Planetario, è un dispositivo educativo per mostrare le posizioni ei movimenti dei pianeti e di altri oggetti nell'universo. Un moderno planetario è uno strumento ottico complesso. Proietta immagini dei pianeti, Luna, e stelle su un soffitto a cupola, creando una rappresentazione accurata del cielo notturno. La stanza o l'edificio in cui è alloggiato tale strumento è anche chiamato planetario.
Un tipico planetario forma immagini delle stelle focalizzando la luce da una o più lampade luminose attraverso migliaia di minuscoli fori praticati attraverso piastre metalliche. Le piastre sono posizionate attorno a due strutture sferiche, uno per le stelle dell'emisfero settentrionale e l'altro per le stelle dell'emisfero australe. Le immagini della luna e dei pianeti sono prodotte da dispositivi di proiezione separati montati su un telaio tra le due sfere stellari. Per mezzo di varie serie di ingranaggi e motori elettrici, il planetario può mostrare il sorgere e il tramontare delle stelle e il moto della luna e dei pianeti lungo l'eclittica. Il planetario può anche mostrare l'aspetto dei cieli da qualsiasi luogo sulla Terra in un dato momento lontano nel passato o nel futuro. Ulteriori dispositivi di proiezione vengono utilizzati per rappresentare fenomeni come eclissi, aurore, o meteore, e per mostrare tali aiuti all'istruzione come il sistema di coordinate celesti o i contorni delle costellazioni.
Un altro tipo di planetario utilizza un tubo a raggi catodici controllato da computer simile al tubo catodico di un televisore. Le immagini delle stelle e dei pianeti sono formate sullo schermo del tubo e proiettate da una lente fish-eye su un soffitto a cupola.
ContenutiI primi planetari erano o immagini portatili del cielo stellato dipinte all'interno di una sfera o di una cupola, o modelli meccanici del sistema solare. Nell'Europa della fine del XVII secolo, piccoli modelli di planetari che imitavano il movimento dei pianeti intorno al sole venivano costruiti all'interno degli orologi. Alcuni di loro hanno persino mostrato la rivoluzione delle lune attorno ai loro pianeti.
Durante questo periodo, uno dei primi planetari, conosciuto come il Globo Gottorp, con un dipinto portatile del cielo stellato, è stato realizzato in quella che ora è la Germania. La parte principale del planetario era una sfera di rame cava di 10,2 piedi (3,1 m) di diametro con un tavolo e una panca curva per 12 persone al suo interno. La superficie interna della sfera aveva le immagini delle costellazioni. Le stelle erano teste di chiodi di rame ricoperte d'oro che brillavano alla luce di una lampada a olio centrale. Sul tavolo c'era un globo di rame che rappresentava la Terra.
All'inizio del XVIII secolo, un planetario modello noto come un orrery chiamato per il conte di Orrery, fu costruito un nobile irlandese che ne fece costruire uno nel 1712. Fino ad oggi, piccoli planetari sono usati dagli insegnanti di scienze, perché aiutano gli studenti a comprendere i movimenti dei pianeti.
Dopo l'invenzione delle luci e dei motori elettrici alla fine del XIX secolo, divenne possibile costruire grandi planetari. Il primo di questi è stato installato nel Deutsches Museum di Monaco di Baviera, Germania, nei primi anni '20.
Al centro di una stanza circolare c'era un grande globo illuminato, che rappresentava il sole. Globi illuminati più piccoli rappresentavano i pianeti e i globi più piccoli erano sospesi al soffitto mediante aste. Le aste erano fissate ad auto a motore che percorrevano binari "orbitali" in tutto il mondo. Sotto il globo che rappresenta la Terra c'era un piccolo, piattaforma a motore che un individuo potrebbe guidare. Mentre il planetario correva, un pilota potrebbe vedere una simulazione della rivoluzione dei pianeti intorno al sole dalla prospettiva della Terra. Simili tipi di planetari furono successivamente costruiti all'Hayden Planetarium di New York City e all'Università della Carolina del Nord a Chapel Hill.
Il primo planetario moderno è stato costruito presso le officine ottiche Zeiss di Jena, Germania, circa 1924. Questo dispositivo noto come Mark I, installato al Deutsches Museum di Monaco dalla ditta tedesca Carl Zeiss, è stato montato all'interno di una cupola di 32 piedi (10 m) di diametro. Il Planetario Adler, costruito a Chicago nel 1930, è stato il primo grande planetario negli Stati Uniti.
Una sfera di metallo concava nota come sfera stellare utilizzava 31 lenti per mostrare immagini di 4, 500 stelle sulla cupola. Sette proiettori aggiuntivi attaccati alla palla hanno creato immagini del sole, la luna, Mercurio, Venere, Marte, Giove, e Saturno. Il movimento di questi proiettori replicava il movimento dei corpi solari rispetto alle stelle. L'illuminazione delle immagini proveniva da una brillante lampada elettrica al centro della palla, circondato dalle 31 lenti. Dietro ogni obiettivo era montato un disco chiamato lastra stellare che fungeva da diapositiva fotografica. La luce della lampada passava attraverso i fori nel piatto, ognuno dei quali rappresentava una stella. Con ciascuna lente che focalizzava la luce sulla cupola attraverso i fori nella sua piastra stellare, i 31 proiettori insieme producevano un'immagine dell'intero cielo.
Però, il Planetario di Monaco aveva alcune limitazioni. La vista del planetario era limitata a Monaco e ad altri luoghi che hanno la stessa latitudine settentrionale, il che significa che il planetario poteva mostrare solo le stelle che sorgevano sopra l'orizzonte alla latitudine di Monaco. Ma con i progressi tecnici le versioni migliorate dei planetari di Monaco potrebbero mostrare il cielo da qualsiasi luogo sulla Terra e in qualsiasi momento fino a 26, 000 anni nel passato o nel futuro. Nei planetari migliorati, che utilizzano due grandi sfere stellari e un proiettore planetario in mezzo, le stelle appaiono simili da qualsiasi punto del sistema solare, ma i pianeti no. Questo perché il sistema solare è molto più piccolo delle distanze delle stelle.
Il successo dei proiettori Zeiss ha portato alla creazione di migliaia di planetari nel XX secolo. Negli Stati Uniti, i primi proiettori Zeiss furono installati negli anni '30 all'Adler Planetarium di Chicago, il Planetario Hayden di New York City, il Planetario Fels del Franklin Institute Science Museum di Filadelfia, e l'Osservatorio Griffith di Los Angeles. Anche le aziende giapponesi Goto Optical Manufacturing Company e Minolta Company Limited e la società statunitense Spitz Incorporated sono diventate i principali produttori di proiettori per planetari durante la fine del XX secolo.
Oggi i proiettori meccanici tecnicamente avanzati mostrano immagini chiare e luminose come le stelle reali. Uno di questi dispositivi noto come Zeiss Mark IX all'Hayden Planetarium, New York, proietta immagini di più di 9, 000 stelle. Utilizza un filo di vetro sottilissimo chiamato fibra ottica per illuminare la cupola. La fibra è così piccola che l'immagine sulla cupola è puntiforme e sembra una vera stella nel cielo. immagini del sole, la luna, e i pianeti sono creati da proiettori separati guidati da motori controllati da computer.
I computer utilizzano un codice di numeri o cifre per elaborare le informazioni. Quindi un planetario con proiettori computerizzati è noto come planetario digitale. I proiettori meccanici sono in grado di mostrare le stelle viste da una sola regione dello spazio del nostro sistema solare. Questo perché i fori nelle loro piastre stellari non possono cambiare posizione l'uno rispetto all'altro. Però, un sistema di proiezione digitale non ha questa limitazione, in quanto non utilizza piastre stellari. Anziché, un computer crea immagini su schermi video. Una lente quindi proietta ogni immagine sulla cupola. Per mostrare le stelle viste da un luogo diverso dal sistema solare, il computer si limita a modificare le immagini sugli schermi.
All'inizio degli anni '80, la Evans and Sutherland Corporation degli Stati Uniti ha allestito il primo planetario digitale nel Science Museum di Richmond, Virginia. Da allora i planetari digitali si sono sviluppati ulteriormente e ora possono produrre immagini dei pianeti molto più realistiche. Questi planetari avanzati possono mostrare immagini di oggetti significativi in campi diversi dall'astronomia. Ad esempio, possono simulare un volo attraverso un'immagine estremamente ingrandita di una cellula vivente. Programmi per computer basati sull'astronomia, che può simulare le condizioni del cielo in qualsiasi momento della giornata, possono essere considerati anche planetari digitali.
I planetari digitali presentano anche spettacoli di intrattenimento. Ad esempio, possono essere utilizzati per una visualizzazione di animazioni, arte generata al computer, accompagnato da una colonna sonora musicale.
I planetari tecnologicamente avanzati sono troppo costosi per la maggior parte delle scuole e delle comunità. Ma molti di loro hanno acquistato planetari portatili economici. Ad esempio, un modello ha una cupola gonfiabile progettata per contenere 35 bambini. Il proiettore ha una piccola lampadina racchiusa da un cilindro di plastica e un cilindro nero con punti chiari per proiettare le stelle. Ci sono altri cilindri economici, che mostrano le galassie, costellazioni, e persino l'interno di una cellula vivente.
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