<< Indice
< Il diagramma orario
> Misurare la declinazione del Sole
Lo strumento concettuale per misurare la declinazione e l’angolo orario assomiglia a quello che abbiamo descritto per misurare l’altezza e l’azimut: l’unica differenza è che tutta la struttura deve essere inclinata in modo tale che il goniometro orizzontale diventi parallelo al piano equatoriale.
Il goniometro equatoriale può essere dotato di una scala di $24$ ore crescente in senso orario. Il diametro che congiunge le ore $0$ con le ore $12$ deve formare un angolo uguale alla colatitudine ($90^\circ – \varphi$) rispetto al piano orizzontale e deve essere allineata con la direzione che congiunge il mezzocielo superiore con quello inferiore. Il quadrante dell’altezza deve essere sostituito con un semicerchio che porta la scala delle declinazioni, da $-90^\circ$ a $+90^\circ$. Il semicerchio così graduato deve essere perpendicolare al goniometro dell’angolo orario e il suo asse deve essere parallelo all’asse terreste.
In questo modo, puntando le due mire su una stella si può leggere la sua declinazione $\delta$ indicata dall’alidada sul mezzo goniometro e il suo angolo orario $H$ indicato dalla lancetta sul cerchio equatoriale.
Qui a fianco si rappresenta una sfera armillare che sembra un po’ più complessa di quella presentata nella pagina degli strumenti per misurare altezza e azimut. In realtà si tratta dello stesso strumento che è stato inclinato in modo tale che i due perni $a_1$ e $a_2$ siano allineati con l’asse celeste. Un mezzo cerchio inferiore $g$ che si potrebbe chiamare armilla di latitudine, disposta sullo stesso piano del cerchio meridiano $b$ serve come appoggio dello strumento e come scala graduata per inclinare correttamente l’asse dei due perni in base alla latitudine del luogo ($\varphi$). L’armilla dell’orizzonte $h$ è saldata con $g$. Le intersezioni tra i cerchi $g$ e $h$ devono essere disposti lungo la linea meridiana con il nord sul versante del perno $a_1$ che simula il polo nord celeste.
Disposta in questo modo, la sfera armillare che prima serviva per misurare altezza e azimut, ora si può utilizzare per misurare declinazione e angolo orario. L’anello meridiano $b$ rimane sullo stesso piano, quella che avevo chiamato armilla orizzontale ora diventa un’armilla equatoriale ($c$) perché la sua inclinazione coincide con il piano dell’equatore celeste e interseca l’armilla meridiana $b$ nei due punti del mezzocielo inferiore ($M_i$) e superiore ($M_s$). Su di essa si può leggere il valore dell’angolo orario partendo dal mezzocielo superiore. La doppia armilla rotante centrale ($d$ ed $e$) diventa parallela al cerchio orario di un astro quando lo si traguarda attraverso i fori delle pinnule $f_1$ e $f_2$. Sul cerchio più esterno $d$ si legge la declinazione dell’astro in base al posizionamento delle pinnule.
Le montature equatoriali dei telescopi
Molti telescopi hanno una montatura equatoriale che consiste essenzialmente in una forcella inclinata che sostiene il tubo del telescopio. L’inclinazione della forcella è uguale alla latitudine astronomica del luogo e il suo asse punta al polo nord celeste. Di conseguenza essa può ruotare attorno ad un asse parallelo all’asse celeste. I vantaggi sono notevoli. Un astro, a causa del moto diurno apparente della sfera celeste, cambia continuamente sia in altezza e in azimut. Anche il suo angolo orario varia ma la declinazione rimane costante. Il telescopio con montatura altazimutale se deve inseguire un astro, deve cambiare continuamente sia l’altezza che l’azimut. Sia la variazione di altezza che quella di azimut non sono costanti per cui un meccanismo automatico di inseguimento è necessariamente complesso. Un un telescopio con montatura equatoriale invece può inseguire un astro ruotando solo attorno alla direzione dell’asse celeste per compensare il cambiamento di angolo orario. In questo caso un eventuale meccanismo di orologeria per l’inseguimento automatico è relativamente semplice perché la rotazione della sfera celeste ha una velocità costante. In compenso è più facile stabilizzare una montatura altazimutale rispetto a quella equatoriale i cui perni sono inclinati. I telescopi molto grandi e pesanti possono flettere le strutture inclinate che lo sostengono provocando errori di puntamento. Invece la forcella verticale della montatura altazimutale è meno soggetta a flessioni.
Come si è già visto, un telescopio con montatura altazimutale può ruotare attorno ad un asse verticale per muoversi in azimut e attorno ad un asse orizzontale per muoversi in altezza. I due cerchi graduati permettono di selezionare un azimut e un’altezza.
La montatura equatoriale permette sempre due rotazioni perpendicolari ma in questo caso uno degli assi è parallelo all’asse celeste e permette di muovere la direzione di puntamento in base all’angolo orario. L’altro asse, permette di orientare il telescopio in base alla declinazione. L’asse polare deve essere inclinato rispetto al piano orizzontale di un angolo uguale alla latitudine del luogo di osservazione. Questa montatura, in particolare, è chiamata montatura equatoriale a forcella.
Nel caso di telescopi molto pesanti, la montatura equatoriale francese risolve i problemi di staticità della montatura a forcella aggiungendo un secondo perno di sostegno.
La montatura equatoriale tedesca è priva di forcella ma permette le stesse rotazioni per mezzo di due perni perpendicolari. Dato che il telescopio si trova in posizione laterale rispetto all’asse polare, un contrappeso permette di equilibrare la sua massa portando il baricentro del sistema sull’asse polare. E’ usata soprattutto per telescopi leggeri.
Il telescopio polacco di Las Campanas (Cile, latitudine $29^\circ S$). Il suo specchio ha un diametro di $1\!,\!3$ metri. La forcella che lo sostiene punta al polo sud celeste ed è inclinata di $29^\circ$
Le montature dei piccoli strumenti amatoriali permettono di regolare l’inclinazione dell’asse polare in base alla latitudine del luogo di osservazione.
<< Indice
< Il diagramma orario
> Misurare la declinazione del Sole