La determinazione della latitudine e della longitudine di un luogo è di fondamentale rilevanza per il suo corretto posizionamento sulla superficie terrestre. La latitudine misura la distanza angolare misurata in gradi, di un punto a nord o a sud dell’equatore (per definizione uguale a 0°) fino a +90° (Polo Nord) -90° (Polo Sud). La longitudine misura invece la distanza, in direzione est o ovest, dal meridiano di riferimento, nel 1884 identificato per convenzione nel meridiano che passa per Greenwich, in Inghilterra (che quindi è a 0° di longitudine). A 180° di longitudine dal meridiano di Greenwich si trova l’antimeridiano, in mezzo all’Oceano Pacifico, che definisce la linea di cambio data. Infatti, la superficie della sfera terrestre è divisa idealmente in porzioni longitudinali (spicchi compresi tra due meridiani) chiamati fusi orari, che definiscono un’ora media per ciascuno spicchio, coprendo così l’arco delle 24 ore della rotazione terrestre. Il progetto originale del 1884 divideva la terra in 24 spicchi uguali, di 15° di latitudine (ampiezza) ciascuno. Oggi, per convenienze politiche e convenzioni civili, i fusi orari sono diventati 39 e hanno ampiezze e forme che si adattano alle esigenze locali (tipicamente ai confini degli stati). Come per le longitudini, il fuso orario a cui si fa riferimento e definisce il Tempo Coordinato Universale (UTC) è quello del meridiano di Greenwich. Ad esempio, il fuso orario di Milano è UTC+1 (UTC+2 nel periodo in cui è in vigore l’ora legale).
L’Osservatorio Astronomico di Brera vanta una lunga e consolidata tradizione nelle campagne astronomiche-geodetiche e nella misura del tempo. Poco dopo il suo arrivo all’Osservatorio, nel 1767, Padre Lagrange ne ricavò la misura della latitudine, la prima di una lunga serie di misure volte a determinarne con sempre maggior precisione il valore che sarà di riferimento per la geodesia italiana nel secoli successivi.
L’opera degli astronomi in geodesia è sempre stata di fondamentale importanza, e questo era particolarmente vero in un’epoca in cui in pochi erano in grado di effettuare i calcoli necessari ed eseguire con la dovuta accuratezza le misure: basti ricordare la titanica impresa degli astronomi che furono incaricati, alla fine del Settecento, di redigere la mappa del Milanese e Mantovano dal governo austriaco. I risultati di tale campagna, condotta dal 1788 al 1796, e gli strumenti usati per le misure e i materiali preparatori della carta sono oggi esposti nel Museo Astronomico di Brera e conservati nell’Archivio Storico dell’Osservatorio.
Ma perché l’incarico di redigere la mappa del Milanese e Mantovano fu affidato proprio agli astronomi? Oltre alle competenze di matematica e geometria e alla loro bravura nella precisione delle misure, gli astronomi aggiungono la loro competenza nelle misure celesti, che sono di fondamentale importanza per la scala assoluta delle posizioni. Attraverso il riferimento celeste, e una rigorosa misura del tempo, gli astronomi sono in grado di riconciliare i due sistemi di coordinate (celesti e terrestri) e sono quindi in grado di calcolare le correzioni necessarie per tener conto della forma imperfetta del globo terrestre.
La serie di osservazioni geodetiche continuò con Francesco Carlini, astronomo a Brera dal 1799 e direttore dal 1832 al 1862, che dedicò parte del suo lavoro scientifico alla “descrizione geografica dell’Italia superiore”, occupandosi tra le altre ricerche, di recuperare la posizione della base trigonometrica usata dagli astronomi di Brera per la mappa settecentesca e a segnarne le estremità con due piramidi di granito. Oggi, che la base usata dagli astronomi è stata coperta dall’aeroporto di Malpensa, rimane solo la piramide di Somma Lombardo.
Anche nel resto dell’Europa erano in atto una serie di iniziative volte a misurare differenze di longitudine tra vari punti della Terra. In particolare, già dal ‘700 si era acceso il dibattito sulla forma della Terra, che doveva essere schiacciata ai poli secondo la meccanica newtoniana. Sappiamo di campagne per la misura dell’arco di meridiano condotte anche da Ruggero Boscovich, che tra 1750 e il 1752 si era cimentato nella misura dell’arco di meridiano tra Roma e Rimini.
Nella seconda metà dell’800, si pensò di coordinare gli sforzi con l’istituzione di una commissione, il Comitato permanente della Misura del Grado Europeo, per la misura del grado del meridiano centrale europeo. La prima Conferenza Generale, tenuta a Berlino nel 1864, segnò l’inizio degli sforzi coordinati e la nascita di commissioni nazionali. In Italia, la Commissione italiana per la misura del grado fu istituita con apposito decreto del Ministero della Pubblica Istruzione il 5 aprile 1865: Giovanni Schiaparelli, che era diventato da poco direttore dell’Osservatorio Astronomico di Brera, fu chiamato a farne parte, insieme ai direttori degli Osservatori di Arcetri e di Capodimonte.
Fu così che l’Osservatorio decise di attrezzarsi di una piccola stazione geodetica e di munirsi di nuova strumentazione. Dopo una serie di tentativi di eseguire le misure da una delle torri dell’Osservatorio, gli astronomi si resero conto che la postazione scelta non permetteva la precisione necessaria a causa di piccole ma percettibili vibrazioni e spostamenti nel periodo diurno dovuti alla posizione elevata del punto di misura. Per risolvere questo problema nel 1870 Schiaparelli iniziò un carteggio/collaborazione con l’Orto Botanico di Palazzo Brera, sottostante l’Osservatorio verso sud, per stabilire in loco un piccolo osservatorio provvisorio, a cui seguirono accordi sia con la Direzione generale dei telegrafi, per attivare una comunicazione telegrafica per la trasmissione dei dati, sia con la commissione per la misura del grado europeo, per l’organizzazione coordinata delle campagne geodetiche e per eventuali e utili sovvenzioni economiche. Una prima costruzione provvisoria nell’Orto Botanico, a SE della specola astronomica, prevedeva un solido pilastro in muratura ben piantato nel terreno e sormontato da una lastra orizzontale di granito per sostenere la nuova strumentazione ed era circondato da una struttura in legno, dotata di una cupola girevole, ricavata adattando la cupola del cono di NO della specola di Boscovich.
Le prime misure per determinare la differenza di Longitudine dell’Osservatorio di Milano con l’Osservatorio di Neuchâtel e con la stazione trigonometrica del Sempione, prese nel 1870 e pubblicate con dovizia di particolari nel 1875, iniziarono una fitta rete di connessione tra vari punti geografici italiani ed europei, con Padova, Vienna, Monaco Napoli, Genova… , come testimoniano i documenti conservati presso l’archivio dell’Osservatorio Astronomico di Brera e la serie di Pubblicazioni dei RR Osservatori Astronomici di Brera in Milano e Merate.
Visto il proseguirsi delle operazioni geodetiche e la buona resa delle misure fatte dall’Orto Botanico, Schiaparelli decise di far realizzare una struttura permanente. Fu così che nel 1879 venne costruita la struttura in muratura visibile ancora oggi.
Si trattava di un piccolo osservatorio in muratura di circa 3 m di diametro interno, circondato da una recinzione protettiva. Al centro della costruzione circolare si trovava il pilastro centrale già usato per collocare gli strumenti, che doveva essere isolato dal pavimento di legno di larice per minimizzare ogni possibile interferenza legata ai movimenti dell’osservatore. Come cupola girevole, fu usata la cupola di rame della torretta di SO dell’antica specola di Boscovich.
Era la seconda volta che una cupola delle torri astronomiche della specola di Boscovich veniva usata per gli osservatori geodetici, lasciando quindi sguarnite le postazioni sulle terrazze dell’Osservatorio. D’altra parte in quegli stessi anni era in fase di realizzazione il progetto per collocare proprio al posto dell’antica specola di Boscovich del 1765 il grande equatoriale Merz-Repsold da 49 cm di diametro che Schiaparelli aveva ottenuto per i suoi studi sul pianeta Marte. La specola originale fu quindi abbattuta totalmente e il nuovo telescopio Merz-Repsold installato nella sua nuova cupola circolare fu inaugurato nel 1885.
Immagine tratta da “Illustrazione Popolare – Giornale per le famiglie”, N. 3, Vol. XXXVII (21 gennaio 1900).
Le prime osservazioni di latitudine prese dal nuovo osservatorio in Orto Botanico furono effettuate a pochi mesi dal completamento della struttura: in agosto 1879 per la misura della differenza di latitudine con l’osservatorio del Campidoglio in Roma, e in ottobre, per ottenere una nuova determinazione della latitudine della specola di Brera, imprescindibile passaggio per poter poi effettuare le misure di confronto con altre località. Era l’inizio di una serie di campagne geodetiche, descritte in varie pubblicazioni, che culminarono con la prima e la seconda operazione mondiale per la determinazione delle longitudini degli anni 1926 e 1933, rispettivamente. La terza, del 1957, coincise con l’anno geofisico internazionale, quando fu inaugurato un nuovo punto di osservazione, la cupola a fiore, che aveva preso il posto della cupola del Merz-Repsold del 1885, danneggiata nella seconda guerra mondiale. La cupola a fiore sovrasta ancora oggi la facciata dell’Osservatorio che si affaccia sull’Orto botanico: non più usata per osservazioni, è stata restaurata intorno al 1990 e adibita a sala conferenze, la sala Zagar.
Oggi la presenza di alberi, case e nuove strutture della città di Milano non consentirebbe più l’uso di questo Osservatorio per scopi scientifici. Tuttavia la sua importanza storica e la sua bellezza ci impongono un restauro che ne riporti alla luce la sua importanza scientifica.
