telescopio amatoriale

l’uso semplice del
telescopio amatoriale
PREFAZIONE
Il cielo notturno é uno degli spettacoli più belli e poetici che la natura ci offre: lo scintillio delle stelle, il diafano splendore della Luna
e ciascuno di noi, almeno per una volta, si é certo soffermato ad ammirarli.
Nel cielo, come in uno scrigno, sono custoditi altri tesori preziosi che con l'aiuto di un telescopio, anche di piccole dimensioni,
possono essere svelati, indagati ed ammirati.
Principalmente indirizzata a chi si accosta per la prima volta all'astronomia amatoriale, questa monografia si propone di fornire le
conoscenze minime utili per orientarsi in questo interessante mondo e soprattutto di descrivere un modo semplice ed immediato,
non necessariamente il più preciso e dettagliato, per utilizzare il telescopio.
LA CARTA D’IDENTITA’ DEL TELESCOPIO
In linea generale va ricordato che qualunque sia lo schema di
un telescopio, l'apertura o diametro dell'obiettivo é la sua
caratteristica principale: quanto più grande é, tanto maggiore
sarà la luminosità dello strumento e quindi la sua capacità di
fornire immagini dettagliate (potere risolutivo) e di consentire
forti ingrandimenti.
Altra importante caratteristica é la lunghezza focale
dell'obiettivo che ha influenza sul potere d'ingrandimento e
sulla luminosità del sistema ottico; l'ingrandimento si calcola
dividendo la focale del telescopio per la focale dell'oculare
impiegato:
Es: focale telescopio = 1000mm e focale oculare = 25mm
quindi lʼingrandimento risultante è di 40X.
I riflettori Newtoniani forniscono immagini molto nitide, poco
soggette alle aberrazioni ottiche; se ne ricavano vedute di
buona qualità della Luna e dei pianeti, anche se sono
maggiormente indicati per l'osservazione di oggetti poco
luminosi e che non richiedono l'impiego di forti ingrandimenti
quali: ammassi stellari, nebulose e galassie.
Hanno costi contenuti, peso ed ingombro sono accettabili,
almeno per aperture fino a 200mm e focali fino a 1000mm.
Il POTERE RISOLUTIVO può essere definito come la capacità di
un obiettivo di rendere distinti i particolari dell'immagine fornita.
È strettamente correlato all'apertura dello strumento: maggiore
sarà l'apertura, maggiori saranno i dettagli mostrati dall'immagine.
Lo si calcola con la formula di Dawes:
Pr = 120/D , con D = diametro dell'obiettivo espresso in
millimetri.
I Rifrattori
Conosciuti anche come telescopi diottrici, sono caratterizzati
da un tubo alle cui estremità sono poste delle lenti: l'obiettivo
(normalmente composto da due lenti accoppiate: il doppietto
acromatico) e l'oculare.
I due elementi costitutivi di base di ogni telescopio sono:
l'Ottica e La Montatura.
L'ottica dei telescopi amatoriali viene realizzata seguendo tre
distinti schemi:
Lo schema Newtoniano
Nei riflettori Newtoniani vengono usati degli specchi per
formare l'immagine.
Lo specchio primario, parabolico, riflette e converge la luce su
di uno specchio piano secondario che a sua volta la riflette e
indirizza all'oculare, collocato in una apertura sul fianco del
tubo principale.
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Alla semplicità meccanica abbinano affidabilità e facilità
d'impiego.
Le immagini sono ottime, stante l'assenza di ostruzione
determinata dallo specchio secondario presente invece nei
telescopi a specchi.
Il tubo chiuso protegge le ottiche e riduce le turbolenze interne
(significative invece nei Newtoniani) che deteriorano la qualità
delle immagini.
I rifrattori forniscono nitidezza, contrasto e ricchezza di dettagli
su Luna, Sole, pianeti e stelle doppie; sono anche adatti
all'osservazione terrestre.
Sono di costo elevato e le difficoltà di realizzazione di
strumenti di apertura superiore ai 150mm, li rende (eccezion
fatta per gli apocromatici) non ottimali su oggetti poco luminosi
(nebulose, galassie, ammassi stellari) che richiedono appunto
diametri maggiori.
nelle direzioni orizzontale e verticale; é però inadatta alle
osservazioni a forte ingrandimento dei corpi celesti poiché non
consente di seguire con facilità il moto apparente degli astri.
Ormai poco impiegata,
anche nei modelli più
economici, trova ancora
giustificazione d'impiego
nei telescopi a
m o v i m e n t o
computerizzato, in
particolare nel tipo "a
forcella".
Montatura equatoriale
Costitutivamente più
complessa della
precedente ha due assi
di movimento: in
I Catadiottrici
Sono caratterizzati da schemi misti "specchi-lenti", il più
comune dei quali é lo Schmidt-Cassegrain:
Il telescopio Schmidt-Cassegrain consta di uno specchio
primario sfero-concavo, uno specchio secondario sferoconvesso e una lente correttrice convergente al centro e
divergente ai bordi, il cui scopo é quello di correggere le
aberrazioni ottiche residue del sistema.
ascensione retta e in declinazione.
L'asse di ascensione retta viene inclinato (a seconda della
latitudine terrestre del luogo) così da renderlo parallelo
all'asse di rotazione della
terra (o polare).
In tal modo, muovendo il
telescopio con moto
uniforme attorno ad
esso, é possibile
annullare gli effetti della
rotazione terrestre ed
osservare i corpi celesti
"come se fossero fermi".
La
montatura
"equatoriale alla
“tedesca” é la più
comoda per i rifrattori,
quella “a forcella” che
non ha l'inconveniente
del contrappeso ed é
particolarmente stabile, viene spesso impiegata per i
catadiottrici; viene anche usata in molti dei grandi osservatori
del mondo.
Il particolare schema ottico di questi strumenti consente
l'ottenimento di lunghezze focali notevoli, molto superiori alla
lunghezza reale del tubo.
Le caratteristiche principali dei catadiotrici sono:
• La ridotta ostruzione dello specchio secondario, per
lʼassenza dei sostegni a crociera
• Il tubo chiuso che protegge le ottiche e riduce le turbolenze
interne
• La riduzione delle principali aberrazioni ottiche su tutto il
campo
• Il ridotto ingombro e la conseguente facile trasportabilità
• il costo ragionevole anche per strumenti di grande apertura
PREPARARE IL TELESCOPIO
L'allineamento del Cercatore (o Cannocchiale Puntatore) é
la prima operazione da effettuare.
Può essere condotta di giorno inserendo nel porta oculari del
telescopio l'oculare con la focale maggiore (cioè quello che
fornisce il minimo ingrandimento) e puntando lo strumento
verso un oggetto terrestre distante almeno 500 metri.
Eseguite il puntamento prima spostando manualmente il tubo
del telescopio con le leve di fermo dei movimenti in A.R. e in
Declinazione sbloccate, poi (con le leve serrate) ruotando le
manopole di declinazione e di ascensione retta in modo
opportuno.
Mettete a fuoco l'oggetto agendo sul fuocheggiatore e poi
posizionatelo perfettamente al centro del campo visivo del
telescopio (come nella figura accanto) usando le manopole di
declinazione e di ascensione retta.
Sono, come i Newtoniani, telescopi "universali": la lunga
focale consente l'impiego di forti ingrandimenti
nell'osservazione Lunare e planetaria, le aperture
considerevoli li rendono adatti anche alla scoperta del
profondo cielo.
La Montatura dei telescopi amatoriali é essenzialmente di
due tipi:
Montatura altazimutale
Semplice ed economica consente il movimento del telescopio
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Guardate quindi nel cercatore, se necessario mettete a fuoco
la scena girando
l'oculare del
cannocchiale;
agendo sulle viti
di regolazione,
centrate nel
reticolo l'oggetto
puntato.
la costellazione
d e l l ' O r s a
Maggiore e poi di
prolungare la
linea immaginaria
che congiunge le
ultime due stelle
del Carro, di una
distanza pari a
cinque volte
quella che le
separa: si arriva
così alla Polare
che é la prima
stella del Timone
dell'Orsa Minore.
Nelle montature equatoriali munite di cannocchiale polare,
agendo sulle viti di regolazione in azimut e ruotando la vite di
regolazione della
latitudine, la
Stella Polare
d e v e e s s er e
portata nel centro
del reticolo del
cannocchiale
stesso.
Se il telescopio é
sprovvisto di
cannocchiale
polare, si utilizza
il cercatore: dopo
aver portato in
parallelo all'asse
polare il tubo del
telescopio (90°
sul cerchio graduato di declinazione), si porta la Stella Polare
nel centro del reticolo del cercatore (agendo come sopra).
Qualora la Stella Polare non sia individuabile perché occultata
da un ostacolo visivo, é comunque possibile realizzare uno
stazionamento accettabile orientando il telescopio verso il
Il bilanciamento
perfetto del
telescopio é
indispensabile per
l a f o t o g r a fi a
astronomica; per
l'osservazione
visuale del cielo l'operazione può essere condotta in modo
meno rigoroso ed é quindi più semplice e rapida.
Per il bilanciamento di strumenti con montatura equatoriale
alla tedesca agite come segue: come prima cosa, regolando
l'altezza delle gambe del treppiede, ponete il telescopio in
posizione orizzontale (la montatura di molti modelli include
una "bolla" per facilitare l'operazione).
L'asse polare deve ora essere inclinato di un angolo
corrispondente alla latitudine geografica del luogo di
osservazione (ad esempio: Milano 45°): per fare questo
ruotate l'apposita vite di regolazione della latitudine e ad
operazione
ultimata, serratela
con forza per
bloccarla.
A questo punto,
la leva di fermo di
A.R.. sbloccata,
ruotate
il
telescopio
attorno all'asse
polare in modo
che l'asse di
declinazione si
trovi all'incirca
parallelo al
terreno; facendo
scorrere il contrappeso lungo l'asta bilanciate
perfettamente il peso del tubo telescopico (come in A).
Ultimata l'operazione serrate la vite di blocco del contrappeso.
Proseguite bloccando l'asse di A.R.. e sbloccando quello di
declinazione; bilanciate il tubo facendolo scorrere all'interno
della fascia che lo assicura alla montatura (come in B).
A bilanciamento avvenuto, serrate le viti di chiusura delle
fasce.
Messa in stazione e uso
Se orientata verso il Polo Nord Celeste la montatura
equatoriale ci consente di seguire il moto apparente degli astri
con la sola rotazione attorno all'asse polare.
Il Polo Nord Celeste coincide con la Stella Polare, essa é
visibile nel cielo boreale per tutto l'anno.
Il modo più facile di individuarla consiste nel cercare dapprima
nord con una semplice bussola ed inclinando l'asse polare di
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un angolo corrispondente alla latitudine geografica del luogo
di osservazione.
Ultimata la messa in stazione é ora possibile procedere
all'osservazione astronomica del cielo: verso nord (come
illustrato nella figura a lato, oppure verso sud (come in quella
immediatamente successiva).
Per puntare un corpo celeste, eseguite prima un orientamento
grossolano del telescopio con lo spostamento manuale del
tubo, a leve di fermo dei movimenti in A.R. e in Declinazione
sbloccate; poi con le leve serrate ruotate le manopole di
declinazione e di ascensione retta in modo opportuno
centrando esattamente l'astro nella reticolo del cercatore.
Iniziate ora l'osservazione con il telescopio inserendo l'oculare
ciò l'anno stellare risulta di 24 ore più corto dell'anno solare e
vediamo in ogni stagione diverse costellazioni.
Solo quelle più vicine al polo Nord celeste (cioè alla Stella
Polare) sono visibili per tutto l'anno.
Il modo più semplice di orientarsi visivamente nel cielo
notturno consiste nell'individuare le costellazioni che sono in
tutto 88; assai meno della metà é pero visibile dall'emisfero
Boreale (che é il nostro).
Non é assolutamente necessario conoscerle tutte, alcune fra
le più interessanti per i soggetti celesti in esse contenuti sono:
la costellazione di Orione
la costellazione di Andromeda
a minor ingrandimento e portando a nitidezza l'immagine col
fuocheggiatore; mantenete l'astro puntato all'interno del
campo visivo girando opportunamente la manopola di
ascensione retta.
Se desiderate aumentare gli ingrandimenti, fatelo sostituendo
l'oculare con uno a focale più corta: si ricordi che in prima
approssimazione il massimo ingrandimento utile di un
telescopio é pari al doppio dell'apertura dello stesso (es.
apertura = 200mm >>> ingrandimento max 400X).
Con la montatura equatoriale posta in stazionamento potrete
orientare il tubo del telescopio con facilità e precisione,
puntando indifferentemente qualsiasi elemento luminoso della
volta celeste.
LA CONOSCENZA DI BASE DEL CIELO
Per il continuo movimento del nostro pianeta si ha
l'impressione che stelle, Sole e Luna sorgano ad Est e
tramontino all'Ovest, passando in un semicerchio per il Sud.
Le stelle appaiono in ritardo di 4 minuti ogni giorno: a causa di
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la costellazione del Toro
celeste più ricco di particolari visibili, essendo il più vicino a
noi.
Il momento più favorevole per osservare, con la luce radente, i
particolari lunari é nelle fasi tra il novilunio e quando circa la
metà del disco é illuminato: si possono vedere crateri,
montagne, le loro ombre proiettate sul suolo, crateri a
raggiera, pianure lisce, crepacci.
È uno spettacolo incantevole che si ripete ogni mese tra il
primo quarto di Luna (visibile nella prima parte della notte) e
l'ultimo quarto (visibile nella seconda parte della notte).
la costellazione di Ercole
Cratere Plato (diametro medio di 100km)
L'OSSERVAZIONE DEI PIANETI
Mercurio non é interessante per l'osservazione amatoriale
perché si presenta troppo basso sull'orizzonte terrestre ed é
sempre immerso nelle luci del crepuscolo o dell'alba.
Venere si può osservare per alcune ore prima
che sorga il Sole o alcune ore dopo il tramonto;
avendo un'orbita interna alla Terra presenta
delle fasi simili a quelle lunari, visibili al
telescopio.
Marte: un buon telescopio
permette di vedere alcune
configurazioni scure ben definite sulla sua
superficie e con un ottimo cielo, le calotte
polari.
È inoltre necessario saper distinguere ad occhio nudo i pianeti
dalle stelle.
Per far ciò basta fissare la luce che i corpi celesti ci inviano:
vedremo che quella dei pianeti resta ferma, o nettamente più
fissa, perché essi riflettono la luce solare e sono molto più
vicino a noi delle stelle; queste ultime, assai più lontane,
presentano il caratteristico scintillio poiché la loro luce
"puntiforme" attraversando l'atmosfera terrestre viene
maggiormente disturbata dalle correnti atmosferiche.
Giove mostra al telescopio la sua
maestosa atmosfera a bande provocate
dalla rapida rotazione del pianeta (9 ore e 50 minuti), la più
veloce di tutti i pianeti; é osservabile "la grande macchia
rossa", un ciclone che
esiste da almeno 300 anni.
Sono anche visibili i
quattro satelliti maggiori
(detti Galileiani) che si
dispongono vicino al disco
del pianeta; inoltre si
possono osservare le loro
occultazioni.
IL MEGLIO DA OSSERVARE
LA LUNA
La nostra Luna offre uno spettacolo affascinante: é il corpo
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Saturno dispiega i magnifici anelli
che cambiano inclinazione
nell'arco di 1 anno saturniano (29
anni terrestri); si osserva
nitidamente la divisione di Cassini,
si possono vedere parecchi
satelliti tra i quali spicca Titano, il
più grande.
La sua osservazione non deve mai
essere eseguita direttamente.
Appositi filtri solari a tutta apertura
devono prima essere montati
sull'obiettivo del telescopio per
proteggere l'occhio da danni gravi e
irreversibili e lo strumento dai
danneggiamenti conseguenti
all'eccessivo surriscaldamento del tubo
ottico.
Una maniera totalmente sicura per osservare il Sole consiste
nel proiettare la sua immagine da un telescopio su di uno
schermo; il mezzo ideale per questa tecnica di osservazione
indiretta sono i rifrattori.
Gli altri tre pianeti Urano, Nettuno e Plutone sono troppo distanti
per l'osservazione amatoriale: occorre almeno un telescopio da 400
mm di apertura per vedere alcune cose interessanti.
I CORPI DEL PROFONDO CIELO
L'affascinante Nebulosa di Orione (M42) é distante da noi
1950 Anni Luce ed ha un diametro di 30
Anni Luce.
La sua materia é estremamente rarefatta:
se fosse possibile, come si fa per le ricerche
del sottosuolo, prendere una "carota
campione" del diametro di 25 millimetri
attraverso l'intera nebulosa, il "peso" totale
di tutta la materia prelevata sarebbe
inferiore a quello di una monetina.
È facilmente individuabile e osservabile
nell'omonima costellazione.
La Galassia di Andromeda
(M31): pur distante da noi 2,5 milioni di Anni Luce é la più vicina
fra quelle che hanno
caratteristiche simili per forma e
dimensioni alla nostra galassia.
Si trova nell'omonima
costellazione.
Le Pleiadi sono un raggruppamento di stelle distante da noi
appena 500 Anni Luce.
Se ne contano ad occhio nudo
7; con il telescopio il loro
numero si moltiplica
enormemente e l'intero campo
visivo risulta gremito di astri.
Si trovano nella costellazione del
Toro che contiene anche la
evanescente Nebulosa Granchio
(M1).
L'Ammasso Globulare M13 sito nella
costellazione di Ercole é un
raggruppamento di stelle che appare
come un fiocchetto poco luminoso; un
telescopio adeguato lo risolve
mostrando un ammasso di astri, molto
fitto al centro.
GUARDARE IL SOLE
Il Sole presenta delle caratteristiche affascinanti come le
macchie solari, le protuberanze e i Flair (esplosioni nucleari
solari).
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