OSSERVATORIO
OSSERVATORIO
. Vengono designati così gl'istituti scientifici destinati a eseguire osservazioni e studî di particolari fenomeni; se, come avviene più abitualmente, questi sono quelli celesti portano pure il nome di specole (ted. Sternwarte) mentre gli altri hanno di mira le diverse branche in cui si divide la fisica terrestre (osservatorî meteorologici, magnetici, sismici, aerologici, ecc.). I più importanti, sia per la loro estensione e per il materiale scientifico che contengono, sia per le tradizioni storiche, sono certamente i primi, le cui origini si possono ricercare fino nei primi albori della civiltà umana, non essendovi alcun dubbio che il cielo stellato con le sue vicende fu uno dei primi argomenti di osservazione attenta, a cui si dedicarono gli uomini. Dalla stretta unione del culto con i misteri celesti si ebbe la primitiva fusione delle funzioni dei sacerdoti con quelle degli astronomi, e di conseguenza anche dei templi con gli osservatorî; e sia a Ninive e Babilonia, sia in Egitto, sia nel Messico e nel Perù nei resti degli antichi edifici destinati al culto si trovano tracce non dubbie che quelle costruzioni furono fatte seguendo dettami tolti da fatti astronomici, ed ebbero anche lo scopo di servire a osservazioni celesti. Notizie precise sugli osservatorî antichissimi non ne possediamo se non a partire dal sec. III a. C., cioè dall'epoca di Eratostene, che, servendosi di un'armilla di bronzo e di un gran cerchio diviso, osservava ad Alessandria i passaggi del Sole per il piano equatoriale. Osservatorî astronomici ebbero certamente anche i Greci antichi, e poi gli Arabi (basti ricordare in proposito quello di Albatenio ad Harrān in Mesopotamia, e quello posteriore di Ulūgh-Beg a Samarcanda), e prima ancora o contemporaneamente gl'Indiani e i Cinesi; ma la loro struttura ancora sempre primitiva non può essere che di scarso interesse. Il più antico osservatorio d'interesse scientifico, che abbia avuto l'Europa fu quello di Kassel, eretto per cura del langravio d'Assia Guglielmo IV nel 1561. Esso funzionò per oltre un trentennio; e C. Rothmann e J. Buergi vi accumularono numerose osservazioni di pianeti. Di non molto posteriori sono l'osservatorio eretto nel punto più elevato dell'isola di Ven nel Sund da Tycho Brahe (1576), e quello di Roma, al Collegio Romano, dove fin dal 1572 C. Clavio iniziava osservazioni regolari, servendosi di un settore zenitale. Mezzo secolo più tardi sorgeva a Danzica quello di J. Hevelius, col quale si può considerare si chiuda la serie degli osservatorî antichi, cioè privi ancora del tutto, o quasi, dello strumento essenziale, vale a dire del cannocchiale. Ma quasi contemporaneamente all'osservatorio di Danzica sorsero con precisi criterî scientifici quattro istituti, che ancor oggi sussistono, e vanno considerati fra i migliori d'Europa: quello di Leida nel 1632, di Copenaghen nel 1637, di Parigi nel 1667, e di Greenwich nel 1675. Fin dalla loro nascita ebbero il compito non solo di servire all'indagine scientifica pura, ma anche di aiutare la navigazione oceanica tanto con l'ideare strumenti e metodi atti a servire alle determinazioni di posizioni geografiche in mare, quanto con l'osservare pianeti e astri, onde calcolare in precedenza le loro posizioni e facilitare così le osservazioni astronomiche in mare. E mentre via via in tutte le nazioni vi era una specie di gara per far sorgere nuove specole (Berlino 1705; Lisbona 1722-28; Pietroburgo 1725; Vienna 1735, per opera dell'udinese G. Marinoni; Mosca 1750; Praga 1751; San Ferdinando 1753; Lund 1753, ecc.), anche in Italia già nel 1714 nasceva la prima e vera specola sulla torre dell'università di Bologna, cui seguivano nel 1730 quella di Pisa, e nel 1759, '60 e '61 quelle di Torino, Milano e Padova, alle quali ancora prima della fine del sec. XVIII venivano ad aggiungersi quelle di Firenze (1774), di Palermo (1786) e di Napoli (1788).
La scoperta del cannocchiale aveva determinato intanto decisivi progressi, permettendo non solo di scorgere oggetti più piccoli e di minore luminosità, ma anche di traguardare con maggior precisione e determinare così le direzioni in cui istantaneamente venivano ad essere scorti gli oggetti celesti: all'astronomo quindi, aiutato sempre più potentemente dai perfezionamenti che la tecnica portava ai suoi strumenti, non poteva più bastare aver modo di scorgere la vòlta del cielo, senza che case o edifici vicini togliessero a lui una parte delle visuali; egli doveva pur cercare basi stabili e sicure su cui collocare gli strumenti. Fu con questi criterî che fin dal 1812 si decideva a Napoli la costruzione della nuova specola di Capodimonte, che servì poi per oltre mezzo secolo di modello alle innumerevoli sorelle, che sorsero in tutto il mondo. Lontana dalla città, in piena e aperta campagna, la specola doveva essere un edificio basso di costruzione, per poter sistemare gli strumenti su pilastri robusti, poggiati direttamente sulla roccia in guisa da rimanere indipendenti dalle costruzioni murarie circostanti, destinate solo a proteggere strumenti e osservatori dalle intemperie e dalle radiazioni. Nasceva così la specola moderna, che, con lievi modifiche suggerite poi dai progressi della tecnica e dalle crescenti esigenze di maggior precisione, si conserva ancor oggi. I grandissimi cannocchiali col loro corredo d'impianti ausiliari e gli strumenti destinati alle determinazioni assolute di posizioni stellari hanno richiesto negli ultimi decennî costruzioni appropriate nella forma e nei materiali; ne è venuta così la necessità di abbandonare parzialmente il tipo diventato ormai classico della specola di Capodimonte (che ebbe in quella di Pulkovo la sorella più grande e più perfetta), per venire a quelle attuali a padiglioni staccati, che si vedono a Nizza (1879), La Plata, Heidelberg, Amburgo, Torino, Merate, Berlino, ecc.
Se si tengono pertanto presenti lo scopo essenziale delle specole e le evidenti sue necessità, ben si comprende che la località dove far sorgere un osservatorio dovrà offrire:1. un cielo quanto più libero possibile, senza monti o colline prossime che v' incombano, occultando una parte dell'orizzonte; 2. un cielo quanto più possibile puro, e non turbato quindi né da nebbie o vapori, né da fumo o fuliggine di fabbriche, e che durante la notte non sia disturbato da luci artificiali; 3. un clima favorevole, in cui il numero delle giornate serene sia equamente distribuito durante tutto il corso dell'anno; in cui non regnino venti impetuosi, e anzi predomini, per quanto possibile, la calma; 4. un terreno solido e compatto, che dia tutta la sicurezza per la stabilità degli strumenti. Ben si comprende da ciò come sia difficile trovare località, che offrano tutte queste condizioni, non potendo esser sufficiente il solo allontanarsi dalla città per una trentina di chilometri, come forse in passato si era sperato. Né egualmente si può considerare sempre come scelta assolutamente felice quella della sommità di qualche monte; ché se si tratta di montagne isolate, s'incontrano quasi costantemente venti, che tolgono la tranquillità alle immagini; mentre, se si è racchiusi fra altre montagne, da queste vengono limitazioni notevoli d'orizzonte. Forse l'ideale è costituito da terreni leggermente collinosi, ove si possa emergere dalle nebbie basse, senza avere gl'inconvenienti delle alte montagne, ovvero dagli altipiani posti in regioni climatologicamente favorevoli. Queste le ragioni per le quali si son visti via via morire negli ultimi decennî osservatorî storicamente importanti, ma che per la loro ubicazione non davano più modo di lavoro proficuo, mentre quelli nuovi andarono sorgendo lontani dalle città, e spesso persino in lontane regioni coloniali.
Ben si comprende però, che, non potendo essere identici i campi di ricerca che si propongono i diversi osservatorî, dovranno essere pur diversi tanto i loro impianti, quanto la distribuzione dei loro locali, pur dovendosi sempre seguire certi criterî di massima uniformi. Anzitutto, qualunque sia il genere di studî cui è destinato un osservatorio, vi è sempre la necessità di avere, oltre ad un adeguato numero di locali adibiti ad uffici, laboratorî, biblioteca, officine, ecc., anche un locale apposito, ove tenere con la maggior cura gli orologi di precisione, atti a fornire in qualsiasi istante il tempo con la maggiore esattezza possibile. In connessione poi con questi orologi devono stare tutti gli altri dell'osservatorio, e gli appositi strumenti astronomici, adatti a determinare le correzioni degli orologi stessi. Per questo scopo si usano di solito o gli strumenti dei passaggi, o i cerchi meridiani, che con opportune osservazioni stellari permettono di dedurre gli stati o correzioni degli orologi. I migliori di questi, perché non siano turbati né da variazioni rapide di temperatura, né da perturbazioni meccaniche, vanno collocati in appositi ambienti ben riparati, che possono essere ricavati in cantine, o sotterranei, ovvero in celle apposite ottenute nei pilastri o nelle vòlte che reggono i pilastri dei grandi strumenti.
A prescindere da questa parte, che si può dire comune per tutti gli osservatorî, e quindi fatta con criterî su per giù identici, per tutto il resto troviamo la massima varietà nei tipi sia degli edifici, che degli strumenti: tuttavia, poiché l'osservatorio moderno comprende abitualmente o un gruppo più o meno ampio di strumenti atti alle determinazioni dirette delle posizioni stellari, ovvero un complesso destinato invece allo studio fisico degli astri, e questi possono sussistere indipendentemente l'uno dall'altro, possiamo studiare le esigenze tecniche di ognuno di essi e vedere di conseguenza l'aspetto che deve assumere la specola. Il primo gruppo, se si tratta particolarmente di istituti aventi per compito le determinazioni assolute e fondamentali (come ad esempio Greenwich, Pulkovo, Berlino, Washington, Capo di Buona Speranza, Cordova) comprende di solito un cerchio meridiano, un cerchio verticale, uno strumento dei passaggi in meridiano e uno analogo in primo verticale. Ognuno di questi strumenti è collocato in apposito locale indipendente, in cui si può scorgere il cielo libero da un lato all'altro dell'orizzonte; e l'apertura è tanto ampia da dar luogo ad una rapidissima aerazione, in modo che non si riscontrino differenze se non minime di temperatura fra l'interno e l'esterno. Per ottenere più facilmente questo equilibrio termico si evita anche ogni costruzione in muratura per le pareti laterali, adottando invece costruzioni miste in legno e ferro, a doppie pareti, con rapida e continua circolazione d'aria fra di esse. La forma che si dà al complesso è quella di un semicilindro con le generatrici disposte normalmente al piano in cui si osserva. In questo piano, a distanza variabile fra gli 80 ed i 150 metri, si erigono anche dei pilastrini ben protetti con apparecchi speciali, che servono da mire.
Non tutti gli osservatorî però possiedono tutti e quattro gli strumenti indicati; manca alle volte o l'uno o l'altro, ma abitualmente non manca mai il cerchio meridiano, anche quando per aumentare la precisione delle determinazioni si ritiene preferibile operare indipendentemente con due strumenti distinti (strumento dei passaggi in meridiano, e cerchio verticale).
Per le determinazioni di posizioni extrameridiane, aventi carattere assoluto, si fa uso dei grandi altazimut; questi strumenti però, data la loro necessaria complicazione, ed il conseguente maggior lavoro di calcolo che richiedono poi le osservazioni e che non può esser compensato dalla precisione dei risultati, non hanno avuto grande diffusione; e solo pochissime specole (Greenwich, Washington, Strasburgo) li possiedono. Quando invece si procede per via differenziale, si fa uso degli equatoriali montati sotto le apposite cupole girevoli. Per questi strumenti, dato il crescere continuo delle loro dimensioni, si sono presentati non pochi ed inattesi problemi interessantissimi di tecnica edilizia. Oggi sono diventati abbastanza comuni, in tutti i paesi, cannocchiali che sorpassano i 10 metri di lunghezza, e ve sono di quelli, che raggiungono persino i 18: ne viene allora anzitutto la necessità di cupole semisferiche di oltre 14 metri e persino 22 di diametro, che devono esser leggiere, per poter girare con facilità e rapidità, ma nel tempo stesso rigide e indeformabili di fronte alle pressioni del vento e alle variazioni di temperatura. Esse debbono essere altresì completamente stagne per proteggere gli strumenti dalle inclemenze meteoriche. Costruite su ossature a traliccio di ferro, e con doppie pareti in ferro e legno, fra le quali circola l'aria, poggiano, mediante sistemi di ruote, su apposite rotaie circolari esattamente tornite e sono mosse mediante motori elettrici. Una seconda difficoltà deriva dal fatto che l'osservatore, per poter dirigere lo sguardo in tutte le direzioni, non solo è costretto a spostarsi in qualsiasi posizione della cupola, ma anche ad alzarsi ed abbassarsi a seconda della posizione in cui viene a trovarsi l'oculare, e quando si tratta di cannocchiali di 10 metri di lunghezza, i dislivelli possono essere di oltre 5 metri, sicché le semplici scale non possono allora essere prese in considerazione, a meno di non ricorrere a costruzioni complicate e pesanti, quali quelle adottate, per es., per gli osservatorî di Pulkovo o di Potsdam. La soluzione più semplice parve quella di trasformare l'intero pavimento circolare della cupola in un grande montacarichi azionato da motori elettrici: ma anche in questo caso, giungendosi talvolta a pavimenti che superano i 400 metri quadrati, non furono semplici le difficoltà tecniche da superare. Recentemente furono ideate dalla casa Zeiss di Jena delle apposite piattaforme, che, mentre possono alzarsi a piacere, sono pure girevoli intorno allo strumento.
Per gli osservatorî dedicati precipuamente alle indagini di astrofisica, possiamo distinguere due tipi essenzialmente diversi secondo che attendono a studî di fisica solare od a quelli di fisica stellare. Tanto in un caso quanto nell'altro, i mezzi di indagine sono essenzialmente fondati sulla fotografia e sulla spettroscopia. Per gli studî solari si fa oggi uso di telescopî a grandissima distanza focale (al Monte Wilson di oltre 45 metri), sistemati in posizione verticale e nei quali si manda la luce solare mediante celostati; le parti inferiori del cannocchiale, in cui si formano le immagini, si trovano in pozzi profondi, dove si trovano anche gli apparecchi spettroscopici, che sono così al riparo dalle variazioni brusche di temperatura. Sono questi i "telescopî a torre", ormai abbastanza diffusi nel mondo, e un esempio bellissimo se ne ha in Italia ad Arcetri presso Firenze (v. cielo, X, p. 230).
Quando invece argomento di studio sono le stelle, si impone l'uso di strumenti a grande potenza ottica, e quindi dotati di grandi obiettivi, od ancor meglio di grandi specchi, onde evitare le perdite di luce dovute agli assorbimenti prodotti dai grossi vetri degli obiettivi e alle riflessioni subite dalla luce sulle loro diverse superficie. Sia in un caso, sia nell'altro, ne viene la necessità di grandi cupole girevoli, dotate della comodità di facile manovra, a cui si è ora accennato; si richiedono poi in questi casi anche dei locali per l'argentatura degli specchi, per le manipolazioni fotografiche, per i laboratorî fisici e di misura, e con questi una serie d'impianti, che rende l'osservatorio moderno ben diverso da un osservatorio di cinquanta anni or sono. Non è qui il caso di insistere sulle diverse varietà di strumenti, che, secondo i casi e i fini particolari, sono stati creati, dando aspetti tanto diversi ai singoli osservatorî.
La veduta dell'osservatorio di Pulkovo (tav. CXX) e la pianta di quello di Nizza (v. fig. p. 717), possono dare una chiara idea della distribuzione dei locali nei due tipi classici di osservatorî: l'antico con gli strumenti tutti riuniti in un solo edificio, e il moderno con gli strumenti disseminati in singoli padiglioni; nelle tavole annesse si può vedere come si presentino nel loro insieme gli osservatori modernissimi di Merate (Milano), di Amburgo (Bergedorf), di Berlino (Neu-Babelsberg), mentre ancora un'altra figura mostra l'osservatorio di Yerkes presso Chicago il quale possiede una grande cupola di 24 metri di diametro.
Le esigenze degli altri tipi di osservatorî sono in generale molto minori e strettamente collegate alle particolari esigenze dei diversi studî: così, a prescindere dai vulcanologici, che si trovano naturalmente in immediata vicinanza dei vulcani e sono corredati di mezzi per studî chimici, fisici, con impianti per accurate indagini sismologiche, e magari gravimetriche, per gli osservatorî d'altro genere basterà che la località permetta il funzionamento indisturbato dei diversi e particolari strumenti, ciò che in generale riesce abbastanza facile, purché l'osservatorio non sia proprio nel centro di una grande città. Uno degli esempî tipici, che può servire di modello di un complesso di osservatorî di diversa natura, si ha a Potsdam, al Telegraphenberg, ove in una vastissima tenuta, discosta dalla città e in mezzo ad un grande bosco, vennero eretti accanto all'osservatorio astrofisico, quello geodetico e quello geofisico.
In Italia troviamo un impianto modernissimo di osservatorio aerologico a Vigna di Valle (Lago di Bracciano), di osservatorio sismologico a Trieste, e di osservatorio magnetico a Genova (Istituto idrografico della R. Marina).
V. tavv. CXIX e CXX.
Bibl.: L. Ambronn, Handbuch der astron. Instrumentenkunde, Berlino 1899; P. Spieker, Die Koeniglichen Observatorien auf dem Telegraphenberg bei Potsdam, Berlino 1895; W. Valentiner, Handwörterbuch der Astronomie, Breslavia s. v., Sternwarte; F. G. W. Struve, Description de l'Observatoire central de Poulkova, Pietroburgo 1845.
Osservatorio militare.
Gli osservatorî sono gli organi principali del servizio di osservazione, che provvede a tenere informati i comandi di quanto avviene nel campo tattico di loro competenza (osservazione generale o di comando), oppure al rilevamento degli obiettivi per le azioni di fuoco dell'artiglieria, nonché all'aggiustamento e alla direzione dei tiri delle batterie (osservazione d'artiglieria):
In genere la posizione degli osservatorî va scelta, naturalmente, col criterio dell'ampiezza del campo visivo, in modo da poter sorvegliare in profondità il terreno occupato dal nemico: si prestano a ciò i punti elevati sul terreno circostante, anche se alquanto arretrati rispetto alla fronte; in montagna creste e salti di roccia, in pianura elevazioni di terreno, campanili, case, alberi ecc. Occorrono sempre però osservatorî spinti molto avanti, per la sorveglianza della prima linea nemica, e per le batterie che più intimamente debbono cooperare con la fanteria; questi osservatorî avanzati vengono a tracciare l'andamento della prima linea, e la loro importanza è tale da giustificare azioni particolari per la conquista di punti favorevoli all'osservazione propria o a quella nemica.
Gli osservatorî d'artiglieria debbono essere esattamente individuati sul terreno e segnati sulla carta, perché la loro posizione serve di base per la determinazione di dati di tiro.
In ogni caso va sempre dedicata la massima cura all'occultamento e alla dissimulazione (mascheramento), per evitare di richiamare l'attenzione dell'osservazione del nemico e quindi le sue offese.
Gli accessi devono essere al coperto e, in ogni caso, mascherati; perciò devono essere evitati o almeno disciplinati i movimenti delle persone.
È utile la sistemazione di osservatorî simulati per trarre in inganno il nemico, ed è pure conveniente che per ogni osservatorio sia sistemata una seconda posizione, per quanto possibile equivalente, da occupare nel caso che la prima sia scoperta e presa sotto il tiro nemico.
Quando si ha tempo disponibile, come nella guerra di posizione, oltre a perfezionare il mascheramento, si provvede anche alla protezione del personale mediante la costruzione di ricoveri alla prova contro il tiro delle artiglierie e contro i gas. I ricoveri sono al coperto, oppure scavati in roccia, o blindati coi mezzi più efficaci di cui si può disporre, utilizzando tutte le accidentalità naturali o artificiali per l'occultamento. Se la conformazione del terreno lo consente, l'osservazione si effettua dal ricovero stesso mediante feritoie e, occorrendo, con l'aiuto di periscopî; ma in genere sono necessarî posti d'osservazione esterni, che debbono essere accessibili al coperto e sistemati in modo da permettere l'uso efficace di cannocchiali, goniometri ecc.
Le figure riproducono osservatorî di vario genere costruiti durante la guerra. Particolarmente tipico è quello sistemato nella casa Benedetti sul Montello, dal quale il re Vittorio Emanuele III assistette alle azioni dei giorni 26, 27, 28 ottobre 1918.
Sono stati studiati anche osservatorî mobili, componibili o sistemati su carri.
Nelle opere di fortificazione permanente si hanno osservatorî in numero e posizione tale da poter sorvegliare tutto il terreno circostante anche senza il concorso di osservatorî esterni. In genere sono costituiti da pozzi ricavati dalla massa cementizia dell'opera, accessibili dall'interno e protetti da cupole metalliche fisse o girevoli.