Identificatore di stelle per le latitudini 25°, 35°, 45°, 55° Nord

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Cenni storici e tecnici

L’identificatore di stelle è un’edizione moderna, piuttosto modificata, dell’astrolabio planisferico, uno strumento probabilmente inventato dai dotti alessandrini nel VI secolo e portato alla sua perfezione tecnica dagli arabi nei secoli successivi. Esso permette di definire l’azimut di un astro in ogni istante e quindi di avere una direzione di riferimento per orientarsi. Fino all’avvento della bussola, giunta dalla Cina nel XII secolo, l’astrolabio è stato l’unico strumento per l’orientamento usabile in mare, nel deserto o in regioni sconosciute. Le raffinate tecniche di costruzione delle bussole e della moderna navigazione astronomica, sviluppatesi a partire dalla fine del XVIII secolo, hanno fatto scomparire in breve tempo gli astrolabi dalle mani dei naviganti e degli astronomi.

Nel periodo successivo, fino ai giorni nostri, lo strumento si è evoluto seguendo due diverse linee. È diventalo innanzitutto uno strumento per gli astrofili e per il riconoscimento delle costellazioni, prodotto in moltissime varianti diverse più o meno complesse. In questo genere di strumenti la regolazione avviene facendo coincidere la data con l’ora del!’ osservazione, metodo non rigoroso ma sufficientemente preciso in pratica. Un esempio di moderno astrolabio per astrofili è quello prodotto dal!’ autore di questo kit, con le scale di correzione per l’equazione del tempo e per la longitudine. In un settore diverso l’astrolabio è diventato uno strumento per chi fa navigazione astronomica, utile per identificare le 57 stelle di cui sono riportati i dati nelle effemeridi. In questi tipi di strumenti la regolazione viene effettuata sul tempo siderale locale, metodo rigoroso ma che richiede previamente il calcolo del tempo siderale. Questi strumenti (come lo ‘Star finder and identifier’ americano o lo ‘Sferoscopio Del Pino) riportano inoltre quasi sempre esclusivamente le 57 stelle usate nella navigazione astronomica e sono strumenti di calcolo puri. L’ identificatore di stelle presente nel kit è stato appositamente studiato per offrire i vantaggi di entrambi i generi di strumenti usati oggi. Esso consente quindi sia la regolazione più immediata (data con ora) sia quella più raffinata in base al tempo siderale. Esso inoltre riporta le principali costellazioni, ma anche tutti i nomi di 55 delle 57 stelle usate dai naviganti. Esso inoltre riporta la scala delle ascensioni rette sia in ore, come usano gli astronomi, sia in gradi, come usano i naviganti. Lo strumento consente di paragonare il percorso delle stelle nel cielo alle varie latitudini in momenti diversi dell’ anno e può quindi essere considerato un utilissimo sussidio non solo per imparare a riconoscere le stelle e le costellazioni, ma anche per familiarizzarsi con i movimenti degli astri nel cielo e con molti problemi dell’ astronomia sferica.
L’ identificatore di stelle consente di determinare la posizione e il percorso di una stella nel cielo delle località di latitudine 25° , 35° , 45° e 55° in qualsiasi istante di qualsiasi giorno dell’ anno. Esso può essere tuttavia usato anche per località di latitudine diversa, considerando che i dati saranno sempre meno esatti a mano a mano che ci si allontanerà dalla latitudine indicata sullo strumento. Esso si compone di quattro dischi di base, ciascuno dei quali riporta una scala delle ore, la proiezione della sfera locale con le linee delle altezze e degli azimut, una linea di fede per l’ indicazione del tempo siderale e la latitudine per la quale lo strumento è stato progettato. Il disco trasparente riporta una scala delle date, una scala delle ascensioni rette in gradi e in ore e una proiezione della sfera celeste con le principali costellazioni e 55 stelle (delle 57) usate in navigazione astronomica (sono escluse Atria e Miaplacidus, di declinazione inferiore a -65 °, fuori dai limiti dello strumento). l pallini che rappresentano le stelle sono di grandezza proporzionale alla magnitudine visuale delle stelle stesse. I nomi delle costellazioni sono riportati con la sigla triletterale internazionale, di cui si riporta in tabella il significato. Il cursore riporta la scala della declinazione.

Regolazione dello strumento

Lo strumento fornisce la posizione delle stelle in un certo istante. Per ricavare i dati è quindi necessario regolare lo strumento per quell’istante. Ciò può essere fatto in due modi. Il primo modo richiede che sia nota l’ora siderale locale per l’istante voluto e consiste ne1 far coincidere tale ora con la linea posta in prosecuzione del meridiano verso sud. Il secondo metodo consiste nel far coincidere la data con l’ora locale. Effettuando questa operazione si regola anche il tempo siderale per l’ istante considerato. Questo secondo metodo di regolazione è certamente più semplice, in quanto non richiede il calcolo dell’ ora siderale, ma non è del tutto rigoroso. Esso comporta infatti un errore di impostazione variabile che ammonta al massimo a circa due minuti in più o in meno nel corso di un ciclo quadriennale, da un 29 febbraio all’ altro. Agli effetti pratici, tenendo conto degli scopi a cui è destinato lo strumento, tale errore può essere tranquillamente trascurato. Le lineette che rappresentano i giorni dell’ anno sono tracciate per le ore 00:00.

Se si vuole essere precisi si deve regolare la data tenendo conto dell’ora: se sono le 12:00 regoleremo l’ora a metà tra la lineetta del giorno e quella del giorno successivo, se sono le 18:00 a tre quarti e cosi via. Regolato lo strumento possiamo ottenere molti dati astronomici interessanti e, con regolazioni progessive, studiare il percorso degli astri nel cielo al passare delle ore e nei vari periodi dell’anno.

Ricordiamo che lo strumento va regolato sull’ora locale, cioè sull’ora di un comune orologio corretta per la differenza di longitudine con il meridiano centrale del fuso.
Coordinate equatoriali di un astro. per conoscere le coordinate equatoriali di un astro si sovrappone il filo del cursore all’astro; la declinazione è leggibile sul cursore stesso, mentre l’ascensione retta è indicata dall’estremità del cursore sulla scala . esempio: Altair; declinazione 9°; ascensione retta 298° pari a ore 19:52.

Astri circumpolari

Si fa coincidere il cursore con la direzione nord. La declinazione che si legge in corrispondenza dell’orizzonte è quella degli astri la cui traiettoria è tangente all’orizzonte stesso. Tutti gli astri aventi declinazione pari a quella o maggiore, sono circumpolari.
Coordinate altazimutali di un astro. Regolato lo strumento, di ogni astro presente nel cielo si può conoscere l’altezza e l’azimut, leggibili nel reticolo compreso all’interno dell’orizzonte. Per esempio, regolando lo strumento per 45° di latitudine e per il 24 gennaio alle ore 21:00 locali, vediamo che Rigel è al meridiano ( azimut=180°), a un’altezza di 36°30′ sull’orizzonte, capella è allo zenit(altezza=90°), il Pegaso sta tramontando, a ovest, basso sull’orizzonte. Procyon ha un azimut di circa 130° e una altezza di 40°.

Identificazione di astri nel cielo

L’identificatore di stelle consente di identificare le stelle nel cielo non solo perchè ne fornisce le coordinate, consentendo dunque di puntare uno strumento o lo sguardo nella determinata con i calcoli. Esso, a differenza di strumenti simili usati dai naviganti, si presta anche  a un uso più diretto, a un confronto vero e proprio tra ciò che si vede sullo strumento e ciò che si trova nel cielo reale, purchè si adotti un piccolo accorgimento:bisogna tenere lo strumento in modo che la direzione in cui si guarda si trovi sempe verso il basso.

Se per esempio si guarda verso sudest si deve tenere quella direzione (135°) verso il basso. In questo modo le costellazioni appariranno nel cielo in modo molto simile a come si possono vedere sullo strumento. È inutile dire quanto ciò faciliti i primi passi di chi intende familiarizzarsi con il cielo, con le stelle e le costellazioni.
Astri all’ orizzonte. L’ ora locale in cui un astro sorge o tramonta può essere facilmente ottenuta facendo corrispondere l’ astro con la linea dell’ orizzonte rispettivamente a est o a ovest e leggendo l’ ora in corrispondenza della data. Possiamo anche leggere subito lungo l’ orizzonte l’ azimut del punto in cui l’ astro sorge o tramonta. Esempio: Spica il 7 maggio tramonta alle 3:05, mentre il 9 luglio alle 23:35, sempre nel punto dell’ orizzonte di azimut 256° circa.

Astri al meridiano

L’ ora locale del passaggio al meridiano di un astro si può ottenere facendo corrispondere l’ astro con il meridiano e leggendo l’ ora in corrispondenza della data. Antares, per esempio, il 20 maggio transita al meridiano alle 24:35. L’altezza meridiana di un astro di declinazione nota si può ricavare sovrapponendo il cursore al meridiano, verso sud, e leggendo l’ altezza in corrispondenza della declinazione. Per esempio un astro di declinazione -20 a 45 ° di latitudine transita al meridiano a 25° di altezza.

Percorso di astri nel cielo

Facendo scorrere il disco trasparente in senso antiorario si può osservare per qualunque data il percorso di un astro nel cielo dall’ alba al tramonto. È interessante studiare sulle tavolette delle varie latitudini il percorso di astri di diversa declinazione in diversi giorni dell’ anno.
Astri non rappresentati sullo strumento. Sul disco trasparente sono riportate le principali stelle, la cui posizione sulla sfera celeste non cambia, se non in periodi molto lunghi. Non sono invece rappresentati i pianeti, il Sole, la Luna, le comete e tutti gli altri oggetti la cui posizione sulla sfera celeste cambia piuttosto rapidamente e in modo irregolare. È tuttavia sempre possibile rappresentare un astro qualunque sul disco trasparente, purchè siano note le sue coordinate equatoriali. Regolate il cursore sull’ ascensione retta dell’ astro e segnate con un pennarello (non di quelli a inchiostro indelebile !) o con un carattere trasferibile il punto voluto in corrispondenza della declinazione, lungo il cursore. Le coordinate dei vari generi di ‘astri erranti’ sono riportate in qualsiasi annuario nautico o astronomico. A volte è comodo applicare il metodo empirico. Supponiamo di osservare Giove una sera a una certa ora in direzione 110° e a 25° sull’ orizzonte. Si deve regolare lo strumento per quell’ ora e segnare il punto sul disco trasparente, corrispondente a quelle coordinate. Avremo così, per un certo tempo, la possibilità di studiare sullo strumento gli spostamenti di Giove nel cielo. A distanza di qualche giorno può essere utile un piccolo riposizionamento. La luna si muove molto velocemente tra le stelle (circa 13° al giorno). il Sole e i pianeti molto più lentamente, soprattutto i pianeti ‘lenti’, da Saturno in poi.

Uso dello strumento in navigazione

La possibilità di determinare rapidamente l’ azimut di moltissime stelle permette di tenere una prua prestabilita seguendo una stella o tenendo una stella a un certo numero di gradi da una parte o dall’ altra. Se, per esempio, il 17 luglio alle ore 20:50 locali, a 45° di latitudine intendiamo mantenere una prua di 230° potremo seguire la stella Spica. Con il passare dei minuti essa si sposterà e avrà un azimut di 240° alle 21:41. In quel momento, per avere prua sempre a 230° dovremo tenere Spica 10° a dritta della nostra prua. Verrà il momento in cui qualche altra stella risulterà più comoda per tenere la prua prestabilita. Tutto ciò può essere facilmente seguito con lo strumento. Questo metodo di navigazione presuppone, lo ricordiamo, che lo strumento sia regolato sull’ ora locale e che la latitudine non sia troppo diversa da quella indicata sulla tavoletta.