L'orologio siderale

di Valerio Versari valerio.versari@virgilio.it

Orologio Siderale tmbL’orologio siderale è uno strumento che serve per trovare il tempo siderale locale, cioè l’A.R. che passa al meridiano locale, e che dipende dalla longitudine del luogo, dalla data e dall’ora. Si abbina perfettamente al globo celeste perché gli fornisce il tempo siderale locale, ma anche perché sono due strumenti meccanici molto simili.

Il tempo siderale scorre leggermente più veloce del tempo civile (solare) perché in un anno ci sono 365,25 giorni civili (rotazioni della Terra rispetto al Sole) e 366,25 giorni siderali (rotazioni della Terra rispetto alle stelle). Le rotazioni effettive sono quelle rispetto alle stelle, cioè 366,25. Rispetto al Sole ce n’è una in meno all’anno, perché il giro di rivoluzione della Terra intorno al Sole, di per sé, genera un giro di rotazione della Terra, ma di senso contrario, quindi si sottrae dalle 366,25 che diventano appunto 365,25. Possiamo immaginare due orologi: quello del tempo siderale dove le 24 ore durano 23 ore 56 minuti e 4 secondi; quello del tempo civile dove 24 ore durano 24 ore (si intende con l’ora solare per tutto l’anno). Dopo 365,25 giorni segnati dall’orologio del tempo civile l’orologio del tempo siderale ne ha segnati 366,25: esattamente uno in più. Il tempo siderale coincide con il tempo civile tra il 20 e il 21 di settembre, quando il Sole è circa in A.R. 12 ore e quindi Sole e A.R. 12 ore passano insieme al meridiano a mezzogiorno. Il 21 dicembre il tempo siderale è avanti di 6 ore, il 22 marzo di 12 ore, tra il 21 e il 22 giugno di 18 ore. Non c’è proprio la coincidenza precisa con equinozi e solstizi perché le stagioni hanno durate un po’ diverse (primavera 92 giorni e 20 ore; estate 93 giorni e 15 ore; autunno 89 giorni e 19 ore; inverno 89 giorni) mentre tempo siderale e tempo civile scorrono regolari.

Poi c’è da dire che gli anni non sono tutti uguali. Ci sono 3 anni ordinari di 365 giorni e 1 bisestile di 366. Il percorso sincrono dei due tempi (civile e siderale) è di 365,25 giorni, ma su un percorso obbligato di giorni interi, 365 giorni per 3 volte e 366 per 1 volta, si determina una leggera oscillazione della fase dei due tempi rispetto alla data. Il nostro orologio siderale è impostato sulla media di tale oscillazione e così gli scostamenti risultano sufficientemente contenuti (sempre inferiori a +/- 1,5 minuti o 0,375°).

Ma veniamo allo strumento.

Orologio Siderale 1b

E’ composto da un disco interno fisso, una corona intermedia libera di ruotare ed una corona esterna fissa.  Il disco interno e la corona esterna sono fissi e solidali in una corrispondenza prefissata (vanno allineate le ore 06:41:40 del tempo siderale con il 1° gennaio ore 00).  In pratica sono solo due le parti: la parte fissa costituita dal disco interno e dalla corona esterna; la parte libera di ruotare che è la corona intermedia.  Su queste due parti ci sono quattro scale graduate. Partendo dall’interno:

  1. La scala 1 solidale con la scala 4, è quella del tempo siderale. Si trova sul disco interno fisso e si interfaccia con la scala 2.
  2. La scala 2 solidale con la scala 3, è quella del tempo civile (solare e legale).  Si trova sulla corona intermedia libera di ruotare e si interfaccia con la scala 1.
  3. La scala 3 solidale con la scala 2, è quella della longitudine. Si trova sulla corona intermedia libera di ruotare.  Sul valore della longitudine del proprio luogo va posta una lancetta adesiva per indicare la data sulla scala 4.
  4. La scala 4 solidale con la scala 1, è quella del calendario. Si trova sulla corona esterna.

Per determinare il tempo siderale locale si ruota la corona intermedia mobile per portare la lancetta della scala 3 in corrispondenza della data sulla scala 4.  A questo punto il tempo civile (solare o legale) sulla scala 2 ed il tempo siderale locale sulla scala 1 sono nella giusta corrispondenza: conoscendo il tempo civile si trova il tempo siderale locale, ma si può fare anche l’inverso.

Si possono invertire la scala 2 del tempo civile e la scala 3 della longitudine. Così l’ora si interfaccia con la data e la longitudine con il tempo siderale. Magari così è ancora più chiaro.

L’idea dell’orologio siderale l’ho presa da Nuovo Orione di gennaio 1994 che aveva come allegato proprio questo strumento.

Nuovo Orione

L’orologio siderale di Nuovo Orione è stato pensato come ausilio per il puntamento del telescopio con montatura equatoriale. Costruttivamente è più semplice, ci sono solo due dischi con una sola interfaccia. La data è abbinata con il tempo siderale nel disco grande, il tempo civile con la longitudine nel disco piccolo. Avevo riportato l’ora legale per evitare di imbrogliarmi da marzo a ottobre. Nella mia versione ho sdoppiato tutte le scale per renderlo più chiaro. 

 

 

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