

Recentemente sono stati inventati nuovi medi per aggirare il problema che rende i cerchi graduati così legati agli errori. Questi metodi ruotano intorno ai "cerchi graduali digitali". Nella sua forma più semplice, non si tratta altro che di una lettura su display di quello che dicono i normali cerchi graduati. Una volta che però questa lettura è stata codificata elettronicamente, il chip di un computer può iniziare a compiere miracoli.

In alcune versioni, è possibile semplicemente "inizializzare" i cerchi regolandoli all'inizio di ogni sessione con l'aiuto di due o tre stelle luminose, il chip provvederà a correggere diversi tipi di allineamenti, persino quello alla polare.

Il passo successivo nella sofisticazione è la correzione automatica della scarsa perpendicolarità degli assi della montatura, e dell'imperfezione dei meccanismi in movimento.

Mettete insieme dei buoni cerchi graduati digitali con un archivio computerizzato di oggetti celesti ed avrete le stupefacenti capacità di un telescopio "controllato dal computer" o "robotizzato". E' questo tipo di strumenti che sta portando la rivoluzione nell'astronomia amatoriale più spinta, onorando finalmente la promessa di essere utili, su cui molte persone avevano fatto conto.

Alan MacRobert è editore associato della rivista Sky & Telescope ed un inguaribile astrofilo.


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