QUANDO IL PICCOLO VINCE

Perché se il seeing è pessimo è meglio dimenticare i grossi strumenti. Gennaio 2015.

Sfondo di questo scritto è la rovinosa situazione di seeing che imperversa, da quasi un mese, sulla mia postazione milanese. Si tratta di una riflessione che ciclicamente si ripresenta ed è quindi foriera di considerazioni valide anche nel lungo periodo.

Indipendente dalle mode, il cattivo seeing è sovente protagonista delle notti invernali cittadine caratterizzate da condizioni di scambio termico costante e convulso tra terra e cielo. Benché alcuni irriducibili amanti della competizione si affannino ad asserire che sia sempre utile usare lo strumento con il maggior diametro è proprio in questi momenti che, lontani dai virtuosismi di Aberrator e software simili, ci si accorge di quanto avvilente sia mettersi all’oculare di telescopi "importanti".

Tempo fa avrei dovuto vendere una montatura equatoriale piuttosto rara ad un amico di Ivrea ma le occasioni per incontrarsi hanno latitato negli ultimi mesi e così abbiamo deciso di rinunciare alla compravendita in attesa, magari, di ritrovarci in occasione di qualche raduno. Mi sono così trovato a riesumare la Mizar RV-85 (si veda articolo su questo sito) precedentemente imballata e pensarla a servizio di uno strumentino “grab and go”, in vista di una qualche escursione puramente visuale in compagnia di amici. Per treppiedi ne ho adattato uno ligneo del mio vecchissimo Revue 60 (treppiedi molto ben realizzato) e come ottica ho scelto un Vixen tripletto da 70 millimetri di apertura e 600 di focale (anche anch’esso recensito in un test dedicato su questo sito).

Poiché il set-up finale mi è piaciuto molto ho deciso di portarlo sotto il cielo, dove un vento terrificante spazzava l’aria e le piante in un turbinio di foglie e polvere fredda.

I soli 70 millimetri del piccolo Vixen mi hanno però permesso visioni molto appaganti dell’ammasso delle Pleiadi (con ingrandimenti tra i 20x e i 60x) e anche un test sulla brillante Capella. Per pura curiosità ho installato anche il blasonato e ricercatissimo rifrattore Takahashi FCT-150 (una bestia da oltre 10.000 euro con obiettivo tripletto alla fluorite naturale) sulla russa Alter D-6 e colonna fissa.

Pari ingrandimenti, oculari di identico schema ottico e marca, medesimo oggetto stellare: Capella. 

A 200x (oculare PrimaLuceLab da 3mm.) il Vixen 70/600 tripletto mostrava disco di Airy tendenzialmente perfetto (solo a momenti lievemente modificato dal seeing) e un quasi primo anello di diffrazione che “andava e veniva”, sfumandosi a tratti. Allo stesso potere (oculare PrimaLuceLab da 5mm.) il Takahashi FCT-150 mostrava un “macello”... In una Babele di luce confusa appariva di tanto in tanto il disco di Airy e gli anelli di diffrazione erano perennemente trasformati in una omlette mal cotta.

Nessun modello teorico al mondo avrebbe potuto farmi scegliere di proseguire l’osservazione attraverso il grosso rifrattore da 6 pollici rinunciando al piccolo 2,7 pollici che offriva molto di più in quanto a definizione e pulizia di immagine.

E’ quindi sempre vero l’adagio “big is better?”. Dipende.. quando il seeing è cattivo è meglio un telescopio di modeste dimensioni e di ottima correzione. 

Al termine della serata, comodamente seduto all’oculare del Vixen da 70 millimetri, guardavo la sagoma del grosso Takahashi FCT-150 pensando a quali fantasmagoriche immagini avrei avuto accesso con un dobson in legno da mezzo metro...

Essendo quello abbozzato tema interessante e spinoso, rimando il lettore ad una trattazione matematica del problema che indica bene quanto esposto e i limiti all'interno dei quali le piccole aperture funzionano meglio di quelle grandi. 

Sotto al link un estratto dell'articolo.

FIGURE 77: Illustration of a point source (stellar) image degradation caused by atmospheric turbulence (linear pattern size, identical f-ratio). Left column shows best possible average seeing error in 2 arc seconds seeing (r0~70mm @ 550nm) for four aperture sizes. The errors are generated from Eq. 53-54, with 2" aperture having only the roughness component (Eq. 54), and larger apertures having tilt component added at a rate of 20% for every next level of the aperture size, as a rough approximation of its increasing contribution to the total visual error (the way it is handled by the human eye is pretty much uncharted territory). Columns to the right show the possible range of error fluctuation, between half and double the average error. Best possible average RMS error is approximately 0.05, 0.1, 0.2 and 0.4 wave, from top to bottom (the effect would be identical if the aperture was kept constant, and r0 reduced). The 2" aperture is little affected most of the time;  4" is already mainly below "diffraction-limited", while 8" has very little chance of ever reaching it, even for briefly. The 16" is, evidently, affected the most; D/ro ratio for its x2 error level is over 10, resulting in clearly developed speckle structure (magnification shown is over 1000x per inch of aperture, or roughly 10 to 50 times over the practical limits for 2"-16" aperture range, respectively. Also, since the angular blur size is inverse to the aperture size, the x2 blur in the 16" and 2" aperture are roughly of similar size angularly).

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