Strumenti amatoriali
- 1. A cura di Giorgio Puglia Parte 1
- 2. Il telescopio In questo breve lavoro cercher嘆 di dare alcune nozioni elementari circa la strumentazione ad uso amatoriale con qualche cenno alle soluzioni professionali
- 3. Possiamo abitualmente dividere ci嘆 che compone un telescopio in tre parti diverse: Il tubo ottico La montatura La base o piedistallo
- 4. Il tre piedi come base A seconda della dimensioni del tubo ottico quindi del suo peso complessivo di testa equatoriale, la struttura che tiene il tutto deve essere ben proporzionata ed atta a sostenere il peso senza cedimenti o flessioni. Per strumenti fino a circa 25 cm di diametro abitualmente si adoperano i classici tre piedi in legno o metallo.
- 5. Testa equatoriale EQ6 su tre piedi metallico Questo accessorio ha la comodit di essere facilmente trasportabile in quanto 竪 abitualmente composto da tre strutture allungabili collegate tra loro da un triangolo, quando non vengono adoperate occupano poco spazio. Non sono certo il meglio della stabilit ed hanno un ingombro di base generalmente generoso che al buio pu嘆 essere un serio inconveniente.
- 6. Il tre piedi necessita di un accurato lavoro di messa in bolla, cio竪 di posizionare perfettamente parallela al terreno, la base della testa equatoriale. I tre elementi che compongono il supporto non hanno regolazioni micrometriche in altezza ma sono abitualmente a frizione o a slitta pertanto di difficile sistemazione. Il vantaggio, oltre allingombro ridotto, 竪 quello di potersi adattare a qualsiasi asperit del terreno.
- 7. Per posizionare questo tipo di supporto occorre una bolla da porre alla base dove si monter la testa equatoriale. Bisogna verificare il livellamento in tutte le direzioni per essere sicuri di non dover in seguito, ricorrere a continue correzioni di inseguimento.
- 8. Il supporto a colonna Un altro tipo di supporto e quello cos狸 detto a colonna. Si tratta di una, in genere robusta colonna metallica, con tre piedi di supporto ed una flangia circolare dove montare la testa equatoriale. I piedi recano abitualmente le cosiddette viti calanti che permettono una comoda regolazione con bolla del sistema.
- 9. Particolare delle viti calanti Inconveniente: In caso di terreno morbido, la vite tende a penetrare nello stesso. Occorre uno spessore che impedisca quanto detto.
- 10. Ildisupporto a colonna ha Questo tipo supporto oltre allinconveniente del peso, anche quello dellingombro, a meno che i piedi non siano smontabili. Non si adatta alle asperit del terreno e se ci sono dislivelli notevoli, bisogna mettere spessori sotto una o pi湛 viti calanti. Il vantaggio di questo supporto 竪 sicuramente la stabilit. Si adatta molto bene alla configurazione Newton e non si adatta affatto a Cassegrain e rifrattori perch辿 la colonna dovrebbe essere molto lunga e quindi flessibile a meno di dimensioni e pesi inaccettabili. Non corretto Corretto
- 11. Il supporto a colonna Non c竪 dubbio che la soluzione migliore per la stabilit dello strumento 竪 una base fissa, costituita da una struttura in ferro e muratura. Questo tipo di supporto diventa indispensabile per strumenti da 40 cm in su di diametro. E infatti impensabile pensare al trasporto di simili strumenti se non carrellati con tutta la serie di inconvenienti che si verificano con questa soluzione.
- 12. Sopra il tre piedi che ci mettiamo? E chiaro che ci va qualcosa per tenere la parte ottica dello strumento. Per piccoli ed economici strumenti si va dalla semplice forcella che consente movimenti altazimutali, a piccole montature equatoriali non motorizzate. Queste soluzioni sono previste per principianti e sono adatte a modeste e brevi osservazione della luna e dei pianeti. Gli oggetti osservati escono dalloculare in breve tempo ed abitualmente loperatore dopo breve uso, si stanca ed abbandona lo strumento. La testa equatoriale pertanto deve essere motorizzata almeno in AR.
- 13. Ricordiamoci che la testa equatoriale 竪 il cuore meccanico dello strumento e spesso contiene anche il suo cervello elettronico.
- 14. Naturalmente una montatura che si rispetti deve essere in grado di gestire anche lasse di declinazione. A fianco , la forcella in acciaio trafilato del nostro 42 con lasse di declinazione servito da un motore PP
- 15. Che cosa 竪 una testa equatoriale? Lesatta regolazione dellangolo in zenit ed azimut della testa equatoriale, in funzione della latitudine dellosservatore, sar trattato nelle prossime diapositive.
- 16. Perch辿 la testa equatoriale deve avere in altezza lo stesso angolo della latitudine dellosservatore?
- 17. Se lasse polare del telescopio non 竪 parallelo allasse di rotazione della terra, durante losservazione si noter una deriva delloggetto osservato tanto maggiore quanto maggiore sar lerrore di parallelismo. E chiaro quindi che langolo zenitale della testa equatoriale deve avere lo stesso valore della latitudine dellosservatore e langolo azimutale perfettamente al polo.
- 18. Per il corretto orientamento dellasse polare allineamento Il solo e pi湛 diffuso metodo per effettuare un buon dellasse polare 竪 il metodo delle derive o metodo Bigourdan. Si svolge in due fasi: controllo e regolazione dellangolo in direzione e controllo dellangolo in altezza. A meno di notevoli cambiamenti di latitudine del sito osservativo, langolo in altezza va fatto una solo volta e controllato poi con la livella sulla base della testa equatoriale. Molte montature hanno inserita una scala in gradi, della quale 竪 bene tenere un conto molto approssimativo
- 19. Regolazione della testa equatoriale Una buona testa equatoriale deve permettere la regolazione degli angoli in maniera micrometrica senza intervenire sul supporto, cavalletto o colonna che sia. Vite per la regolazione Vite e controvite per la dellaltezza regolazione della direzione
- 20. Semplice metodo per verificare langolo di latitudine
- 21. Parliamo un po delle teste equatoriali Prima di andare avanti diamo unocchiata ai tre tipi principali di teste equatoriali usate per supportare e muovere il tubo ottico : 1) Alla tedesca; 2) A forcella; 3) Altazimutale.
- 22. Equatoriale alla tedesca Una delle pi湛 diffuse teste equatoriali. E essenzialmente una T dove il gambo costituisce lasse polare, nel tratto ortogonale viene montato da una parte la strumento e dallaltra il contrappeso. Gi questa soluzione ci fa capire che lasse polare deve essere di buon calibro per supportare pesi considerevoli, se si tratta di uno strumento da 25 cm di diametro a salire. Tra lo strumento, il supporto, la testa equatoriale e i contrappesi si raggiungono spesso svariate decine e decine di kg che sconsigliano la trasportabilit a meno che non si disponga di adeguato automezzo. Si adatta molto bene a strumenti lunghi (rifrattori) consentendone la completa libert di movimento.
- 23. Equatoriale a forcella Certo che lideale 竪 quello che vedrete nella prossima dia! Si adatta molto bene a Newton e Cassegrain pur non consentendo, per questa ultima configurazione, una comoda visione della zona polare, a meno che non si adoperi un diagonale. Non 竪 molto pesante e non richiede contrappesi. Deve avere caratteristiche di buona indeformabilit e non deve presentare fenomeni di elasticit
- 24. Un bellissimo esempio di montatura a forcella. Oggetto di desiderio.
- 25. Ma noi ci accontentiamo della nostra bella forcellona che culla dolcemente il nostro 42 cm
- 27. In effetti le montature altazimutali computerizzate, oggi sono alla portata degli astrofili. Anche la nostra associazione ne possiede una e supporta il C8. Non si adatta alla fotografia astronomica perch辿 questo tipo di montatura introduce una rotazione di campo, quindi a meno di costose applicazioni (derotatore) 竪 possibile solo losservazione.
- 28. I nostri desideri Qui ero un po pi湛 magro!
- 29. Sempre nei nostri sogni, almeno quelli! Aldo Gagliano e Franco Mura a colloquio davanti la cupola dellNTT
- 30. Il moto orario Ho detto che lasse polare deve girare parallelo allasse di rotazione terrestre, ma non ho detto in quanto tempo deve effettuare un giro completo: in 23h 56 e rotti, cio竪 la durata di un giorno siderale. A parole sembra facile, ma il moto orario deve obbedire a severe norme di precisione per non produrre fastidi anche notevoli durante linseguimento e peggio ancora durante lacquisizione di una immagine.
- 31. Abitualmente lasse polare 竪 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 pu嘆 stabilire quanti giri deve fare in un ora lasse polare del telescopio. Il rapporto di trasmissione tra Vite e corona 竪 sempre uno/numero denti corona. A questo punto sapendo che il telescopio in un ora deve ruotare in AR di 15属si po fare facilmente Il calcolo. . Una corona con 360 denti, ogni giro delle vite sf, la far ruotare di un grado . Pertanto la vite sf deve fare in un ora 15 giri. Una corona di 144 denti sar 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
- 32. Verifica dei giochi Un eccessivo gioco di spallamento produrr un movimento a vuoto del tubo ottico, verificabile tentando di spostare a mano in AR lo stesso tubo. Se laccoppiamento 竪 buono si vedr muovere, effettuando questa manovra, la VSF lungo il suo asse. Se invece laccoppiamento 竪 lasco si muover solo la corona e la VSF rester ferma. Asse del gioco di accoppiamento Asse di spallamento
- 33. Nel caso che vedremo, l accoppiamento tra vite senza fine e corona 竪 realizzato con la possibilit di regolare in maniera micrometrica laccoppiamento stesso, inoltre la vsf si muove tra due cuscinetti registrabili per annullare il gioco di spallamento. Vite e controvite per regolare laccoppiamento Cuscinetti registrabili per regolare lo spallamento
- 34. Che cosa fa girare la VSF? Una volta si adoperavano i motori sincroni, per intenderci quelli che si trovano nei timers delle lavatrici, il loro movimento 竪 stabile perch辿 legato alla frequenza di rete (50 hz). Questi motori, per uso telescopico, avevano bisogno della rete elettrica a 220V. Meglio ancora se alla rete veniva interposto un accessorio elettronico chiamato variatore di frequenza questo accessorio permetteva, come dice la denominazione di variare leggermente in pi湛 o in meno la frequenza di alimentazione del motore, permettendo cos狸 di realizzare una accelerazione o decelerazione del moto orario, condizione preziosa nel caso di riprese fotografiche.
- 35. Il mio vecchio variatore di frequenza alimentato a 12Vdc ed uscita a 220 ac +/- 20%
- 36. Le nuove tecniche Oggi i motori sincroni sono stati completamente sostituiti da i motori passo passo. Questi motori sono molto versatili perch辿 possono ruotare alle velocit pi湛 svariate permettendo cos狸, per esempio, il puntamento rapido dello strumento e il suo moto siderale. Ovviamente devono essere alimentati da un driver che consente tutto questo. Unaltra grande prerogativa del motore pp 竪 quella che il driver 竪 quasi sempre interfacciabile con un PC. Pertanto, visto la loro estrema precisione, se il PC possiede una banca dati di oggetti da osservare, il comando in passi, pu嘆 essere trasmesso al driver che far muovere il motore di tot passi puntando il telescopio dove voluto.
- 37. Motore passo passo con riduzione a cinghia dentata montato sul nostro 42 cm.
- 38. Motore passo-passo principio di passo- funzionamento Elettrificando un avvolgimento, (B), lindotto 竪 costretto ad assumere, per effetto magnetico, la posizione orizzontale e compie un passo. Elettrificando laltro avvolgimento (D), lindotto assume la posizione verticale, altro passo. Quando sono elettrificati contemporaneamente i due avvolgimenti, lindotto compie mezzo passo (A e C). Il motore pp ha un minimo di 4 fili per il suo comando
- 39. Motore brushless Ancora meglio del motore PP 竪 il motore brushless ovvero senza spazzole. Ha unefficienza elettrica e meccanica superiore al PP, e possono essere realizzati motori di grande potenza con infinite applicazioni ove occorre unassoluta precisione di movimento. Sui moderni telescopi professionali, motori di questo genere sono calettati direttamente sullasse di declinazione senza riduzioni. Si tratta di soluzioni molto costose ancora lontane dalluso dilettantistico
- 40. Il sistema del nostro 42 cm Motori pp del Fotocamera Focheggiatore Apertura e telescopio digitale elettronico rotazione cupola Interfaccia Driver (DA2) PC Pulsantiera Attualmente manca Rete solo il movimento cupola.
- 41. Ringrazio per lattenzione. Giorgio Puglia