Prefazione. Proprietà artistica e letteraria riservata Editore: -

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1 Proprietà artistica e letteraria riservata Editore: - Prefazione Anche un orologio fermo, due volte il giorno, segna l ora giusta. (ovvero: anche un incompetente, ogni tanto, potrebbe dare un buon consiglio). Quest affermazione, di cui non ricordo l autore, mi ha spinto a scrivere questo pseudo-diario. Lo scritto non illustra pedissequamente il mio operato, se non saltuariamente, ma certamente racconta il modo grazie al quale ho risolto i vari problemi che si presentavano durante la costruzione sia del telescopio sia di tutto ciò che ritengo di qualche utilità per un astronomo dilettante. Ogni argomento di cui si parla e le relative soluzioni sono il frutto di reali esperienze vissute sulla mia pelle. Evito in modo assoluto, di consigliare a chiunque di costruire uno strumento identico al mio, ogni autocostruttore ha la capacità di decidere quale soluzione scegliere per ogni problema incontrato. Vorrei, per questo motivo, far notare il sottotitolo "come ho costruito il telescopio", infatti, ritengo che sia limitativo ed ingiusto imporre "come si costruisce un telescopio" a persone che potrebbero insegnarmi molte cose (la prima frase della prefazione è "bilaterale"). Le riviste specializzate offrono molto spesso ottime soluzioni, senza affrontare, forse a causa dello spazio limitato, tutti gli interrogativi che ognuno di noi, prima o dopo, è costretto a porsi. Quest opuscolo ha lo scopo di far sapere quali e quanti sono i particolari che dobbiamo costruire, ed illustra, spero con cura sufficiente, le mie soluzioni. Se tra queste il lettore ne trova una condivisibile, la mia fatica di scrittore ha raggiunto il suo scopo. Nella costruzione ho scartato, sin dall inizio, soluzioni, certamente valide, ma in pratica poco sfruttabili per i comuni mortali non particolarmente dotati (specie finanziariamente): eliminazione di periodismi, controlli elettronici della velocità, motorizzazioni per focheggiatori, macchine fotografiche superdotate e altri materiali di gran pregio che rendono lo strumento forse migliore, ma sempre meno propria creatura. Mi sono rifiutato categoricamente di costruire lo specchio principale ed il secondario, sia per la mancanza di fiducia nelle mie capacità di raggiungere una precisione sufficiente, che per la certezza che la mia pazienza non mi avrebbe permesso di giungere alla fine della lavorazione (ogni pazienza ha un limite!). Costruire uno strumento in proprio è un risparmio? Certamente no! Il costo del (poco) materiale acquistato, raggiunge quasi il prezzo di uno strumento similare e, se poi aggiungiamo la mano d opera anche ad un costo virtuale Uno strumento autocostruito funziona meglio? Certamente si! L autocostruttore adegua continuamente lo strumento ai propri desideri eliminando, col tempo, ogni situazione di difficoltà nell utilizzo del telescopio. Sconsiglio vivamente in ogni caso la costruzione di strumenti portatili e leggeri: le migliori case costruttrici si sono specializzate nella loro produzione con ottimi risultati non raggiungibili individualmente. E enorme la soddisfazione che l utilizzo del proprio strumento offre all autocostruttore, ci si ritrova, con telescopi certamente migliori, tra i pionieri dell astronomia, essendo costretti a conoscere cose che tanti astrofili, forse, non ritengono di loro competenza. Aggiungi un posto a tavola che c è un amico in più recita un vecchio motivo. E voi, che avete quegli strumenti risplendenti, vi-

2 sibili nelle pubblicità delle riviste, come vi comportate quando un amico vi chiede se è possibile fissare la propria fotocamera al vostro strumento? Io prendo il trapano, una punta da 7mm e, facendo un foro nel tubo ottico, aggiungo il posto Colgo l occasione per ringraziare mia moglie che, con pazienza, mi ha lasciato giocare per tanto tempo attorno al Totem (questo è il nome da lei dato alla creatura, a causa del mio comportamento pieno di rispetto e adorazione). Ringrazio inoltre i carissimi Vittorio e Guido che con aiuti, consigli, critiche e richieste hanno attivamente (e allegramente!) contribuito alla migliore riuscita dello strumento. Lo strumento in esame, da me costruito, è ricco di gran parte dei difetti che i tecnici super-raffinati delle riviste annotano tra le soluzioni da scartare, pena grossi problemi nell uso del telescopio. Nella mia breve carriera d'appassionato d astronomia, ho esaminato diversi strumenti commerciali, tutti, a detta dei suddetti, chi più e chi meno, detentori di gravi difetti. Perciò leggiamo sulle riviste che l ingranaggio del tale strumento ha un decentramento di 0,04mm rispetto al foro dell asse, che il motore di ascensione retta non è adattabile alla rifrazione atmosferica, che il computer del tale strumento non permette una precisione inferiore al mezzo grado, che il fattore d'otturazione troppo elevato diminuisce i contrasti ecc. Noi astrofili, leggendo questi saggi, proviamo un ammirazione incontrollata per la capacità dei tecnici e la raffinatezza degli esami effettuati. Esaminando però i nostri problemi, ci accorgiamo che sono completamente diversi da quelli che normalmente vengono presentati. Facciamo un breve esame dei nostri crucci nell arco di un anno. Quante volte siamo andati ad osservare? Quante volte abbiamo osservato realmente? Quante volte abbiamo fotografato? Quante fotografie hanno avuto un risultato decente? Quante volte abbiamo trovato ottimo seeing? Quante volte il seeing era pessimo? Quante volte abbiamo stazionato il nostro strumento? Era stazionato bene? Quante volte siamo scappati per il freddo? Quante volte l umidità atmosferica impedisce le osservazioni? Dove andiamo ad osservare? Sopra o sotto i 3000 metri s.l.m.? La città si trova a più di 200km? Quante foto abbiamo fatto con la tecnica della guida fuori asse? Quante volte l unica stellina di inseguimento si vede con la guida in posizione inaccessibile? Quante volte ci siamo sentiti frustrati per non aver acquistato una pellicola ipersensibilizzata? O un oculare orthotutto? O una montatura supercapace? O un cavalletto iperstabile? O un computer con oggetti? E se fossero solo 8.000? O forse bastano 800? Quante volte abbiamo chiesto al computer di indicarci Giove, Saturno, Marte, Venere? Perché? Per metterlo alla prova o perché non siamo capaci di vederli? Se, come sono certo, queste ed altre domande sono utili per fare il punto della situazione, per analizzare i problemi reali e cercare di risolverli, per non crearsi crucci infondati o basati su ragionamenti contorti, scrivete su un piccolo diario o- gni problema incontrato in modo da fare un prospetto chiaro e lineare di quello che può essere modificato e trarne le ragionevoli conclusioni. Nell'attesa di critiche costruttive e consigli, su soluzioni applicabili al mio strumento, prometto un aggiornamento per l'anno 2005, augurando ai numerosi lettori cieli e cuori sereni u.e Dedicato a: Lucia: Secondo mia moglie, visto che di lavoro si tratta, sarebbe stato meglio dedicarlo alla casa. Vittorio: Grazie al quale ho conosciuto tutti i problemi di ogni astrofilo (e anche di più). Guido: Che ha con me condiviso la conoscenza di tutti i problemi di Vittorio senza nascondere i suoi. Michele: Il "presidente" che ci ha trascinato in stupende avventure. Inoltre a: Mario: Che mi ha sempre incoraggiato a scrivere, senza immaginare i danni che un libro può fare. Mauro: La nostra enciclopedia, non tascabile, mai pago di conoscenza. Marco: Alla continua ricerca di nuovi strumenti dai prezzi sempre più astronomici. Roberto: Concentrato (si fa per dire!) di simpatia, capacità e di sentenze inoppugnabili. Pino: Fornitore di tutto ciò che è introvabile nel mercato mondiale. Adolfo: L'unico del gruppo per il quale gli strumenti ottici sono soltanto oggetti da riparare. Infine alla Associazione Ligure Astrofili Polaris: Che ha favorito gli incontri tra i tanti appassionati. E a tanti altri che hanno contribuito alla mia formazione. Ugo Ercolani IL TOTEM - II edizione 1

3 La preistoria Il vecchio telescopio Tutto cominciò nel In quei tempi, durante le pause di lavoro, iniziai a costruire una montatura equatoriale (alla tedesca) su cui installare uno strumento del quale avevo acquistato esclusivamente gli specchi. Un collega di lavoro venne a conoscenza della mia passione per l astronomia e mi offrì, gratuitamente, del materiale che si trovava sulle alture di Genova, appartenuto ad un parente deceduto da anni. Andai all appuntamento e trovai in una baracca un tubo arrugginito di lamierino di ferro (simile ai vecchi tubi da stufa) con uno specchio da 250mm e 1000mm di focale dotato di un prisma enorme, un cercatore, un oculare. Era tutto in pessime condizioni. Ero felice: certamente con il materiale rinvenuto potevo costruire uno strumento valido. Allora le mie conoscenze di astronomia e di strumentazione erano scarse, ma una cosa era certa: lo strumento, a parte alcuni particolari, doveva essere costruito esclusivamente con materiale di recupero. Lavorando in un officina meccanica avevo sottomano materiale sostituito ai mezzi di cui l officina faceva le manutenzioni, raccoglievo ciò che poteva essere utile e mettevo da parte. Acquistai un tubo per fognature del diametro di 31,5 cm, feci un supporto per lo specchio con del truciolare (25mm di spessore) ed iniziai la costruzione del supporto per il prisma. Ricordai il problema di tutti i telescopi in configurazione Newton: durante le osservazioni l oculare si trova sempre nella posizione più scomoda. Decisi quindi di rendere il prisma rotante su di un asse perpendicolare allo specchio. Montai perciò tre portaoculari sul tubo distanti tra loro di 120 gradi e tra due di questi feci un foro per fissare la macchina fotografica (una vecchia Agfa recuperata) naturalmente non reflex (le quali costavano un sacco di soldi). Per ruotare il prisma fissai alla testa girevole un tondino da 6mm la cui estremità appoggiava sul tubo principale dove avevo creato, nelle posizioni idonee, quattro tacche sulle quali cui il tondino si arrestava. Un tubo di acciaio ed una boccola di bronzo con diametro di 80mm furono utilizzate per la costruzione dell asse polare della montatura a forcella. Alla fine del 77 lo strumento era terminato. Feci alluminare lo specchio (il cui spessore non raggiungeva i 30mm!), anche se ad un attento e- same era chiaro che il prisma diagonale era caduto più volte sullo specchio stesso, e feci le prime prove dal giardino di casa (Via Bottini, piano terra: striscia di cielo!). Stupendo, mai visto tante stelle contemporaneamente. Portai lo strumento in campagna a Montezemolo dove il cielo era più buio e continuai a tentare di migliorare le sue prestazioni. Lavoro ingrato: la montatura instabile, vibrazioni sull asse polare, il prisma che non si comportava come speravo, tentativi di motorizzazioni andate a male, impossibilità di regolare con cura lo specchio principale, le graffe di fissaggio dello specchio che deformavano l immagine, qualche prova fotografica con pessimi risultati e altri problemi. Tutto il 1978 mi vide impegnato, sempre più saltuariamente, nei tentativi di correzione di quell esemplare di strumento pieno di soluzioni da scartare. Per oltre 15 anni lo strumento rimase a riposare nella cantina, anche se, ogni tanto toglievo un po di polvere e lo portavo all esterno per qualche osservazione. Durante questi anni raccoglievo materiale di ogni tipo che poteva essere utile per una nuova e più ambiziosa versione dello strumento. Correva l anno 1996 quando, durante l estate, decisi di mettere in ordine il laboratorio e mi accorsi che almeno un metro cubo di spazio era occupato da recuperi per lo strumento. Dovevo decidere. L autunno, già da qualche anno, era dedicato alla vendemmia e alla preparazione del vino, impegno che mi costringeva a rimanere almeno tre settimane nella casa di campagna per la cura del mosto. Durante l estate preparai tutti i miei progetti con cura, investii quasi lire nell acquisto di: Un ingranaggio di acciaio del diametro di circa 24cm e 127 denti, spessore 20mm, Due ingranaggi con 12 denti, spessore 20mm, Due riduttori di giri con un rapporto di 1 / 70, Due ruote gommate di circa 16cm di diametro, Una ruota pivottante da 8cm, (tipo quelle da carrello per supermercato, ma più robusta), 500 sferette di acciaio con diametro da 5 mm, Due dischi per i freni anteriori della Panda, Tubi di acciaio a sezione quadra e rettangolare di varie dimensioni Elettrodi per saldatura, viti, bulloni, dadi e minuteria varia. Volevo costruire una montatura trasportabile (per 30 metri circa), robusta, docile, motorizzata e registrabile in tutti i movimenti. Ricominciamo da capo Due conti per vedere se potrà funzionare Durante le tre settimane autunnali ho lavorato almeno dieci ore il giorno per cercare, provare, assemblare tutto il materiale utile a mia disposizione. Le prime prove erano dedicate al cuore della montatura: i meccanismi di trascinamento del movimento di ascensione retta. Dovevo fare in modo che la ruota dentata più grande, facesse un giro ogni 23 ore 56 minuti e 4 secondi (durata di un giorno siderale) ovvero ogni secondi. Poiché i due riduttori di giri da 1/ 70 erano installati in serie, il rapporto tra i giri in entrata 2 Ugo Ercolani - IL TOTEM - II edizione

4 ed i giri in uscita era di 1/ (70 x 70) ovvero = 1/ L asse di uscita del secondo riduttore era munito di un ingranaggio a 12 denti che trascinava la ruota dentata principale (127 denti) quindi il rapporto tra i due era di 1/ (127/12) ovvero 1/10,58. I numeri la fanno da padrone Moltiplicando il rapporto totale del primo gruppo con il rapporto totale del secondo ero in grado di sapere il rapporto totale dell intero gruppo perciò: Rapporto totale=1/ (4.900x10,58) = 1/ A questo punto potevo conoscere quanti giri doveva fare in un secondo l asse di entrata del primo riduttore, dividendo il rapporto totale per il numero di secondi di un giorno siderale. Il risultato sarà quindi: / = giri 0,60 per secondo che moltiplicato per 60 da il valore in minuti. Di conseguenza: 0,60x 60= 36 giri per minuto dell asse d entrata del primo riduttore. Questo era un valore facile da rilevare approssimativamente con un semplice orologio. Vorrei ricordare, a questo punto, che le caratteristiche degli ingranaggi e dei riduttori, erano dettate esclusivamente dalle dimensioni e dal materiale disponibile a magazzino d'alcuni negozi di forniture industriali. Sfere Cuscinetto conico Disco da freni Al lavoro! dell ingranaggio principale. Tornai a casa e mi misi al lavoro per riunire l insieme. Un tubo per idraulica da ½ pollice diventò il tirante centrale, con il tornio (autocostruito) preparai le sedi per i due cuscinetti conici di recupero, riempii le gole di grasso per cuscinetti e di sfere e strinsi il tirante. Il risultato non mi lasciò dubbi: avevo fatto un capolavoro. Proprio una buona soluzione Questa soluzione, mi permetteva di avere due robuste piastre dello spessore di 10mm con il diametro di 18 cm, perfettamente accoppiate senza giochi e senza attriti, con un ingranaggio centrale che poteva essere trascinato alla velocità idonea per l inseguimento degli astri. Fissando adeguatamente il disco inferiore alla struttura fissa dello strumento, potevo far ruotare l ingranaggio alla velocità desiderata, tramite la motorizzazione che trovava posto nel basamento. Inoltre, fissando la forcella per il movimento di declinazione alla piastra superiore, avevo la possibilità di cercare qualsiasi oggetto del cielo senza dover collegare o scollegare il motore di ascensione retta. I due ingranaggi piccoli avevano questo scopo. Il primo trasmetteva il movimento di ascensione retta all ingranaggio principale, il secondo, comandato da una ruota del diametro di circa 30 cm (con gola per trasmissione movimento tra pedale e macchina per cucire di vecchia data, recupero), permetteva di orientare con estrema precisione il tubo ottico nella direzione desiderata, utilizzando l ingranaggio centrale come parte fissa su cui ruotava tutta la struttura superiore. Ingranaggio grande Disco da freni Cuscinetto conico fig. 1 Sezione sul diametro del gruppo di rotazione di Ascensione Retta Eh lavoro questo è un capolavoro! Ero orgoglioso della mia invenzione. Non esisteva un vero e proprio asse d'ascensione retta. Il movimento agiva su una coppia di enormi cuscinetti reggispinta (diametro di circa 180 mm!), trattenuti da un tirante centrale, che annullava l eventuale attrito grazie una coppia di cuscinetti conici. Portai l ingranaggio grande, i due dischi da freno e alcune sferette da un tornitore di Ceva Spiegai il mio progetto, che lui eseguì splendidamente: una gola con un vertice di 90 gradi dello stesso diametro e di uguale profondità sulle facce piane dei dischi e due gole identiche nelle facce Si, va bene, però Unico inconveniente, era l impossibilità di orientare lo strumento (con giusti valori nei cerchi di A.R.), nei pressi del meridiano locale tra il polo celeste NORD e l orizzonte in direzione NORD, a causa della posizione dei due ingranaggi piccoli che non potevano sovrapporsi. Questa soluzione però, offriva il vantaggio che tutti i cavi elettrici di collegamento tra la parte fissa e la parte mobile, che passavano attraverso il tirante centrale (cavo), non potevano essere danneggiati da un incontrollata rotazione dello strumento. I dischi sono di ghisa Un altro particolare molto importante era dato dal materiale con cui sono costruiti i dischi per freni della Panda: ghisa. Questa prerogativa impediva la possibilità di saldare facilmente oggetti sui dischi stessi, operazione da scartare in ogni caso per via delle possibili deformazioni causate dalle elevate temperature raggiunte durante la saldatura. Ugo Ercolani IL TOTEM - II edizione 3

5 Mi detti da fare, perciò, forando i dischi nei punti che avevo scelto per il fissaggio, preparando, per ogni foro, un idonea fresatura atta a ricevere la testa (naturalmente conica) delle viti da 8mm che avrebbero fissato i vari elementi. Nella scelta dei punti di fissaggio, ritenni importante che abbracciassero il più possibile le massime dimensioni dei dischi stessi, in modo da sfruttarne le caratteristiche più favorevoli. Il basamento Il telaio Nei miei recuperi trovai una piastra d'acciaio da 5mm di spessore le cui dimensioni erano 50 x 50: un ottimo punto d'appoggio su cui fissare, con la dovuta inclinazione, i supporti per il gruppo appena costruito. Con del tubo a sezione quadra da 30mm di lato, spessore 2mm, costruii un telaio delle dimensioni di 55cm per 90cm su cui saldai la piastra, con opportuni rinforzi per evitare il rischio di pericolose flessioni. Le ruote Un asse d acciaio, opportunamente tornito alle e- stremità per ricevere le due ruote di gomma, fu saldato, sotto il telaio, nella parte anteriore (si fa per dire!) dello stesso. Nella parte posteriore, invece, misi al centro, la ruota pivottante, costruendo così la base, trasportabile, che mi permetteva di portare lo strumento all esterno o all interno senza doverlo alzare. Infatti, era nelle previsioni che il peso totale dello strumento si sarebbe avvicinato ai 100kg, e questo non lo avrebbe reso certamente un oggetto portatile. Gli stabilizzatori Nelle vicinanze delle ruote saldai i tre stabilizzatori costruiti con: Una barra filettata da 20mm da cui ricavai tre pezzi lunghi circa 25cm Tre pezzi di tubo a sezione quadra (avanzi del telaio) Sei dadi da 20mm (per la barra filettata) Tre pezzi di tondino per le manovelle di rotazione. Con il tornio ridussi, per circa metà spessore, i dadi in modo che potessero, piuttosto forzatamente, entrare in parte, all interno dei tubi quadri. Tornita una delle estremità delle barre filettate a tronco di cono, saldai dal lato opposto i tondini con funzioni di manovelle e, inseriti i dadi appena torniti nei tubi quadri, li avvitai in modo che si trovassero più aderenti possibili alle loro sedi. fig. 2 - Particolari del metodo di fissaggio del disco ai supporti del basamento Ingranaggio piccolo Gruppo di rotazione A.R. Ruote normali Stabilizzatori Saldai i tre dadi ai tubi stessi dal lato che sarebbe stato verso il pavimento, lasciando liberi di scorrere i dadi inseriti nella parte superiore. Per la verità saldai per prova anche uno dei dadi superiori ma, a causa della deformazione causata dalle alte temperature la vite aveva grosse difficoltà di rotazione. Eliminata la saldatura appena fatta, saldai, come detto, gli stabilizzatori al telaio. Il supporto del gruppo di rotazione per l A.R. Faceva parte del materiale di recupero un tubo d acciaio a sezione rettangolare (20mm x 100mm, spessore 2mm) con il quale contavo di costruire il supporto per il gruppo di rotazione A.R. Tagliai due pezzi di lunghezza idonea ad installare il gruppo, con un inclinazione di 45 gradi Ruota Singer g Telaio Forcella Ingranaggio piccolo Gruppo riduttori Stabilizzatore fig. 3 I particolari più importanti della montatura del nuovo strumento. Ruota pivottante rispetto al basamento (eventuali piccole correzioni potevano essere fatte con gli stabilizzatori), facendo in modo che l ingranaggio grande, nel punto di minima distanza, si trovasse a 12cm dal basamento. Per definire l inclinazione giusta usai due lati in squadra di un foglio di cartoncino, piegai il cartoncino facendo combaciare i due lati: il risultato naturalmente era un angolo di 45. Saldai alla base i due supporti principali preoccupandomi che fossero: 4 Ugo Ercolani - IL TOTEM - II edizione

6 Il più possibile verso la parte anteriore della base, Alla stessa distanza dai due stabilizzatori anteriori, Paralleli tra loro, Con la giusta inclinazione, nelle due direzioni del piano d appoggio (45 gradi in un senso e 90 gradi nel senso trasversale), Della lunghezza idonea, affinché la parte superiore crei un piano d appoggio esattamente in squadra rispetto ai due supporti, e adatto a ricevere il disco senza generare tensioni. Fatto questo, non mi rimase che saldare sei robuste squadrette ai lati dei sostegni, come illustrato in fig. 2, e forarle in base ai fori fatti in precedenza sul disco. Ritenni giusto, fissare le squadrette mezzo millimetro sotto il piano d'appoggio, per fare in modo che la trazione dei bulloni (8mm) tendesse ad avvicinare perfettamente il disco alla sua sede, confidando in un leggero cedimento delle squadrette stesse. Terminata l installazione del disco, saldai diversi pezzi di tondino d acciaio da 6mm di diametro, tra la base (vicino agli stabilizzatori) e le sedi delle squadrette, per evitare qualsiasi elasticità della struttura, preoccupandomi che ogni tondino dovesse in ogni modo chiudere un triangolo (unica costruzione veramente rigida). Ed ora la forcella chiudere i due rettangoli uniti nella parte superiore, dopo un severo controllo del suo perfetto parallelismo con il piano del disco. Tagliato il tubo, la struttura principale della forcella era terminata (fig. 4). A questo punto occorre ripetere che, durante qualsiasi saldatura, le alte temperature raggiunte dall acciaio, sono causa di deformazioni permanenti alle strutture che si desidera costruire. Per questo motivo (specie per queste costruzioni) occorre prevedere la possibilità di successive regolazioni, per raggiungere una precisione soddisfacente. Le eventuali regolazioni, in questo caso specifico, devono essere possibili sulle sedi degli assi di declinazione che, una volta tagliato il tubo da ½ pollice, lasciano due fori di un diametro abbastanza grande da garantire ampie correzioni, per rendere i due assi (ascensione retta e declinazione) ortogonali tra loro. La motorizzazione Il materiale Durante tutto il periodo dedicato alla costruzione del basamento, il mio impegno era condiviso con il perfezionamento dei meccanismi di costruzione del motore di ascensione retta. Sarebbe inutile raccontare i vari esperimenti andati a vuoto, perciò mi limito ad illustrare come ho risolto ogni problema. Tra i miei recuperi trovai: Un vecchio hard disk per P.C. Un vecchio e splendido motore ad induzione per giradischi Un vecchio ingranaggio sdentato della Pastamatic fig. 4 La costruzione della forcella ed il fissaggio al secondo disco In tratteggiato il tubo da idraulica che sarà tagliato. La costruzione Il metodo di fissaggio usato per il disco alla base è stato usato anche per fissare la forcella al disco superiore. La forcella è stata costruita con del tubo a sezione rettangolare da 2cm per 10cm e da 2cm per 5cm, saldando dapprima i tre tubi (1 da 2x10 e due da 2x5) in modo da formare due rettangoli aperti da un lato corto, con le dimensioni interne di cm 42 x 62, curando particolarmente le giunzioni a squadra e la giacenza su di un piano delle strutture. Saldate le sei squadrette nelle posizioni idonee, fissai il tutto al disco superiore in precedenza forato. Un tubo da idraulica da ½ pollice, fu usato per La preparazione Smontato l hard disk, recuperai parte del basamento su cui era fissato l asse di rotazione e i due dischi (color rame), ai quali modificai la posizione sull asse stesso, in modo da avvicinarli tra loro alla distanza di circa 2mm. L ingranaggio recuperato, in (credo) teflon del diametro di circa 12cm, fu 1 3 fig. 5 Assemblaggio del motore di ascensione retta. 1 Primo riduttore di giri. 2 Disco da Hard disk 3 Motore Giradischi 220 V. 4 - Cinghia piana 2 4 Ugo Ercolani IL TOTEM - II edizione 5

7 tornito in modo da eliminare i denti e formare una puleggia idonea per cinghie piane, cioè con la superficie non cilindrica ma leggermente panciuta (questa caratteristica ha la funzione di evitare che una cinghia piana del movimento, non cilindrico ma a tronco di cono. Ciò mi permetteva di avere una notevole possibilità di variare la velocità di rotazione del gruppo, che trasmetteva il movimento di ascensione retta. I due dischi da hard disk ravvicinati, permettevano l inserimento di un O.R. sulla loro circonferenza, diventando così una ruota gommata che prelevava il movimento dal motorino e, attraverso un anello del diametro di circa 4cm e una 6 fig. 6 - Particolare per la costruzione di assi. Sulla sinistra il dado tornito e, in tratteggiato, il supporto dell asse. fuoriesca dalla sede). La caratteristica saliente del motore per giradischi, era l asse di trasmissione cinghia piana da registratore, trasmettevano la rotazione alla puleggia appena costruita ed installata nell asse di entrata del primo riduttore (fig. 5). Spostando il motore, nel senso dell asse di rotazione, era possibile variare la velocità della puleggia tra i 25 ed i 45 giri il minuto primo. Il secondo riduttore, collegato direttamente all asse di uscita del primo, trasmetteva il movimento direttamente all ingranaggio principale, attraverso uno degli ingranaggi piccoli. L assemblaggio L installazione del gruppo motore sul basamento, doveva fig. 7 Installazione del servocomando sulla ruota di A.R. fig. 8 vista dall alto della installazione del servocomando sulla ruota di A.R. iniziare con il fissaggio dei due riduttori, già assemblati tra loro con un inclinazione di 45 gradi, Ugo Ercolani - IL TOTEM - II edizione facendo in modo che l ingranaggio a 12 denti, installato all uscita del secondo riduttore, si trovasse nella parte più bassa dell ingranaggio grande, evitando la presenza di giochi sul movimento. Montata la puleggia in teflon all ingresso del primo riduttore installai, in posizione idonea, i dischi e quindi il motore. Una volta assemblato il tutto con fori, staffe, supporti ecc. curandomi di avere tutte le possibili regolazioni (tensione cinghia, centraggio pulegge e ingranaggi), mi preoccupai di inserire anche una manopola in grado di spostare i dischi in senso assiale onde, grazie all asse conico del motore, poter registrare agevolmente la velocità di rotazione. Alimentai il motorino a 220v, feci alcuni segni per rilevare gli spostamenti e restai in attesa Torniamo alla forcella La gloriosa Singer Alla forcella, mancava il comando manuale di ascensione retta. Usai, in questo caso, un pezzo di barra filettata da 12mm alla quale fissai l altro ingranaggio a 12 denti, e preparai due supporti, per sistemare l asse in idonea posizione, forati con una punta da 16mm. Torniti due dadi, come indicato in fig. 6, saldai alla forcella le staffe di supporto, preoccupandomi sia della centratura, sia del parallelismo tra i due ingranaggi e dei relativi giochi. Inserito l asse nella sua sede, avvitai i dadi, in modo da permettere una rotazione senza giochi, e, per ultimo, il volante : una ruota con gola, di una vecchia macchina per cucire, del diametro di circa 30cm, che sarebbe diventata un ottimo comando manuale (vedi fig.2). Il servocomando Durante le prove, mi accorsi che, con lo strumento puntato verso lo zenit o verso nord, non avrei avuto la possibilità di manovrare la ruota di comando A.R. e, contemporaneamente, osservare nell oculare. Problema risolto: un asse (da 10mm), montato a lato di una delle forcelle, un volantino nella parte superiore ed una piccola puleggia nella parte inferiore, mi avrebbe permesso, attraverso una cinghia tra la puleggia e la ruota con gola Singer, di avere un comando a portata di mano in ogni momento (la notevole differenza tra i due diametri rende il volantino un ottimo movimento micrometrico ). Il metodo usato per fare gli assi con le barre filettate è descritto nella fig. 6. Per avere una cinghia, della misura giusta, ho comperato circa due metri di tondino di gomma da 6mm, usato normalmente per costruire guarnizioni O.R., tagliato di misura in diagonale ed incollato con colla cianoacrilica (vedi Fig.7 e 8).

8 L asse di Declinazione Boccola a bicchiere Boccola con flangia Supporto motore Bullone Boccole viste dall asse fig. 10 Particolare della fascia di correzione per la declinazione. La flangia è semitrasparente. Taglio fig. 9 Soluzioni usate per la creazione dell asse di declinazione Un altro recupero La demolizione del basamento precedente, mi permise di recuperare due robuste boccole di bronzo con il diametro di accoppiamento di 80mm e lunghezza simile. Una delle due era dotata di una flangia con sei fori, mentre l altra aveva la forma di un bicchiere con un foro da 10mm al centro della base. Era la soluzione più idonea per l accoppiamento del tubo ottico alla forcella. Fissai, con un bullone da 10mm, il bicchiere al lato sinistro della forcella, prevedendo di fissare l ottica alla flangia della seconda boccola. Il supporto sul lato destro, fu ricavato da un vecchio motore elettrico, non più funzionante, dal quale recuperai il coperchio lato puleggia. Fu molto semplice fissare la parte centrale del cuscinetto, esistente sul coperchio, alla forcella, con un altro bullone da 10mm, inserendo uno spessore per evitare ogni fig. 11 Installazione del volantino di correzione declinazione attrito, portandolo alla giusta distanza dalla boccola precedentemente installata (vedi fig. 9). Prima dell installazione definitiva della boccola esterna (con flangia) sul lato sinistro, ho tornito la stessa in modo da formare una gola, profonda un millimetro circa e larga 20mm, per inserirvi la leva di correzione di declinazione. Inoltre, feci un taglio longitudinale per permettere che, una volta stretta la fascia attorno alla boccola, sia eliminato ogni gioco (vedi fig. 9). La correzione di declinazione Preparai, con piattina di acciaio da 3x20mm, una fascia con il diametro idoneo per stringere la boccola con flangia, nella sede precedentemente tornita, e dotata di una manopola recuperata. Tra i recuperi, trovai anche una barra di acciaio che era inizialmente un supporto, con fori rettangolari, per sorreggere delle mensole, dopo l inserimento di idonei supporti. Era molto robusta e la sua sezione a U faceva al caso mio. Saldata la barra perpendicolare alla fascia, irrobustii il tutto con due tondini da 6mm saldati alla fascia e alla barra come indicato nella fig.10. Tagliata la barra a misura, dovevo trovare un buon metodo per trasformare il movimento lineare di un dado su una barra filettata, in un movimento di rotazione attorno all asse di declinazione. Recuperai un blocchetto di acciaio e lo portai alla dimensione idonea per inserirsi, senza giochi, all interno della barra a U. Forai e filettai il blocchetto per inserire due viti da 4mm e, ad un estremità, una vite da 6mm. I fori rettangolari, esistenti sulla barra, permettevano uno scorrimento del blocchetto in senso radiale di circa 20mm. Trovai, presso il negozio di ferramenta, dei dadi da 6mm con filettatura per 30mm. fig. 12 Particolare dell accoppiamento tra il blocchetto e la barra ad U per la correzione micrometrica della declinazione Ugo Ercolani IL TOTEM - II edizione 7

9 Fu molto semplice, con dadi e controdadi, piccole saldature ecc. creare il particolare indicato nella fig. 12. Installato il tutto, forai la forcella nella giusta posizione come indicato in fig. 11, inserii una barra filettata avvitata al dado lungo, eliminai i giochi registrando il tutto con dadi e controdadi ed installai un volantino dal lato più comodo della barra filettata. Gli eventuali altri giochi, sempre presenti, sono stati eliminati con una robusta molla installata tra la barra a U e la forcella, in modo che rimanga in tiro in qualsiasi posizione. La correzione in ascensione retta. della guida stessa che, attraverso i due rinvii, metteva in movimento la ruota Singer nel momento in cui il galletto era serrato. Il galletto chiuso evitava, una volta trovato l oggetto da osservare, spostamenti in A.R. indesiderati. Una robusta molla, installata tra il secondo rinvio e la parte fissa della forcella, aveva la solita funzione di eliminare i giochi. Le prime prove Il motore di ascensione retta si comportava stupendamente (o almeno questa era la mia impressione) e durante le prove verificai ogni comportamento compreso il controllo in caso di un eventuale notevole sbilanciamento del carico. Inserii perciò un tondino di acciaio lungo circa un metro nella sede dell asse di declinazione. All estremità libera appesi un secchio d acqua del peso di circa 5kg. Feci funzionare il motore e controllai gli spostamenti con punti fissi di riferimento durante l arco di tre ore. Non rilevai alcuna differenza tra lo spostamento in presenza del carico e lo spostamento a vuoto. Questo mi dava la certezza che, eventuali accessori installati saltuariamente nel telescopio, non avrebbero influito sul suo comportamento. Una pausa di riflessione fig. 13 Particolare di guida e rinvii per la correzione micrometrica dell ascensione retta Torniamo alla ruota Singer. Era necessario installare un meccanismo per le correzioni micrometriche anche in ascensione retta. Questo problema fu risolto agendo sulla ruota principale del movimento stesso: la ruota Singer. Costruito un galletto lungo circa 20cm e filettato in modo da accogliere la barra filettata della ruota stessa (12mm), preparai due pezzi di acciaio piattina da 20x4mm con lunghezza idonea per fabbricare il meccanismo indicato in fig. 13. Tra i recuperi, trovai una vecchia guida con sfere che aveva la funzione di permettere di estrarre il televisore da un mobile ormai in disuso (fig. 14). Saldata la parte fissa della guida alla traversa della forcella, installai sulla parte mobile un pezzo di piattina, su cui potevo fissare un dado lungo al quale, dopo aver forato la forcella in posizione idonea, potevo avvitare una barra filettata con relativo volantino. La rotazione della barra, causava lo spostamento laterale fig. 14 Sezione guida e rinvii Torna a casa Ugo Il mosto era perfetto, aveva soltanto il desiderio di restare a decantare senza rumori molesti, nella temperatura confortevole della cantina. Non potevo far niente per lui, solo lo scorrere dei giorni lo avrebbe trasformato in un ottimo vino, di cui potevo garantirne la genuinità. Gli ultimi porcini trovati, stavano seccando in una griglia sistemata sopra la stufa, che si nutriva di una notevole quantità di legna. La città, con i suoi impegni, mi reclamava, i famigliari e gli amici sentivano la mia mancanza (ed io la loro!) e varie scadenze, completamente dimenticate nei giorni scorsi: amministrazione, imposte varie, forniture di servizi, assicurazioni ecc. m intimavano un sollecito ritorno. Era giunto il momento di riprendere la solita vita. Desiderata e odiata contemporaneamente, il piacere di ritrovare i miei famigliari e gli amici era rovinato da tutto ciò che circonda la vita cittadina. E il pensiero che la mia creatura fosse abbandonata durante l attesa del risveglio della natura, che mi avrebbe riportato, per i primi tempi saltuariamente, nella casa di campagna, m incitava a continuare nella ricerca di materiale di recupero che solo la città, a causa dei suoi spazi angusti, poteva offrire abbondantemente. Tornai a Genova, era un periodo che vedeva un notevole incremento dei magazzini in cui si vendeva, a prezzi irrisori, materiale usato di tutti i tipi, grazie al quale potevo continuare le mie ricerche e finalmente arrivò l estate dell anno seguente. 8 Ugo Ercolani - IL TOTEM - II edizione

10 1997: la ricerca della perfezione I progetti Tutto il 97 mi vide impegnato nella ricerca e nell esecuzione di soluzioni ottimali, per un notevole miglioramento delle prestazioni dello strumento. La nuova montatura, perfettamente funzionante, mi permetteva di provare sul campo ogni innovazione progettata. Era l anno dedicato alle ottiche e alla sperimentazione applicata. Non avevo le idee chiare su ciò che sarebbe saltato fuori dai miei studi, il mio scopo era di utilizzare lo strumento più ampiamente possibile e ricavarne dati per migliorare le prestazioni e le possibilità di utilizzo. Ero certo, comunque, che era necessario sostituire alcuni particolari della parte ottica, mi ripromisi di farlo dopo aver installato il tubo nelle sua sede. Mi ero procurato, inoltre, una notevole quantità di particolari che mi avrebbero permesso di continuare i lavori, senza interruzioni per la ricerca di materiale. Campo dell oculare puntando una stella Verso Sud e vicino all equatore celeste Traiettoria dello strumento Meridiano dello strumento Un carattere poco serio. Il mio metodo di lavoro (o gioco!), ha una grossa influenza sui risultati finali. Ho una visione dell insieme molto limitata e non sono in grado (o non ne ho voglia) di progettare interamente lo strumento, prima di iniziarne la costruzione. Questo deprecabile metodo, offre diversi vantaggi e, a parer mio, pochi inconvenienti Dopo un ora, la posizione della stella indica l errore in azimut Meridiano locale fig Installazione piastre fissaggio tubo ottico 1 tubo ottico 2 cercatore 3 inseguitore 4 bulloni da 6mm 5 Piastra 6 linea del baricentro Traiettoria della stella Est Orizzonte Sud Ovest Sud dello strumento Sud reale Metodo di Bigourdan Fase 1 Occorre inserire nello strumento un oculare con forti ingrandimenti e dotato di reticolo, disponendolo in modo che le due linee del reticolo seguano i due movimenti dello strumento (ascensione retta e declinazione). Si cerca una stella nella zona del meridiano locale (verso Sud) e vicina all equatore celeste, portandola al centro del reticolo. Con la motorizzazione od inseguendo manualmente, esclusivamente con il movimento di A.R., si controlla che la stella rimanga al centro del reticolo. Se, come nel disegno, la stella tende a spostarsi verso Nord (in parole povere per riportarla al centro occorre alzare lo strumento ), dovremo ruotare il movimento dell azimut in senso orario. Riportare la stella al centro del reticolo e controllare: se per cinque minuti la stella non denota spostamenti sensibili passare alla fase seconda. L inconveniente più evidente, è dato dal fatto che non ho la minima idea del risultato finale (ammesso che si possa parlare di una versione definitiva!) e di quale oggetto sto costruendo. Il secondo inconveniente, è il rischio, spesso diventato realtà, che una soluzione adottata, sia incompatibile con altre soluzioni seguenti e, di conseguenza, debba essere modificata. Esempio: dopo avere installato il cercatore, devo spostarlo per inserire l inseguitore. Ora vediamo i vantaggi: Io sto lavorando, ogni volta per costruire solo un particolare dello strumento, dedicandomi esclusivamente a quello, provando soddisfazione nel momento in cui vedo il marchingegno con le caratteristiche desiderate. Non esistono le varianti in corso d opera, che richiederebbero immancabili modifiche al progetto, stravolgendone in ogni caso le caratteristiche iniziali. Molte idee mi vengono osservando la costruzione, leggendo, provando un particolare e rovistando nel materiale che ho a disposizione. Anche se il mio comportamento è criticabile e poco ortodosso, i miei sessant anni mi assicurano che nessuno potrà modificarlo, ed io, certamente, non seguirei un metodo diverso. A questo punto dovevo cimentarmi con L installazione del tubo ottico Un problema di pesi Il tubo ottico, costruito nel lontano 76, poteva essere installato nella sua sede, in attesa di sostanziali modifiche. Ero certo che, sul tubo ottico, avrei dovuto installare diversi accessori, molti dei quali, avrebbero trovato posto nella parte superiore dello stesso. In previsione di ciò, dovevo fare in modo che lo strumento non si trovasse troppo sbilanciato nel Ugo Ercolani IL TOTEM - II edizione 9 3 2

11 movimento di declinazione, a causa degli accessori che, con il loro peso, avrebbero portato il baricentro lontano dall asse ottico. Risolsi velocemente con due piastre di acciaio da circa 300mm x 120mm spessore 2mm sulle quali avrei fissato le flangie già installate nella forcella. Una serie di fori, mi permetteva di fissare il tubo ottico alle piastre in posizione idonea (vedi fig. 15). Terminata l installazione del tubo ottico, iniziò un lungo periodo di prove e modifiche. La messa in stazione La ricerca del meridiano locale Il passo successivo, comportava la messa in stazione dello strumento. Ritenni un ottimo sistema trovare la direzione del meridiano locale affidandomi alle stelle. Un vecchio libro m indicò la longitudine di Montezemolo, grazie alla quale potevo, con calcoli gentilmente preparati da Vittorio, sapere a che ora Spica sarebbe passata al meridiano. Preparai due aste con basamento, preoccupandomi di metterne una, perfettamente verticale, nella posizione dove volevo piazzare il telescopio, mentre l altra la misi provvisoriamente a circa quattro metri di distanza in direzione Sud. 10 Traiettoria dello strumento Ovest Polo Nord celeste Polo Nord dello strumento Dopo un ora la posizione della stella indica l errore in altezza Ugo Ercolani - IL TOTEM - II edizione Uno spicchio di Luna, mi permetteva di vedere i due bastoni. Giunta l ora del passaggio, non mi rimase che spostare l asta provvisoria, in modo che si trovasse perfettamente allineata tra la prima asta e la stella. Una linea tracciata sul pavimento che univa le basi delle aste, indicava con buona precisione la direzione Sud. Preparazione della sede Caratteristica dello strumento era la sua trasportabilità, cioè potevo tenerlo in laboratorio, portarlo fuori e metterlo in stazione, per poi ritirarlo. Queste operazioni dovevano durare un tempo ragionevole. Preparai tre robuste rondelle di acciaio, del diametro di circa 5cm, al centro delle quali saldai tre piccoli pezzi di tubo da1/2 pollice in verticale. Un foro centrale da 8mm, accessibile dai tronconi di tubo, ne permetteva il fissaggio. Portato lo strumento nella giusta posizione, seguendo le indicazioni della linea del meridiano, cosparsi di colla per laminati plastici la parte inferiore delle tre rondelle. Avvitai i tre stabilizzatori, facendo in modo che la parte a tronco Traiettoria della stella Est Campo dell oculare puntando una stella verso est con declinazione di circa 45 Metodo di Bigourdan Fase seconda Per la seconda prova occorre trovare una stella situata verso Est ad una declinazione di circa 45. Nel disegno si presume che l asse polare dello strumento abbia una posizione che punta una zona di cielo più vicina all orizzonte rispetto al polo reale (in parole povere punta più in basso). Naturalmente la correzione si farà agendo esclusivamente sulla regolazione in altezza. Dopo ogni correzione occorre centrare nuovamente la stella nel reticolo ed attendere per almeno cinque minuti. Quando la stella non avrà spostamenti verso uno dei due Poli, si ricomincia dalla prima fase, finché non si noteranno spostamenti in nessuno dei due casi descritti. Per esaminare verso quale polo tende a spostarsi la stella, senza avventurarsi in studi sulle riflessioni, basta premere delicatamente sul tubo ottico in uno dei sensi del movimento di declinazione. Guardando nell oculare sapremo da quale parte (dell oculare) si trovano i poli. Qualora si preferisca utilizzare una stella verso Ovest, esaminando il disegno, risulta chiaro che, in questo caso, i movimenti di correzione saranno opposti. di cono s inserisse nei pezzi di tubo saldati alle rondelle, le quali erano pressate tra gli stabilizzatori ed il pavimento, dal peso stesso dello strumento che gravava esclusivamente su quei tre punti. Il giorno seguente, la colla aveva fatto presa quel tanto che mi evitava spostamenti delle rondelle, mentre foravo il pavimento per fissarle saldamente, con tre robuste viti e relativi tasselli di plastica. Il metodo di Bigourdan Il primo stazionamento Naturalmente, le correzioni necessarie per rendere l asse polare perfettamente parallelo all asse terrestre, si attuavano esclusivamente con gli stabilizzatori. Prima operazione da fare, era quella di segnare, sulle viti degli stessi, una tacca di riferimento. Una volta messo lo strumento nelle sue in posizione, portai le viti degli stabilizzatori in modo che non urtassero il pavimento durante il trasporto e con le manovelle orientate nello stesso senso. Con un seghetto, intaccai abbondantemente la vite nella parte superiore ed in posizione ben

12 visibile. Quella tacca era il punto di riferimento da cui iniziare a contare i giri di manovella, che mi avrebbero permesso di rimettere in postazione lo strumento in breve tempo. La posizione degli stabilizzatori rispetto allo strumento, formava un triangolo equilatero con un vertice orientato in direzione nord. Naturalmente, lo stabilizzatore a Nord, regolava l altezza dell orientamento dell asse polare (avvitando l altezza aumentava, mentre i due stabilizzatori laterali (Est ed Ovest), modificavano il puntamento rispetto al meridiano locale (variando naturalmente anche l altezza). Seguendo le istruzioni, dedicai una serata alla ricerca della posizione idonea, raggiungendo una precisione insperata, e rilevai, per ogni stabilizzatore, il numero e frazione di giri necessari. Il metodo di Bigourdan (vedi tavole nelle pagine precedenti), a parte le insicurezze iniziali, si era rivelato un sistema ottimo (e, credo, unico) per il posizionamento di uno strumento che non garantiva ancora una perfetta ortogonalità degli assi, di A.R. e declinazione, e nemmeno un sicuro allineamento del centro del tubo con l asse ottico generato dallo specchio principale. Durante le attese, sempre più lunghe, mi cimentai anche nella ricerca dell esatta velocità del meccanismo di Ascensione Retta, registrandola con la manopola predisposta. Lasciai girare lo strumento per oltre mezz ora, senza alcuna correzione, e la stella era sempre presente nell oculare, con qualche spostamento sulla linea di ascensione retta. Alla fine della serata ero veramente soddisfatto, mi accorsi che avevo costruito delle ottime basi, su cui far crescere uno strumento di notevoli prestazioni. Inoltre le vibrazioni del tubo ottico erano, in sostanza, inesistenti e un forte colpo allo strumento, si smorzava nel giro di due o tre secondi. Le prime rivoluzioni La motorizzazione delle correzioni Desideravo continuare nel miglioramento della montatura, e dedicai l impegno successivo alla motorizzazione dei meccanismi di correzione micrometrica. Mi ero procurato due motorini (usati) per il tergicristallo della Panda. Fu molto semplice preparare due supporti per i motorini, facendo in modo che l asse di uscita del movimento del 1 gruppo 2 riduttore 3 4 di giri (6mm), fosse sta- fig. 16 Il motore per correzione micrometriche: 1 Motore con riduttore di giri, 2 Bulloni di fissaggio, 3 Dado lungo, 4 Barra filettata to coassiale con le due barre filettate di identico diametro, che comandavano le correzioni dei due movimenti (vedi fig. 16). Un dado lungo (vedi fig. 12 e relativo testo), univa l asse del riduttore alla barra filettata del movimento relativo. I due motori (12 volt) erano (provvisoriamente) alimentati da un vecchio alimentatore di recupero. E importante che i motorini siano stati del tipo a magneti permanenti, i quali permettono facilmente l inversione della rotazione, semplicemente invertendo la polarità dell'alimentazione. Nonostante siano costruiti per girare esclusivamente in un senso solo, si sono sempre comportati ottimamente, se si esclude una leggera (e giustificata) perdita di potenza in uno dei due sensi, che non comporta alcun problema. La prima pulsantiera di comando Due commutatori con ritorno a zero automatico ed un pulsante con contatti normalmente chiusi, inseriti in una scatoletta idonea, azionavano rispettivamente i motori di correzione e il motore principale di A.R. Quest ultimo permetteva agevolmente di rallentare il movimento in caso di necessità. Non curai molto la costruzione di questo particolare in quanto, come avvenne, sarebbe stato ampiamente modificato. L indicatore della declinazione. Avevo acquistato da tempo, un goniometro del diametro di circa 25 centimetri, in alluminio dello spessore di 1mm circa (lire ). Questi goniometri, sono in vendita nei negozi di attrezzature per officine auto, in quanto sono usati per la messa in fase dei motori. I gradi erano indicati con due scale che, partendo dallo zero, aumentavano il valore sia in senso orario sia antiorario, sino a raggiungere i 90 gradi nei due sensi, per poi diminuire sino a ritornare allo zero nella posizione opposta. Erano le indicazioni che sono utili in astronomia per rilevare la declinazione. Fissai il goniometro sul movimento di declinazione lato boccola in modo che rimanga solidale con il tubo ottico. Un indicatore in posizione facilmente leggibile, fissato alla forcella, permetteva la lettura dei gradi. Un periodo di transizione Gioie e dolori Cominciai ad utilizzare lo strumento molto assiduamente tra il 98 ed il 99, facendo continue modifiche e prove (specie fotografiche), installando: Cercatore Inseguitore Macchina fotografica in posizione fissa con comando elettrico Attacchi per diverse macchine fotografiche in parallelo Ugo Ercolani IL TOTEM - II edizione 11

13 Oculari e duplicatori di focale autocostruiti Contrappesi vari E tanti altri oggetti dei quali, per buona parte, se ne sono perse le tracce. fig. 17 Il periscopio grazie al quale potevo inseguire stando comodamente seduto. Il periscopio Una costruzione perfettamente funzionante e in seguito abbandonata per una soluzione alternativa è stato quello che io chiamavo scherzosamente: il periscopio. Usavo, in quel periodo, un rifrattore Alinari da 110 mm di diametro ed un metro di focale, con la funzione di inseguitore fotografico. Funzione che mi costringeva, spesso, a rimanere in posizioni poco confortevoli, per dei tempi che variavano dai 5 ai 45 minuti, per il controllo dell inseguimento e le necessarie correzioni. Decisi di dedicare un po di tempo alla risoluzione del problema, che risolsi accorciando il tubo ottico dell inseguitore, per portare il fuoco dello strumento in una posizione più esterna. Il prisma enorme dello strumento principale, fu sostituito da uno specchio ellittico (raggio minore 57mm, fabbricazione Zen) ed inserito al posto del focheggiatore dell inseguitore stesso. Il lato libero del prisma accoglieva un breve tubo (8cm), che a sua volta riceveva un nuovo diagonale (da 31.8mm), nel quale trovava posto l oculare con reticolo illuminato usato per l inseguimento. Ambedue i prismi potevano ruotare sui loro attacchi. Questa soluzione mi permetteva di effettuare gli inseguimenti comodamente seduto, potendo orientare l oculare in ogni direzione (vedi fig. 17). 98 e 99: due Natali da nababbo Il Tornio serio Per il Natale del 1998 mi feci un regalo ambito da una vita: un tornio vero. Proprio vero non direi ma dopo un periodo di revisione si comportava proprio bene. La macchina, di costruzione cinese, aveva grandi possibilità: tornio con avanzamento automatico, possibilità di filettare in tutti i passi sia in millimetri sia in pollici, inversione di marcia, un gruppo fresa verticale che utilizzava il carrello del tornio per tenere l oggetto da lavorare, insomma una macchina stupenda che mi permetteva di costruire tanti piccoli particolari. Uno specchio stupendo Il regalo del Natale 1999 non fu da meno: uno specchio di costruzione Zen con diametro di 254mm e focale di 1210mm. E uno specchio stupendo, le cui caratteristiche, ad un anno dall acquisto, rendono il TOTEM uno strumento veramente favoloso. Nonostante la focale non sia ottimale per l osservazione planetaria (la scelta era indirizzata alla fotografia di oggetti del cielo profondo), un perfetto allineamento, mi permette di sfruttare lo strumento anche con fortissimi ingrandimenti (in assenza di turbolenza) con ottimi risultati non raggiunti da strumenti simili. Prepariamoci al nuovo strumento Era il momento di sostituire il tubo ottico. Vi erano buchi da ogni parte, pezzi di oggetti inseriti e tolti, e poi quel truciolare che tiene lo specchio principale Il basamento si comportava molto bene, le varie prove mi permettevano di avere le idee più chiare sugli accessori necessari, l esperienza nelle soluzioni m indicava la strada da seguire senza le indecisioni degli anni trascorsi, ero pronto per ricostruire il TOTEM e migliorare continuamente lo strumento. La cella per lo specchio principale Un lavoro di precisione Il metodo usato per la costruzione della cella di contenimento dello specchio principale è quello chiamato a specchio fisso su cella mobile, con 9 punti di appoggio, disegnato in fig. 18. Ho ricavato la descrizione da un vecchio libro di Paolo Andrenelli edito nel maggio '68. Vediamo il sistema che ho seguito. Ho disegnato, su un pezzo di compensato, un cerchio del diametro di 254mm. (il diametro dello specchio) dividendolo in 12 spicchi uguali attraverso 6 diametri (linee tratteggiate corte). Partendo dal centro O, ho inoltre tracciato due cerchi con raggio uguale ad 1/3 e 2/3 del raggio dello specchio (linee tratteggiate lunghe, 7 e 8). Trovato il punto P (dove s incontrano il diametro verticale con il cerchio con raggio di 2/3), si disegna un nuovo cerchio, con un raggio pari ad 1/3 ed il centro in P. All interno di questo cerchio, si disegnano due raggi a 120 dal diametro verticale, in modo che le tre linee siano a 120 tra loro. Le ultime due linee, incontrano l ultimo cerchio tracciato, nei punti 9 e quindi, partendo dal centro O, si traccia un cerchio che passi per i punti 9 (una linea e due punti, 6). I punti d incontro tra questo cerchio e i diametri laterali, indicano dove devono trovarsi due dei tre punti di appoggio dello specchio, mentre il terzo punto, si trova sul cerchio più piccolo e sul diametro verticale. Tutti questi punti sono indicati con il numero 1. Questo mi ha permesso di costruire, con piattina saldata da 30 x 5 mm, tre particolari indicati nella figura con il numero 10 facendo dei fori, non passanti del diametro di 5mm, per inserire 3 sfere di acciaio e saldate a stagno, per ogni 12 Ugo Ercolani - IL TOTEM - II edizione

14 O fig Il metodo usato per la preparazione della cella per lo specchio principale. La descrizione è nel testo. supporto, su cui dovrà appoggiarsi lo specchio principale. Ogni supporto, inoltre è stato forato con una punta da 8mm, per inserire e saldare un tondino, che ha la funzione di evitare spostamenti laterali dei supporti (numero 4). Il particolare indicato con il numero 11, del quale sono stati costruiti 3 esemplari e saldati tra loro a 120 gradi sulla rondella centrale, diventerà la parte fissa del supporto. Il punto 2 riceve una sfera con lo stesso metodo usato in precedenza, mentre sono indicati con il numero 3, i due fori da 8mm nei quali s inseriranno i due tondini, precedentemente saldati alle parti mobili del supporto. Il foro 5, dietro al quale sarà saldato un dado da 6mm, riceverà le tre colonnine di regolazione dello specchio principale. Sei blocchetti a sezione quadra da 5mm saldati ai lati dei tre raggi del supporto, guideranno gli spostamenti, che potranno avvenire e- sclusivamente nei due sensi dell asse ottico. Termina la preparazione, tre piattine lunghe 5cm (fig. 19 part. 6), saldate perpendicolarmente al supporto, che accoglieranno le viti di regolazione laterale dello specchio (con un gioco di almeno 2 decimi di millimetro!) e le squadrette superiori di sicurezza (ricoperte da 1 P un piccolo feltro e tenute alla distanza di 0,5mm dallo specchio, Fig.19 - part.5). Sei piccoli fori, in posizione idonea, permetteranno l installazione di tre robuste molle (fig.19 part. 4) che evitano la presenza di giochi. 5 L acquisto del nuovo tubo Una scelta scontata Durante la lavorazione del supporto per lo specchio, andai a Ceva per acquistare un nuovo tubo ottico. La scelta del materiale per questa costruzione non mi lasciava dubbi: comprai un nuovo, liscio, bianco, non ossidabile, robusto, facilmente lavorabile e versatile tubo per fognature, in materiale plastico, del diametro di 315mm e lungo 1130mm, la parte terminale del quale, aveva un diametro superiore idoneo per ricevere, come tutti i tubi per fognature che si rispettano, un altro tubo con lo stesso diametro. Da questo lato, ho deciso di installare la cella per lo specchio che, di conseguenza, ha un diametro e- sterno di 315mm. La regolazione dello specchio principale Una soluzione inusuale ma comodissima, è stata adottata per la posizione delle tre viti di regolazione dello specchio principale. In tutti gli strumenti, credo, i comandi di regolazione dello specchio, sono situati nella parte posteriore del tubo ottico, cioè nei pressi dello specchio, rendendo difficoltosa la registrazione in quanto ogni controllo è fatto dall altro lato, sia attraverso gli oculari, sia osservando le ottiche dal davanti. 8 8 fig Assemblaggio: 1-Tubo ottico. 2 Staffa di guida. 3 Barra filettata per regolazione specchio. 4 Molla di trazione tra la staffa di guida ed il supporto dello specchio. 5 Squadretta di sicurezza. 6 Supporto per squadretta di sicurezza e regolazione laterale specchio. 7 Specchio principale 8 Sfere di appoggio specchio. 9 Supporto mobile di appoggio specchio. 10 supporto fisso per specchio. 11 Sfera di appoggio supporto mobile. 12 Dado da 6mm saldato al supporto fisso. 13 Barre quadre di guida tra supporto fisso e staffe di guida. Ugo Ercolani IL TOTEM - II edizione 13

15 Di conseguenza, ci si trova costretti a osservare nell oculare il problema riscontrato, abbandonare la visione per andare dietro a ruotare una delle viti, tornare all oculare per vedere i risultati, tornare a correggere, vedere, correggere, vedere e alla fine si decide: Mah! Meglio di così In figura 19 part. 3, è disegnata una delle tre viti di regolazione che provengono dalla parte anteriore del tubo ottico, le viti sono tre barre filettate da 6mm con lunghezza idonea per arrivare all esterno del tubo, lato oculari, da dove è possibile osservare e correggere contemporaneamente. Le viti di regolazione hanno inoltre il compito di registrare la messa a fuoco della macchina fotografica, come spiegherò in seguito. 14 Lo specchio secondario Specchio principale Asse ottico Centro specchio secondario Tubo ottico Fuoco dello strumento fig. 20 Il motivo per cui lo specchio diagonale si trova in posizione eccentrica (vedi testo). Un idea fissa Nonostante le deludenti esperienze della soluzione precedente, decisi di perfezionare il meccanismo di rotazione dello specchio secondario. Era un impresa ardua ma di possibile attuazione e la complicità del nuovo tornio mi dava la certezza di riuscire. La raggiera di supporto Avevo adocchiato da tempo, la testa del cavalletto, con montatura altazimutale, del vecchio Alinari: un cilindro di alluminio del diametro di circa 4cm, alto circa 6cm, con tre robuste alette laterali (10mm di spessore), alle quali erano fissate le tre gambe. Ricordate il supporto per mensole che usai per la correzione di declinazione? (fig. 10). Quel supporto, in origine, riceveva delle robuste staffe con uno spessore di 2mm ed una larghezza variabile tra i 30mm (lato muro) e i 12mm (lato e- sterno), che avevano il compito di sorreggere le tavole. Tre di queste staffe, diventarono i tre supporti per lo specchio secondario. Il materiale necessario Due piccoli cuscinetti con foro interno da 7mm, viti con testa a brugola e grani da 4mm, un cilindro di alluminio da 60mm di diametro, una molla, Tubo ottico Distanza dal tubo ottico Lato oculare Distanza dal tubo ottico lato opposto Ugo Ercolani - IL TOTEM - II edizione una sfera ecc. Avevo tutto e potevo iniziare l impegnativa costruzione. Anzi no, era il momento di farsi Il progetto Occorre, a questo punto ricordare che, in configurazione Newton, quasi mai il centro dello specchio diagonale si trova al centro del tubo ottico. Un disegno, con dimensioni anormali (molto accorciato), spero, ne spiegherà il motivo (vedi fig. 20). Il fascio di luce, proveniente dallo specchio principale, incontra lo specchio secondario inizialmente nella parte dello stesso più vicina allo specchio principale, nel momento in cui il fascio di luce ha un diametro maggiore. Il lato opposto della stessa luce incontra lo specchietto in posizione più lontana dallo specchio principale dove, di conseguenza, la luce sarà concentrata in un area minore. Questa condizione obbliga il costruttore a mettere il centro dello specchio secondario più lontano dall oculare rispetto all asse ottico dello strumento. Di quanto? Non è importante saperlo se per la costruzione del supporto si usa la tecnica qui descritta. Dall esame del disegno è chiaro che i raggi marginali, che formano un cono, si riuniscono in un punto, in mancanza dello specchietto, che si trova ad una distanza dal centro dello specchio pari alla focale dello stesso. E altresì chiaro che, se si costruisce un cono con la base uguale allo specchio e l altezza identica alla focale, avremo la giusta inclinazione perché, una volta sezionato con un inclinazione di 45 gradi rispetto all asse, l ellisse risultante avrà le caratteristiche desiderate. Naturalmente il cono va sezionato nel punto in cui il raggio minore dell ellisse risultante è uguale al raggio minore dello specchio secondario. Se noi tagliamo la punta del cono in una posizione che non comprenda l ellisse appena generato, avremo un cerchio con il centro esattamente nell asse ottico, e l ellisse di supporto dello specchio decentrato nella giusta misura. Vediamo di tradurre in pratica tutti questi discorsi senza usare termini matematici che non conosco. Nessuno pensa di utilizzare un cono enorme, per prenderne solo un pezzetto vicino alla punta, di conseguenza, costruiamo un tronco di cono con le caratteristiche idonee per essere utilizzato. Il tronco di cono deve essere preparato al tornio. Unica domanda: con quale inclinazione rispetto all asse di rotazione?

16 Illustro il metodo da me usato e confermato con seni, coseni, tangenti e bustarelle da Vittorio, per il quale la matematica non ha segreti. fig. 21 metodo di costruzione del supporto per lo specchio diagonale Lo specchio principale ha un diametro di 254mm ed una focale di 1210mm. Trovando la circonferenza di un cerchio con raggio uguale alla focale, posso sapere quanti diametri dello specchio stanno nella circonferenza. Saputo questo, non mi rimane altro che dividere 360 (contenuti in un cerchio) per il numero dei diametri trovato, di conseguenza sarò a conoscenza dell angolo del vertice del cono. Dividendo per 2, trovo l angolo esistente tra l asse di rotazione e la superficie esterna. Vediamo che cosa succede: Circonferenza del cerchio risultante = mm 1210X 6,28318= Quante volte il diametro dello specchio sta nella circonferenza = 7602/254= 29,93 Ampiezza in gradi del vertice del cono = 360 / 29,93 = 12,02 Angolo tra asse di rotazione e superficie esterna del tronco di cono = 12,02 / 2= 6,01 Per la costruzione del tronco di cono ho usato il tornio con il carrello ruotato di 6 gradi. fig. 22 Blocco con molla e sfera Una macchina meravigliosa La costruzione del supporto a 45 gradi dello specchio secondario era, per le mie capacità di tornitore, un avventura molto impegnativa. Il primo lavoro da fare, ed anche il più semplice, era preparare il tronco di cono che risolsi forando con una punta da centri una delle due estremità del cilindro da 60mm di diametro. Afferrata con il mandrino l altra estremità ed inserita la contropunta nel foro appena fatto, ruotai il carrello della torretta con un inclinazione di sei gradi. Diverse passate con quest angolazione costruirono il tronco di cono. Per fare il primo taglio, dopo aver tolto il portautensili, fissai saldamente al piano della torretta, ruotato a 45, il pezzo da lavorare (fig. 21). Inserita nel mandrino una sega circolare con denti riportati in materiale duro, feci girare il mandrino Vite che tira Vite che spinge fig. 23 Soluzione tira e spingi per regolazione specchio secondario. a 40 giri il minuto, a- vanzando molto lentamente, sino al taglio totale. Un lavoro stupendo, osservando la superficie tagliata, liscia e brillante pensai: forse lo specchio non serve Occorre ricordare che, in precedenza, avevo aggiunto al riduttore di giri del tornio, due nuove pulegge che mi permettevano un così ridotto numero di giri. Il tornio è proprio una macchina meravigliosa. Chi ben comincia Dopo aver fatto il taglio perpendicolare con il pezzo messo a sbalzo sul mandrino, il supporto era pronto. Tre fori (fig. 23 e 24) filettati per viti da 4mm a 120 tra loro, permettevano il fissaggio al disco di supporto, ricavato dallo stesso cilindro, forato al centro, per ricevere l asse di rotazione. Sei fori, dei quali tre filettati, permettevano la regolazione dello specchio con il meccanismo del tira e spingi, e due fori filettati perpendicolari all asse, accoglievano due grani di fissaggio del complesso all asse di rotazione dello specchio. L asse, in acciaio del diametro di 7mm, ruota su due cuscinetti inseriti nella vecchia montatura Alinari, opportunamente ridotta al diametro esterno delle alette a 55mm e tornita all interno. Un foro non passante da 6mm, parallelo all asse, fig. 24 Soluzione tira e spingi vista dall alto nell ex montatura (fig. 22) per ricevere una molla ed una sfera di identico diametro, servono per il sistema di arresto in posizione i- donea della rotazione. Termina la serie, l inserimento di un nuovo disco, con foro centrale per l asse, in una faccia del quale ho fatto quattro fori profondi circa 2mm nei quali la sfera s inserisce arrestando la rotazione che, con un piccolo sforzo, può essere ripresa. È importantissimo che la sfera non abbia alcun gioco all interno della sua sede con molla, per centrare perfettamente la sua posizione che deve essere precisa. I fori, tre dei quali a 120 e uno intermedio, sono stati segnati con un piccolo trucco. Montando il pezzo da forare sul mandrino del tornio, ho inserito un asta metallica tra una delle tre pinze ed il basamento, segnando il primo Ugo Ercolani IL TOTEM - II edizione 15

17 foro con l utensile. Facendo la stessa operazione con le altre due pinze, ho potuto segnare la posizione dei tre fori a 120. Il quarto foro si trova a 90 da uno e 30 dall altro. Fatto questo ho messo insieme il tutto, vedi fig. 25. I tre supporti per mensole, opportunamente piegati e forati, hanno trovato posto nelle tre alette dell ex montatura. Tre squadrette sagomate, fissate su fori filettati, trattengono in posizione lo specchio diagonale (con un gioco impercettibile ma molto importante). Molla con sfera Supporti del gruppo Piastra con tira e spingi Piani regolabili Supporto per specchio Metodo di fissaggio al tubo ottico Il campo di piena luce Lo specchio diagonale, che devia l immagine verso l esterno del tubo, è preferibile che sia più piccolo possibile ma non bisogna accontentarsi che tutti i raggi in partenza dallo specchio principale raggiungano il fuoco. Occorre che l immagine creata dall obiettivo abbia la massima luminosità in tutto il campo utilizzato dalla pellicola. In parole povere, mettendo in sede la macchina fotografica con il portapellicole aperto ed avvicinando l occhio alla finestrella, dobbiamo vedere interamente e da tutte le posizioni, angoli compresi, lo specchio principale riflesso nel secondario. Inoltre, puntando lo strumento di giorno verso il cielo e osservando attraverso la sede del portafig Assemblaggio ed installazione sul tubo del gruppo per specchio secondario. Alcuni studi Il fuoco è un punto, però I disegni che si trovano nei testi, e anche questo non fa differenza, fanno pensare che l unica cosa importante sia che tutta la luce che colpisce lo specchio sia raccolta in un punto. Il metodo utilizzato negli schemi indica solamente il punto, sull asse ottico, dove si trova il fuoco. In effetti, l immagine reale creata dall obiettivo dello strumento, ha un campo molto ampio che si trova su una superficie (piana, concava o convessa e perpendicolare all asse ottico), che passa per il fuoco. La qualità di detta immagine, perfetta sull asse ottico, peggiora in modo fastidioso, allontanandosi da esso, a causa del coma e d altre aberrazioni meno influenti. Un oculare utilizza in media un cerchio dell immagine con un diametro che varia tra i 4mm (forti ingrandimenti) ed i 25mm (deboli ingrandimenti), di conseguenza è importantissimo, per avere la migliore qualità dell immagine, che l asse ottico incontri l oculare esattamente al centro. Manopola di rotazione specchio Ex montatura Alinari La stessa situazione, naturalmente, si trova con l uso del CCD, le cui dimensioni, normalmente, sono inferiori al centimetro quadrato. E la macchina fotografica? Lo stesso problema nasce nel momento in cui desideriamo fotografare al fuoco diretto del nostro telescopio. Che dimensione utilizziamo dell immagine reale creata dall obiettivo? Naturalmente la superficie della pellicola che si trova sul piano focale dello strumento corrisponde alle dimensioni (nel mio caso e in tanti altri) di un rettangolo di 24X36mm. Questa superficie molto grande, farà risaltare, specialmente in strumenti particolarmente luminosi, un coma notevole sulle stelle lontane dal centro della foto, per evitare il quale non esistono toccasana. Inoltre è importante che, per l utilizzo fotografico dei telescopi, tutta la lastra fotografica riceva la stessa quantità di luce in ogni suo punto, di conseguenza è importante esaminare il percorso della luce in prossimità di: tubo ottico, diaframmi, specchi diagonali, eventuali focheggiatori ecc. 2 3 fig. 26 Dimostrazione per cui sia i diaframmi (1), sia lo specchio secondario (2), devono essere adeguati alla dimensione del piano focale utilizzato (3). I tre diversi raggi, linea tratteggiata al fuoco, tratto e punto all esterno e tratto e due punti all interno formano l immagine reale. Nel disegno s'ipotizza la mancanza dello specchio diagonale (2 tratteggiato) Ugo Ercolani - IL TOTEM - II edizione

18 pellicole, lo specchio principale deve apparire tutto illuminato e non si dovrebbe scorgere alcun particolare dello strumento (escluso naturalmente lo specchio diagonale e i relativi supporti). Solo questa condizione evita il formarsi sia di vignettature nella fotografia sia di quelle brutte macchie di luce diffusa al centro delle foto. Per raggiungere quest obiettivo, occorre che il diametro del tubo ottico sia maggiore dello specchio principale, e che lo specchio secondario sia più grande rispetto a quello che si potrebbe dedurre, osservando i disegni normalmente utilizzati (vedi differenza tra fig. 20 e fig. 26). La condizione più favorevole si ottiene, inoltre, avvicinando il più possibile la macchina fotografica al tubo ottico, per avere lo specchio diagonale alla minima distanza dal fuoco e, di conseguenza di dimensioni inferiori. Circolava in quel periodo, presso l associazione di cui facevo parte, l idea di costruire un laser per la centratura degli strumenti ottici. Il progetto consigliatomi prevedeva l utilizzo di quei laser-giocattoli che tanti bambini indirizzavano nelle serate estive verso i coetanei e venduti, per lire, sui banchetti dei commercianti cinesi. Dopo l acquisto, inserii il piccolo cilindro all interno di un tubo con il diametro esterno di 35mm, ridotto nell estremità anteriore, a mm 31.7 in modo che possa entrare, senza giochi, nelle sedi degli oculari. Sei viti ne permettevano il saldo fissaggio e una perfetta possibilità di registro, mentre una settima, tutte le viti erano da 4mm, aveva la funzione di premere, se avvitata, il pulsante d accensione del laser. Quale macchina fotografica? Non tutte le fotocamere sono adatte per essere inserite al fuoco diretto di un telescopio. La mia precedente esperienza con una Zenith, le cui foto erano tutte vignettate su due lati, mi costrinse alla ricerca di una macchina che evitasse alcune condizioni. Qualsiasi obiettivo, nato per essere inserito in una macchina reflex, ha l ultima lente, quella più vicino alla pellicola, di dimensioni più piccole della superficie da impressionare. Questo fa dedurre che il cono di luce che raggiunge la pellicola ha il vertice lato obiettivo. Nel nostro caso, invece, il cono di luce ha il vertice dal lato del materiale sensibile, di conseguenza occorre che non vi siano ostacoli (specchietto ribaltabile, innesto a baionetta, ecc.), nella traiettoria della luce. Questo problema è stato risolto con l utilizzo di una Pentax K1000, la quale, ha l attacco a baionetta con un diametro superiore ad altre, attraverso il quale la luce proveniente dallo specchio principale non incontra alcun ostacolo. Il laser I cinesi: un grande aiuto La regolazione Il raggio doveva fuoriuscire dall ugello centrale e proseguire perfettamente sull asse ottico del tubo oculare di conseguenza era necessario allineare questo importante strumento. Posai perciò un vetro piuttosto spesso sul piano del tavolo di cucina, e, tenendo la parte del cilindro ridotta al diametro degli oculari appoggiata al vetro, osservavo il puntino luminoso che si proiettava sul muro, dove avevo appeso un foglio di carta con alcune linee orizzontali. Facendo attraversare una lente dal raggio, proiettavo sullo schermo un immagine molto ingrandita dello stesso, con questo sistema potevo facilmente osservare la migliore centratura rispetto all ugello di uscita. Un immagine perfettamente circolare con i bordi nitidi e luminosità uniforme mi dava la certezza che stavo sfruttando esclusivamente la luce mifig. 27 Differenza dei risultati tra un obiettivo tradizionale (2), e la fotocamera utilizzata al fuoco diretto: nel secondo caso lo specchio ribaltabile (1) ed il corpo della macchina (4), non permettono una corretta esposizione in tutta la superficie della pellicola (3). Il piano di cottura a gas Un importante modifica, rispetto al progetto iniziale, era caratterizzata dalla chiusura, nella parte anteriore del tubo, con un dischetto il quale aveva un foro filettato al centro. Tra i miei recuperi avevo una serie di ugelli per piani di cottura alimentati a gas che erano forniti dal costruttore per un eventuale alimentazione a GPL Il diametro interno di questi ugelli varia da 36 a 98 centesimi di millimetro (gli ugelli hanno un numero stampigliato che ne indica l apertura), mentre all esterno, la forma esagonale si riduce in una vite idonea alla filettatura fatta al centro del dischetto (mm6 MA). La possibilità di sostituire gli ugelli, mi permetteva di decidere il diametro del raggio laser da inviare alle ottiche da allineare, contemporaneamente questa soluzione mi dava la certezza che il raggio partiva esattamente dal centro della sede dell oculare. Ugo Ercolani IL TOTEM - II edizione 17

19 gliore. Contemporaneamente dovevo fare in modo che, facendo ruotare il cilindro sul piano di vetro, il raggio che colpiva il foglio non si spostasse in altezza (in questo caso senza la lente). Perciò le tre viti anteriori erano usate per trovare la luce migliore mentre quelle posteriori registravano la direzione del laser. Il metodo descritto fu poi messo alla prova, nella serata, proiettando il raggio attraverso un rifrattore su un muro posto a circa trecento metri di distanza. Osservando, con un altro strumento, la luce, che aveva un diametro stimato di 10 cm, mi accertai, come avvenne, che la rotazione del laser nella sede dell oculare non influiva minimamente sulla posizione del disco proiettato. Questo mi diede la certezza di un perfetto allineamento del nuovo strumento fig. 28 Il laser (1) inserito nella sua cella e fissato dalle sei viti (2), la vite (3) preme il pulsante (5) per l accensione e l ugello (4) limita il diametro del raggio di luce. L alimentazione esterna Arrivato al termine di queste prove mi accorsi che le pile erano completamente scariche. Eliminai le pile che si trovavano all interno della custodia ed estrassi due cavetti per un alimentazione esterna. Utilizzai per questo scopo una pila da 4,5 volt, quelle piatte da torcia, inserita in un apposita borsa che poteva contenere anche lo strumento. Preparazione del tubo ottico Gli attrezzi da muratore: la bolla ed il filo a piombo Non avevo molta fiducia che il tubo fosse stato tagliato su di un piano perfettamente perpendicolare alle pareti dello stesso, cosa poco importante per il funzionamento dello strumento, ma importantissimo per la ricerca delle posizioni di fissaggio degli specchi e degli oculari. In un cilindro senza alcun riferimento, non è facile segnare una linea sul lato esterno con la certezza che sia parallela all asse dello stesso. Per il metodo che ho ritenuto di adottare, era necessario avere un piano, un tavolo di cucina, reso perfettamente orizzontale con l uso della bolla e di piccoli spessori sotto le gambe. Fatto ciò ho fissato il filo a piombo all estremità di un bastoncino posandolo nella parte superiore del tubo curando che il peso si trovasse a circa un centimetro dal piano del tavolo. Ugo Ercolani - IL TOTEM - II edizione Con il calibro e piccoli spessori di cartoncino resi il tubo perfettamente verticale, controllando da ogni lato. Con un pennarello posato sul piano del tavolo e trascinato attorno al tubo, segnai una circonferenza di riferimento e con il compasso, usandolo nella parte superiore del tubo, segnai sei punti, equidistanti tra loro, con le punte alla distanza equivalente al raggio del tubo stesso. Tracciai con il filo a piombo sei linee verticali poste a 60 gradi tra loro che segnavano la posizione di fissaggio dell asse di declinazione, di oculari, macchina fotografica, specchio principale e secondario ed altri ammennicoli. Una curiosità dovuta: il tubo per fognature da me usato, aveva un errore sulla perpendicolarità del taglio, corretto con uno spessore inferiore a mezzo millimetro! Alcuni studi sulla posizione dei fori Era mia intenzione, per le fotografie al fuoco diretto, di fissare la macchina fotografica, questa volta sicuramente reflex, direttamente al tubo ottico, con l attacco a baionetta classico delle macchine con obiettivo intercambiabile. Avendo la focale dello specchio principale, la dimensione totale della cella con specchio ed il diametro del tubo, volevo ricavare a quale distanza dallo specchio dovevo installare la fotocamera e, di conseguenza, gli oculari. Il piano focale della macchina si trova circa a 40mm dalla battuta di innesto. E prevedibile uno spessore di circa 10mm per la piastra di fissaggio. Il raggio del tubo è di 157mm e lo spazio occupato dal gruppo cella + specchio principale è di 60mm. La cella dello specchio può scorrere, grazie al sistema di regolazione, per circa 80mm e lo specchio ha una focale, dichiarata dal costruttore, di 1210mm. Era preferibile che la posizione della cella fosse stata a circa un centimetro dall estremità del tubo. A questo punto non mi restava che fare le relative somme e sottrazioni per sapere a che distanza dalla parte terminale del tubo dovevo fare i fori. Perciò: Focale specchio principale = mm1210 Piano d ingombro inferiore della cella = mm 10 Distanza della superficie riflettente dal piano della cella = mm 60 Distanza della pellicola dal piano d'appoggio = mm 40 Spazio occupato dalla flangia di fissaggio = mm 10 Raggio del tubo ottico = mm 157

20 Da ciò deduco che il fuoco si trova a = 1280mm dal bordo inferiore del tubo. Calcoliamo ora il tratto dove la luce, a causa dello specchio diagonale, transita perpendicolarmente all asse ottico che risulta dalla somma di: Distanza della pellicola dal piano di appoggio = mm 40 Spazio occupato dalla flangia di fissaggio = mm 10 Raggio del tubo ottico = mm 157 Totale mm 207 Non mi resta che sottrarre dalla distanza del bordo inferiore del tubo il valore appena trovato: mm = mm 1073 Questa è la distanza del centro della macchina fotografica (e degli oculari) dal bordo inferiore del tubo ottico. fig. 29 La flangia portaoculari e la boccola filettata. Le flangie Dovevo costruire quattro flangie d accoppiamento tra oculari, o macchina fotografica, ed il tubo ottico. Utilizzai, per questo scopo, quattro robuste piastre da 100 x 100 mm, ricavate da un pezzo d alluminio dello spessore di mm5. Una volta strette nella morsa, ne piegai tre, a colpi di martello, fino a far loro raggiungere esattamente la curvatura del tubo. La quarta, che serviva per l'attacco della fotocamera la utilizzai piana. Feci quattro fori da 5,5mm agli angoli di ogni quadrato, per il fissaggio al tubo ottico. In precedenza, per un altro lavoro, avevo costruito una robusta flangia di acciaio, del diametro di circa 150mm e spessore di 12mm, con ampio foro centrale idoneo per l inserimento sul mandrino del tornio. Fatti quattro fori sulla flangia d'acciaio, corrispondenti con quelli esistenti sulle quattro flangie d'alluminio e, con bulloncini idonei, potei fissare, fig. 30 Inserimento del portaoculare nella una alla volta, flangia. le flangie degli oculari alla flangia di supsupporto. In questo modo, con il tornio, potevo lavorare i quattro pezzi, nella zona centrale, per inserire i focheggiatori o l attacco rapido della fotocamera, in base alle scelte fatte. Potevo perciò tornire, ridurre, spianare e filettare ognuno dei particolari, già curvati, secondo le esigenze di lavorazione. I focheggiatori Preparate le flangie, dovevo occuparmi della costruzione di due focheggiatori. Utilizzai due tubi d'alluminio, lunghi circa 40mm, con il diametro esterno di 50mm e l interno di 45mm, che filettai completamente all interno e per 10mm all esterno. Con lo stesso diametro e passo, ho forato e filettato due delle flangie in precedenza preparate, per fissare perpendicolarmente il tubo alla flangia stessa (vedi fig. 29). Costruii allora due tubi, lunghi circa 80mm, con foro interno da 31,8mm, per l inserimento degli oculari, filettati esternamente, in modo da avvitarsi senza giochi e senza attriti, nei due tubi costruiti in precedenza per la messa a fuoco (vedi fig. 30). Una battuta di maggior diametro, lunga circa 10mm, non filettata, riceveva due fori su due raggi posti a 120 gradi tra loro, filettati per viti da 5mm, che avevano la funzione di bloccare gli oculari nella propria sede. I due focheggiatori, dopo idonea pulizia e lubrificazione, furono riuniti e messi da parte nell attesa delle operazioni d'installazione. L oculare panoramico fig. 31 L oculare panoramico costruito con gli obiettivi di una telecamera e di una cinepresa. La terza flangia fu tornita per ricevere uno splendido oculare autocostruito, composto di due doppietti ricavati da vecchi obiettivi recuperati da una telecamera e da una cinepresa. Diverse prove effettuate sul vecchio strumento, mi permisero di costruire l oculare, montando i due obiettivi con il lato anteriore delle ottiche (la parte della lente con maggior curvatura), orientati l uno verso l altro e molto vicini tra loro. Il diametro della lente di campo è di circa 50mm mentre la lente rivolta all occhio ha un diametro di35mm. Poiché ho preferito non diaframmare l ottica di Ugo Ercolani IL TOTEM - II edizione 19

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