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Celestia permette di seguire il Telescopio Spaziale Hubble mentre orbita attorno alla Terra. |
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Celestia permette di seguire il Telescopio Spaziale Hubble mentre orbita attorno alla Terra. |
I tradizionali planetari forniscono una rappresentazione bidimensionale della piccola porzione d'universo cui possiamo accedere, rivolgendo lo sguardo o puntando un telescopio verso il cielo, e ciò risponde pienamente alle normali esigenze pratiche di orientarci, con un dettaglio variabile secondo gli strumenti impiegati, tra le innumerevoli stelle apparentemente disposte tutte alla medesima distanza dalla Terra.
L'aggiunta della terza dimensione non aiuta certo ad individuare quali pianeti si trovano sopra l'orizzonte in un dato momento, ma fornisce una prospettiva nuova e accattivante per conoscere meglio i molti corpi presenti nel sistema solare.
Celestia è un programma freeware, realizzato da Chris Laurel con il contributo di vari collaboratori, in grado di trasformare la tastiera del computer nei comandi di un'astronave e il monitor in un oblò dal quale osservare panorami altrimenti inaccessibili.
Viaggiare avanti e indietro nello spazio, senza i limiti imposti dalle leggi fisiche, consente di raggiungere in un istante prospettive insolite e affascinanti, con scale di grandezza variabili da pochi metri a molte migliaia d'anni luce: possiamo lasciare la superficie terrestre che fa da sfondo alla Stazione Spaziale Internazionale, ad esempio, per accostarci ad una stella lontana e da questa abbracciare con lo sguardo l'intera Galassia.
Il programma, disponibile nelle versioni per Win32, Mac OS X e Unix, offre l'opportunità di visitare circa 100.000 stelle del catalogo Hipparcos, quasi un centinaio di corpi in orbita attorno al Sole e svariate decine di pianeti extrasolari: sono inoltre disponibili i modelli tridimensionali del Telescopio Spaziale Hubble, della sonda Galileo e del Mars Odyssey.
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Celestia ricostruisce in maniera realistica l'inconsueta configurazione che si presentò il giorno 11 novembre 1997, quando Callisto, Ganimede ed Io proiettarono contemporaneamente la loro ombra sulla superficie di Giove. |
Il sito di Laurel permette anche di scaricare un file contenente le caratteristiche orbitali dell'asteroide contrassegnato dalla sigla 2002 MN, passato il 14 giugno 2002 a solo 120 mila chilometri dalla Terra, per visualizzare quale panorama del nostro pianeta sarebbe stato possibile ammirare dalla sua superficie durante il massimo avvicinamento.
Vagabondare nel sistema solare, con questo simulatore di volo spaziale, è probabilmente il modo più divertente per scoprirlo: seguire le lune pastore di Saturno, con una visione degli anelli che circondano il pianeta forse ancora più sorprendente di quella offerta dalle vecchie immagini delle sonde Voyager, oppure sorvolare Marte insieme al Mars Global Surveyor, sono un piccolo prodigio della realtà virtuale creata da Celestia.
La grande quantità di elaborazioni che si celano dietro tutto ciò rende indispensabile l'impiego di computer particolarmente veloci e almeno 64 Mb di RAM: un acceleratore grafico 3D con oltre 8 Mb di memoria, anche se non indispensabile, fornisce animazioni assai più fluide e gradevoli.
Celestia disegna scene tridimensionali, sulla piatta superficie del monitor, eseguendo calcoli relativamente semplici ripetuti, però, innumerevoli volte: consideriamo brevemente, solo per dare una vaga idea delle operazioni necessarie a realizzare ogni immagine, cosa accade quando visualizziamo un asteroide.
Il programma rappresenta la forma reale di un pianetino, conosciuta solo in pochissimi casi, mediante un complesso mosaico di poligoni (wireframe): generalmente si usano dei triangoli, il cui numero è scelto in modo da ottenere, compatibilmente con la potenza di calcolo disponibile, una definizione accettabile delle immagini.
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Sorvolare la superficie di Marte, a pochi metri di distanza dalla sonda Mars Odyssey, è uno spettacolo che soltanto la realtà virtuale può rendere accessibile. |
Le operazioni geometriche di traslazione, rotazione e ridimensionamento sono applicate ad ogni porzione elementare di superficie: l'orientamento dei poligoni nello spazio consente di determinare, confrontandolo con la direzione e distanza da cui provengono i raggi solari, come la luce è riflessa dalle varie parti dell'oggetto rappresentato.
L'asteroide è poi rivestito, applicando la necessaria correzione prospettica ed eliminando le parti nascoste, con un'immagine (texture) della sua superficie: appositi filtri provvedono a limitare l'effetto mosaico causato dalle operazioni di ridimensionamento, mentre la resa visiva è migliorata sfumando, con una tecnica detta anti-aliasing, i bordi del rivestimento tra poligoni adiacenti.
L'aspetto superficiale di Sole, pianeti e alcuni satelliti è una fedele ricostruzione della realtà, ottenuta grazie alle immagini riprese dalle sonde spaziali, mentre per gli analoghi sistemi extrasolari è stato necessario ricorrere all'aiuto della fantasia.
Le mappe in proiezione cilindrica, usate dal programma per i pianeti, si possono rielaborare a piacere oppure sostituire con le molte altre disponibili in Rete (come ad esempio quelle presenti nel sito Cylindrical Map Index di Calvin J. Hamilton).
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Il satellite Io, caratterizzato da una superficie continuamente modificata dai numerosi vulcani in attività, ripreso mentre orbita attorno a Giove. |
Celestia illumina le superfici planetarie, tenendo conto della posizione occupata dal Sole, e provvede ad aggiungere l'ombra di eventuali satelliti in transito nelle vicinanze: impostando la data dell'eclisse solare accaduta il 21 giugno 2001, ad esempio, vedremo una parte dell'Africa centromeridionale oscurarsi durante la totalità.
Un'altra configurazione abbastanza inconsueta, riprodotta in maniera realistica dal programma, è quella che si presentò il giorno 11 novembre 1997, quando Io, Ganimede e Callisto proiettarono contemporaneamente la loro ombra sulla superficie di Giove.
Celestia permette di raggiungere rapidamente, usando il menù Solar System Browser, le tappe più vicine dei nostri viaggi virtuali: scegliendo come punto di partenza il Sole, reso ancora più verosimile dall'aggiunta di alcune macchie, possiamo visitare uno dopo l'altro tutti i pianeti e molti dei loro satelliti.
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Viaggiare a breve distanza dal satellite Pan, situato all'interno della divisione di Encke, offre prospettive sugli anelli che rammentano le sorprendenti immagini riprese dalle sonde Voyager. |
Mete assai più esotiche sono messe a disposizione dal menù Star Browser che consente di selezionare e raggiungere decine di pianeti extrasolari, ne sono stati scoperti quasi un centinaio dal 1995 ad oggi, oppure una stella molto lontana per osservare asterismi completamente diversi da quelli che conosciamo.
I comandi Capture image e Capture movie permettono di riprendere, così come farebbero dei veri turisti, fotografie e filmati dei panorami più emozionanti scoperti viaggiando tra le stelle.
Un linguaggio di programmazione semplificato offre il modo di memorizzare e commentare, con l'aggiunta di brevi didascalie, le nostre passeggiate nell'universo: un'opportunità che può trovare utili applicazioni nelle attività di tipo didattico, fornendo così un divertente strumento al servizio della divulgazione scientifica.
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Luglio 2002
