| Edellinen | Seuraava |
Pneumatiikka sai miettimään mahdolliseksi sovelluskohteeksi isoa astronomista kelloa. Hmmm, vaatii jatkokehittelyä.
En tiedä josko - vaikka kirkon tai kaupungintalon seinään sopiva - kello olisi järkevää rakentaa juuri pneumatiikan varaan, muitakin vaihtoehtoja on. Se voisi ehkä olla enimmäkseen mekaaninen tai ehkä se toimisi sähköllä ja mekaniikkaa olisi minimimäärä? Tai kenties se olisi vain puhtaasti virtuaalinen toteutus, pelkkä graafisesti esittävä ohjelma jossakin netissä? Toteutustekniikkaa ja yksityiskohtia ei välttämättä tarvitse lyödä lukkoon vielä tässä vaiheessa.
Olkoon toteutustapa ja tekniikka mikä tahansa, on kellolle joitakin muuttumattomia vaatimuksia. Ideaalisesti tämä voisi olla mikrovaltio Myllynsaaren vientituote tai tunnusmerkki. Varsinainen ehtymätön RAHARÄNNI?
Astronominen kello voi näyttää tavallisen kellonajan lisäksi Auringon, Kuun ja planeettojen suunnat taivaalla. Kohteiden suunnat näytetään ainakin ekliptikalla ja mielellään myös horisontin suhteen. Astronomisen kellon koko näyttämä ei ole yleispätevä kaikkialla maapallolla, vaan se pyrkii näyttämään tilanteen paikallisesti. Astronominen kello rakennetaan juuri tiettyä maantieteellistä sijaintia varten. Maapallon toisella puolella tilanne on aivan toisenlainen sikäläisen horisontin suhteen. Ekvaattorikoordinaateissa deklinaatio ja rektaskensio toki pätee kaikkialla maapallolla ja ero on vain paikallisessa tuntikulmassa.
Mielestäni astronomisen kellon on syytä selkeästi esittää myös se päiväys jota kellotaulu kuvaa, eli vuosi, kuukausi ja päivä. Näin kellolla voi havainnollistaa tähtitaivaan tapahtumia. Kello voidaan pistää näyttämään esim. planeettojen kulku tähtien suhteen valitun vuoden ja kuukauden aikana. Puhtaalla mekaniikalla tuollainen olisi aika paha rasti. Astronominen kello voisi siis ohjelman avulla toimia myös eräänlaisena planetaariona. Tämä edellyttää että kohteiden suunnat ovat vapaasti ohjattavissa toisistaan riippumatta, "pika-ajona".
Astrolabinen projektio sopii mielestäni hyvin kellotaulun pohjaksi vaikka se vaatiikin hiukan toteuttelua. Katsojan on kuviteltava katsovansa kohti maanpintaa "tähtien sfäärin takaa", kuin jumalaperspektiivistä. Etuna on se että taivaanpallon isoympyrät kuvautuvat projektiotasolle ympyröiksi. Niinpä ekliptikakin on puhdas ympyrä. Kun ekliptikan navan paikka on selvitetty niin siihen sopii rakentaa akseli jonka kautta kohteiden paikat esitetään.
Kohteiden osoittimien akselien pitäisi mielestäni sijaita ekliptikan navassa, koska kohteet periaatteessa kulkevat pitkin ekliptikaa. Ideaalisesti myös kohteiden latitudi (korkeintaan ±7°) olisi esitettävä. Tämä edellyttäisi sitä että ekliptikan napaan laakeroidun osoittimen päässä oleva kohteen merkki olisi jonkin verran siirrettävissä osoittimen vartta pitkin. Se tosin lie hankala toteuttaa.
Ajattelen fyysistä kelloa alustavasti laatikkona jonka leveys * korkeus on noin 3 metriä * 3 metriä. Se on ehkä lähes metrin verran syvä. Kellotaulun edessä on suojaava lasilevy jonka yläosaan lasin sisäpintaan on kaiverrettu horisonttiympyrä koordinaatistoineen. Kellotaulua siis katsellaan tuon lasiin kaiverretun horisontin läpi ja horisontti on vakioasennossa. Etelä on ylöspäin. Pienellä harjoittelulla oppii näkemään mitkä kohteet kulloinkin ovat horisontin ylä- ja mitkä alapuolella ja millä suunnalla. Horisontin yläpuolella olevat kohteet ovat kellon horisonttiympyrän sisäpuolella.
Kellotaulun tähtitaivas voidaan esittää pohjoisnavasta deklinaatioon -30° saakka. Jos taivas esitetään 240 sentin halkaisijaisena ympyränä, tämä merkitsee että mittakaavaksi deklinaation suunnassa tulee noin 2 * 120° / 2,4 metriä eli aste per senttimetri. Projektiosta johtuen vääristymät tähtien keskinäisissä suunnissa muodostuvat mahtaviksi erikoisesti ekvaattorin eteläpuolella, mutta se täytyy vaan kestää kuin miehet.
Kellotaulun lähes täyttävä tähtitaivaan kuva pyörii keskipisteensä ympäri. Tähdet eivät liiku toistensa suhteen. Prekessiota ei mallinneta, joten hyvin kaukaisten aikojen taivaan tilannetta ei kuvata. Kellotaulun keskipiste on pohjoisessa taivaannavassa. Ekvaattori on kaikkialla vakioetäisyydellä keskipisteestä. Lähdemme siis siitä paikallisesta ajattelutavasta että horisontti on paikoillaan ja taivas pyörii. Se on havainnollista. Siltähän se käytännössä näyttää, sanokoot kirjanoppineet ja fariseukset mitä tahansa.
Mekaanisesti tämä voi muodostua hiukan hankalaksi. Kohteiden osoittimet on akseloitu ekliptikan napaan joka on hiukan sivussa taivaanpallon navasta eli tähtitaivaan kuvan keskipisteestä jonka ympäri tähtitaivaan esitys pyörii. Kohteiden osoittimia täytyy kutakin voida pyörittää oman akselinsa suhteen erikseen ja tämän akselin paikka ei ole vakio suhteessa kellotauluun, vaikkakin etäisyys taivaannavasta säilyy samana. Kohteiden osoittimien täytyy myös totella ohjausta tarkasti asennosta riippumatta. Tarkistuksen vuoksi olisi hyvä jos jokaisen kohteen aseman voisi lukea ohjelmallisesti, eli niissä pitäisi olla anturit jotka kertovat missä kohdassa kohteen merkki on.
Normaalikäytössä Aurinko, Kuu ja planeetat toki enimmäkseen liikkuvat horisontin suhteen taivaan pyörimisliikkeen mukana myötäpäivään. Niiden ominaisliikkeet tähtien suhteen ovat selvästi hitaampia.
Puhtaasti virtuaalinen toteutus olisi paljon ongelmattomampi. Ohjelmassa kohteet voidaan piirtää haluttuun paikkaan eikä tarvitse välittää akseleiden sijainnista, letkujen ja johtojen solmuun menemisestä jatkuvasti pyörivässä systeemissä tai siitä miten latitudiliike voidaan välittää kohteen symbolille osoittimen päähän tai miten tieto symbolin todellisesta sijainnista saadaan ohjaavalle ohjelmalle.
Pienenä helpotuksena mielestäni riittää jos kello esittää vain planeettojen Venus, Mars, Jupiter ja Saturnus suunnat Auringon ja Kuun lisäksi. Merkurius ja Uranus ovat marginaalisia kohteita paljain silmin havaiten ja Neptunus ei näy lainkaan ilman optisia apuneuvoja, pienemmistä puhumattakaan.
Optio voitaisiin kuitenkin tarvita kohteelle X jos vaikkapa jokin kirkas paljain silmin selvästi näkyvä komeetta (integroitu magnitudi vähintään +3 jolloin se näyttää magnitudi +5 tähdeltä) yllättäen ilmestyy tähtitaivaalle. Tuolle kohteelle pitäisi voida esittää lähes mikä tahansa täällä Pohjolassa näkyvä latitudi ekliptikan napaan akseloidulla osoittimella, eli se olisi selkeästi erikoistapaus. Kohteen X osoitinta voisi ehkä käyttää myös mielivaltaisten tähtitaivaan kohteiden osoittamiseen. Vaihtoehtoisesti paikka voitaisiin osoittaa suorakulmaisin XY-koordinaatein kellotaulun edessä kulkevan pystysuoran palkin ja ko. palkkia pitkin siirtyvän osoittimen avulla.
Niin ja kyllähän se kello voisi tavallisenkin kellonajan esittää vaikkapa 24 tunnin näytöllä ilman minuuttiviisaria. Kello 12 olisi ylöspäin koska se on valittu etelän suunnaksi ja Auringon tulisi periaatteessa olla keskipäivällä etelän suunnalla.
Suomessa ei taida olla kunnollisia astronomisia kelloja lainkaan, mutta vanhoista eurooppalaisista sivistysvaltioista näitä löytyy eräistä kirkoista ja julkisista rakennuksista. Alla on kuvattu eräitä edustavia esimerkkejä astrolabisista astronomisista kelloista. Periaatteessa kaikki ovat yksilöitä, mitään "standardia" ei ole.
Ikäisikseen kunnioitettavia saavutuksia sinänsä, mutta paheksun eräitä piirteitä. Eläinradan merkit ovat astronomisessa kellossa ihan ookoo, mutta ne eivät voi olla pääosassa tähtitaivaalla. Vierastan sellaista tapaa että eläinradan merkit eläinradalla esitetään muualla kuin siinä mihin ne astrolaabisessa projektiossa kuuluvat ja niiden osoittamiseen käytetään ekvaattorin napaan akseloitua osoitinta. Ekvaattorin ja ekliptikan kuuluisi leikata toisensa stereograafisessa projektiossa. Ekvinoktiaalisista tunneista saatava hyöty on varsin kyseenalainen. Tähtien esitys puuttuu. Planeettojen suunnat osoitetaan puutteellisesti. Mistä näkyy päiväys jonka mukaista tilannetta kellon tulisi kuvata? Monet näistä vanhoista kelloista eivät enää toimi. Jos kello ei näytä kuluvan hetken tilannetta, niin mistä käy ilmi minkä hetken mukaista tilannetta se näyttää? Missä ovat näkyvillä kellon käyttö- ja tulkintaohjeet?
Kuun noususolmun suunta on ihan fiksua esittää astronomisella kellolla koska se liittyy pimennyksiin, auringon- ja kuunpimennyksiin. Jos Aurinko on Kuun radan solmun suunnalla kun täysikuu on täsmälleen päinvastaisella suunnalla niin kuunpimennys on mahdollinen. Jos Aurinko on Kuun radan solmun suunnalla kun on uusikuu, on auringonpimennys mahdollinen. Radan solmulla tarkoitetaan eräänlaista "pistettä" jossa ratataso leikkaa ekliptikatason kolmessa ulottuvuudessa. Taivaanpallon keskeltä ulospäin katsoen solmupisteet voi todella ajatella pisteiksi.
Kaikella kunnioituksella muinaisia kelloseppiä kohtaan, mutta minulla mielessä oleva astronominen kello on pari askelta edistyneempi kuin nämä vanhat kellot.
Stereograafinen projektio on astronomisissa kelloissa tehty joko maapallon etelä- tai pohjoisnavalta. Siinä ei mielestäni ole ratkaisevaa laadullista eroa. Mieluiten suosin etelänavalta tehtyä projektiota koska sitä käytetään astrolabissa, enkä ymmärrä mitä lisäarvoa erilainen projektio tuottaisi.
Kehittynyt astronominen kello olisi äärimmäisen hieno havainnollistamisväline taivaan kohteiden suuntien esitykseen, eräänlainen automaattisesti toimiva planisfääri (joskin projektioltaan erilainen). Siitä ei saa kaikkea irti ilman elektroniikkaa ja ohjelmointia, mutta mielestäni on tärkeää että varsinainen näyttö on perinteinen mekaaninen.
Olen aiemmin hahmotellut astrolabia (valitettavasti keskeneräisen, kuinkas muuten) ABC-projektin jutuissa projektio ja mitoitus. Tämä liittyy asiaan sikäli että aion tehdä astronomiseen kelloon astrolabin mukaisen stereografisen projektion jossa pohjoinen taivaannapa kuvautuu keskelle. Myllysaaren sivujen jutun #275 lopusta löytyy linkki jonka takaa pitäisi löytyä virtuaalinen astrolabi myös graafisena PHP-toteutuksena. Kielenä siinä tosin on ruotsi, Sortaja-Suomemme toinen virallinen kieli.
Karkeasti astrolabin projektion periaate voidaan selittää seuraavasti. Haluamme esittää tähtitaivaan deklinaatioon δ = - 30° saakka koska suunnilleen sinne asti taivas on täältä pohjoisesta noin 60° leveydeltä havaittavissa. Tätä rajaa esittää oheisessa kuvassa ulompi sininen ympyrä. Sen sisällä oleva toinen sininen ympyrä kuvaa taivaan ekvaattoria eli päiväntasaajaa. Näiden ympyröiden keskipisteessä on pohjoinen taivaannapa jonka ympäri taivaan voi ajatella pyörivän.
Paikallinen horisonttimme on kuvassa vihreä ympyrä. Tuon ympyrän sisäpuolella oleva taivaan osa on horisontin yläpuolella ja siis periaatteessa havaittavissa. Etelä on kuvassa ylhäällä ja pohjoinen alhaalla. Itä on horisonttiympyrän vasemmassa reunassa ja länsi on oikealla eli samoin kuin maanpintaa esittävässä kartassa. Zeniitti eli suoraan päämme yläpuolelle oleva suunta on suunnilleen (mutta ei tarkasti) vihreä ympyrän keskellä.
Meidän on tässä ajateltava että katselemme kohti maapintaa kaukaa tähtien takaa. Vaihtoehtoisesti voi ajatella että olemme kellotaulun takana näytön toisella puolella ja katselemme sieltä ylöspäin taivaalle eli tänne takaisin.
Näemme että kuvassa vihreä horisontti ja sininen ekvaattori leikkaavat toisensa idässä ja lännessä. Näinhän se oikeastikin on. Taivaan ekvaattorilla oleva kohde (esim. Aurinko kevät- ja syyspäiväntasauksen aikaan) nousee idästä, kulminoi etelässä ja laskee länteen taivaanekvaattoria pitkin kulkien.
"Auringon tie tähtien suhteen" eli ekliptika on kuvassa punainen. Ekliptika leikkaa ekvaattorin kahdessa pisteessä jotka on merkitty KTP, kevättasauspiste ja STP, syystasauspiste. Kevätpäiväntasauksessa maaliskuun lopulla Aurinko on kevättasauspisteessä ja syyspäiväntasauksessa syyskuun lopulla syystasauspisteessä. Ekliptikan ja horisontin leikkauspisteet vaihtelevat, sillä ekliptika pyörii taivaan mukana.
Taivas kaikkine tähtineen pyörii myötäpäivään kuvassa keskellä olevan ekvaattorin navan ympäri ja ekliptika seuraa mukana. Horisontin voimme ajatella pysyvän paikoillaan. Samaan aikaan Aurinko liikkuu tähtien suhteen hitaammin vastapäivään pitkin ekliptikaa. Taivaan yhteen pyörähdykseen kuluu yksi vuorokausi ja Auringon täyteen kierrokseen ekliptikalla yksi vuosi. Kuu ja planeetat liikkuvat myös ekliptikan lähistöllä vaihtelevilla nopeuksilla tähtien suhteen. Kuu liikkuu melko nopeasti, täyteen kierrokseen kuluu vain noin yksi kuukausi. Yleisesti ottaen kohteet liikkuvat ekliptikalla vastapäivään tähtien suhteen, mutta eräät planeetat voivat eräänlaisena maan rataliikkeen heijastuksena ajoittain liikkua myötäpäiväänkin tähtien suhteen. Taivaan kaikkine tähtineen pyöriessä myötäpäivään, kaikki taivaan kohteet näyttävät liikkuvan myötäpäivään vuorokauden aikana.
Oheisessa kuvassa taivas on pyörähtänyt keskipisteensä ympäri ja ekliptikan napa on nyt eri paikassa. Ekliptikan napaan on sijoitettu muutama osoitin osoittamaan kohteiden suuntia ekliptikalla. Vasemmanpuoleisin kohde on juuri nousemassa horisontin yläpuolelle suunnilleen kaakossa. Keskimmäinen kohde kulminoi eli se on paikallisen horisontin suhteen suoraan etelässä. Oikeanpuolimmainen kohde on jo laskemassa horisontin alapuolelle suunnilleen luoteessa.
Astronomisen kellon taivaan täytyy pyöriä taivaannavan ympäri, mutta Auringon, Kuun ja planeettojen liike on järkevintä esittää ekliptikan navan kohdalla olevan akselin avulla. Ekliptika kuvautuu täydelliseksi ympyräksi, mutta projektiosta johtuen ekliptikan napa ei ole aivan ekliptikaympyrän keskipisteessä, vaikkakin lähellä sitä. Tästä seuraa että jos kohteen latitudi halutaan esittää tarkasti, täytyisi kohteen symbolia voida hiukan siirtää osoitinta pitkin silloinkin jos latitudi on nolla.
Hmmm, kohteen latudin esitys taitaa tässä vaiheessa olla liian hankalaa mekaanisessa näytössä. Latitudin esittämisessä on sellainenkin ongelma että saman longitudin eri latitudien viivat eivät stereograafisella projektiolla ole aivan suoria viivoja.
Astrolabissa alimpana on horisonttiympyrä koordinaatteineen ja sen päällä ekliptika sekä joitakin kirkkaimpia tähtiä. Astrolabi on perinteisesti tehty läpinäkymättömästä materiaalista joka pakottaa tällaiseen ratkaisuun. Tähtiä ei voi esittää paljon jos ne ovat metalilevyssä jonka takana oleva horisonttikoordinaatisto pitäisi olla luettavissa. Tässä on tarkoitus tehdä hiukan toisin. Horisonttiympyrästä tehdään läpinäkyvä ja tähtikarttaa katsellaan sen läpi. Ekliptika kuvataan taustalla olevalle tähtikartalle. Emme tarvitse reikäisiä metallilevyjä. Tähtiä pystyy esittämään paljon enemmän kuin perinteisessä astrolabissa.
Kohteet täytyisi kellotaululla pystyä esittämään niin tiiviisti että katsomiskulma ei paljoa vaikuta näkymään. Periaatteessa kellotaulua pitäisi katsoa kohtisuoraan lasia vasten, mutta käytännössä katsojat ovat hiukan eri suunnilla. kohteita on pakko jonkin verran porrastaa syvyyteen koska niille tulee eri akselit ja kaikkien kohteiden latitudit halutaan esittää ainakin suunnilleen oikein. Kuu ehkä tulisi lähimmäksi katsojaa sisimmän akselin päähän, koska Kuulle täytynee jättää enemmän tilaa jos sen vielä joskus pystyisi esittämään muutaman sentin halkaisijaisella pyörivällä pallolla joka pystyy animoimaan vaiheet. Sitten tulisi Aurinko jolle voi sallia suhteellisen paljon parallaksivirhettä koska se ei yleensä näy taivaalla muiden kohteiden kanssa. Ulommille akseleille tulisivat Venus, Mars, Jupiter ja Saturnus melko tiiviisti lähelle toisiaan. Kunkin kohteen osoittimen suunta on voitava asettaa muista riippumatta.
Ohessa koetan havainnollistaa "halkileikkauksella" miten osoittimien pyöritys pitäisi järjestää. Koko komeutta katsellaan vasemmalta läpinäkyvän horisonttiympyrän läpi. Kellon keskellä on pyörivä tähtitaivas joka on akseloitu keskipisteestään. Keskipisteessä on ekvaattorin napa.
Tavallista kellonaikaa ei voitane näyttää keskipisteen kautta kulkevan akselin kautta koska syntyisi ristiriita ja törmäysvaara ekliptikan napaan sijoitettujen akselien kanssa. Tavallinen kellonaika täytynee näyttää osoittimella kellon kiinteiden reunojen kautta, ei kellotaulun keskeltä.
Auringon, Kuun ja planeettojen suuntien osoitinten täytyy kuitenkin mennä läpi pyörivästä tähtikartasta eri paikasta kuin sen keskipisteestä, ekliptikan navan kohdalta. Osoittimia on useita joten niiden akseleiden täytyy kulkea toistensa sisällä ja osoittimet porrastetaan syvyyteen. Kohteiden osoittimien täytyy ulottua tähtikartan ekliptikalle saakka joten kellotaulun keskipisteessä ei saa törröttää mitään akselia niiden tiellä.
Pelkällä mekaniikalla toteutettavaksi tällainen rakennelma olisi varsinainen suunnittelijan painajainen. Kohteiden suuntien täytyy nimittäin olla oikein ja ko. päiväyksen sekä kellonajan mukaan. En suoralta kädeltä pysty sanomaan montako erilaista tilaa kellolla olisi esim. vuosien 1900 ja 2100 välillä, mutta varovaisesti arvelen että melko monta. Puhtaalla mekaniikalla kellon osoituksen nopea muuttaminen (ilman kaikkien välissä olevien tilojen läpikäyntiä) esim. vuoden 1848 jouluaatosta johonkin mielivaltaiseen ajankohtaan kuten esim. ensi vuoden 2015 juhannukseen saattaisi olla melko tuskallista. Pneumatiikka, sähkömekaniikka, elektroniikka ja ohjelmointi pelastavat?
Vaihtoehtoisena ratkaisuna voisi ajatella että osittain läpinäkyvä tähtikartta tuettaisiin reunoistaan ja sitä pyöritettäisiin reunojen kautta. Kartan keskellä voisi esittää Pohjantähden. Lasimaalauksen kaltaista karttaa voitaisiin valaista takaa.
Tällöin kohteiden osoittamiseen käytetyn ekliptikan navan kohdalla olevan akselin ei tarvitsisi mennä tähtikartan läpi. Joka tapauksessa tuota ekliptikan navan kohdalla olevaa akselia täytyisi liikuttaa kahdessa suunnassa pitkin pyöreää rataa niin että se pysyy synkronissa tähtikartan asennon kanssa. Ekliptikan navan paikka tähtikartalla pitäisi pysyä vakiona.
Jos kohteiden osoittimet ovat kartan takana niin kartan pyöritys keskiakselin kautta aiheuttaisi törmäysvaaran ; kohteiden osoittimet osuisivat tähtikartan akseliin.
Varmaankin tästä kannattaa aluksi yrittää jotakin yksinkertaista toteutusta ja edetä sitten siitä kohti monimutkaisempaa. Projekti on varsin alkuvaiheissaan enkä tiedä syntyykö siitä koskaan mitään konkreettista fyysistä implementaatiota. Virtuaalisen JavaScript-version voisi kuitenkin rakentaa.
Mekaanisesti näyttävässä kellossa on vaikeutena mm. ekliptikan navan kautta tapahtuva useamman osoittimen täsmällinen asemointi. Ainakin aluksi on syytä luopua kohteiden latitudin näytöstä ja Kuun vaihe on esitettävä erikseen jossakin muussa paikassa. Puoliksi tummaksi ja puoliksi vaaleaksi maalattu pallo pystyy eri asennoissa kuvaamaan Kuun vaiheet.
Astrolabinen projektio soveltuu periaatteessa vain yhdelle paikalle, sille jonka mukaan horisontti koordinaatteineen on piirretty. Voisihan ohjelmallisesti toimivassa astronomisessa kellossa toki esittää jonkin muunkin pituusasteen tilanteen samalta maantieteelliseltä leveydeltä - ero on vain tuntikulmassa. Jos läpinäkyvä horisonttiympyrä vaihdetaan toisenlaiseen niin leveysasteiden valikoimaa voisi kasvattaa. Ehkä olisi mahdollista että kellon yläosaan olisi akseloitu pyörivä valikoima erilaisia horisontteja? Tämähän kyllä lisäisi kellon korkeutta huomattavasti.
Horisonttiympyröiden paletista voitaisiin tarpeen mukaan sen tavallisen noin 60° leveyden horisontin lisäksi demonstraatiota varten pyörittää esiin myös esim. pohjoisten leveysasteiden 40°, 50° ja 70° horisonttiympyrät? Kovin eteläisiä horisontteja ei kuitenkaan kannata esitellä. Leveyden 50° horisontti jää jo etelässä vajaaksi jos tähtiä on vain deklinaatioon -30° saakka. Eri latitudien horisonttiympyröiden tulisi sijoittua korkeussuunnassa hiukan eri paikkoihin ja niihin kaiverretut horisonttikoordinaatit olisivat hiukan erilaisia.
Kellossa voisi olla myös kellopeli joka sopivin väliajoin tuo esiin iloisesti tanssahtelevia ja pyörähteleviä pikkupatsaita aiheeseen sopivan musiikin säestyksellä. Patsaat voisivat esittää planeettoja, eläinradan merkkejä ja tähdistöjä. Ehkä myönnytyksenä kristinuskolle joukossa voisi joskus olla jokunen siivekäs enkelikin tai pikkupirulainen hiilihankoineen ja pukinsorkkineen.
Kreikkalaista mytologiaa on kuvattu tähtitaivaan tähdistöihin ja sieltä löytyy runsaasti pikkupatsaiden aiheita. Kaikkihan tietävät sen vanhan tarinan jossa on kuningatar Kassiopeia, kuningas Kefeus, prinsessa Andromeda, sankari Perseus siivekkäine Pegasus-ratsuineen sekä kauhea Kaitos-merihirviö, joka jostakin syystä on tähtitaivaalla muuttunut Valaan tähdistöksi?
Muita täällä Pohjolassa näkyvän tähtitaivaan merkittäviä kuvallisesti esitettäviä tähdistöjä ovat mm. Orion-metsästäjä, Joutsen, Herkules, Härkä, Kaksoset, Leijona. Täytyy vaan varoa sekoittamasta toisiinsa tähdistöjä ja eläinradan merkkejä. Eläinradan merkeille voisi olla oma esitystapansa etteivät mene sekaisin vastaavannimisten tähdistöjen kanssa. Jokin eläinradan merkki on aina etelässä ja ne seuraavat toisiaan vakiojärjestyksessä joten kello voisi esittää vaikkapa eläinradan merkin korkokuvan jatkuvasti sille varatussa paikassa. Patsaat eivät ehkä esiintyisi tasatunnein eivätkä vakiojärjestyksessä, vaan niille pitäisi olla oma monimutkaisempi logiikkansa jonka vain asiaan vihkiytyneet hallitsevat. Toki vaikkapa sitä varten varattu plasmanäyttö voisi tosiaikaisesti esittää informaatiota juuri silloin esiintyvästä planeetasta tai tähdistöstä.
Tässä hilpeässä markkinataloudessamme ja arkielämän realiteettien nöyränä alamaisena on myös harkittava mitä kaikkea muuta nykyaikaisen, hyvin varustellun 24/7 täyden palvelun astronomisen kellon yhteydessä voisi olla. Siinähän voisi olla sisäänrakennettu litteä näyttö jossa voisi pyörittä mainoksia ja näin hankkia mainostuloja. Siihen voisi ehkä yhdistää peliautomaatin tai juoma-automaatin? Sääasema siinä voisi hyvinkin olla. Horoskooppeja se epäilemättä pystyisi yleisölle laatimaan, maksusta. Tokihan sieltä täytyisi myös Sortaja-Suomen toimintakyvyttömän hallituksen uutiset ja muut hymykampanjat olla seurattavissa. Internetissä pitäisi varmaan päästä samoilemaan laitteen avulla. Tuhmia sivuja astronominen kello ei kuitenkaan näyttäisi. Ihan kaikki ei sovi. Pisuaaria siihen ei yhdistettäisi.
Paikalle eksyneitä turisteja varten laitteessa täytyisi olla oma show- ja puhe-esityksensä valitulla kielellä, suomeksi, ruotsiksi, venäjäksi, englanniksi, saksaksi, esperantoksi, espanjaksi, ranskaksi, portugaliksi, italiaksi, japaniksi ja kiinaksi. Pientä maksua vastaan. Kello esittelisi turistille itse itsensä turistin valitsemalla kielellä, tekstin ja puheen kanssa sekä toimintojaan monipuolisesti näytellen. Tietenkään kello ei shown aikana voisi näyttää juuri kyseisen hetken aikaa, mutta se palaisi normaaliin toimintaansa shown jälkeen. Se voisi opettaa turistille vaikkapa havaitsevan tähtitieteen perusasiat. Se voisi esimerkiksi havainnollistaa miten planeetat liikkuvat taivaalla tähtien suhteen tällä vuosikymmenellä. Lopuksi se voisi tilata turistille taksin ja ilman lämpötilasta riippuen pudottaa joko lämpimän makkaran tai viileän kaljapullon käteen.
Kelloon liittyy ehkä oheislaitteita, elektronisia näyttöjä ja näppäimistö + hiiri, mutta pääosassa on mekaaninen kellonäyttö. Äänentoisto olisi jossakin reunoilla näkymättömissä.
Ajattelin alustavasti suunnilleen oheista kellotaulun sijoittelua katsojan suuntaan. Tämä näkemys ei vielä ole kovinkaan detaljoitu. Tokihan kellon täytyisi olla klassisen koristeellinen. Siinä voisi olla vapailla paikoilla pinnaltaan maalattuina korkokuvina perinteellisiä pieniä siivekkäitä enkeleitä kannattelemassa eri elementtejä ja esittämässä jotakin tekstiä papyrus-kääröstä. Kenties jopa Amor väijyisi jossakin siellä muiden veijareiden joukossa jousipyssyineen ja tunnetusti ah-niin-satuttavine nuolineen?
Keskellä on siis sininen myötäpäivään pyörivä tähtikartta jonka keskellä on pohjoinen taivaannapa. Halkaisija noin 2½ metriä. Tähtikarttaan olisi merkitty tähtiä ehkä magnitudiin +4 tai +5 saakka (ei mukana piirroksessa).
Ekliptikan napaan akseloiduin osoittimin (tässä piirroksessa vain kolme) näytetään Auringon, Kuun ja kirkkaiden planeettojen suunnat taivaalla ekliptikan läheisyydessä. Kohteet erotetaan toisistaan pienistä yksilöivistä symboleista viisarin kärjessä.
Vihreän (ruoho on vihreää, you know) horisonttiympyrän sisään olisi ohuin viivoin merkitty atsimuuttien ja altitudien koordinaattihila (ei tässä piirroksessa), joka on äkkiseltään melko yllättävän näköinen.
Kellon reunoilla on 24-tunnin aikanäyttö josta kuluva tunti osoitetaan kellon reunalla olevalla osoittimella virallisen ajan (tai vyöhykeajan) mukaan. Ehkä olisi myös jonkinlainen minuuttiviisari joka tekisi täyden kierroksen 60:ssä minuutissa?
Päivämäärä näkyy kellon vasemmassa yläkulmassa. Se voi olla myös jokin muu kuin kuluva päiväys jos kellolla havainnollistetaan jonkin muun hetken tilannetta. Lisäksi voisi olla viikonpäivän 7-asentoinen näyttö vaikkapa osoittimella pyöreässä taulussa.
Näytön oikeassa yläkulmassa näytetään korkokuvana tai pienoispatsaana sen eläinradan merkin symboli joka kulminoi eli joka on paikallisesti etelän suunnalla. Tämän alla olisi Kuun vaiheen graafinen näyttö pallon avulla. Pallosta puolet olisi maalattu vaaleaksi ja puolet mustaksi. Pallosta näkyy puolet ja vaiheen suuruus esitetään kiertämällä pallo sopivaan asentoon.
Alhaalla reunoissa on aukot joiden kautta tähdistöjä ja muita taivaallisia kohteita esittävät pienoispatsaat pääsevät kukin vuorollaan pitämään pienimuotoisen tanssahtelu- ja steppailuesityksensä. Ne ajoittain peittäisivät olemuksellaan tähtikartan alaosan suunnalla joka ei koskaan ole horisontin yläpuolella. Patsaat liikkuisivat kiskoja pitkin pienissä vaunuissa jotka yleensä jäisivät alareunan särmin taakse näkymättömiin.
Eri elementtien syvyysporrastus on vielä avoin. Pyörähtelevien patsaiden täytyy esiintyä tähtikartan etupuolella. Ne voisivat ehkä olla puolikin metriä korkeita? Niinpä lasin takana olevasta kellotaulusta ei voi tulla kovin ohut eikä ole kouristuksenomaista tarvetta esittää kohteiden viisareita äärimmäisen pienellä syvyysporrastuksella. Patsaita varten tarvittaneen melko tilava varasto kellon takana. Päivämääränäyttö ja kulminoiva eläinradan merkki voisivat olla melko takanakin. Horisonttiympyrä täytyy olla läpinäkyvä muovi- tai lasilevy tähtikartan edessä ja se täytyisi kiinnittää paikalleen niin ettei se pahoin peitä kellonajan merkkejä. Ehkä kellonajan merkinnät olisivat juuri se horisonttiympyrän kiinnitys? Kartan reunalla olevan kellonajan osoittimen kanssa tulee ongelmia jos horisonttiympyrää täytyy vaihtaa?
Tämä voisi olla vaikkapa hiukan lasimaalauksen kaltainen kirkon alttaritaulu. Kohteiden suuntien esitystarkkuutena riittänee ±½°. Hyvä valaistus olisi järjestettävä, luultavasti pääosin keinotekoinen. Mukavaa olisi jos tähtikartasta valaistaisiin parhaiten sen horisontin yläpuolella oleva osa, ainakin silloin kun Aurinko on horisontin alapuolella. Tähdethän eivät näy kun Aurinko on näkyvissä, joten niitä ei silloin kannata korostaa. Esiintyvä taivainen patsas voisi kylpeä (värillisten?) kohdevalonheittimien loisteessa fysiikan lakeja, hyviä tapoja, siveää kristillistä arvopohjaa ja vakiintuneita viranomaiskäytäntöjä uhmaavia piruettejaan sekä spagaattejaan räväytellessään. Prinsessa Andromeda & spread eagle ; uh-huh-huh, tuhma tuhma, ihan kihoaa hiki otsalle! Tai ehkä siihen tarvitaan kaksi tanssijaa ... no joo, oikeasti on tarkoitus vaan että patsaat hiukan keinahtelevat eri puolille. Eivät ne mitään sätkynukkeja ole.
Tavallisessa käytössä kellossa ei yleensä tapahdu kovin paljon kovin nopeasti, varsinkaan jos minuuttiviisariakaan ei ole. Demokäyttöä varten täytyisi ehkä miettiä myös asettamisaikoja jolloin hetkellisesti näkyvä yhdistelmä ei ole mielekäs. Kellon tila voi kulkea luonnottoman, käytännössä mahdottoman yhdistelmän kautta. Päivämääränäytöt pitäisi ehkä peittää tai valoja sammuttaa siksi ajaksi kun asetelmaa ajetaan uuteen aivan erilaiseen asentoon?
Jos halutaan demonstroida miten planeetat liikkuvat taivaalla esim. tietyn kuukauden tai vuoden aikana niin maapallon pyörimisliike täytyy ehkä lähes pysäyttää sen ajaksi eli tähtikarttaa ei silloin kannata pyörittää normaalilla nopeudella. Luonnollisempaa olisi ehkä tuollaisessa demossa kääntää tähtikarttaa siten että Aurinko on vakiosuunnassa horisontin eteläisen tai pohjoisen kardinaalipisteen suunnalla. Tai kenties halutaan animoida planeettojen tilanne horisontin suhteen "peräkkäisinä päivinä" aamun tai illan taivaalla niin että Aurinko on hiukan horisontin alapuolella suunnilleen idän tai lännen suunnalla. Jonkin verran tähtitaivastakin täytyy luultavasti tällöin liikuttaa ja eihän tämä ole aivan luonnollista, mutta sopivalla asenteella jujun ymmärtää.
Pyöreä tähtikartta voisi oikeastaan olla tehty lasimaalauksen tekniikalla niin että kukin tähdistö on yksi palanen ja tähdistörajoihin tulee kittaus. Tähdistörajat ovat tarkkaan ottaen melkoisen omituiset, mutta eihän sen tarvitse olla "tieteellisen tarkka". Tähdet esitettäisiin erikokoisilla messinkiniiteillä jotka menevät lasin läpi. Ehkä messinkiniitin keskellä olisi reikä josta tulee taustavaloa? Lasin pintaan voitaisiin myös hahmotella perinteistä tähdistön mukaista piirrosta. Näin tasainen taustavalo saataisiin tulemaan tähtikartan läpi. Tähtikartan keskikohta ei ole kovin tärkeä, pohjantähteä ei esitettäisi, planeetat eivät koskaan ole sillä suunnalla.
... Tjaah, oikeastaan, jos tähtikartta on läpinäkyvä niin ei kai planeettojen esitys tarvitsisi olla kartan "tällä puolella". Kohteiden symbolit saataisiin näkymään tähtikartan läpi, joten ekliptikan kohdalla olevan akselin ei välttämättä tarvisisi läpäistä lasimaalaus-tähtikarttaa ... äääh, hetkonen, Hold your horses, siinäpä kyllä syntyisi törmäysvaara, sillä kohteiden osoittimet voisivat osua tähtikartan pyörimisakseliin. Pyöreä tähtikartta täytyisi ehkä laakeroida reunoistaan jolloin ekvaattorin navan pyörimisakseli ei olisi ekliptikan napaan laakeroitujen osoittimien tiellä ... Pieniä lamppuja tai valokuitujakin voisi käyttää kohteiden esittämiseen ...
Mekaanisessa perusratkaisussakin on siis vielä paljon avoimena, mutta toivottavasti työsarka suppenee kohti hyviä vaihtoehtoja ja ristiriidattomia ratkaisuja.
Voisi olla toivottavaa esittää tähtitaivaan kartalla perinteistä piirrostaidetta koska vehkeessä on tarkoitus olla niitä pienoispatsaitakin. Vanhoihin tähtikarttoihin on ollut tapana piirrellä mitä villeimpiä ilmestyksiä. Muinaisilla ihmisillä lie ollut sairaalloisen vilkas mielikuvitus?
Tuo kuvituksena oikealla näkyvä pyöreä taivaan kartta on aika erikoinen sikäli että se on laadittu ekliptikakoordinaatein. Keskellä karttaa on siis ekliptikan eikä ekvaattorin napa. Niinpä eläinradan tähdistöt ovat siinä keskikohdasta vakioetäisyydellä.
|
Vasemmalla oleva vanha suomalainen harrastuskirja on peräisin vuodelta 1946. Sen kannessa on myös mallikelpoista taivaan tähdistöjen piirroskuvitusta. Nämä ovat "oikein päin", eli piirrosten suunnat ovat kuin todellisella tähtitaivaalla.
Mitään tekstejä en muuten mielelläni tähtikartalle tai patsaisiin pistäisi. Symboleiden täytyy riittää. Katselijalla täytyy olla sen verran inside information että hän snaijaa kupletin juonen ja kuvaelman tarkoituksen.
Voisi koettaa pyrkiä siihen että astronominen kello olisi kokonaisuutena jonkinasteinen taideteos. En voi erikoisesti lyödä rintoihini taiteellisilla ja erikoisesti kuvataiteellisilla valmiuksillani, mutta ehkä löytyisi jokin siedettävä ratkaisu. Kuivan asiallinen alastoman hedelmätön insinööritoteutus voisi joka tapauksessa olla kammottavan näköinen.
Mallejahan kyllä löytyy esimerkiksi joten mikään varsinainen Leonardo da Vinci tekijän ei ehkä tarvitsisi olla? Numeerisesti ohjatuilla työstökoneilla taiteenteon pystyisi automatisoimaan. Hommaa voisi helpottaa piirtämisohjelmaa käyttäen ja vaikkapa jotakin skannattua vanhaa mallia kopioiden?
Laitehan on sinänsä uusi, mutta minusta vanha tunnelma sopii säilyttää tässä, joten keskiaikainen taivastaide sopii sen yhteyteen kuin nyrkki silmään ja puurolusikka korvaan.
|
Oheisista vanhoista mustavalkoisista tähdistöjen piirroksista kannattaa huomata että ne ovat "väärin päin", siis ne on kuvattu "tähtien sfäärin takaa", kohti maanpintaa katsoen. Todellisella taivaalla näkyvät tähdistöt ovat näiden peilikuvia.
Ne tähdistöjen ym. pienoispatsaat olisivat ihan oma projektinsa. Ehkä ne pitäisi delegoida valmistettaviksi jollekin sofistikoituneemmalle ja artistisemmalle taholle. 3D-mallien pohjalta ne olisivat parhaiten toteutettavissa esim. numeerisesti ohjatulla työstökeskuksella. Patsas voisi koostua osista jotka kootaan ja liitetään yhteen.
Tähdistön patsaan takapuolen ei tarvitse näyttää paljon miltään koska emmehän me sitä taivaan tähdistöäkään voi oikeasti koskaan nähdä takaapäin. Periaatteessa piirros perustuu kirkkaimpien tähtien meidän suuntaamme näkyvään kuvioon (joskin yhteys näiden välillä monasti tuntuu kaukaa haetulta).
Mekaaninen astronominen kello olisi iso projekti ja vaikka en ehkä koskaan sellaista toimivaa kokonaisuutta saakaan aikaiseksi, niin projektia voisi jakaa osiin. Tähtikartan, pienoispatsaiden ja laitteen rungon (pikkuenkelit jotka kannattelevat tekstirullia yms.) taidejutut ovat yksi selkeä osakokonaisuus.
Patsaiden täytyy mahtua tiettyjen maksimimittojen sisään ja niiden alustan täytyy olla aina samanlainen niin että automaattisesti patsaita käsittelevä järjestelmä pystyy niihin tarttumaan ja niitä hallitusti siirtelemään vaunusta varastoon ja takaisin. Tjaah, huomattava tekninen helpotus toki olisi jos patsaat esitettäisiin aina vakiojärjestyksessä.
Tähdistöjen piirrosten ei välttämättä tarvitsisi olla kovin yksityiskohtaisia. Kun kolmimetrinen kello on tarkoitettu katsottavaksi jostakin kymmenen metrin päästä niin melkoisen skemaattinenkin piirros voisi riittää. Kirkkaiden tähtien täytyy joka tapauksessa erottua piirrosten joukosta koska ne ovat tärkeimpiä. Piirrokset eivät saa tähtikartalla olla liian hallitsevia.
JavaScript-toteutuksessa ajattelin mennä siitä missä aita on matalin ja laistaa tähdistötaiteen aika tarkkaan.
