A cura di Giorgio PugliaParte 1Parte 1

Il telescopioIl telescopio

In questo breve lavoro cercherò di dare In questo breve lavoro cercherò di dare alcune nozioni elementari circa la alcune nozioni elementari circa la

strumentazione ad uso amatoriale con strumentazione ad uso amatoriale con qualche cenno alle soluzioni professionaliqualche cenno alle soluzioni professionali

Possiamo abitualmente dividere ciò che compone un telescopio in tre parti diverse:

Il tubo ottico

La montatura

La base o piedistallopiedistallo

Il tre piedi come baseIl tre piedi come base

�� A seconda della dimensioni del tubo ottico quindi del suo A seconda della dimensioni del tubo ottico quindi del suo peso complessivo di testa equatoriale, la struttura che peso complessivo di testa equatoriale, la struttura che tiene il tutto deve essere ben proporzionata ed atta a tiene il tutto deve essere ben proporzionata ed atta a sostenere il peso senza cedimenti o flessioni. Per sostenere il peso senza cedimenti o flessioni. Per strumenti fino a circa 25 cm di diametro abitualmente si strumenti fino a circa 25 cm di diametro abitualmente si adoperano i classici tre piedi in legno o metalloadoperano i classici tre piedi in legno o metallo..

�� Questo accessorio ha la comodità di essere Questo accessorio ha la comodità di essere

Testa equatoriale EQ6 su tre piedi metallico

�� Questo accessorio ha la comodità di essere Questo accessorio ha la comodità di essere facilmente trasportabile in quanto è abitualmente facilmente trasportabile in quanto è abitualmente composto da tre strutture allungabili collegate composto da tre strutture allungabili collegate tra loro da un triangolo, quando non vengono tra loro da un triangolo, quando non vengono adoperate occupano poco spazio. Non sono adoperate occupano poco spazio. Non sono certo il meglio della stabilità ed hanno un certo il meglio della stabilità ed hanno un ingombro di base generalmente generoso che al ingombro di base generalmente generoso che al buio può essere un serio inconveniente.buio può essere un serio inconveniente.

�� Il tre piedi necessita di un accurato lavoro di Il tre piedi necessita di un accurato lavoro di messa in bolla, cioè di posizionare perfettamente messa in bolla, cioè di posizionare perfettamente parallela al terreno, la base della testa parallela al terreno, la base della testa parallela al terreno, la base della testa parallela al terreno, la base della testa equatoriale. I tre elementi che compongono il equatoriale. I tre elementi che compongono il supporto non hanno regolazioni micrometriche in supporto non hanno regolazioni micrometriche in altezza ma sono abitualmente a frizione o a slitta altezza ma sono abitualmente a frizione o a slitta pertanto di difficile sistemazione.pertanto di difficile sistemazione.

�� Il vantaggio, oltre all’ingombro ridotto, è quello di Il vantaggio, oltre all’ingombro ridotto, è quello di potersi adattare a qualsiasi asperità del terreno.potersi adattare a qualsiasi asperità del terreno.

�� Per posizionare questo Per posizionare questo tipo di supporto occorre tipo di supporto occorre una bolla da porre alla una bolla da porre alla base dove si monterà la base dove si monterà la testa equatoriale.testa equatoriale.

�� Bisogna verificare il Bisogna verificare il �� Bisogna verificare il Bisogna verificare il livellamento in tutte le livellamento in tutte le direzioni per essere direzioni per essere sicuri di non dover in sicuri di non dover in seguito, ricorrere a seguito, ricorrere a continue correzioni di continue correzioni di inseguimento.inseguimento.

Il supporto a colonnaIl supporto a colonna�� Un altro tipo di supporto e quello così detto a colonna.Un altro tipo di supporto e quello così detto a colonna.�� Si tratta di una, in genere robusta colonna metallica, con Si tratta di una, in genere robusta colonna metallica, con

tre piedi di supporto ed una flangia circolare dove tre piedi di supporto ed una flangia circolare dove montare la testa equatoriale.montare la testa equatoriale.

�� I piedi recano abitualmente le cosiddette viti calanti che I piedi recano abitualmente le cosiddette viti calanti che permettono una comoda regolazione con bolla del permettono una comoda regolazione con bolla del sistema.sistema.

Particolare delle viti calantiParticolare delle viti calanti

Inconveniente:

In caso di terreno morbido, In caso di terreno morbido, la vite tende a penetrare nello stesso. Occorre uno spessore che impedisca quanto detto.

Il supporto a colonnaIl supporto a colonna�� Questo tipo di supporto oltre all’inconveniente del peso, ha Questo tipo di supporto oltre all’inconveniente del peso, ha

anche quello dell’ingombro, a meno che i piedi non siano anche quello dell’ingombro, a meno che i piedi non siano smontabili.smontabili.

�� Non si adatta alle asperità del terreno e se ci son o dislivelli Non si adatta alle asperità del terreno e se ci son o dislivelli notevoli, bisogna mettere spessori sotto una o più viti calanti.notevoli, bisogna mettere spessori sotto una o più viti calanti.

�� Il vantaggio di questo supporto è sicuramente la st abilità. Il vantaggio di questo supporto è sicuramente la st abilità. �� Si adatta molto bene alla configurazione Newton e n on si adatta Si adatta molto bene alla configurazione Newton e n on si adatta

affatto a Cassegrain e rifrattori perché la colonn a dovrebbe affatto a Cassegrain e rifrattori perché la colonn a dovrebbe essere molto lunga e quindi flessibile a meno di d imensioni e essere molto lunga e quindi flessibile a meno di d imensioni e pesi inaccettabili.pesi inaccettabili.

Non corretto

Corretto

Il supporto a colonnaIl supporto a colonna

�� Non c’è dubbio che la soluzione migliore per Non c’è dubbio che la soluzione migliore per la stabilità dello strumento è una base fissa, la stabilità dello strumento è una base fissa, costituita da una struttura in ferro e costituita da una struttura in ferro e muratura. Questo tipo di supporto diventa muratura. Questo tipo di supporto diventa muratura. Questo tipo di supporto diventa muratura. Questo tipo di supporto diventa indispensabile per strumenti da 40 cm in su indispensabile per strumenti da 40 cm in su di diametro. E’ infatti impensabile pensare al di diametro. E’ infatti impensabile pensare al trasporto di simili strumenti se non carrellati trasporto di simili strumenti se non carrellati con tutta la serie di inconvenienti che si con tutta la serie di inconvenienti che si verificano con questa soluzione.verificano con questa soluzione.

Sopra il tre piedi che ci mettiamo?Sopra il tre piedi che ci mettiamo?�� E’ chiaro che ci va qualcosa per tenere la parte ot tica dello E’ chiaro che ci va qualcosa per tenere la parte ot tica dello

strumento.strumento.�� Per piccoli ed economici strumenti si va dalla semp lice forcella Per piccoli ed economici strumenti si va dalla semp lice forcella

che consente movimenti altazimutali, a piccole mont ature che consente movimenti altazimutali, a piccole mont ature equatoriali non motorizzate.equatoriali non motorizzate.

�� Queste soluzioni sono previste per principianti e s ono adatte a Queste soluzioni sono previste per principianti e s ono adatte a modeste e brevi osservazione della luna e dei piane ti.modeste e brevi osservazione della luna e dei piane ti.

�� Gli oggetti osservati “escono” dall’oculare in brev e tempo ed Gli oggetti osservati “escono” dall’oculare in brev e tempo ed abitualmente l’operatore dopo breve uso, si stanca ed abitualmente l’operatore dopo breve uso, si stanca ed abitualmente l’operatore dopo breve uso, si stanca ed abitualmente l’operatore dopo breve uso, si stanca ed abbandona lo strumento.abbandona lo strumento.

�� La testa equatoriale pertanto deve essere “motorizz ata” almeno La testa equatoriale pertanto deve essere “motorizz ata” almeno in AR. in AR.

�� Ricordiamoci che la testa equatoriale è il Ricordiamoci che la testa equatoriale è il cuore meccanico dello strumento e spesso cuore meccanico dello strumento e spesso contiene anche il suo cervello elettronico.contiene anche il suo cervello elettronico.

Naturalmente una montatura che si rispetti deve essere in grado di gestire anche l’asse di declinazione.

A fianco , la forcella in acciaio trafilato del nostro 42 con l’asse di declinazione servito da un motore PP

Che cosa è una testa equatoriale?Che cosa è una testa equatoriale?

L’esatta regolazione dell’angolo in zenit ed azimut della testa equatoriale, in funzione della latitudine dell’osservatore, sarà trattato nelle prossime diapositive.

Perché la testa equatoriale deve Perché la testa equatoriale deve avere in altezza lo stesso angolo avere in altezza lo stesso angolo della latitudine dell’osservatore?della latitudine dell’osservatore?

Se l’asse polare del telescopio non è parallelo all ’asse di rotazione della terra, durante l’osservazione si note rà una deriva dell’oggetto osservato tanto maggiore qu anto maggiore sarà l’errore di parallelismo. E’ chiaro q uindi che l’angolo zenitale della testa equatoriale deve a vere lo stesso valore della latitudine dell’osservatore e l ’angolo azimutale perfettamente al polo.

Per il corretto orientamento Per il corretto orientamento dell’asse polaredell’asse polare

�� Il solo e più diffuso metodo per effettuare un buon allineamento Il solo e più diffuso metodo per effettuare un buon allineamento dell’asse polare è il metodo delle derive o metodo Bigourdan. dell’asse polare è il metodo delle derive o metodo Bigourdan.

�� Si svolge in due fasi: controllo e regolazione dell’ angolo in direzione Si svolge in due fasi: controllo e regolazione dell’ angolo in direzione e controllo dell’angolo in altezza.e controllo dell’angolo in altezza.

�� A meno di notevoli cambiamenti di latitudine del si to osservativo, A meno di notevoli cambiamenti di latitudine del si to osservativo, l’angolo in altezza va fatto una solo volta e control lato poi con la l’angolo in altezza va fatto una solo volta e control lato poi con la livella sulla base della testa equatoriale.livella sulla base della testa equatoriale.

�� Molte montature hanno inserita una scala in gradi, della quale è bene Molte montature hanno inserita una scala in gradi, della quale è bene tenere un conto molto approssimativotenere un conto molto approssimativotenere un conto molto approssimativotenere un conto molto approssimativo

Regolazione della testa equatorialeRegolazione della testa equatoriale

�� Una buona testa equatoriale deve permettere la Una buona testa equatoriale deve permettere la regolazione degli angoli in maniera micrometrica senza regolazione degli angoli in maniera micrometrica senza

intervenire sul supporto, cavalletto o colonna che siaintervenire sul supporto, cavalletto o colonna che sia..

Vite per la regolazione dell’altezza

Vite e controvite per la regolazione della direzione

Semplice metodo per verificare Semplice metodo per verificare l’angolo di latitudinel’angolo di latitudine

Parliamo un po’ delle teste Parliamo un po’ delle teste equatorialiequatoriali

�� Prima di andare avanti diamo un’occhiata ai tre tipi Prima di andare avanti diamo un’occhiata ai tre tipi principali di teste equatoriali usate per supportare e principali di teste equatoriali usate per supportare e muovere il tubo ottico :muovere il tubo ottico :

�� 1) Alla tedesca; 2) A forcella; 3) Altazimutale.1) Alla tedesca; 2) A forcella; 3) Altazimutale.

Equatoriale alla tedescaEquatoriale alla tedesca�� Una delle più diffuse teste equatoriali.Una delle più diffuse teste equatoriali.�� E’ essenzialmente una T dove il gambo costituisce l’ asse polare, nel E’ essenzialmente una T dove il gambo costituisce l’ asse polare, nel

tratto ortogonale viene montato da una parte la str umento e dall’altra il tratto ortogonale viene montato da una parte la str umento e dall’altra il contrappeso.contrappeso.

�� Già questa soluzione ci fa capire che l’asse polare deve essere di Già questa soluzione ci fa capire che l’asse polare deve essere di buon calibro per supportare pesi considerevoli, se si tratta di uno buon calibro per supportare pesi considerevoli, se si tratta di uno strumento da 25 cm di diametro a salire.strumento da 25 cm di diametro a salire.

�� Tra lo strumento, il supporto, la testa equatoriale e i contrappesi si Tra lo strumento, il supporto, la testa equatoriale e i contrappesi si raggiungono spesso svariate decine e decine di kg c he sconsigliano raggiungono spesso svariate decine e decine di kg c he sconsigliano la trasportabilità a meno che non si disponga di ad eguato automezzo.la trasportabilità a meno che non si disponga di ad eguato automezzo.

�� Si adatta molto bene a strumenti lunghi (rifrattori ) consentendone la Si adatta molto bene a strumenti lunghi (rifrattori ) consentendone la �� Si adatta molto bene a strumenti lunghi (rifrattori ) consentendone la Si adatta molto bene a strumenti lunghi (rifrattori ) consentendone la completa libertà di movimento.completa libertà di movimento.

Equatoriale a forcellaEquatoriale a forcella

Certo che l’ideale è quello che vedrete nella prossima dia !

�� Si adatta molto bene a Newton e Cassegrain pur non Si adatta molto bene a Newton e Cassegrain pur non consentendo, per questa ultima configurazione, una consentendo, per questa ultima configurazione, una comoda visione della zona polare, a meno che non si comoda visione della zona polare, a meno che non si adoperi un diagonale.adoperi un diagonale.

�� Non è molto pesante e non richiede contrappesi. Non è molto pesante e non richiede contrappesi. Deve avere caratteristiche di buona indeformabilità e Deve avere caratteristiche di buona indeformabilità e non deve presentare fenomeni di elasticitànon deve presentare fenomeni di elasticità

Un bellissimo esempio di montatura a forcella. Oggetto di forcella. Oggetto di desiderio .

Ma noi ci accontentiamo della nostra bella Ma noi ci accontentiamo della nostra bella forcellona che culla dolcemente il nostro forcellona che culla dolcemente il nostro 42 cm42 cm

Montature altazimutaliMontature altazimutali

�� In effetti le montature altazimutali In effetti le montature altazimutali computerizzate, oggi sono alla portata degli computerizzate, oggi sono alla portata degli astrofili. astrofili.

�� Anche la nostra associazione ne possiede Anche la nostra associazione ne possiede una e supporta il C8.una e supporta il C8.

�� Non si adatta alla fotografia astronomica Non si adatta alla fotografia astronomica perché questo tipo di montatura introduce perché questo tipo di montatura introduce una rotazione di campo, quindi a meno di una rotazione di campo, quindi a meno di costose applicazioni (derotatore) è possibile costose applicazioni (derotatore) è possibile solo l’osservazione.solo l’osservazione.

I nostri desideri I nostri desideri

Qui ero un po’ più magro!magro!

Sempre nei nostri sogni, almeno quelli!

Aldo Gagliano e Franco Mura a colloquio davanti la cupola dell’NTT

Il moto orarioIl moto orario

�� Ho detto che l’asse polare deve girare parallelo Ho detto che l’asse polare deve girare parallelo all’asse di rotazione terrestre, ma non ho detto in all’asse di rotazione terrestre, ma non ho detto in quanto tempo deve effettuare un giro completo: in quanto tempo deve effettuare un giro completo: in 23h 56’ e rotti, cioè la durata di un giorno siderale.23h 56’ e rotti, cioè la durata di un giorno siderale.

�� A parole sembra facile, ma il moto orario deve A parole sembra facile, ma il moto orario deve obbedire a severe norme di precisione per non obbedire a severe norme di precisione per non produrre fastidi anche notevoli durante produrre fastidi anche notevoli durante l’inseguimento e peggio ancora durante l’inseguimento e peggio ancora durante l’acquisizione di una immagine.l’acquisizione di una immagine.

Abitualmente l’asse polare è solidale con una corona dentata, posta in rotazione da una vite senza fine: in base al numero di denti della corona, facendo semplici calcoli, si può stabilire quanti giri deve fare in un ora l’asse polare del telescopio. Il rapporto di trasmissione tra Vite e corona è sempre uno/numero denti corona. A questo punto sapendo che il telescopio in un ora deve ruotare in AR di 15°si po’ fare facilmente Il calcolo.

.

Una corona con 360 denti, ogni giro delle vite sf, la farà ruotare di un grado . Pertanto la vite sf deve un grado . Pertanto la vite sf deve fare in un ora 15 giri.

Una corona di 144 denti sarà fatta ruotare in un ora in sei giri della vsf e cosi via.

In definitiva basta dividere il numero di denti della corona per 24 per sapere quanti giri deve fare la VSF in un ora

Verifica dei giochiVerifica dei giochi�� Un eccessivo gioco di spallamento produrrà un movimento Un eccessivo gioco di spallamento produrrà un movimento

a vuoto del tubo ottico, verificabile tentando di spostare a a vuoto del tubo ottico, verificabile tentando di spostare a mano in AR lo stesso tubo. Se l’accoppiamento è buono si mano in AR lo stesso tubo. Se l’accoppiamento è buono si vedrà muovere, effettuando questa manovra, la VSF lungo vedrà muovere, effettuando questa manovra, la VSF lungo il suo asse. Se invece l’accoppiamento è lasco si muoverà il suo asse. Se invece l’accoppiamento è lasco si muoverà

solo la corona e la VSF resterà fermasolo la corona e la VSF resterà ferma..solo la corona e la VSF resterà fermasolo la corona e la VSF resterà ferma..

Asse di spallamento

Asse del gioco di accoppiamento

Nel caso che vedremo, l ’accoppiamento tra vite senza fine e corona è realizzato con la possibilità di regolare in maniera micrometrica l’accoppiamento stesso, inoltre la vsf si muove tra due cuscinetti registrabili per annullare il gioco di spallamento.

Vite e controvite per regolare l’accoppiamento

Cuscinetti registrabili per regolare lo spallamento

Che cosa fa girare la VSF?Che cosa fa girare la VSF?

�� Una volta si adoperavano i motori “sincroni”, per intenderci Una volta si adoperavano i motori “sincroni”, per intenderci quelli che si trovano nei timers delle lavatrici, il loro quelli che si trovano nei timers delle lavatrici, il loro movimento è stabile perché legato alla frequenza di rete movimento è stabile perché legato alla frequenza di rete (50 hz). Questi motori, per uso telescopico, avevano (50 hz). Questi motori, per uso telescopico, avevano bisogno della rete elettrica a 220V. Meglio ancora se alla bisogno della rete elettrica a 220V. Meglio ancora se alla rete veniva interposto un accessorio elettronico chiamato rete veniva interposto un accessorio elettronico chiamato rete veniva interposto un accessorio elettronico chiamato rete veniva interposto un accessorio elettronico chiamato “variatore di frequenza” questo accessorio permetteva, “variatore di frequenza” questo accessorio permetteva, come dice la denominazione di variare leggermente in più come dice la denominazione di variare leggermente in più o in meno la frequenza di alimentazione del motore, o in meno la frequenza di alimentazione del motore, permettendo così di realizzare una accelerazione o permettendo così di realizzare una accelerazione o decelerazione del moto orario, condizione preziosa nel decelerazione del moto orario, condizione preziosa nel caso di riprese fotografiche. caso di riprese fotografiche.

Il mio vecchio variatore di frequenza alimentato a 12Vdc ed uscita a 220 ac +/- 20%

Le nuove tecnicheLe nuove tecniche

�� Oggi i motori sincroni sono stati completamente sostituiti Oggi i motori sincroni sono stati completamente sostituiti da i motori passo passo. Questi motori sono molto versatili da i motori passo passo. Questi motori sono molto versatili perché possono ruotare alle velocità più svariate perché possono ruotare alle velocità più svariate permettendo così, per esempio, il puntamento rapido dello permettendo così, per esempio, il puntamento rapido dello strumento e il suo moto siderale. Ovviamente devono strumento e il suo moto siderale. Ovviamente devono essere alimentati da un “driver” che consente tutto questo. essere alimentati da un “driver” che consente tutto questo. essere alimentati da un “driver” che consente tutto questo. essere alimentati da un “driver” che consente tutto questo. Un’altra grande prerogativa del motore pp è quella che il Un’altra grande prerogativa del motore pp è quella che il driver è quasi sempre interfacciabile con un PC. Pertanto, driver è quasi sempre interfacciabile con un PC. Pertanto, visto la loro estrema precisione, se il PC possiede una visto la loro estrema precisione, se il PC possiede una banca dati di oggetti da osservare, il comando in “passi”, banca dati di oggetti da osservare, il comando in “passi”, può essere trasmesso al driver che farà muovere il motore può essere trasmesso al driver che farà muovere il motore di tot passi puntando il telescopio dove voluto.di tot passi puntando il telescopio dove voluto.

Motore passo passo con riduzione Motore passo passo con riduzione a cinghia dentata montato sul a cinghia dentata montato sul

nostro 42 cm.nostro 42 cm.

Motore passoMotore passo--passo principio di passo principio di funzionamentofunzionamento

Elettrificando un avvolgimento, (B), l’indotto è costretto ad assumere, per effetto magnetico, la posizione orizzontale e compie un passo.

Elettrificando l’altro avvolgimento (D), l’indotto avvolgimento (D), l’indotto assume la posizione verticale, altro passo. Quando sono elettrificati contemporaneamente i due avvolgimenti, l’indotto compie mezzo passo (A e C).

Il motore pp ha un minimo di 4 fili per il suo comando

�� Ancora meglio del motore PP è il motore Ancora meglio del motore PP è il motore “brushless” ovvero senza spazzole.“brushless” ovvero senza spazzole.

�� Ha un’efficienza elettrica e meccanica superiore al Ha un’efficienza elettrica e meccanica superiore al PP, e possono essere realizzati motori di grande PP, e possono essere realizzati motori di grande potenza con infinite applicazioni ove occorre potenza con infinite applicazioni ove occorre

Motore brushless Motore brushless

potenza con infinite applicazioni ove occorre potenza con infinite applicazioni ove occorre un’assoluta precisione di movimento.un’assoluta precisione di movimento.

�� Sui moderni telescopi professionali, motori di Sui moderni telescopi professionali, motori di questo genere sono calettati direttamente questo genere sono calettati direttamente sull’asse di declinazione senza riduzioni.sull’asse di declinazione senza riduzioni.

�� Si tratta di soluzioni molto costose ancora lontane Si tratta di soluzioni molto costose ancora lontane dall’uso dilettantisticodall’uso dilettantistico

Il sistema del nostro 42 cmIl sistema del nostro 42 cmMotori pp del telescopio

Fotocamera digitale

Focheggiatore elettronico

Apertura e rotazione cupola

Interfaccia

PCDriver (DA2)

Interfaccia

Rete Attualmente manca solo il movimento cupola.

Pulsantiera

Ringrazio per l’attenzione.

Giorgio Puglia