Sognando l'infinito (e oltre)!

La Via Lattea, casa nostra

Questo articolo l'ho sognato. Davvero! Nei giorni scorsi mi sono fatto una full immersion nel mondo dell'astronomia, nella fattispecie sui telescopi, e questa notte ho sognato di scrivere il testo che leggerai di seguito (senza ovviamente questa introduzione).1Non è che ho sognato di averlo scritto, l'ho proprio scritto mentre dormivo, paragrafo per paragrafo, immagine per immagine. E per giunta l'ho anche riletto prima di "pubblicarlo". La ragione per cui sto condividendo qualcosa con un'origine piuttosto irrazionale è che mi ha molto divertito ricordare tutto al risveglio; e, contrariamente a quei sogni in cui tutto è rivelatorio e geniale e poi a mente fredda ti rendi conto che era una puttanata, in questo caso i concetti sono risultati curiosamente razionali, semplici e chiari. Magari conterrà qualche inesattezza, ma prendiamolo come se fosse un esperimento di intelligenza artificiale. :)

La mia passione un po' inespressa per lo spazio esiste da sempre, ma ha cominciato a farsi più concreta alcuni anni fa quando, approfittando di una splendida iniziativa di un osservatorio astronomico di Roma, ho avuto la possibilità di ammirare per la prima volta, con questi miei occhi, le meraviglie del Cosmo. Non si trattava di un fantascientifico telescopio grande quanto una stanza, ma di una coppia di strumenti delle dimensioni di un trombone, montati su piccoli treppiedi e puntati verso il cielo.

"Ma come?", ho pensato, "perché questi ridicoli aggeggini invece di un megasupergigante in grado di vedere anche la bandiera sulla Luna?2Non si può vedere la bandiera sulla Luna dalla Terra, nemmeno i Rover o la base dei moduli lunari. Neppure con un telescopio grande come l'intero pianeta. :)". È saltato fuori che in questo campo (e su questo pianeta) le dimensioni non contano; o, perlomeno, non fanno tutta questa grande differenza. Più avanti vedremo perché.

Ah!

Ora, chiariamo subito quali sono le aspettative con l'uso di un buon telescopio e qual è la realtà. Prendiamo Giove, per esempio, il più grande pianeta del nostro sistema solare. Siamo così abituati a vederlo sulle riviste scientifiche o nelle meravigliose immagini della NASA che ci aspetteremmo di appoggiare l'occhio all'obiettivo e ritrovarcelo più o meno così:

Beh, sì… Così lo vedresti con un telescopio molto, molto buono… diciamo con Hubble, che è costato all'incirca undici miliardi di dollari. Scalando a una dimensione un po' più domestica, questo è più o meno quello che riusciamo a ottenere con strumenti più accessibili:

Chiaramente, con l'infinita varietà di telescopi esistenti, da quelli amatoriali ai più avanzati, non è possibile effettuare una stima precisa, ma così appare con un ingrandimento di circa 100 volte, che è la misura media di un telescopio definibile "decente". E così l'ho visto io attraverso i dispositivi dell'osservatorio (che, se non erro, costavano qualche migliaio di euro).

A dirla tutta, non ha molta importanza quanto un pianeta risulti grande o definito, già soltanto l'idea di poterlo vedere direttamente, lì, reale, è un'emozione difficilmente descrivibile. Tra l'altro le quattro lune principali, Io, Europa, Ganimede e Callisto (delle ben 79 che possiede), sono visibilissime e contribuiscono a rendere il tutto davvero magico.

Telescopio rifrattore o riflettore?

Il primo scoglio nel quale ci si imbatte quando ci si avvicina per la prima volta al mondo delle stelle e si vuole assolutamente un telescopio, è comprendere e scegliere quello giusto. Ce ne sono sostanzialmente due tipi: il rifrattore, che sarebbe quello lungo e stretto tipico dell'immaginario popolare e il riflettore, la cui forma ricorda il fustone del Dixan:

Nel primo, il rifrattore, vediamo lo spazio direttamente, attraverso due lenti che si occupano di ingrandire l'immagine. Nel secondo, il riflettore, l'immagine viene riflessa su un grosso specchio, poi su un piccolo specchio, e infine proiettata sul nostro occhio. Diciamo che è un sistema un pochino meno poetico, l'oggetto cosmico non si trova di fronte ai nostri occhi, ma il risultato finale è il medesimo.

Anzi, a voler essere più precisi, è virtualmente migliore. Questo perché, sì, il livello di ingrandimento di un telescopio è importante, ma lo è molto di più la quantità di luce che riesce a catturare; e i telescopi riflettori, grazie proprio al loro diametro maggiore, ne divorano molta di più.

I pianeti e lo spazio profondo

Lo spazio profondo, visto dal James Webb

Facciamo un piccolo passo indietro, e vediamo quali tipologie di oggetti si trovano nell'Universo. Questo ci aiuterà a comprendere meglio il discorso della luce e, di conseguenza, anche la differenza tra i due telescopi.

Ai fini dell'osservazione possiamo dividere i corpi celesti sostanzialmente in due categorie: quelli luminosi e quelli non luminosi. In realtà sono tutti luminosi (direttamente come le stelle o per luce riflessa come la Luna) solo che, a seconda della loro dimensione e della distanza dal nostro pianeta, risultano più o meno facilmente visibili.

Per capirci, la Luna è luminosissima, così come lo sono Marte, Venere, la Stella Polare e la galassia di Andromeda (che è quella più vicina a noi e a cui ci stiamo piano piano3Beh, piano piano… le stiamo andando incontro con la nostra galassia, la Via Lattea, a circa 300 chilometri al secondo! avvicinando). Tutti questi oggetti possono essere visti a occhio nudo, senza l'ausilio di uno strumento perché sono "vicinissimi". Esattamente come le stelle principali, che risplendono di luce propria come Marilyn Monroe, l'unica cosa di cui hanno bisogno per essere viste è un ingrandimento adeguato.

Altri oggetti, come le galassie più lontane o la maggior parte delle nebulose, sono talmente flebili che non possono essere osservate senza un telescopio, e questo telescopio deve essere in grado di catturare tantissima luce.

In questo caso i telescopi riflettori (i fustoni del Dixan) sono più indicati. Certo, sono in grado di osservare i pianeti e le stelle più vicine spesso meglio dei rifrattori (quelli sottili) ma hanno molte controindicazioni: non hanno un vetro a proteggere i componenti interni (perché interferirebbe) e quindi sono più propensi a sporcarsi, gli specchi sono delicati e vanno ricalibrati manualmente prima di ogni osservazione. Inoltre sono telescopi molto ingombranti e, avendo una grossa superficie, sono più soggetti a disturbi atmosferici, come il vento che potrebbe farne oscillare il corpo e disturbare l'osservazione.

Di contro i rifrattori, quelli sottili, sono quasi immuni al vento, non hanno bisogno di calibrazione e sono piccoli e comodi da trasportare. Quindi, in sostanza, più adatti per cominciare. Inoltre possono essere utilizzati anche come "cannocchiali" per osservazioni terrestri (per esempio la vicina di casa sotto la doccia).

Eh, ma si muove tutto!

La rotazione terrestre (fonte)

Sì, ma non è finita qui! Per usare i telescopi di cui sopra serve un cavalletto. Anche qui ci sono varie tipologie, ognuna delle quali semplifica un po' di più la vita ma alleggerisce di conseguenza il portafoglio. Non entrerò troppo nel dettaglio perché allungherei troppo l'articolo e non sono un espertone in materia, ma tieni presente che il cielo si muove in continuazione; per cui, se puntiamo per esempio il nostro telescopio su Saturno, questo in pochi secondi uscirà dall'inquadratura: dobbiamo continuamente inseguirlo!

Le tre famiglie di cavalletti:

Azimutale: ha due manopole, una alza o abbassa l'angolo del telescopio, l'altra lo muove a destra o a sinistra. Per mantenere un oggetto all'interno dell'obiettivo, dobbiamo costantemente agire su entrambe, e non è il massimo della comodità. Questo ostacola molto anche l'astrofotografia, che affronteremo tra poco.

Equatoriale: Si allinea con la Stella Polare, che è un po' il nord astronomico della nostra visione dell'Universo4Rimane sempre ferma nel cielo, e tutto ruota intorno a lei. È il puntino al centro della foto sopra. e con una sola manopola, si riesce a seguire un corpo celeste, mentre si sposta. Decisamente più comodo ma, come con i telescopi riflettori (i fustoni), necessita di un minimo di calibrazione iniziale.

Motorizzato: Il massimo della tecnologia! Una volta impostate le coordinate (manualmente o con l'aiuto di un'applicazione sul cellulare o sul computer), questo cavalletto continuerà a seguire l'oggetto inquadrato, permettendoci di osservarlo e fotografarlo senza sbattimenti.

Inutile dire che, conti alla mano, un buon cavalletto può tranquillamente arrivare a costare anche tre volte il prezzo di un telescopio, che in fondo è un oggetto semplicissmo e tutto sommato economico.

… e molte cose continuerai a non vederle!

Insomma, hai dato fondo al conto in banca, ti ritrovi con l'ultimo ritrovato tecnologico in tema astronomico e gran parte delle meraviglie dell'Universo non le puoi vedere!

Sempre per il discorso relativo alla luce catturata dal telescopio, ci sono molte galassie o nebulose che non puoi vedere, anche con tutta la buona volontà di questo mondo. Perché sono talmente flebili che sia l'occhio umano che le lenti dello strumento non riescono a catturarle. Ce ne sono in verità alcune borderline, cioè lì e lì, che puoi intravvedere col trucchetto della visione periferica (anche detta visione distolta): invece di guardarle direttamente, osservi un punto un pochino più a lato e dopo un po' riuscirai a scorgerle con la "coda dell'occhio".5La visione distolta è resa possibile dalla struttura dell’occhio umano. La retina contiene due tipi di recettori della luce: coni e bastoncelli. I coni recepiscono la luce intensa e tutto lo spettro dei colori, mentre i bastoncelli recepiscono la luce più flebile in scala di grigi.

La parte centrale della retina è costituita principalmente da coni, mentre il resto da bastoncelli. Ecco perché si ha un’immagine molto chiara e piena di dettagli di ciò che si trova al centro del nostro campo visivo, ma non appena si distoglie lo sguardo un oggetto appare sfocato.

Tale struttura causa una perdita della sensibilità visiva notturna, dunque, per vedere un oggetto flebile durante la notte, bisogna catturare la luce con la parte più esterna della retina, ricca di bastoncelli. In altre parole, è consigliabile guardare leggermente a fianco dell’oggetto che si vuole osservare. Purtroppo i bastoncelli, a differenza dei coni, non riescono a distinguere i vari colori, cosicché gli oggetti meno luminosi visti tramite la visione distolta appaiono di un bianco grigiastro.

Fonte: Starwalk

E quindi?

L'astrofotografia

Finora abbiamo imparato alcune cose:

  • Ci sono differenti tipi di telescopi (ognuno coi suoi vantaggi e svantaggi);
  • Esistono differenti tipologie di cavalletti;
  • Anche per un'attrezzatura modesta bisogna spendere un bel po' di soldi;
  • Buona parte dell'Universo non si riesce comunque a vedere.

Insomma, lo star watching non è uno sport per tutti: gli oggetti che possiamo osservare sono molto piccoli, è necessario studiare molto, capire come funziona la rotazione terrestre, sapere dove puntare il telescopio, armeggiare in continuazione per inseguire il soggetto nell'inquadratura e metterci il cuore in pace con tutto ciò che ai nostri occhi non è concesso percepire.

O forse no? Magari esiste una bacchetta magica che ci consente di fare tutto in modo semplicissimo?

Sì, come no… E invece sì!

TA-DA!! Qui entra in gioco l'astrofotografia, che viene incontro ai limiti umani. Oltre agli appassionati, a cui piace semplicemente osservare direttamente stelle e pianeti (ed è sicuramente la modalità più suggestiva ed emozionante), ci sono amanti dello Spazio che preferiscono scattare fotografie, per poter rivedere le meraviglie del Cosmo in qualsiasi momento. Ci sono tantissime tecniche per elaborare foto astrali, la più efficace prevede un massiccio utilizzo della lunga esposizione, e svariate ore davanti allo schermo di un computer per combinarle in un singolo, strabiliante scatto.

Invece di guardare direttamente un oggetto, lo si fotografa con l'obiettivo aperto per alcuni secondi, che possono essere 10 oppure molti di più. In questo modo entrerà molta più luce e sarà possibile catturare dettagli non visibili all'occhio umano. In questo modo si possono ritrarre le nebulose come quella di Orione, detta anche M42:

La nebulosa di Orione (fonte)

A occhio nudo, con un buon telescopio, immagino6Si tratta di una mia valutazione personale. Non è possibile scattare una semplice foto a quello che si vede perché verrebbe troppo scura, tutte le foto delle nebulose che si vedono su Internet, anche quelle amatoriali, sono frutto dell'elaborazione grafica di più scatti a lunga esposizione. si possa vedere qualcosa del genere:

Cioè il pallino più grosso al centro, circondato da un leggerissimo bagliore violetto. Come ottenere allora qualcosa di decente, o perlomeno presentabile? Con l'accoppiata "telescopio buono", "cavalletto motorizzato" e una buona dose di elaborazione grafica al computer sugli scatti effettuati. Ma diventa un discorso molto complicato, richiede molto lavoro "post produzione" e non adatto alla pazienza di molti aspiranti astronomi fai-da-te.

Quelli come me, insomma, che vogliono tutto e subito.

I micro telescopi all-in-one

Seestar S50

Viviamo in tempi meravigliosi, dove la tecnologia è in grado portare innovazioni tangibili nel corso di pochissimi anni. Una di queste abbraccia l'astronomia.

Non sarebbe bello avere un telescopio al quale puoi dire "mostrami la galassia di Andromeda!", oppure "inquadrami il pianeta Marte!" o anche "scattami una bella foto della nebulosa Testa di Cavallo!" e tutto quello che devi fare è guardare un display e osservare l'immagine che appare davanti ai tuoi occhi?

Bene, oggi si può fare, e a un costo che è solo una frazione di quello che serviva pochi anni fa per procurarsi tutta l'attrezzatura adatta.

Si chiamano telescopi all-in-one, hanno le dimensioni di un tostapane o giù di lì, e sono in grado di fare tutto da soli. In pochi minuti avrai gli stessi risultati (o quasi) di un navigato astrofotografo. Risultati che possono tranquillamente rivaleggiare con quelli delle migliori soluzioni amatoriali di pochi anni fa.

In pratica ti basta collegarli via Bluetooth all'applicazione installata sullo smartphone e, da quel momento in poi, ti sarà data la possibilità di cercare un oggetto spaziale e lasciare che il piccolo telescopio lo inquadri automaticamente: farà tutto lui, all'accensione osserverà il cielo e si allineerà da solo. Scattare una foto, o girare un video, è semplice come farlo con il cellulare: regoli un paio di impostazioni (azione facoltativa, ma che potrebbe portare a risultati migliori) e premi un bottone.

A quel punto sei soggetto alle regole della fisica: è vero che il telescopio seguirà automaticamente l'oggetto nel cielo ma, per ottenere una buona foto di una nebulosa, sarà necessario scattare un alto numero di immagini a determinati intervalli di tempo, e con esposizioni lunghe. I tempi di attesa variano da pochi secondi, nel caso di un pianeta, a svariati minuti e addirittura ore per determinati corpo celesti più flebili. Il vantaggio è che il telescopio elaborerà questa grossa mole di informazioni e realizzerà un'immagine finale definitiva. In alternativa, si potranno esportare i singoli fotogrammi, come si fa con i telescopi classici, che andranno elaborati manualmente per ottenere risultati ancora migliori.

Tanto per avere un'idea, ecco cosa si riesce a ottenere con la nebulosa di Orione: a sinistra senza alcun intervento umano, a destra editando gli scatti con un apposito programma su computer (ho incrementato un pochino le tonalità calde per renderla più simile all'immagine sopra della NASA, nella realtà è più giallastra):

Tutto questo con un aggeggino che costa 500 dollari (nel caso specifico il Seestar S50), ricordando sempre che la foto della nebulosa più in alto è stata scattata con un super telescopio spaziale ed elaborata da esperti. È anche un'immagine presa da un video su Youtube perché non sono riuscito a trovarne online, quindi potenzialmente peggiorata dagli algoritmi di compressione della piattaforma.

Di contro, non possedendo obiettivi dotati di zoom elevati, questi piccoli telescopi non sono l'ideale per l'osservazione dei pianeti, e di tutti quegli elementi che richiedono una buona dose di ingrandimenti.

Per capirci ecco come riesce a catturare Giove al meglio delle sue possibilità:

Giove con il Seestar S50

Si tratta anche in questo caso di un'immagine catturata da Youtube, per cui nella realtà potrebbe essere leggermente migliore. In questo caso l'autore ha scelto di abbassare l'esposizione in modo da ottenere parte dei dettagli del pianeta. Con un'esposizione più alta le lune sarebbero risultate visibili, come nella foto a inizio articolo. Ma l'astrofotografia è l'arte del compromesso, si possono catturare differenti elementi e poi combinarli insieme con un buon editor fotografico.

Giove col Bresser Skylux del LIDL

Per mettere le cose nella giusta prospettiva, l'ottimo telescopio che ogni tanto viene messo in offerta al LIDL per un'ottantina di euro (un Bresser Skylux che molti esperti indicano come l'iniziale per cominciare7Occhio però che ogni anno gli abbinano un cavalletto sempre peggiore: l'ultima incarnazione, instabile e ballerina, non lo rende più tanto conveniente.) restituisce un risultato molto simile e costa meno di un quinto. Naturalmente, però, rimangono tutti gli svantaggi di un cavalletto manuale e l'impossibilità di vedere e fotografare oggetti dello spazio profondo.

Di questi telescopi "elettronici" ne esistono per tutte le tasche, piccoli, grandi, economici e costosissimi (con un range che va dai 500 ai 5.000 dollari); ma la differenza di prezzo non giustifica in alcun modo questo grande divario, per cui mi limiterò a elencare quelli che secondo me sono i migliori come prezzo-prestazioni (i link portano al sito dei produttori):

Qui sotto un video specifico (in inglese) che mette a confronto i due telescopi appena citati (nell'immagine sono rispettivamente il secondo da sinistra e il primo da destra) con altri due ben più costosi, ma non molto più performanti:

Ok, l'articolo è terminato. Non c'è una vera morale e nemmeno ho un giudizio personale sull'argomento. L'ho sognato e mi ha divertito l'idea di pubblicarlo così come mi è venuto in mente. È di sicuro un argomento che mi affascina da morire, ma non sono una persona capace di dedicare ore alla preparazione di strumenti per osservare il cielo per cui, se uno di questi giorni dovessi farmi assalire dalla scimmia, propenderei sicuramente per un all-in-one. Probabilmente il Seestar S50.

Nel frattempo seguirò con molta attenzione lo sviluppo di questa tecnologia, perché ha le potenzialità per rendere questo affascinante campo d'osservazione davvero alla portata di tutti. :)

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