Il Meridiano
La struttura, unica in Italia, che ospita il cerchio meridiano di Repsold
Il cerchio meridiano serviva per determinare la posizione di una stella, misurando l’istante preciso del suo passaggio rispetto al meridiano del luogo d’osservazione; se già si conosceva la posizione della stella, serviva a determinare con precisione il tempo del passaggio, per potere regolare gli orologi. Era costituito da un cannocchiale montato su un asse fisso intorno al quale ruotava, e orientato da Est ad Ovest, così da descrivere solo il meridiano. L’asse di rotazione poggiava su basi salde per evitare oscillazioni.
Ai lati del cannocchiale, c’erano due grandi cerchi graduati su cui si leggeva l’altezza sull’orizzonte al momento del passaggio della stella in meridiano. Infatti, quando la stella passava al centro del cannocchiale veniva inviato un impulso registrato da un orologio di precisione che segnava l’istante esatto in cui la stella transitava per il filo centrale del micrometro posto sull’obiettivo. Il telescopio veniva puntato con precisione su un oggetto celeste grazie a due collimatori, posti a Nord e a Sud. Attraverso due fori posti sulle facce libere del cubo centrale, si coordinavano i due collimatori, facendo coincidere le loro immagini.
Perché le osservazioni non fossero falsate dall’inclinazione dell’asse di rotazione dello strumento, con una livella se ne misurava la perfetta orizzontalità. A loro volta le livelle erano controllate da specifici apparecchi esaminatori. Questo esemplare fu acquistato con due collimatori, livella a sospensione, vaschetta per il mercurio e carrello d’inversione nel 1871 da De Gasparis e fu impiantato nel 1874 nell’antica sala orientale della meridiana dell’Osservatorio, che ora non esiste più.
Nel 1932-33 l’apparecchio fu completamente smontato, pulito e riammodernato e poi collocato in un’ampia e moderna cupola della ditta Angelo Bombelli di Milano, costruita nel 1935-36 a circa 30 metri a Nord-Est dell’edificio monumentale dell’Osservatorio. La cupola è apribile ed è azionata da un motore alimentato dalla rete industriale a corrente alternata a 260 volt. Lo strumento e la cupola poggiano su una struttura ad arco di mattoni fondata ad oltre sei metri di profondità nel tufo.
Strumenti Ausiliari
due collimatori:
Si tratta di due cannocchiali con micrometro disposti a Nord ed a Sud, fissati su pilastri sullo stesso meridiano del cannocchiale principale e rivolti verso di esso e servono collimare, ossia ad orientare lo strumento in maniera tale da far passare la linea di mira per un punto stabilito. Hanno nei fuochi dei reticoli: se l’astronomo, guardando nel cannocchiale principale, riesce a vedere i reticoli dei due cannocchiali laterali, allora lo strumento è in posizione perfettamente orizzontale e si può procedere alle osservazioni.
micrometro:
Collocato sul piano focale del telescopio, consiste generalmente di due fili, uno fisso ed uno mobile per mezzo di una vite micrometrica. Leggendo su scala graduata la posizione del filo mobile si possono misurare differenze di coordinate tra due oggetti o diametri di corpi estesi.
livella:
Verifica la perfetta orizzontalità del piano d’appoggio dello strumento; infatti, è necessario che la superficie sia regolare e precisa, altrimenti tutte le misurazioni risultano falsate.
pendolo a tempo siderale di Arnold:
Registra il tempo del passaggio della stella.
due cronografi elettromagnetici di Hipp:
Indicano graficamente la misurazione del tempo. Un’elettrocalamita comandata da un pendolo fa incidere su una striscia di carta scorrente con velocità costante o su un rullo i segni corrispondenti ai secondi, mentre un’altra elettrocalamita comandata dall’osservatore registra sulla l’istante del transito in meridiano della stella.
carrello d’inversione:
Fa ruotare di 180° l’asse dello strumento meridiano; nel caso di errore di collimazione viene usato per spostare lo strumento e correggerne la posizione.
barometro a mercurio di Casella:
Misura la pressione all’interno dell’ambiente di lavoro, giacché anche la pressione condiziona il funzionamento degli strumenti ed incide sui risultati delle osservazioni
Funzionamento ed Uso
L’astronomo si posiziona orizzontalmente; due collaboratori azionano manualmente i grandi cerchi verticali laterali che determinano lo spostamento secondo l’asse meridiano del telescopio, in base al tipo di osservazione da effettuare. Fino alla fine dell’Ottocento il metodo applicato era quello “dell’orecchio e dell’occhio”. L’astronomo seguiva in cielo il moto apparente dell’astro e quando veniva a trovarsi sulla linea centrale del micrometro annotava l’ora ed il minuto e poi ascoltava i secondi battuti da un orologio a pendolo. Questo tipo di osservazione era a volte soggetta ad errori personali a cui la ditta Repsold pose rimedio, costruendo nel 1890 il micrometro impersonale, dotato di una vite che faceva spostare il filo verticale mobile seguendo sempre l’astro, e contemporaneamente azionante un interruttore di un telegrafo che faceva registrare dei segni su una striscia di carta e movente, mentre una seconda punta registrava sempre su carta il tempo (cronografo registratore).