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domenica 28 maggio 2017

[Guida]: Come Osservare la Stazione Spaziale Internazionale!

Tutti conosciamo la Stazione Spaziale Internazionale (International Space Station - ISS): è una stazione spaziale, dedicata alla ricerca scientifica, che si trova in orbita terrestre bassa, gestita come progetto congiunto da cinque diverse agenzie spaziali. 

Viene mantenuta ad un'orbita compresa tra i 278 km e i 460 km di altitudine e viaggia a una velocità media di 27743,8 km/h, completando 15,7 orbite (15/16 albe e tramonti) al giorno, in poco più di 90 minuti ad orbita. È abitata continuativamente dal 2 novembre 2000 e l'equipaggio, da allora, è stato sostituito più volte, variando da due a nove astronauti o cosmonauti. Qui la vediamo fotografata dallo Space Shuttle nella sua configurazione attuale, e proprio le sue dimensioni la rendono facilmente osservabile anche da terra, quando si presentano le occasioni giuste.


Ma, le domande alle quali vogliamo rispondere con questa guida sono: "Se non l'ho mai vista, cosa posso aspettarmi di osservare nel cielo? E cosa devo guardare con precisione?"

Cosa si Vede?

La Stazione Spaziale Internazionale, nei suoi transiti migliori, arriva ad una luminosità che può superare anche quella di Giove! E dopo la Luna e Venere, è l'oggetto più luminoso del cielo notturno: la sua magnitudine al culmine del transito varia da circa +1 ad oltre -4, con la regola, per le magnitudini, che più si va verso i valori negativi e più un'oggetto celeste (stella, satellite, pianeta) sarà luminoso nel cielo. Per la ISS se siamo sullo 0 occorrerà un cielo mediamente scuro per apprezzarla, ma se siamo sul -3, si riuscirà a vedere dal centro delle città più grandi senza problemi. Ma, giustamente, se non la si è mai osservata, non si sa cosa guardare con precisione, e si rischia di non vederla proprio!



Questa foto, scattata dall'autore del blog da Pisa, mostra cosa si osserva in una lunga esposizione: una linea che percorre il cielo, a volte per tutta la volta celeste, a volte interrompendosi lungo il cammino, in quanto entra nel cono d'ombra del nostro pianeta.

Naturalmente quando la andremo ad osservare con i nostri occhi, non vedremo una linea continua, ma un punto luminoso che si sposta abbastanza rapidamente (la media è di circa 7 minuti da orizzonte ad orizzonte, e quando è vicina al culmine si muove di circa 1 grado al secondo, equivalente a 2 diametri solari o lunari) nel cielo.

Immaginate una stella che non brilla e che si sposta, oppure un aereo che però non lampeggia, ma risplende di una luce fissa e bianca. Il seguente video, registrato da Michele Magni, a Milano, mostra chiaramente cosa si può osservare ad occhio nudo, ed è l'esempio perfetto per chi vuole individuarla per la prima volta.


La ISS non è purtroppo visibile di giorno, dato che la sua luminosità massima viene sempre ingolfata dalla luce del Sole, in ogni caso. Tuttavia, c'è una occasione nella quale è possibile osservarla: quando la stessa transita di fronte al disco solare o lunare!

In questi casi, possiamo vedere la sua silhouette stagliarsi nettamente, come un'ombra ben definita, sulla superficie di entrambi gli oggetti, come è possibile vedere in questa o in questa foto, ad opera di Thierry Legault.

Una guida dell'autore su come catturare questi particolari transiti si puó trovare su questo stesso Blog a questo indirizzo.

Altre domande che possono sorgere sono: "Perchè non la si vede transitare sempre nella stessa porzione di cielo? O perchè quando transita sull'Italia a volte non riusciamo ad avvistarla?"

Utilizziamo una immagine, realizzata gentilmente per il blog da Andrea Benassi e partiamo dalla seconda: riusciamo ad osservare la ISS con i nostri occhi quando il Sole è sotto l'orizzonte locale (quello del piccolo osservatore al Livello del Suolo) ma ai 400 km di altezza media della Stazione Spaziale la stessa continua ad essere illuminata dalla luce del Sole. E' come osservare il tramonto dall'alta cima di una montagna piuttosto che ai piedi della stessa: in cima il Sole tramonta poco tempo più tardi.
Quindi la ISS è ancora illuminata, anche se da noi, al suolo, è già notte. Tuttavia, se il Sole sarà sceso sotto l'orizzonte anche a quella quota la ISS sarà nel buio, invisibile ai nostri occhi.

Per la prima, è tutto dovuto alla sua orbita. Come detto, per rimanere alla sua altezza media compie circa 16 orbite al giorno. Tuttavia la Terra sotto di lei non rimane immobile, e continua a ruotare sul suo asse. Per questo motivo, dal punto di vista di un osservatore fisso sulla superficie del pianeta, la ISS si sposta sempre più da oriente verso occidente per ogni orbita compiuta dato che la Terra ruota nel senso opposto. Ed è per questo che la Stazione non transita due volte in giorni consecutivi (quando naturalmente possiamo osservarla di notte) nella stessa esatta traiettoria nel cielo. L'immagine, reperita online, ci fa vedere in blu le orbite passate, e in giallo quelle future e dimostra  quel che si è appena detto: per un'osservatore fisso sulla superficie del pianeta la ISS si sposta nel cielo da Ovest verso Est.

Come Fotografarla?

Finora abbiamo trattato il come e il cosa. Aggiungo, sul primo, che naturalmente può essere osservata anche con binocoli o telescopi, che permettono di intuirne la forma generale, oppure i secondi, che assicurano la realizzazione di stupende fotografie, estremamente dettagliate. Come questa di Alessandro Bianconi, realizzata con un Celestron C14 ed una montatura professionale che permette l'inserimento delle coordinate della ISS per inseguirla con profitto e realizzare queste spettacolari immagini, dalla superficie della Terra!


Ovviamente l'attrezzatura necessaria per realizzare una foto del genere è sicuramente fuori dalla portata dei più, ma si possono ottenere risultati ugualmente soddisfacenti anche con semplici fotocamere reflex con buoni teleobiettivi, o, al minimo, compatte con elevati zoom ottici, non digitali (e una buona mano ferma o meglio, un cavalletto).

In questo caso il 'trucco' è scattare fotografie con tempi di esposizione bassi, da 1/50 a 1/200 di secondo insieme ad una impostazione ISO 100-400, in modo da fissare la Stazione Spaziale senza che venga fuori la sua traccia oblunga. Se invece volete ottenere una scia estesa in un campo grandangolare, che attraversi la foto, vi basta esporre per 4 o più secondi, in riferimento al campo inquadrato. Fate delle prove per trovare il miglior compromesso con la vostra strumentazione.

Ed è importante anche il fatto di poter mettere a fuoco manualmente per fotografarla: in questo modo, focalizzando prima su una stella, o la Luna oppure un edificio/traliccio/albero molto lontano, avrete già impostato il fuoco migliore per poter ottenere qualche dettaglio, come la struttura della Stazione Spaziale stessa.

E gli Orari di Transito?

Per il dove e il quando, la risposta è semplice. Basta seguire questo blog, dove mese per mese verranno pubblicati elenchi comprensivi di tutti i transiti principali. Oppure, sulla sinistra, troverete sempre aggiornati, i successivi passaggi per il Nord, Centro e Sud Italia. Oppure, ancora, il profilo @AstroPratica su Twitter, o AstroPratica su Facebook, dove vengono pubblicati avvisi e allerte al minuto, e anche segnalati eventuali transiti lunari o solari, dato che in alcune occasioni come trattato, la Stazione Spaziale attraversa per uno o due secondi il disco della nostra stella, o del nostro satellite naturale.

Riguardo ai siti web, ecco i due principali dai quali tutti voi potrete ottenere, inserendo la vostra località, le previsioni per i transiti della Stazione Spaziale Internazionale.

Un suggerimento per facilitarvi le osservazioni: quando verranno forniti i dati saranno offerti in questo formato 'Ora Inizio Direzione Inizio - Ora Fine Direzione Fine' (es. 18:42 NO - 18:49 SE). Per aiutarvi, cercate dei punti di riferimento con il terreno -palazzi, alberi, montagne o similia- che vi rendano più rapido individuare i punti cardinali, se non avete a disposizione una bussola, che sia vecchio stile o sul cellulare. Oppure, se siete familiari con le costellazioni nei vari periodi dell'anno, potete usare le loro stelle come punti di riferimento.

Inoltre, considerate l'acquisto o il reperire un orologio radiocontrollato, che vi permetta di avere con precisione l'orario effettivo in modo da non perdere il transito per quei pochi minuti in cui eravate 'indietro' o 'avanti'. Anche un cellulare va benissimo, se ha il controllo dell'orario in remoto (ormai quasi tutti lo hanno), e le app che consiglio in chiusura saranno utili anche per questo.


Il perchè... perchè osservare la Stazione Spaziale Internazionale sorvolare la nostra testa? Alla fine, è solo un punto che si muove, un satellite come un altro, no? Non c'è nulla di più errato al riguardo.

La ISS è l'apice della nostra tecnologia in moltissimi campi, e non è un apice da punto di arrivo, ma un apice da punti di partenza! La ricerca ci porta avanti in innumerevoli applicazioni pratiche, avvantaggiate dalle condizioni a bordo, che ci fanno progredire in tutti i settori, da quello medico a quello psicologico a quello tecnologico.

Inoltre, è abitata permanentemente da più di 10 anni, come detto in apertura. Ci sono delle persone, come noi, che vivono e lavorano all'interno e ammirano il nostro piccolo pianeta azzurro dall'alto dello spazio! E se non è una emozione questa, poter osservare un oggetto così grande costruito dall'uomo in una collaborazione internazionale, con astronauti impegnati nel lavoro, e nello svago di apprezzare il nostro pianeta, non so proprio cos'altro potrebbe esserlo.


Concludo elencando tre app gratuite, per i tre maggiori SO dei moderni smartphone, che possono aiutare nell'identificarla con avvisi e mappa del cielo in tempo reale.


Buone Osservazioni a Tutti!
G. Petricca

venerdì 26 maggio 2017

[Guida]: Riprendere i Transiti Solari/Lunari della ISS

In un'altra Guida si è gia parlato di come osservare e rintracciare la Stazione Spaziale Internazionale nel cielo notturno. Potete trovarla a questa pagina sempre sul Blog.

La ISS è una stazione spaziale, dedicata alla ricerca scientifica, che si trova in orbita terrestre bassa, gestita come progetto congiunto da cinque diverse agenzie spaziali. Viene mantenuta ad un'orbita compresa tra i 278 km e i 460 km di altitudine e viaggia a una velocità media di 27743,8 km/h, completando 15,7 orbite (15/16 albe e tramonti) al giorno, in poco più di 90 minuti ad orbita. È abitata continuativamente dal 2 novembre 2000 e l'equipaggio, da allora, si è avvicendato più  e più volte, variando da due a nove astronauti o cosmonauti.

Di seguito si tratterà di come osservare la ISS in una particolare condizione, ovvero quando va a transitare di fronte al disco della Luna o del Sole. Questi transiti sono molto rapidi, nell'intorno di un singolo secondo, e quindi occorrorreranno due elementi fondamentali: massima precisione temporale, e massima precisione spaziale. Ovvero, bisognerà essere nella posizione geografica corretta e conoscere l'esatta ora di transito al secondo.


Nella foto qui sopra -scattata dall'autore- possiamo vedere come può apparire un transito solare della Stazione Spaziale Internazionale. Oltre alle consuete macchie solari (zone della fotosfera della stella relativamente più fredde rispetto all'area circostante) si nota chiaramente la forma, la silhouette, della ISS stagliarsi sulla superficie.

Come sapere quando e dove ci sarà un Transito?


Un nuovo sito, recentemente sviluppato, offre un servizio nettamente intuitivo e facile da usare:
TransitFinder.com. Basterà indicare la propria posizione su una mappa, l'intervallo temporale nel quale si vuole ricercare un transito, e la distanza che si è disposti a viaggiare per osservarlo. Il sito fornirà una grafica con tutti i dettagli necessari.


Per utenti più esperti, invece, c'è la possibilità di utilizzare il sito web CalSky.com è di grande aiuto, in particolare in queste due pagine:

Transiti Solari della ISS - Transiti Lunari della ISS che mostrano su una mappa terrestre (a fianco) tutte le linee da prendere come riferimento per poter catturare un transito solare/lunare. In pratica, chi si trova sulla linea, all'orario indicato può avere la possibilità di osservare questo particolare fenomeno.

Si può utilizzare anche il programma Stellarium (http://www.stellarium.org/it/) una volta individuato il punto dal quale osservare il transito.

In questo modo si avrà la conferma della direzione di viaggio della ISS. In alcuni casi può essere utile sapere se procederà da destra verso sinistra o viceversa, in particolare se si prevedono scatti più dettagliati della Stazione Spaziale, ad ingrandimenti maggiori.


In base alle indicazioni fornite in queste mappe quindi, bisognerà cercare di posizionarsi il più vicino possibile alla linea centrale del transito. Più ci si riuscirà a recare verso questa linea e più si avrà occasione di riuscire a catturare l'intero evento con successo.

Come si può inoltre facilmente vedere questi Transiti sono davvero 'esclusivi', andando ad interessare a volte fasce larghe solamente pochi km. Se non ci si potrà spostare si dovrà necessariamente attendere una situazione più favorevole per la propria posizione, dato che in fondo non sono poi così rari (una media di circa 15 Transiti Solari e 15 Transiti Lunari al mese).

Cosa utilizzare per riprendere un Transito Solare o Lunare?

Qui la situazione potrebbe sembrare più complessa a prima vista, ma non lo è in realtà. Occorre naturalmente una determinata strumentazione, ma che non è totalmente fuori dalla portata della maggioranza degli appassionati

Partiamo con l'equipaggiamento più economico: una digitale Reflex (consigliata, ma potreste provare anche con una Bridge, a patto che abbia la modalità manuale) su cavalletto, un teleobiettivo -o equivalente- che vada dai 200 mm in su, e un filtro solare astronomico OBBLIGATORIO per i Transiti Solari (per i Lunari naturalmente non occorre).

L'equipaggiamento più costoso invece comprende un telescopio con relativa montatura motorizzata (possibilmente un rifrattore, più semplice e leggero da trasportare), una camera di ripresa planetaria che sia capace di catturare al suo massimo campo inquadrato almeno il 75% della superficie del Sole o della Luna (evitate quindi l'uso di Lenti di Barlow e similia), e ancora una volta un filtro solare astronomico OBBLIGATORIO se si riprende il Sole (anche in questo caso, non occorre alcuna precauzione per la Luna).


In questa seconda fotografia possiamo osservare come appare un Transito Lunare della ISS, ripreso da Andrea Vanoni sempre durante l'anno in corso. In questo caso, a differenza della prima immagine realizzata con una Reflex e teleobiettivo da 500 mm, è stato utilizzato un telescopio, e si possono intravedere maggiori e netti dettagli della Stazione Spaziale.

Naturalmente il secondo metodo (il più costoso) è quello che garantisce i maggiori risultati, ma anche il primo può condurre a ottime esperienze e fotografie.

Accessori Indispensabili

Sappiamo quindi quale attrezzatura utilizzare, e sappiamo anche dove recarci e quando scattare. Tutto quel che occorre ora è un moderno smartphone, possibilmente fornito con GPS e connessione ad internet:

il primo strumento ci aiuterà a raggiungere con precisione il luogo scelto mentre il secondo, tramite connessione al sito http://www.time.gov/ ci fornirà l'ora esatta da un precisissimo orologio atomico. Se non potete avere internet per quest'ultima cosa è fortemente consigliato l'acquisto di un orologio radiocontrollato, che vi permetta di avere con precisione l'orario effettivo in modo da non perdere il passaggio per quei pochi secondi in cui eravate 'indietro' o 'avanti'. Un'alternativa è quella di controllare ed eventualmente regolare l'ora fornita dal proprio orologio prima di recarsi sul luogo del transito, utilizzando il sito fornito appena sopra.

Come detto, la precisione deve essere essenziale e totale. Non si può iniziare a scattare o a riprendere neanche con un secondo di ritardo, in quanto ormai la ISS sarà già transitata.

Al Momento del Transito

Preparate tutto con calma e con attenzione, anche con 30/45 minuti di anticipo, controllate la vostra posizione, e tenete sempre un occhio rivolto all'orario: può succedere che in momenti concitati come questo si perda la cognizione del tempo.

Quando sarete pronti, se utilizzerete una Reflex impostate l'autoscatto a 10 secondi per evitare vibrazioni di sorta. Quindi impostate una ISO elevata e il diaframma al valore di apertura maggiore di cui disponete: questo perché il tempo di esposizione di ogni singola foto deve essere molto breve, nell'ordine di 1/2000 di secondo. Data infatti la velocità di Transito della ISS (ricordiamo che l'intero evento si svolge in un singolo esatto secondo in media) con tempi di esposizione più lunghi si rischia di ottenere una strisciata, piuttosto che 'fermare' la sagoma della Stazione Spaziale sul disco della nostra stella o della Luna.

Potreste anche tentare con l'opzione video HD/FullHD della vostra Reflex, ma non lo raccomando. Questo perché se da un lato si avranno maggiori frame per secondo registrati (quindi un maggior possibile successo di cattura), dall'altro la risoluzione rispetto ad un file RAW fotografico rimane in un abisso. Se nella vostra zona questi transiti sono frequenti, provate entrambi i modi e potrete facilmente notare la differenza.

Se invece osserverete con un telescopio e andrete a riprendere con una webcam planetaria, tutto quello che dovrete fare è iniziare a filmare con circa 1/2 minuti di anticipo ed interrompere la ripresa circa 1/2 minuti dopo l'orario previsto di transito, al valore di fps maggiore di cui potete disporre. Questo vi garantirà la sicurezza di aver catturato il tutto. Ricordate, in entrambi i casi, di non sovraesporre le immagini o le riprese, dato che in questo caso la ISS sarà come 'annegata' nella luce e non risulterà visibile, anche se era proprio lì!

Note Finali

Una nota a margine riguarda la cattura a maggiore risoluzione (e quindi maggiori ingrandimenti) di un Transito Solare o Lunare della ISS. In questo caso non andremo ad inquadrare tutto il disco solare/lunare, ma solo una porzione ristretta dello stesso.

In questo caso, se si utilizzano Lenti di Barlow o telescopi a focale nativa maggiore, è meglio programmare con ancor più precisione la zona di cattura. Il software Stellarium ci viene nuovamente incontro, dato che inserendo con precisione le coordinate del luogo da dove osserveremo il passaggio, potremo ottenere anche la zona da inquadrare (molto più semplice nel caso della Luna, in quanto la superficie craterizzata offre molti più punti di riferimento).
Attenzione però, in questo caso la velocità di transito della Stazione Spaziale sarà molto più elevata, e quindi bisognerà accordare i tempi di cattura in modo adeguato, per 'fermare' la sua silhouette e ottenere il dettaglio desiderato.

Una volta catturato il vostro transito, basterà elaborare gli scatti o i filmati con i software classici come Photoshop, GIMP, AutoStakkert o Registax. E potrete dire di aver visto e ripreso con successo l'oggetto tecnologico più avanzato costruito dall'uomo sfrecciare davanti al Sole o la Luna!

Buone Osservazioni a Tutti!
G. Petricca