Dopo la sconfitta dell'Austria nel corso della Seconda guerra d'indipendenza e l'armistizio di Villafranca (luglio 1859), la Lombardia fu annessa al Regno di Sardegna. Tra le varie misure prese per riformare l'istruzione superiore e lo stato delle scienze in Lombardia, il governo piemontese inviò all'Osservatorio di Brera un giovane astronomo, Giovanni Virginio Schiaparelli. Schiaparelli giunse a Milano nel 1860 come secondo astronomo ma due anni dopo, alla morte di Francesco Carlini, Schiaparelli divenne, all'età di soli 27 anni, primo astronomo e direttore dell'Osservatorio, reggendone le sorti per quasi quarant'anni. Per l'Osservatorio si trattò di una svolta epocale: estinta con Carlini la tradizione scientifica che discendeva direttamente dalla vecchia scuola di Boscovich e Oriani, subentrava un personaggio che si era formato in due dei maggiori osservatori europei, Berlino e Pietroburgo. Ciononostante, seppur con metodi più moderni, Schiaparelli si occupava ancora dei campi più classici dell'astronomia (astrometria, studio dei pianeti, calcolo orbitale) e non si avventurò mai nella nuova astronomia fisica (basata in gran parte su osservazioni spettroscopiche) che stava nascendo in quegli anni. Tra i maggiori contributi di Schiaparelli allo sviluppo dell'astronomia bisogna citare: le misurazioni micrometriche e il calcolo delle orbite di sistemi stellari binari; gli studi sulle comete, e in particolare la dimostrazione definitiva dell'origine cometaria degli sciami meteorici; lo studio della topografia e della meteorologia del pianeta Marte, incluse le controverse osservazioni sui cosiddetti "canali" (dimostrate in seguito essere frutto di una specie di illusione ottica); gli studi sull'astronomia antica, soprattutto babilonese e greca.
In questo periodo l'Osservatorio di Brera non fu più impegnato in campagne di triangolazione geodetica, ma partecipò a una serie di importanti campagne di longitudine, che proseguirono fino ai primi decenni del XX secolo.
Sezioni:
Ritratto di Giovanni Virginio Schiaparelli (1835-1910).
Tratto da Illustrazione popolare. Giornale per le famiglie, vol. XLIV, n. 30, 28 luglio 1907.
Fotografia di Giovanni Virginio Schiaparelli (dall'Archivio storico dell'Osservatorio Astronomico di Brera).
Fotografia di Giovanni Virginio Schiaparelli nel 1895 (dall'Archivio storico dell'Osservatorio Astronomico di Brera).
Fotografia di Giovanni Virginio Schiaparelli (dall'Archivio storico dell'Osservatorio Astronomico di Brera).
Fotografia di Giovanni Virginio Schiaparelli (dall'Archivio storico dell'Osservatorio Astronomico di Brera).
Fotografia di Giovanni Virginio Schiaparelli (dall'Archivio storico dell'Osservatorio Astronomico di Brera).
Busto di Giovanni Virginio Schiaparelli (attualmente esposto nella galleria del Museo Astronomico di Brera).
La scoperta dell'asteroide Esperia
Disegno di Schiaparelli (tratto dai suoi quaderni osservativi) che illustra il moto orbitale dell'asteroide Esperia, da lui scoperto il 29 aprile 1861 utilizzando il settore equatoriale di Sisson, uno strumento costruito un secolo prima e che aveva un obiettivo di soli 10 cm di diametro. Le difficoltà incontrate da Schiaparelli nell'osservare questo asteroide furono uno dei fattori che lo convinsero della necessità di dotare l'Osservatorio di telescopi più potenti e più moderni.
Lettera del 5 maggio 1861 con cui Quintino Sella, allora deputato del neonato Regno d'Italia, si complimenta con Schiaparelli per la sua recente scoperta dell'asteroide Esperia, e chiede informazioni per l'acquisto di un nuovo telescopio per l'Osservatorio di Brera. L'anno successivo Sella diventerà Ministro delle Finanze e in questa veste farà approvare lo stanziamento per il rifrattore Merz da 8 pollici.
Quintino Sella era stato insegnante di Schiaparelli quando questi frequentava i corsi di ingegneria al Politecnico di Torino e aveva appoggiato la sua nomina a secondo astronomo presso l'Osservatorio di Brera. Tra i due si era presto consolidata un'amicizia che durerà per tutta la vita, come risulta dal loro epistolario.
Il rifrattore Merz da 8 pollici
Il telescopio rifrattore da 8 pollici (22 cm) di diametro fatto acquistare da Schiaparelli nel 1862, opera del prestigioso produttore tedesco Merz.
Il meccanismo che controlla il moto orario del rifrattore Merz da 8 pollici. Si tratta di un congegno puramente meccanico, in cui la forza motrice è prodotta dalla caduta di due grossi pesi di piombo; la velocità di rotazione dell'asse orario è regolabile per mezzo di un sistema a frizione, contenuto nella scatoletta rotonda posta alla sommità del congegno.
Benché il rifrattore Merz da 8 pollici fosse giunto a Milano nel 1865, esso rimase inutilizzato per circa 10 anni, perché lo stanziamento iniziale non comprendeva il costo per la costruzione della sua cupola, che fu inaugurata solo nel 1875. In questa fotografia d'epoca, ripresa da sud-est, si vede (all'estrema destra) il cilindro della nuova cupola, con la fenditura di osservazione aperta, appena dopo la sua costruzione. A sinistra è visibile la torretta quadrata della vecchia specola di Boscovich, sormontata da alcuni cupolini, che verrà demolita nel 1882 per far posto alla grande cupola del rifrattore Merz-Repsold da 18 pollici.
Un'altra veduta della cupola del rifrattore Merz da 8 pollici (a destra), ripresa da sud-sud-est. A sinistra è visibile la cosiddetta torre degli Umiliati, cioè l'ex campanile della Chiesa di Santa Maria di Brera, in cui era installato il circolo meridiano di Starke.
Particolare del sistema di apertura della fenditura di osservazione della cupola del rifrattore Merz da 8 pollici, visto dall'interno della cupola stessa.
Particolare del sistema di apertura della fenditura di osservazione della cupola del rifrattore Merz da 8 pollici, visto dall'interno della cupola stessa. La finestra verticale della fenditura è mostrata con i pannelli interni aperti, mentre le persiane esterne sono chiuse. La parte superiore della fenditura, ricavata nel soffitto del cilindro che costituisce la cupola, può essere aperta facendola scorrere per mezzo di un sistema a cremagliera, azionato dai comandi visibili alla sinistra della finestra.
La manovella che serve per ruotare il cilindro della cupola del rifrattore Merz da 8 pollici.
Immagine recente (luglio 2010) del rifrattore Merz da 8 pollici.
Immagine recente (marzo 2014) della cupola del rifrattore Merz da 8 pollici.
La stanza posta immediatamente sotto la cupola del rifrattore Merz da 8 pollici, con la colonna di granito che regge la montatura del telescopio.
Il soffitto della stanza che si trova sotto il sottocupola della cupola del rifrattore Merz da 8 pollici (stanza attualmente adibita ad archivio). Le quattro robuste costole del soffitto a volta sostengono il peso della sovrastante colonna di granito che regge il telescopio e lo scaricano sui muri portanti dell'edificio.
Micrometro filare in dotazione al rifrattore Merz da 8 pollici. Fu usato da Schiaparelli per le misurazioni di sistemi stellari binari e per la topografia di Marte.
Il rifrattore Merz-Repsold da 18 pollici
Anche grazie alla fama acquisita per le sue osservazioni di Marte (iniziate nel 1877), Schiaparelli ottenne di poter acquistare per l'Osservatorio un nuovo, più potente telescopio, che aveva un obiettivo con un diametro di 18 pollici (49 cm) costruito dalla ditta Merz di Monaco di Baviera (la stessa che aveva fornito il rifrattore da 8 pollici) e la montatura prodotta dalla Repsold di Amburgo. Il nuovo telescopio entrò in funzione nel maggio 1886. La fotografia mostra lo strumento come si presentava attorno al 1925.
Giovanni Schiaparelli ritratto mentre osserva al rifrattore Merz-Repsold da 18 pollici.
Immagine tratta da Illustrazione Popolare - Giornale per le famiglie, N. 3, Vol. XXXVII (21 gennaio 1900).
La lettera con cui Quintino Sella comunica a Schiaparelli il risultato della votazione con cui il parlamento ha approvato la legge che stanzia i fondi necessari per l'acquisto del rifrattore Merz-Repsold: 250 mila lire dell'epoca, pari a circa un milione di euro attuali (2021).
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Fotografia della cupola del rifrattore Merz-Repsold da 18 pollici, ripresa da sud-sud-est. La cupola fu costruita (tra il 1882 e il 1886) alla sommità della facciata sud dell'Osservatorio, prospiciente l'Orto Botanico, dopo aver demolito la torretta di Boscovich, che risaliva a più di un secolo prima ed era ormai inadatta alle esigenze dell'epoca.
Un'altra fotografia della cupola del rifrattore Merz-Repsold da 18 pollici, ripresa da nord.
La cupola del rifrattore Merz-Repsold da 18 pollici.
Immagine tratta da Illustrazione Popolare - Giornale per le famiglie, N. 3, Vol. XXXVII (21 gennaio 1900).
Il micrometro filare Merz in dotazione al rifrattore Merz-Repsold da 18 pollici.
Il rifrattore Merz-Repsold da 18 pollici in fase di restauro (aprile 2011) nel laboratorio dell'ARASS-Brera.
Il rifrattore Merz-Repsold da 18 pollici dopo il restauro, esposto nella galleria del Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia Leonardo da Vinci di Milano (settembre 2017).
La parte posteriore del rifrattore Merz-Repsold da 18 pollici dopo il restauro, esposto nella galleria del Museo Nazionale della Scienza e della Tecnologia Leonardo da Vinci di Milano (settembre 2017): sono visibili il cercatore e la lampada per l'illuminazione dei cerchi graduati (a destra), i microscopi per la lettura dei cerchi graduati e i comandi per la regolazione fine del puntamento.
Il rifrattore Merz-Cavignato da 6 pollici
Fotografia recente (luglio 2010) del rifrattore Merz-Cavignato da 6 pollici (16 cm) di apertura e 137 cm di lunghezza focale. L'obiettivo fu fornito all'Osservatorio dalla Merz nel 1882, a titolo di conguaglio in quanto la somma versata per l'acquisto dell'obiettivo del Merz-Repsold era risultata superiore al costo effettivo della lente; la montatura fu costruita nel 1883 da Giuseppe Cavignato, nell'officina dell'Osservatorio Astronomico di Padova. Per la sua focale relativamente corta, lo strumento si prestava particolarmente alla ricerca e allo studio di comete; esso rimase tuttavia inutilizzato fino al 1921 per mancanza di una cupola dove collocarlo.
Il cupolino costruito nel 1921 da Luigi Gabba (direttore incaricato dell'Osservatorio di Brera) sul terrazzino occidentale a lato della cupola del rifrattore Merz-Repsold per ospitare il rifrattore Merz-Cavignato (fotografia del giugno 2010).
Cupolino costruito nel 1875 nell'Orto Botanico per ospitare gli strumenti dei passaggi che dovevano servire alle campagne di longitudine e alle misurazioni di latitudine dell'Osservatorio; il cupolino fu costruito a livello del terreno per ovviare alle flessioni dell'edificio che compromettevano la stabilità del puntamento degli strumenti installati nei locali dell'Osservatorio. Alla sinistra del cupolino è visibile il palo a cui arrivavano i fili della linea telegrafica usati per la sincronizzazione degli orologi tra i diversi siti che partecipavano a una campagna di longitudine.
Diari osservativi e pubblicazioni di Schiaparelli
Un'osservazione del pianeta Saturno (dai diari osservativi di Schiaparelli).
Un'osservazione della cometa di Winnecke (dai diari osservativi di Schiaparelli, 13 aprile 1877).
Una pagina dai diari osservativi di Schiaparelli (luglio 1895) con misurazioni micrometriche di stelle doppie (a sinistra) e disegni di Venere, fatti nel tentativo (infruttuoso) di determinare il periodo di rotazione del pianeta attorno al proprio asse. Le barre trasversali tracciate sulle misurazioni di stelle doppie indicano che esse sono state ridotte e trascritte nel registro definitivo.
La pagina dei diari osservativi di Schiaparelli che contiene la sua prima osservazione del pianeta Marte, eseguita il 23 agosto 1877 al rifrattore Merz da 8 pollici da poco installato. Il disegno è molto schematico, essendo stato tracciato frettolosamente nelle pause tra le osservazioni delle fasi di un'eclisse lunare; l'esperienza comunque confermerà in Schiaparelli le ottime qualità ottiche dello strumento e gli darà l'idea di intraprendere uno studio sistematico della superficie del pianeta.
Una pagina dai diari osservativi di Schiaparelli, con appunti e disegni del pianeta Marte.
Una pagina dai diari osservativi di Schiaparelli, con appunti e disegni del pianeta Marte.
Una pagina dai registri di osservazioni di Schiaparelli, con i risultati di osservazioni del pianeta Marte e di misurazioni di sistemi stellari binari.
La prima mappa della superficie di Marte prodotta da Schiaparelli, basata sulle osservazioni ottenute durante l'opposizione del 1877 e pubblicata in appendice alla prima delle sette memorie lincee che l'astronomo dedicherà alla topografia del pianeta.
La seconda mappa della superficie di Marte prodotta da Schiaparelli, basata sulle osservazioni ottenute durante l'opposizione del 1879. I cerchiolini numerati che compaiono sulla mappa indicano le posizioni dei punti base, la cui posizione Schiaparelli determinò attraverso misure accurate con un micrometro filare, e che costituiscono i riferimenti per il tracciamento della topografia.
La settima e ultima mappa di Marte prodotta da Schiaparelli, basandosi sulle osservazioni ottenute durante l'opposizione del 1890. Rispetto alle mappe precendenti si può notare come il numero di "canali" sia aumentato, il loro percorso sia diventato più rettilineo, e molti di essi appaiano sdoppiati (fenomeno a cui Schiaparelli diede il nome di geminazione).
Disegni della superficie del pianeta Marte tratte dalla quarta memoria lincea di Schiaparelli, basate su osservazioni del 1884.
La penultima pagina dei diari osservativi di Schiaparelli, in cui l'astronomo, dopo le registrazioni di alcune osservazioni di stelle doppie, spiega i motivi che l'hanno indotto a interrompere la sua attività osservativa e a ritirarsi in pensione.
L'ultima pagina dei diari osservativi di Schiaparelli: Ultima mia osservazione male riuscita, la quale mi persuase della necessità inevitabile di non continuare queste osservazioni. Cecidere manus. 29 Ott. 1900.
La copertina che La Domenica del Corriere, il settimanale del quotidiano Il Corriere della Sera, dedicò a Schiaparelli in occasione del suo pensionamento, nell'ottobre 1900. L'immagine, opera del disegnatore Achille Beltrame, ritrae l'astronomo di fianco al rifrattore Merz-Repsold, su cui è montato il micrometro filare che egli usò per le sue osservazioni di Marte e le misurazioni di stelle doppie.
Intestazione dell'articolo di Schiaparelli, pubblicato nel 1875, sulle sfere omocentriche di Eudosso, un lavoro minuzioso (e citato ancora oggi) sui primordi della teoria planetaria nella Grecia antica.
Una scheda di appunti di Schiaparelli, in cui l'astronomo ha trascritto e traslitterato un testo inciso su una tavoletta assiro-babilonese, scritta in caratteri cuneiformi, in cui è da supporre siano riportate osservazioni astronomiche. Schiaparelli dedicò gli ultimi anni della sua vita, dal pensionamento nel 1900 alla morte nel 1910, ad approfondire i suoi studi sulla storia dell'astronomia antica.