Il primo capitolo tratta la parte dell'attrezzatura in cui intendo descrivere un setup "minimo" che sia ottimo per iniziare, viaggiare e spendere poco (in effetti non è molto differente dal mio attuale setup "leggero"); descriverò man mano anche le varie alternative per un setup più avanzato.
È bene fare subito una distinzione importante: un setup semplice come quello che andrò a descrivere si basa su lunghezza focale ridotta e campo largo, una combinazione che permette di inquadrare per bene i soggetti più grandi come le grandi nebulose a emissione della Costellazione del Cigno o la Galassia di Andromeda, ma non permette di avere grande definizione dei dettagli (con una lunghezza focale ridotta, ogni pixel della fotocamera inquadrerà una porzione di cielo di dimensioni relativamente grandi. Per avere maggiore definizione serve che più pixel arrivino a coprire quell'area e questo si ottiene aumentando la lunghezza focale). Gli strumenti che andrò a indicare non sono adatti a fotografare i pianeti o le comete e mal si adattano a fotografare la Luna o il Sole.
1) Il Telescopio
Con il termine telescopio intendo lo strumento di raccolta e convogliamento della luce al sensore. Abbiamo diverse possibilità tra cui scegliere, ma quella sicuramente più a portata di mano a chi fa un minimo di fotografia è il teleobiettivo fotografico. Raramente si trova un fotografo (escludendo i neofiti) che non abbia un teleobiettivo nella sua gamma di lenti, possibilmente a focale fissa. I meglio attrezzati da questo punto di vista sono i birdwatcher o i fotografi sportivi che, con i loro cannoni da 300-400-600mm, magari con aperture spinte per lavorare meglio quando la luce scarseggia, cercano di fotografare i loro bersagli a grande distanza.
Senza spingersi a comprare un simile concentrato di vetro, tecnologia e tecnica, si può benissimo cercare un compatto teleobiettivo Canon 200mm f/2,8 che usato costa sui 400-500€ (nuovo 700-800€) e funziona benissimo con diaframma chiuso a almeno 3,5 (di solito si consiglia di chiudere uno stop per limitare l'aberrazione sferica e cromatica).
Volendo puntare a un vero e proprio telescopio, il mio consiglio è sempre stato a favore dei rifrattori apocromatici spianati: il classico telescopio con le lenti, con lente frontale a 3 elementi di diverso potere rifrangente per mettere a fuoco tutte le lunghezze d'onda della luce e con una lente posteriore (lo spianatore) per correggere l'aberrazione sferica.
La maggior parte dei rifrattori (Apo o non) non è dotata di spianatore interno e tocca montarne uno esterno per evitare di vedere le stelle che formano una raggiera concentrica.
Altra alternativa sono i riflettori, ovvero telescopi che basano la loro azione sull'ingrandimento prodotto da specchi concavi e/o convessi. Essendo un specchio più economico di una lente di vetro e non avendo problemi di rifrazione, questi telescopi permettono di avere dimensioni (e quindi capacità di raccolta luce e definizione) molto maggiori con prezzi, tutto sommato, contenuti se paragonati a un rifrattore. Di solito quelli che costano meno di 500€ non sono nemmeno da considerare e quelli sotto i 1000-1500€ finiscono per avere una serie di operazioni da fare prima dell'utilizzo che fanno passare la voglia di cimentarsi nella fotografia (con le vibrazioni del trasporto e la dilatazione/contrazione dovuta ai cambi di temperatura gli specchi si scollimano e mostrano immagini distorte, mentre un rifrattore è, nella grande maggioranza dei casi, sempre pronto all'uso).
Differenti schemi ottici (Schmidt-Cassegrain, Ritchey-Chrétien, Maksutov-Cassegrain, Dall-Kirkham) si trovano prevalentemente su telescopio di grandi dimensioni e hanno di solito lunghezze focali molto importanti, più adatti alla ripresa di pianeti, luna e sole in alta risoluzione; possono sempre essere "accorciati" con riduttori di focale, ma saliamo parecchio con i costi...
2) La Montatura Equatoriale
È risaputo che per fare una foto nitida serve il cavalletto, tanto più se si vuole una fotografia a lunga esposizione. Nel nostro caso, le esposizioni lunghe e la lunga focale fanno venire a galla un problema che non si può trascurare: non me ne vogliano i terrapiattisti, ma la Terra si muove e pure velocemente, mentre le stelle no (o meglio, anche le stelle si muovono, ma con una velocità ridicola e trascurabile rispetto al nostro sistema di riferimento). Per far fronte a questo problema, l'unica soluzione è quella di far muovere anche la fotocamera alla stessa velocità e sullo stesso asse, ma in direzione contraria. La Terra ruota attorno all'asse Nord-Sud in direzione Ovest->Est (non è il Sole che si muove da Est a Ovest) e, man mano che passa il tempo, le stelle tendono a "rimanere indietro". Motorizzando la testa del cavalletto e inclinandola di circa 45° (in asse con la stella Polare, dipende dalla Latitudine a cui ci si trova) si può far ruotare la fotocamera con tutto il telescopio in direzione Est->Ovest per compensare la rotazione terrestre e rimanere allineati al bersaglio senza problemi.
Una montatura equatoriale GoTo, oltre a fare questo, permette anche di puntare con precisione i centinaia di oggetti interessanti presenti all'interno dei vari cataloghi astronomici tramite l'uso di una pulsantiera. È mio consiglio vivissimo evitare le montature con motorizzazione "base" e di puntare direttamente a una GoTo. Il minimo sindacale, come spesa e come portata, è la Skywatcher Eq3 Synscan (715€ nuova, i prezzi negli ultimi anni sono saliti alla follia purtroppo causa COVID che disturba i trasporti e le produzioni cinesi) che per un setup leggero come quello che stiamo cercando di allestire, va davvero benone: la montatura è raccomandata per un carico massimo di 7kg, ma la casa produttrice dice che questa portata si riferisce all'osservazione; per fotografia considerare i 2/3 (4,5kg, vedremo che sono pochi). La mia esperienza diretta con questo modello dice che, a patto di bilanciare bene la strumentazione, la montatura lavora bene anche con 8kg.
Ovviamente una montatura più grossa e solida garantisce migliore tolleranza su un bilanciamento impreciso e tenuta in caso di vento, quindi può essere il caso di valutare una delle sorelle maggiori della stessa casa (EQ5 10kg max - 975€; HEQ5 14kg max - 1350€; NEQ6 20kg max - 1740€) oppure di spostarsi su un marchio più di qualità che dichiara la reale portata e che include un sistema di puntamento elettronico via app della stella Polare (iOptron CEM26 12kg fotografici - 1570€; CEM40 18kg fotografici - 2760€)
La Fotocamera
Esistono 3 livelli di fotocamera per astrofotografia: la reflex (o mirrorless), il sensore raffreddato a colori, il sensore raffreddato monocromatico. Andiamo a vedere quali sono i pro e contro di ognuno.
Per chi comincia, la migliore fotocamera è una reflex da pochi soldi. A questa serve nel giro di poco una modifica di rimozione del filtro passa basso (Low Pass Filter), un filtro colorato che viene montato dal produttore davanti al sensore della reflex per migliorare la resa cromatica delle foto. Questo filtro elimina i raggi UV e IR, ma anche una parte dello spettro rosso che comprende la linea di emissione principale dell'Idrogeno (il cosiddetto H-Alfa). Mettiamola così: l'idrogeno è il gas più diffuso nell'universo, circa il 90% della materia conosciuta nel cosmo è idrogeno. Per ogni minima motivazione, come può essere l'esplosione di una Supernova, o anche solo la vicinanza a una stellina insignificante, questo idrogeno di ionizza e si illumina di rosso come Times Square a Natale. Con una camera con filtro passa basso non riuscirete mai a vedere questo rosso. I mercatini dell'usato astronomico sono pieni di Canon 450D già modificate che si tramandano da neofita a neofita per farsi le ossa prima di fare il salto di qualità e passare a un sensore raffreddato. Con 200-300€ si può riuscire ad accaparrarsi una di queste vecchie glorie e iniziare a fare qualche esperimento. Pro: è estremamente economica e funziona anche a batteria in totale autonomia. Contro: il sensore è molto rumoroso (in una qualsiasi reflex o mirrorless non è pensato per sostenere ripetuti scatti di minuti o decine di minuti, questo nel giro di 2 scatti si surriscalderà producendo luce infrarossa che si ripercuote sulle foto come rumore termico). Riuscirete a fare le vostre foto, soprattutto d'inverno, ma la qualità non sarà mai eccelsa, nemmeno avendo l'accortezza di lasciar raffreddare il sensore dopo ogni scatto (qualcuno diceva di far passare lo stesso tempo dell'esposizione come raffreddamento, 5 minuti di esposizione e 5 minuti di pausa).
I sensori dedicati a questo settore della fotografia sono, proprio per i motivi appena citati, quelli raffreddati. Il prezzo della fotocamera (a parità di sensore) cambia poco tra monocromatico e a colori, quello che fa la grossa differenza è la dimensione del sensore (da cui dipende l'ampiezza del campo inquadrato): di fatto il sensore è sempre monocromatico, ma davanti al sensore viene messa una griglia colorata che dà il colore ai vari pixel. In un quadrato di 2x2 pixel, di solito, vengono colorati quelli sopra di Rosso e Verde e quelli sotto di Verde e Blu nella classica matrice RGGB che si ripete per tutti gli svariati Megapixel del sensore. Il pixel coperto da dalla matrice Rossa, non "vedrà" niente al di fuori del rosso e delle sue lunghezze d'onda (diciamo dal giallo/arancio al viola), quello G vedrà solo i verdi (dal ciano al giallo) e quello B vedrà dal viola al ciano coprendo tutta la ruota dei colori. Questa è la cosiddetta Matrice di Bayer).
Un sensore a colori è sicuramente più performante in termini di velocità perché tutti e 3 i colori vengono ripresi simultaneamente, mentre nel sensore monocromatico questi devono essere ripresi separatamente utilizzando 3 filtri colorati (RGB); lo svantaggio risiede nel fatto che, se devo riprendere una grossa nebulosa del suddetto Idrogeno (rosso) la matrice di Bayer rende completamente ciechi 3/4 dei pixel del sensore, riducendo notevolmente la risoluzione finale dello scatto (ingrandendo molto, si sarà in grado di vedere che 3 pixel su 4 sono neri). Il sensore monocromatico, invece, non ha filtri se non quelli che si sceglie di mettergli davanti e potrà quindi sfruttare la sua piena risoluzione in ogni situazione, allungando inevitabilmente i tempi delle riprese. Riprenderò questi concetti nel capitolo dedicato alla ripresa vera e propria delle immagini per far capire con esempi reali le differenze.
4) L'Autoguida
Volendo complicare un po' la strumentazione, ma vivere una vita infinitamente più serena, possiamo dotarci di un sistema di autoguida. Si tratta di un piccolo telescopio montato da parte al principale con una piccola webcam/fotocamera da collegare al pc (occorrerà portarsi dietro un pc portatile per far funzionare tutto).
Un software apposito userà l'immagine di questo secondo telescopio per fissare una stella, disegnarle una sagoma intorno e "inseguirla", ovvero mandare impulsi ai motori della montatura per correggere eventuali imprecisioni della montatura (dovute a errori meccanici, sbilanciamento, errato allineamento alla stella polare, raffica di vento, compagno di uscite sbadato che calcia il treppiedi...). Recentemente è stato rilasciato un sistema multi-stella per maggiore precisione.
Se da un lato questo sistema vi complica la vita perché dovete portarvi dietro un pc che, probabilmente, complice anche il freddo, necessiterà di alimentazione, dall'altro ve la semplifica di molto visto che diventa complicato avere foto mosse. Considerate che nelle più rosee condizioni si riesce a fatica a raggiungere i 300 secondi di posa senza vibrazioni consistenti, mentre con la guida si può arrivare a impostare la serie di scatti da 60 minuti ciascuno e andare a dormire tranquilli ed ecco capita l'importanza di un powerbank per il pc.
Il sistema guida completo di telescopio e fotocamerina costa, da nuovo, sui 300€.
5) I Filtri
Soprattutto per chi vive in un ces... in una città attorniato dalle inutili luci dei lampioni, sarà fondamentale acquistare dei filtri per non avere le foto sempre bianche. Purtroppo ci sono filtri in commercio che promettono miracoli contro l'inquinamento luminoso, ma nessuno di essi è all'altezza di cieli veramente inquinati. Se non vedete la Via Lattea a occhio nudo lasciate perdere, non vi aiuteranno molto.
L'unica soluzione per noi sono i filtri a banda stretta (ovvero quei filtri che catturano solo la luce in corrispondenza delle lunghezze d'onda di emissione dei gas più interessanti). Più stretta, meno luce parassita passerà dal filtro inquinando le foto.
Il filtro principe è quello dell'H-Alfa (la prima ionizzazione dell'idrogeno). Viene prodotto con bande che vanno dai 35nm (nanometri - lo spettro completo della luce visibile comprende 300nm circa), ai 12nm, ai 7nm, 6nm, 5nm e 3nm. La luce emessa dall'idrogeno ha lunghezza d'onda 656,3nm (656,281 per la precisione), il filtro da 3nm prenderà da 654,8nm a 657,8nm (+1,5/-1,5), quello da 35nm sarà molto meno selettivo, lasciando libero il passaggio da -17,5nm a +17,5nm. Tutta la luce che non corrisponde ai 656,281nm non è però luce "interessante", probabilmente proveniente da un lampione, dalla Luna, dalla lampada del balcone di un vicino o dalla torcia frontale di un compagno di fotografie. Meglio munirsi del filtro più selettivo che le tasche ci consentono.
Altro gas interessante è l'OIII (ossigeno terzo) di colore ciano/acquamarina, molto meno presente dell'idrogeno e con luminosità molto più bassa, soffre di più l'inquinamento luminoso.
Ancora più debole e raro l'SII (zolfo secondo) di colore rosso/magenta.
Solitamente chi compra i filtri in Kit già preconfezionati si ritroverà questi 3 (H-Alfa, OIII e SII) perché sono i 3 filtri che monta Hubble e che compongono la mappatura di colori tipica delle sue foto.
Altri filtri disponibili in commercio sono NII (azoto secondo), talmente vicino come linea di emissione ad H-Alfa che un filtro H-Alfa da 5nm (e tutti quelli più larghi) già contiene anche la luce del NII; H-Beta (seconda ionizzazione dell'idrogeno) di colore blu, scarso e debole e altri fatti produrre su richiesta dai centri di ricerca.
Oltre ai filtri a banda stretta ci sono anche quelli a banda larga (da usare solo con sensori monocromatici), ovvero gli RGB (rosso verde e blu) e L (luminanza, praticamente un filtro trasparente che scarta solo UV e IR) che permette di raccogliere tutta la luce visibile in una perfetta mappa di chiaroscuri e servirà poi a dare contrasto alle immagini RGB.
6) Accessori Vari
Tra gli accessori mi sento di inserire principalmente un puntatore laser (montato sul telescopio aiuta notevolmente a puntare l'oggetto che ci interessa) e le fasce anti-condensa da montare sulla lente frontale del telescopio per evitare che, arrivando il mattino, l'umidità si depositi sulla lente fredda appannandola. Ce ne sono di diversi tipi e funzionanti a diversi voltaggi. I più spendaccioni comprano quelle con il termostato per risparmiare energia
Per chi ha sensore monocromatico è fondamentale avere una ruota porta-filtri motorizzata per cambiare automaticamente il filtro in uso al bisogno.
7) L'Alimentazione Elettrica
Per far funzionare tutto l'Amba Aradam serve corrente. La gran parte dei componenti lavora con 12VCC e senza grossi consumi (una montatura in inseguimento (movimento lento) consuma circa 0,5A, arriva a 1A in quei pochi secondi di puntamento (veloce) e può quindi essere alimentata con una semplice powerbank che produca i 12V o anche con la batteria dell'auto senza paura di restare a secco.
La Canon ha la sua batteria. Per le lunghe notti invernali, può tornare comoda la cosiddetta "falsa batteria" che riceve la corrente da una presa 12V e ha un trasformatore all'interno per alimentare la Canon al voltaggio corretto e consumando un'inezia. Con i sensori raffreddati le cose cambiano decisamente: il solo sistema di raffreddamento del sensore può arrivare a consumare 2-3A in continuazione, oltre ai consumi del sensore (simili a quelli della Canon) e di una eventuale ruota porta-filtri motorizzata (pochi secondi per volta).
Un sistema di autoguida si autoalimenta con la porta USB del pc, ma il pc prima o poi si scarica. Qui dipende dal modello, ma serve considerare anche questo. Le fasce anti-condensa hanno un consumo abbondante di corrente, soprattutto se non termostatate.
Insomma, se avete montatura e reflex non ci sono problemi ad alimentare tutto con un piccolo powerbank, ma se volete un sistema più completo toccherà attrezzarsi con una batteria al piombo (da 70Ah per star sicuri) o con un generatore a benzina (con uno piccolo a inverter da 700W si fa una notte intera con 0,5 litri di benzina)
Un saluto agli eroi che si sono sorbiti questo pippone e non vedono l'ora del prossimo, in cui tratterò l'allestimento della strumentazione e la sessione fotografica
), perché è la Terra che si muove
! Sono stato un appassionato di foto molti anni fa' altro genere per cui l'inquinamento luminoso non mi infastidiva anzi....ma tu come riesci? Il buio lo ricordo sono in Cile e Bolivia, neppure l'Africa la ricordo così esente dalle luci. Ancora complimenti.