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Astrolabio online – una storia che parte dall’amicizia
Premessa Al momento della fondazione della Associazione (2006) eravamo quasi tutti poco esperti di astronomia, molti però avevamo approfondito qualche singolo aspetto.
Faceva eccezione Enzo che, grazie alla formazione presso l’Accademia Navale di Livorno, aveva solide basi della astronomia più tradizionale, quella ottica, cioè quella che si può ricavare dalla semplice osservazione e misura del cielo visibile a occhio nudo. Pighin in particolare era reduce da una lunga fatica di consultazione dei testi di Tolomeo, Copernico, Keplero, Galilei, Newton, con l’intenzione di costruire una storia della astronomia che fosse “graffiante”, approfondita, ma allo stesso tempo fruibile per tutti. Data la sua attività lavorativa di produzione - tra le altre cose - di software ti tipo scientifico, si era lanciato a produrre animazioni che potessero rendere in modo efficace le scoperte di questi grandi astronomi.
Le parole ricorrenti per noi erano “affidabilità” e “qualità”. Le circostanze ci hanno portato a collaborare con l’Istituto Geografico della Marina (sede a Genova) per la produzione di carte stellari a proiezione polare da inserire nelle Effemeridi Nautiche che l’Istituto aggiorna annualmente. Le carte precedenti avevano posizioni delle stelle risalenti al 1950, ma le stelle hanno moti propri, la precessione degli equinozi inesorabilmente fa ruotare in modo sensibile tutto il cielo stellato. Era necessario aggiornare la carte all’anno 2000. L’Istituto, con la sua esperienza, ci ha fatto da “controllo qualità”. Per l’Associazione si è trattato di una esperienza importantissima. Qualche tempo dopo la conclusione di questa attività, sono venuti maturi i tempi per pensare – utilizzando quelle mappe stellari – ad un astrolabio tutto nostro, accettato anche da I.I.M.. E così l’Associazione ha avuto il suo astrolabio per preparare le osservazioni serali, per riconoscere le costellazioni e le stelle più luminose.
Le stelle – in prima approssimazione – si muovono solidali tra loro, così nell’astrolabio sono tutte disegnate su uno dei cerchi. Ma i pianeti, la Luna, il Sole, hanno movimenti importanti, che l’astrolabio non riesce a rendere. E le domande del nostro pubblico erano sempre del tipo: “ma cos’è quella cosa luminosissima che vedo al tramonto?”, “quando si può vedere Mercurio?”. Ecco nascere la voglia di costruire – con l’aiuto del software – un astrolabio anche con le "stelle erranti" (Pianeti, Luna, Sole) fruibile da tutti. Chi se ne poteva occupare se non Pighin, con la sua passata esperienza lavorativa? Eppoi, questo astrolabio andava incontro al desiderio di tutti di riconoscere a Enzo il servizio enorme che aveva reso ai primi passi del Sestante. Sarebbe inoltre stato il simbolo della Associazione, sostanzialmente unico in rete. E così è iniziata la lunga attività per la progettazione di questo ausilio didattico.
“Dove agguantare la bestia?” – cioè da cosa partire per iniziare? La prima cosa era saper calcolare la posizione di stelle e pianeti ad una data voluta. Si è partiti dai seguenti libri classici: • Jean Meeus – Astronomical Algoritms • Jean Meeus – Astronomia col Computer • Peter Duffet-Smith & Jonathan Zwart – Practical Astronomy with your Calculator or Spreadsheet Uno può dire: “tutto qui?”. No, non è tutto qui. Le formule esposte in questi libri non sono perfette, ed è stato necessario procedere a capillari ricerche in rete – solo mondo anglosassone, in pratica – alla ricerca di dilettanti o cattedratici che avessero prodotto codici migliori per qualche aspetto. La bestia nera era la Luna, la sua posizione era sconcertatamente approssimata, addirittura talora falliva alla grande. Ricordo ancora l’emozione di aver trovato un codice Excel, che proponeva un aggiustamento dinamico di alcune costanti del Meeus, ma poi si perdeva in altre imprecisioni. Facendo un “merge” (fusione) opportuno tra il codice nostro e quello, finalmente si avverò il miracolo di riuscire a posizionare con sicurezza la Luna in ogni momento. Per fare questo sono occorsi mesi, concentrazione, riflessione. Il codice è nato in prima battuta in VBA Excel, che però non è compatibile con Web. Altro grande “sbattone” per imparare Javascript e Php. Fatto ciò si è proceduto alla trascrizione in Javascript del calcolo delle posizioni di stelle e pianeti. Per le stelle la cosa era semplice, si ruotava l’immagine della figura del cielo stellato dell’angolo calcolato, quindi un solo calcolo per tutte le stelle. Per il Sole bastava un solo angolo, perché si muove esattamente sulla Eclittica. Per Luna, Pianeti, era necessario calcolare anche una sorta di “latitudine”, perché – a causa delle orbite inclinate – possono essere sia sopra che sotto l’Eclittica. Quindi per ciascuno di loro erano necessari due valori. Sole, Luna, Pianeti, sono in concreto dei dischetti colorati – piccole immagini digitali – che vanno posizionate giusto al di sopra del disco delle stelle fisse. Non avendo esperienza di grafica, per questo passaggio è stato necessario procedere ad un breve aiuto esterno. Poi tante prove, tanti aggiustamenti, e finalmente è decollato in rete l’astrolabio Nord. Tempo al tempo, è venuto pronto anche l’astrolabio Sud.
L’orizzonte era fisso a 45° Nord di Latitudine Alcuni soci hanno figli o parenti che risiedono all’estero, a latitudini diverse dalla nostra. Come fare? Certo, concettualmente era facile, si trattava di avere un certo numero di orizzonti, sia Nord che Sud che fossero selezionabili. Era bene avere maschere per ogni grado di latitudine. Si trattava di una quantità enorme di maschere. Allora si è dovuto meccanizzare, cioè procedere alla generazione delle maschere via codice. Le figure vettoriali tipo Svg – leggibili da browser – sono scritte in formato testo, con un codice semplice. Una volta capito come si calcola un orizzonte generico, si è proceduto alla generazione delle figure. Naturalmente si è reso necessario qualche ritocco manuale, ma solo piccoli dettagli. Così è stata messa una casella per la scelta della latitudine. Il calcolo delle posizioni degli astri non cambia, cambia solo l’orizzonte.
Finalmente l’astrolabio online, per date dal 1900 al 2050
E oltre il 2050? Qualche generazione successiva dovrà aggiornare le due carte a proiezione polare. Oppure dovrà calcolare le stelle una per una, incluso il moto proprio e la precessione. Dovrà sostituire il codice per la Luna con quello contenuto in: • Michelle Chapront-Touzé & Jean Chapront – Lunar Tables and Programs from 4000 B.C. to A.D. 8000 La
trascrizione in VBA Excel del codice contenuto nel libro [vecchio caro
FORTRAN] è già in corso. Si conta di arrivare al collaudo del codice -- un migliaio di righe e una dozzina di files di tabelle. Una passeggiata in confronto alle 10.000 righe di codice di Astrolabio online.
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