presentazione del gruppo: chi desidera partecipare ai nostri lavori è ben accetto ed ha la possibilità di utilizzare le apparecchiature gratuitamente, si chiede unicamente serietà e impegno.

racconti dedicati all'astronomia: inizio in questa rubrica una serie di racconti dedicati all’astronomia nei quali i vari personaggi, Papà Marcel astrofilo anziano tradizionale, Luciano astrofilo anziano moderno narrano, ai principianti Mario ed il suo papà Piero, le proprie esperienze nel campo astronomico.
In questo modo si ha la possibilità di spiegare i vari argomenti teorici e pratici, utili ai giovani astrofili, mediante domande, risposte e discussioni.
Il primo racconto narra dell’utilizzo del computer in astronomia e le esperienze descritte sono il frutto di ore e ore passate dal sottoscritto con le proprie apparecchiature.
Ringrazio il lettore che, trovando utile questo sistema, mi scrive via e-mail le sue impressioni.

Si interessa di vari aspetti dell'Astronomia ; dal punto di vista della ricerca si occupa in particolare di stelle variabili e pianeti.
E’ stato membro del GEOS (Gruppo Europeo di Osservazione Stellare, che coordina gli astrofili europei impegnati nello studio di stelle variabili) negli anni 1989-90.
Successivamente ha intrapreso l'osservazione dei pianeti nell'ambito dei programmi osservativi della UAI (Unione Astrofili Italiani). E’ iscritto alla Sezione Pianeti da due anni.
Attualmente fa parte dello staff dell'Osservatorio Regionale della Valle d'Aosta
Gli strumenti che utilizza sono:
- Binocolo 12 x 50
- Telescopio riflettore di114 mm di apertura, focale1000 mm
- Telescopio riflettore auto costruito di 254 mm di apertura, focale 1500 mm.

Nicola Cornero, 47 anni astrofilo da 15 anni

Si interessa di informatica, l'unico del gruppo, di grande utilità per le varie attività interdisciplinari impostate dall'associazione.
Lo strumento che utilizza è il telescopio Meade LX 200 da 30 cm.

Luciano Ravello, 81 anni presidente della AVSA associazione valdostana scienze astronomiche, radioamatore con il nominativo IX1GTG.
Si interessa di astronomia, radio trasmissione audio e video, video tecnica e strumentazione elettronici e radioastronomia.
Docente per sette anni di un corso di astronomia presso l’università della terza età di Aosta e conferenziere nei vari istituti scolastici di Aosta
I suoi interessi sono l’utilizzo delle varie tecniche nel campo astrofilo, come la trasmissione per mezzo radio ed internet delle immagini riprese con il sensore ccd e la telecamera , il comando remoto del telescopio via modem e radio ecc.
Gli strumenti che utilizza sono :
-Telescopio Meade LX200 da 25 cm.
-Telescopio Meade 2080 da 20 cm.
-Sensore Starlight Xpress HX916
-Telecamera Sony b/n
Macchina foto digitale Canon 20Da
-Telescopio rifrattore Meade 102 APO
-Montatura equatoriale Visen GP-SkySensor 2000-
-Telescopio Konus Simplex 500
-Telecamera b/n Astrovid 2000

Massimiliano Graiani anni 34 astrofilo da 17 anni

Un Newton da 150 mm e un LX200 25 cm Meade e molto altro

Roberto Partengo anni 68, sito di ossevazione Torgnon

-Telescopio Celestron 20 cm macchina fotografica Nikon ottica e digitale

Racconti di astronomia

Tratti dal libro Il cielo di Papà Marcel di Luciano Ravello Prezzo 12 Euro

Edizione Tipografia Valdostana  Corso Padre Lorenzo 5 11100 Aosta Telefono 0165239559

Esperienze di astrofili: Luciano, Papà Marcel, Piero e Mario

I’astronomia ed il computer

Il lavoro e la vita dell’uomo moderno non è più concepibile senza l’ausilio del computer, non fa eccezione l’astronomia, anche a livello astrofilo. .
L’unico rammarico di Papà Marcel era appunto questa lacuna nella sua cultura, dovuta principalmente al suo isolamento volontario: non conoscere le nuove tecniche di osservazione astronomiche.
Mario, esternando la sua passione per l’ astronomia ai suoi compagni di scuola, venne a conoscenza che uno di essi era figlio di un esperto astrofilo, Luciano, il quale con grande entusiasmo, tipico degli hobbisti, invitò i tre amici a visitare il suo osservatorio attrezzato modernamente.
Raramente Papà Marcel lasciava la sua baita per andare in Aosta città, ma la prospettiva di vedere le apparecchiature computerizzate era troppo allettante.
L’accoglienza di Luciano fu molto calorosa e dopo il rituale delle presentazioni, egli introdusse gli ospiti nei locali adibiti ad osservatorio.
Nell’ampio terrazzo, esposto ad est-sud-ovest, troneggiava su una montatura equatoriale un telescopio riflettore Meade LX 200 da 30 cm di apertura.
Luciano iniziò spiegando il vantaggio di questa montatura in riferimento a quella altazimutale, "vedete in questa figura la differenza sostanziale:
-con l’equatoriale è sufficiente posizionare in modo estremamente preciso l’asse orario del telescopio verso la Stella Polare, quindi per inseguire un oggetto celeste è sufficiente un solo moto orario, quello dell’ascensione retta, l’orizzontale
-con l’altazimutale i moti necessari sono due l’altezza e l’azimut, ovvero l’orizzontale ed il verticale con la logica conseguenza di un moto seghettato non idoneo per le lunghe riprese fotografiche perché provoca una rotazione di campo dell’oggetto ripreso.
Papà Marcel a questo punto, così abituato ad insegnare e non ad ascoltare, interloquì dicendo" Mario e Piero, ricordate quello che vi ho detto a proposito della scelta della montatura del telescopio, ora avete una ulteriore conferma."
Luciano comprese lo stato d’animo di Marcel ed aggiunse," ringraziate Papà Marcel il quale, consigliandovi il telescopio riflettore da 20 cm. e non il solito economico da 114 mm senza motore inseguitore, è stato lungimirante.
Il modello che utilizzo è interfacciato con un computer interno ed i comandi vengono attuati per mezzo della tastiera, eccola, con i quattro pulsanti nord-sud-ovest-est si agisce nella direzione dei motori, con i quattro pulsanti 7-4-1-0 si varia loro velocità.
La messa in stazione è simile a quella da voi conosciuta, " dicendo queste parole volse lo sguardo verso Papà Marcel il quale con un cenno acconsentì, " ed inserire le coordinate terrestri del luogo della osservazione e l’ora esatta entro il secondo per programmare il computer.
A scelta si può disporre di diversi modi di utilizzo ossia:
- land, il moto orario viene escluso e si possono fare osservazioni terrestri, utile anche per l’allineamento preciso dell’asse ottico principale con l’asse ottico del cercatore
- altazimutale, in questo caso dopo aver centrato nell’oculare due stelle conosciute ed averle segnalate al computer per l’allineamento, è sufficiente scegliere un oggetto celeste nel ricco elenco disponibile e comandarne la ricerca automatica, ed il telescopio si muove nella giusta direzione.
- equatoriale, come vi ho spiegato è il migliore sistema, con le stesse prerogative dell’altazimutale
" Scusi Luciano, "interruppe Marcel " ma se la Stella Polare non è visibile come si agisce?"
" Ottima domanda, allora si procede usando il metodo della deriva in declinazione: si punta il telescopio su una stella nei pressi dove il meridiano (il cerchio massimo passante per i poli Nord e Sud e lo Zenit) e l’equatore celeste si intersecano e si controlla, con il moto orario acceso, lo spostamento in declinazione, se la stella muove verso Sud, (verso Nord se si usa il prisma) vuol dire che l’asse polare del telescopio punta verso Est, se si muove verso Nord (verso Sud se si usa il prisma) punta verso Ovest e si corregge opportunamente ruotando orizzontalmente la base.
Successivamente si cerca un’altra stella nei pressi dell’orizzonte Est e si controlla la declinazione, se la stella muove verso Sud, vuol dire che l’asse polare punta verso il basso, se verso Nord punta verso l’alto, la procedura consiste nel ruotare opportunamente la manopola micrometrica della latitudine posta sulla montatura, eccola."
Questa procedura consente di ottenere un allineamento molto preciso ed è consigliabile anche se la Stella Polare è visibile, in particolare se si vuole riprendere immagini con la macchina fotografica per pose di almeno dieci minuti.
Mario estasiato guardava con ammirazione il telescopio, al confronto il suo, di discrete dimensioni, sembrava un giocattolo; anche lui volle fare il suo intervento.
" Luciano cos’è quel grosso cavo che parte dal telescopio e va verso la mansarda, cosa serve."
" Mario mi hai anticipato, come vedete nella base del telescopio sono allacciati il cavo connesso all’ingresso RS-232, serve per pilotare a distanza con un computer tutte le funzione del telescopio, il cavo dell’alimentazione del telescopio a 18 Volt, i quali insieme a questi due cavi liberi per i sensori ccd ed il cavo video per la telecamera televisiva, si collegano alle apparecchiature situate nella postazione di ripresa e di comando, che ora visiteremo.
Venite, vi faccio vedere come opero normalmente, accendo il Pc portatile ed apro il programma Sky, dove si visualizza in tempo reale la mappa celeste del luogo, stabilisco la connessione con il telescopio ed individuo la sua posizione nella mappa celeste, è quel doppio cerchio, il cursore, nello schermo del Pc.
Aspettate un attimo, vado a centrare nell’oculare provvisto di reticolo centrale una stella, per esempio Antares, nella costellazione dello Scorpione, ben visibile a sud nel cielo appena inscurito; per le varie operazioni ho installato un flip mirror con le due posizioni, una per la visione con un oculare da 26 mm e l’altra per la ripresa con il ccd.
Fatto, comando al programma di sincronizzarsi su Antares in questo modo la mappa rispecchia realmente il cielo e posso orientare il telescopio su un qualsiasi oggetto astronomico.
Bene, verifichiamo il funzionamento del sensore ccd, il HX516 della Starlight Xpress provvisto del riduttore di focale 0,33."
" Luciano, perché installi il riduttore di focale, a cosa serve?"
" Mario, vediamo se ragionando ti dai la risposta, secondo te se riduco di un terzo la focale del mio telescopio da f/10a f/3,3 cosa succede."
" Beh, ricordando quello che ci ha detto Papà Marcel, si riduce l’ingrandimento ma si aumenta la luminosità, giusto"
" Bravo, quindi ……" " La sensibilità dello strumento è aumentata, utile per le riprese di immagini del profondo cielo con tempi di esposizione minore."
" Papà Marcel, devo congratularmi con te per le nozioni utili impartite a Mario e Piero.
Concludo il discorso dicendo che così facendo, secondo la necessità, posso spaziare da f/10 a f/3,3 e per ingrandire i pianeti, anche a f/ 20-30 con una lente di Barlow, aumentando la focale del telascopio.
Ora apro il programma di ripresa per mezzo dell’opzione camera interface, ecco apparire la finestra di controllo con i vari tempi di esposizione, inizio a riprendere ed effettuare la focalizzazione.
Notate che la stella è perfettamente centrata nello schermo del monitore, grazie alla accurata messa a punto della collimazione del centro dell’oculare con il centro del sensore.
L’operazione di messa a fuoco è molto delicata perché da essa dipende la qualità dell’immagine, per ottenere il miglior risultato ho adottato il metodo Hartmann, che consiste nell’installare anteriormente al telescopio una maschera con due fori simmetrici al centro, quindi fare in modo che i due puntini visualizzati nello schermo risultino coincidenti, agendo sulla manopola del focalizzatore.
Differentemente dal vostro metodo, uso per la focalizzazione un dispositivo di precisione fissato alla cella posteriore del telescopio, il ben noto NGF-S della ditta JMI, telecomandato dal programma Sky.
Nel vostro caso, la manopola della messa a fuoco agisce spostando la posizione dell’ottica principale lungo il suo asse, con l’inevitabile conseguenza di giochi meccanici assiali e rotatori che spostano l’immagine, trascurabile per la visione ottica ma intollerabile per le riprese con il sensore ccd.
Purtroppo, come avrete osservato, questa operazione è molto lenta a causa del tempo, circa 12-15 secondi, necessario per trasferire i dati dal sensore al computer.
Bene, ritorno al telescopio e regolo la posizione dell’oculare per avere il medesimo risultato; siamo pronti per riprendere la prima immagine, Mario scegli tu l’oggetto che preferisci."
" Che onore, ma io sceglierei M27 " e dando sfoggio della sua erudizione aggiunse " una bellissima nebulosa planetaria, la Manubrio, nella costellazione della Volpetta"
" Ok, vieni qui, clicca con il mouse sul punto della mappa dello schermo del computer dove visualizzi M 27, leggi le caratteristiche della magnitudine, distanza dalla Terra e ecc., quindi con il comando slew avvii il telescopio al puntamento.
Vedi come si sposta la posizione del cursore e come si ferma sull’oggetto desiderato, ora andiamo a centrarlo utilizzando l’oculare da 26 mm munito di croce illuminata per centrare perfettamente l’oggetto, tieni presente che le dimensioni del sensore sono molto piccole, circa 6 mm per 5 mm, quindi l’operazione è critica.
Guarda, basta un piccolo ritocco con le basse velocità per ottenere il risultato voluto, rimettiamo il flip mirror nella posizione sensore ccd ed ritorniamo al computer.
Papà Marcel, in questo modo non perdo l’abitudine dell’osservazione oculare.
Apriamo nuovamente la finestra di configurazione del sensore e definiamo alcuni parametri come
il tempo di esposizione, il quale dipende principalmente dalla magnitudine dell’oggetto, con il tempo si riesce a programmare il tempo esatto senza saturare l’immagine o sotto esporla, l’auto-remove dark frame e l’auto-remove flat field, vi spiegherò in seguito il significato.
Mario, scegli come tempo di esposizione due minuti, è più che sufficiente per avere un buon risultato, ora …il momento è solenne, clicca take photo e riprendi la tua prima immagine."
I tre amici trattennero il fiato, per loro due minuti sembravano eterni; finalmente apparve qualcosa nello schermo non ben definito, deludendo la loro aspettativa.
Papà Marcel fra se pensava, queste innovazioni tecniche non saranno mai all’altezza di una tradizionale osservazione con l’oculare.
" Noto nei vostri volti una profonda delusione, è naturale, succede a tutti alla prima volta, dovete sapere che le immagini riprese con il sensore ccd devono essere elaborate per la miglior visione.
Osservate le varie operazioni, la prima elaborazione si ottiene cliccando normal stretch e modificando l’istogramma visualizzato, vedete ora è situato in una zona ristretta ma è sufficiente trascinare la freccetta del nero al limite sinistro e quella del bianco al limite destro per estenderlo lungo l’intero campo dinamico.
Ora Mario dai l’Ok."
Quale fu la loro sorpresa nel vedere apparire nello schermo la caratteristica immagine di M27
Papà Marcel rimase senza parola, rimangiandosi in cuor suo i suoi precedenti pensieri.
" Bene, ora usando i vari contrasti non lineari disponibili, i quali non elaborano in egual misura tutta l’immagine ma unicamente le zone interessate, si esaltano i dettagli migliorando la loro visibilità ed incisività, ecco il risultato.
Non mi soffermo molto su questo argomento, ma utilizzando i vari programmi di elaborazione come il MaxIm-DL o l’Astro Art, si ottengono delle immagini veramente spettacolari, in seguito memorizzate per l’archivio."
" Non avrei mai pensato," disse Marcel " che fosse possibile, con mezzi propri, riprendere immagini così belle simili alle fotografie, sono affascinato, è un nuovo mondo che mi appare improvvisamente. Penso che anche tu, Luciano, avendo iniziato la tua attività di astrofilo come noi, alle prime riprese avrai avuto le mie stesse sensazioni, come se l’Universo sia più vicino ed a portata di mano. I romantici come me, preferiscono osservare il cielo con l’oculare e cercare manualmente, come ho insegnato ai miei ……allievi, i vari oggetti celesti."
" Sono d’accordo con te , Marcel, non bisogna farsi condizionare dalla tecnologia moderna, ma dobbiamo esserne noi i padroni, infatti, qualche sera ritorno ai vecchi amori e assaporo l’emozione giovanile della scoperta del cielo."
" Luciano, ora affiora la mia parte scientifica, ci puoi spiegare la filosofia delle nuove tecniche computerizzate."

La filosofia del computer

" Certo, con piacere, " riprese la parola Luciano" introduco l’argomento spiegandovi la filosofia del computer che, come probabilmente sapete, si basa sul codice binario."
" Vero, " interruppe Marcel " ma non comprendo il motivo, non era meglio utilizzare il codice decimale comunemente usato?"
"No perché il computer è composto da circuiti elettronici nei quali la presenza o l’assenza di una tensione, per intenderci quella presente nelle batterie dell’auto o nelle pile, l’apertura o la chiusura di un interruttore, si può abbinare ai due stati tipici del codice binario, 0 o 1, impossibile con i numeri decimali, nati per essere utilizzati con le dita delle mani.
Il codice è utilizzato in questo modo, vi sono delle caselle, denominate Word, di 8, 16, 32, 64, ecc. caratteri ciascuna, nelle quali si inserisce un 0 o 1, e si ha a disposizione rispettivamente 28 pari a 256 combinazioni diverse, 216 pari a 65536 combinazioni, 232 pari a combinazioni e via di seguito.
Un esempio pratico vi aiuta a capire meglio il discorso: immaginiamo una Word di tre caselle, quindi 23 pari a 8 combinazioni, ve le illustro in questo disegno, vedete 000, 001, 011, 111, 100, 110, 010, 101, chiaro, no?"
I tre ascoltatori, pur avendo capito il discorso, non capivano il nesso con il funzionamento del computer, dando evidenti segni di smarrimento.
" Mi rendo conto che non è facile spiegare questo argomento in breve tempo, ma se avete un po’ di pazienza ed attenzione tutto vi sarà chiarito."
Papà Marcel pensava fra se, ora tocca a me sentire queste parole, chi la fa l’aspetti.
" Bene, continuiamo, ora se voglio convertire le lettere dell’alfabeto, i numeri, i dati, le ampiezze di livelli di ogni genere, ecc. in codice binario è sufficiente che abbini in modo univoco, con un sistema denominato codifica analogica - digitale, ogni elemento da convertire con una delle varie combinazioni disponibili appena descritte ed il gioco è fatto.
La stessa cosa succede quando visitiamo un paese straniero, se vogliamo farci comprendere dobbiamo usare la lingua locale.
In seguito le varie Word sono immagazzinate in apposite memorie, le Ram, e mediante opportuni comandi, il Software, si ha la possibilità di utilizzare il computer come una macchina da scrivere, un compilatore di tabelle, un archivio fotografico e via discorrendo.
Tenete presente che ogni ciclo di programma viene gestito da un orologio interno, il Clock, dove la sua frequenza ne determina la velocità, pensate che un odierno Cpu, il cuore del computer, lavora a 1000 Mhz e compie ogni ciclo in un nano secondo, pari a……. 109 operazioni al secondo.
Non è il caso che mi soffermi ulteriormente, come esempio vi spiego cosa succede quando riprendo le immagini con il sensore ccd, se vi interessa."
" Altroché, " rispose prontamente Marcel.
" Come vedete ho due sensori un vecchio SXL-8 e un HX516 della Starlinght Xpress e ho prenotato un nuovo modello dell’Apogee Instruments, il Lisaa Guider/Megapixel Suite
Il primo, oltre ad essere interfacciato con il computer, ha una uscita in video composito, utile per le osservazioni collettive, infatti, è sufficiente collegare questo connettore all’ingresso del proiettore video per visualizzare automaticamente, nel grande schermo televisivo, l’immagine ripresa, come vedremo in seguito.
Il secondo è quello che uso normalmente per le mie riprese, è leggero, poco ingombrante con un sensore con 660 x 494 pixel quadrati da 7,4 micro di lato.
Il terzo, con caratteristiche decisamente superiori, è composto da un sensore con 1300 x 1030 pixel da 7,4 micro, per le riprese, da un sensore utilizzato per la guida automatica del telescopio e da una ruota porta filtri; la focalizzazione è rapida raggiungendo prestazioni vicine alle video camere.
Ora vi spiego brevemente il principio di funzionamento del sensore ccd, acronimo di Charge Coupled Device, o dispositivo ad accoppiamento di carica, simile a quelli utilizzati nelle telecamere o camcoder, per le riprese amatoriali.
Esso è composto da un microchip di forma rettangolare o quadrata, normalmente di pochi millimetri quadri, dove sono disposti a scacchiera un numero variabile di celle, o pixel, come si vede chiaramente in figura.
Il pixel, costituito da materiale foto sensibile, quando viene colpito dalla luce riflessa dall’immagine da riprendere, genera un numero di elettroni direttamente proporzionale all’intensità luminosa.
Naturalmente, come succede nell’utilizzo delle macchine fotografiche, maggiore è il tempo di esposizione, maggiore è il numero degli elettroni presenti e conseguentemente maggiore è la sensibilità del sistema.
" Luciano, scusami se ti interrompo, " disse Mario," leggendo le caratteristiche delle telecamere, ho notato che le attuali, comunemente denominate digitali, hanno una definizione notevolmente migliorata grazie all’aumento del numero dei pixel presenti nel chip, anche nei sensori utilizzati in astronomia è successo la stessa cosa?"
" Certo, vi dirò di più, sia in campo astronomico che fotografico, per intenderci le moderne macchine fotografiche digitali, si ha la possibilità di aumentare a piacere, man mano che progredisce la tecnologia, il numero dei pixel, quindi la definizione.
Nel sistema televisivo, le linee esplorate utili sono 575, 625 totali, quindi pur aumentando il numero dei pixel, la definizione o il dettaglio non aumenta oltre le caratteristiche del sistema; infatti, per ovviare a questo inconveniente è in studio la televisione ad alta definizione con l’esplorazione di un numero doppio di righe orizzontali"
" Ancora una curiosità, " proseguì Mario " quale la differenza fra il sistema analogico e digitale? "
" Proseguendo nell’argomento risponderò alla tua domanda, abbiamo visto che esponendo il microchip alla luce, si è formato in esso, come in un mosaico, una precisa mappa elettronica dell’oggetto astronomico, in altre parole si ha l’immagine ripresa convertita in punti, i pixel, ed ognuno di essi ha il livello di corrente elettronica proporzionale alla luce incidente.
Nel caso delle telecamere amatoriali analogiche gli elettroni presenti nei pixel sono trasferiti sequenzialmente in un in circuito dove vengono inseriti i segnali di sincronismo per formare il segna il video composito, utilizzato normalmente nei video registratori e nei trasmettitori televisivi e visualizzato nei monitori. "
" Il nome video composito non mi è nuovo " interloquì Marcel " ma non mi è chiaro il significato"
" Mi spiego meglio, il microchip è formato da pixel orizzontali, le righe televisive, e dalla somma delle righe posizionate verticalmente.
Come vi ho detto, ogni pixel ha un numero variabile di elettroni, ora immaginate di prelevare con una precisa cadenza temporale ciascuna di queste cariche e convertirle in livelli di tensioni, come risultato si ha una sequenza di livelli di tensione variabile, il segnale analogico, intercalata ad ogni riga da impulsi, i sincronismi, utili per mantenere il sincronismo dell’immagine fra la ripresa e la visualizzazione, come si vede in questa figura.
La telecamera digitale si differenzia per un semplice motivo, la conversione dei livelli analogici del segnale in codice binario.
Ricordate le caselle delle Word, bene, ora seguitemi con attenzione; immaginate di avere da un lato le molteplici ampiezze di tensione che rispecchiano proporzionalmente la luminosità dell’immagine, dall’altro 1056 o più combinazioni secondo la Word utilizzata, dove la massima luminosità è codificata con tutte le caselle di 1 ed la minima luminosità con tutti 0, luminosità è codificata con tutte le caselle di 1 e la minima luminosità con tutti 0, mentre i livelli del grigio con le varie combinazioni disponibili
Ancora un piccolo sforzo mentale e ci siamo, se noi abbiniamo ogni piccola quantità di variazioni analogiche con ciascuna delle caselle delle precedenti combinazioni , si otterrà un segnale in codice binario, o digitale.
Naturalmente, maggiore è il numero delle combinazioni, Word da 32 a 64 bit utilizzate, maggiormente verrà rispecchiato le minime differenze di ampiezza di tensione, quindi di luminosità, a scapito della complessità della gestione dei dati"
" Se ho capito bene, " interloquì Piero " convertendo il segnale analogico in codice binario, può essere elaborato e memorizzato dal computer, vero"
" Non solo, nell’utilizzo della video registrazione nei cancoder (termine tecnico delle telecamere portatili) si possono eseguire migliaia di registrazioni senza peggiorare l’immagine con l’effetto neve, tipico del segnale analogico."
" Perché ? "
" Semplice, le apparecchiature elettroniche generano sempre un segnale o rumore, appunto l’effetto neve, oltre a quello utile, che si somma deturpando l’immagine; nel caso del segnale digitale la mancanza di segnale è registrata in codice binario con tanti zeri quante sono le caselle della Word, e così rimane pur registrandolo innumerevoli volte, eliminando il fenomeno precedentemente descritto."
" Luciano " interloquì Marcel" prima che ti dimentichi, ultima il discorso relativo alla ripresa con il sensore."
" Hai ragione, precedentemente vi avevo accennato alla Dark Current e Flat Field, vi ricordate.
Il dark current, o corrente del nero, è un segnale spurio che si riscontra nei sensori ed è dovuto all’emissione di elettroni anche quando la loro superficie è oscurata e dipende dalla temperatura del sensore, quindi va eliminata operando in questo modo:
si riprende delle immagine in assenza di luce, coprendo il telescopio con il suo coperchio, con tempi di esposizione pari alla ripresa degli oggetti celesti memorizzandole; esse contengono il contributo al segnale della corrente termica, che verrà rimosso automaticamente dalla Light Frame, l’immagine utile, mediante "Auto-Remove Dark Frame" come si vede nella videata del HX control interface.
Il flat field consiste nel riprendere un’immagine ben esposta di un’area di luminosità uniforme, per esempio il cielo all’inizio del crepuscolo serale povero di stelle, e rimuoverla dalla Light Frame mediante "Auto-Apply Flatfield"; in questo modo tutte le irregolarità dell’immagine dovute alla vignettatura, alla variazione di sensibilità dei pixel, alla polvere ecc. vengono eliminate."
" Scusa Luciano, cosa significa Bin Image 2X2, No of Exposures."
" Nella posizione Bin 2X2, vengono raggruppati i pixel del ccd a due a due per riga e per colonna riducendo il tempo di trasferimento dei dati, utile per la messa a fuoco, riducendo conseguentemente il numero dei pixel utili.
Il moto dei motori inseguitori non sempre possono reggere pose oltre un determinato tempo di ripresa, in tal caso si utilizza il programma " registra e somma ", che consiste nel riprendere un numero voluto di immagini, vedi la casella inerente a No of Exposure, con tempi proporzionalmente inferiori e sommarli automaticamente.
Quando si è ottenuto un’immagine non sottoesposta, non saturata e preferibilmente non troppo elaborata, con il pericolo della perdita di informazioni, essa viene memorizzata nel formato Fits, nato nell’ambito astronomico per archiviare e comunicare.
Naturalmente ogni immagine sarà corredata dal nome dell’osservatore, il sito, lo strumento usato, la focale, l’ora e le elaborazioni eseguite."

" Papà Marcel, la protagonista delle osservazioni astronomiche è la luce, senza la quale l’astronomia non esisterebbe, giusto, ma che cos’è la luce, quale è la sua natura."
" Bella domanda Piero, dirò di più, anche la radio e la televisione non esisterebbero senza le onde elettromagnetiche."
" Il vizio di confonderci le idee non lo perdi vero, " disse ridendo Piero "non sappiamo che cos’è la luce e ci propini le onde elettromagnetiche."
" Al solito procediamo con ordine, la natura della luce è l’onda elettromagnetica la quale comprende sia la radio, la televisione ed i raggi X è simile alle onde sulla superficie dell’acqua, generate da un sasso gettato in uno stagno. La forma è sinusoidale, formata da una serie di creste e di avvallamenti come è visibile nella figura. "
" La matematica è sempre presente, " esclamò Piero "la sinusoide non è altro che lo sviluppo dell’equazione trigonometrica y = A sen x, se noi verifichiamo l’ampiezza del seno al variare dell’angolo x da 0° a 360 ° visualizzeremo questa forma d’onda."
" Bravo Piero, però lasciami continuare, prima di descrivervi quale è la natura dell’onda elettromagnetica, vi descrivo brevemente l’evoluzione delle varie tappe storiche.
Sino al secolo XVIII si riteneva che l’origine della luce fosse corpuscolare, ossia composta da un flusso di corpuscoli emesso dalla sorgente che provoca, penetrando nell’occhio, la sensazione della visione. Il maggior sostenitore di questa teoria fu Isaac Newton che riuscì a spiegare con essa i fenomeni della riflessione e della rifrazione.
Sin dal 1678 Christian Huygens avanzò l’ipotesi che la luce fosse un moto ondulatorio, dato la grande reputazione di Newton e l’osservata propagazione rettilinea della luce, questa teoria fu rifiutata. Solo nel 1801 la teoria ondulatoria fu riportata in vita per merito dell’inglese Thomas Young (1773-1829) introducendo il concetto della interferenza come fenomeno ondulatorio.
Un altro scienziato contribuì notevolmente al progresso di questa teoria fu il francese Augustin Fresnel (1788-1827), il quale esperimentò i fenomeni dell’interferenza e della diffrazione, ponendo su basi teoriche le ipotesi sperimentali della teoria ondulatoria.
In ultimo nel 1860 James Clerk Mazwell, con le sue famose equazioni, unificò matematicamente i fenomeni elettrici e magnetici osservati nell’onda elettromagnetica.
La conferma pratica di questa teoria si ebbe nel 1887 da un esperimento di Hertz, nel quale egli riuscì a generare e rivelare onde elettomagnetiche con l’ausilio di circuiti elettrici accordati, ossia bobina e condensatore.
Purtroppo quando si pensava di aver esaurito le conoscenze in merito alla teoria ondulatoria, Hertz scoprì l’effetto fotoelettrico, il quale consiste nell’emettere elettroni quando una superficie metallica è colpita dalla luce.
Molti esperimenti furono eseguiti da molti fisici e si scoprì che il numero degli elettroni emessi non dipendeva dalla intensità della luce ma dalla sua frequenza.
Questo risultato era incomprensibile, poiché l’intensità della luce è l’energia che cade in ogni secondo sull’unità di area della superficie metallica.
Il mistero fu svelato da Einstein, il quale suppose che la luce fosse costituita da granuli o corpuscoli chiamati quanti di energia o fotoni la cui energia è proporzionale alla frequenza dell’onda secondo la formula E = hf dove E è l’energia del fotone, h è la costante di Plank e f la frequenza.
I successivi lavori e studi diedero ragione all’ipotesi di Eistein, ed in fine ci si trovò di fronte ad una netta dualità di comportamento della luce, ondulatoria per spiegare i fenomeni basilari e corpuscolare."
" Papà Marcel, " esclamò Piero " me ne dai atto che sono concetti un po’ ardui da comprendere, vedi se puoi essere più chiaro."
" Mi hai anticipato, vi ho descritto l’evoluzione storica ed ora, come vi avevo promesso, cercherò di spiegarvi con parole semplici i vari fenomeni fisici.
Ripeto, non vi è alcuna differenza di natura fra le onde luminose (campo del visibile) e le altre onde elettromagnetiche; l’unico elemento variabile è la frequenza o la lunghezza d’onda.
Vedete nella figura la forma d’onda è sinusoidale e la frequenza è il numero di cicli completi al secondo o in altre parole il numero delle creste che passano per un punto ogni secondo.
La lunghezza d’onda lambda è la distanza spaziale fra due creste successive e la velocità della luce c è il risultato del prodotto di questi due parametri c = f x l, ossia la lunghezza d’onda o il suo percorso è uguale alla velocità c diviso i cicli al secondo.
La generazione di un’onda elettromagnetica avviene in questo modo:
se in un conduttore facciamo scorrere una corrente elettrica variabile nel tempo, si genera un campo magnetico, pensate alla magnetoterapia, anch’esso variabile nel tempo, a sua volta il campo magnetico genera un campo elettrico variabile nel tempo e così di seguito.
Prendiamo come esempio le onde inerenti alla trasmissione radio e televisiva, l’apparato trasmittente genera una tensione variabile ad una specifica frequenza, che identifica il canale o la sintonia da eseguire, eccita l’antenna generando il fenomeno sopra descritto.
I due campi sono fra loro concatenati, poiché l’esistenza dell’uno è legata all’esistenza dell’altro e giacciono su piani perpendicolari fra loro.
L’azione che vi ho descritto, non è altro che una perturbazione dei campi elettrici e magnetici che si propaga nello spazio, la direzione della propagazione è ortogonale alla direzione dei due campi.
Osservata questa figura, partendo dalle frequenze più alte ci sono i raggi gamma di origine nucleare, quindi i raggi X, le radiazioni ultraviolette, il campo delle radiazioni visibili, le radiazioni infrarosse o calorifiche ed in ultimo le onde radio."
" Intuisco il fenomeno a livello delle onde radio, " interruppe Piero " ma non comprendo come si forma l’onda elettromagnetica negli oggetti celesti, non penso che sia dovuto ad un trasmettitore come nell’esempio che ci hai spiegato"
" Ottima domanda, infatti, l’origine dell’onda elettromagnetica in questo caso è diversa.
Il discorso diventa arduo visto l’argomento da trattare, spero di essere chiaro e rigoroso nello stesso tempo.
Vi rammentate, quando vi ho spiegato l’atomo, dell’elettrone ruotante attorno al nucleo, bene, può accadere che a causa del riscaldamento o di un urto da parte di un fotone, esso abbia la sufficiente energia per saltare ad un orbita energetica superiore.
Rammento che le orbite degli elettroni ruotanti sono ben definite, dette quantizzate, fissate da certe regole.
La posizione raggiunta dura milionesimi di secondo e l’elettrone ritorna nell’orbita primitiva, liberando l’energia acquisita sotto forma di fotone con frequenza proporzionale alla differenza energetica delle due orbite, ossia una radiazione elettromagnetica lungo tutto lo spettro, dalle onde radio al visibile all’ultra violetto.
La stessa fenomeno succede quando si salta sopra ad un muretto, acquisendo energia potenziale, che restituiamo sotto forma di energia cinetica nell’impatto del nostro corpo quando ritorniamo nella posizione precedente.

L’astronomia e l’irrazionale

"Papà Marcel " interrogò Mario" ora ti faccio una domanda insidiosa, cosa ne pensi dell’astrologia.
" Naturalmente come astrofilo non considero l’astrologia una scienza, essa è stata in antichità strettamente connessa all’astronomia ed è radicata profondamente nella nostra cultura, quindi merita spendere due parole in proposito.
Pensiamo all’uomo primitivo il quale, per secoli e secoli osservando il cielo, venne a conoscenza degli allineamenti stellari, degli spostamenti dei pianeti, del Sole e della Luna.
Egli aveva notato che la sua vita era regolata dai ritmi del cielo, alba e tramonto, giorno e notte, e i vari periodi della semina e del raccolto, secondo le stagioni.
Vedeva gli astri come potenza ed in parecchie situazioni riteneva che essi influenzassero direttamente le vicissitudini delle tribù..
Quasi tutti i popoli, raggiunto un sufficiente sviluppo culturale, considerarono l’astrologia un mezzo efficace per predire il futuro anche dei singoli individui.
I babilonesi, vissuti cinque mila anni addietro nel fertile territorio della Mesopotamia, con i suoi sacerdoti astronomi iniziarono le attente e sistematiche osservazioni del cielo, mettendo in evidenza e registrando i vari avvenimenti terrestri che apparivano correlati con le posizioni dei pianeti, creando una grande banca dati.
Essi si domandarono, se il Sole influisce così tanto nella vita quotidiana dell’uomo, sicuramente anche gli altri corpi celesti, i quali anch’essi si muovono ciclicamente, avranno lo stesso potere.
Non dimentichiamo che Tolomeo, oltre che grande astronomo, fu anche un celebre astologo autore del trattato di astrologia "Tetrablo".
La Terra, immaginava Tolomeo, è circondata da un potere, o ambiente, che rende possibile l’influenza degli astri sugli esseri umani durante la loro nascita e crescita.
Il metodo tuttora usato dagli astrologi per compilare l’oroscopo è simile a quello tolemaico e si base essenzialmente nel diagramma delle posizioni degli astri in un particolare momento.
Molto sinteticamente vi descrivo le varie componenti che entrano in gioco.
- la posizione apparente del Sole lungo l’eclittica al momento della nascita dell’individuo, stabilisce il carattere fondamentale; avremo quindi abbinato ad ogni segno zodiacale, caratteri diversi.
Ad esempio i nati nel Toro hanno l’ostinatezza, la risolutezza, i vergini la precisione, l’intelligenza, la coscienziosità e via di seguito.
- l’ora ed il giorno del mese, secondo la posizione dei pianeti riscontrabile in quel momento, comportano l’ascendente che influenza ulteriormente il carattere individuale.
Concludendo è utile fare alcune considerazioni:
- pensare che gli astri influenzano i destini umani è assurdo, inoltre in cielo non esistono segni zodiacali corrispondenti alle costellazioni, è unicamente un sistema per localizzare una certa regione del cielo con raggruppamenti delle stelle dettate dalla fantasia dell’uomo.
Vi rammento che le stelle di una data costellazione sono raggruppate bidimensionalmente con distanze in profondità ben distinte.
- vedendo la tabella "corrispondenza zodiacali per l’anno 2000" si nota come, a causa della precessione degli equinozi o spostamento ciclico del fulcro dell’asse di rotazione della Terra, il periodo considerato dagli astrologi per le previsioni non è in passo con il reale passaggio del Sole fra le costellazioni, inoltre appare una nuova costellazione, Ofiucio"
" Se ho ben capito" interruppe Piero" gli oroscopi moderni considerano il cielo di 2000 anni addietro, quindi una persona nata oggi il 24 marzo è un Ariete mentre, in effetti, è un Pesce."
" Certo, vedete l’incongruenza, l’Ariete tende ad imporsi agli altri, preferisce attività dirigenziali mentre il Pesce ha scarse ambizioni mondane, preferisce stare in solitudine.
Nell’articolo di Lesey e Paul Mordin si legge che l’astronomo J.Allen Hynek, al fine di confutare le previsioni astrologiche, ha analizzato la data di nascita di un gran numero di scienziati, riscontrando una variazione casuale lungo tutti i segni zodiacali, mentre Farnsworth in duemila musicisti e pittori non ha trovato nessun nato nella Bilancia, considerato un segno zodiacale degli artisti.
Purtroppo l’ignoranza delle persone alimenta l’astrologia che è diventata oggigiorno fonte di lauti guadagni, complici le reti televisive e le riviste che pur di accontentare il loro pubblico non ne disdegnano la diffusione.

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