Il telescopio rifrattore di Merz (1862)
Giovanni Virginio Schiaparelli, diventato direttore dell'Osservatorio Astronomico di Brera nell'agosto del 1862,lo commissionò nel novembre dello stesso anno al costruttore tedesco Georg Merz.
Il costruttore era ben noto a Schiaparelli, che aveva potuto conoscerne l'abilità nel periodo nel quale aveva studiato a Pulkovo, sotto la guida di Friedrich August Winnecke e Otto Sturve.
A Pulkovo, infatti, Schiaparelli apprese le tecniche di osservazione utilizzando il proprio rifrattore di 15 pollici costruito da Georg Merz e Joseph Mahler nel 1839 per l'Osservatorio Imperiale Russo. Schiaparelli avvertiva la necessità di un nuovo telescopio a causa dell'inadeguatezza degli strumenti allora disponibili in Osservatorio. La sua richiesta fu accolta rapidamente dal governo italiano, grazie anche all'interessamento di Quintino Stella; sull'approvazione dell'acquisto pesò il prestigio recentemente conquistato dall'astronomo in seguito alla scoperta del nuovo pianetino Esperia, avvenuta a Brera la sera del 29 aprile 1861.
Il telescopio fu consegnato nell'estate del 1865, ma collocato solo alla fine del 1874 nella nuova cupola opportunamente progettata e costruita sulla torre Nord-Est dell'Osservatorio, dove si trovava in precedenza un riflettore di Amici.
Regolari osservazioni incominciarono nel febbraio 1875, dopo un periodo preliminare dedicato alla verifica delle proprietà dello strumento.
Inizialmente Schiaparelli intendeva impiegare il telescopio per osservazioni di comete, stelle doppie e pianetini, ambito nel quale aveva ottenuto già ottimi risultati. Ma, con l'intento di indagare la qualità ottiche dello strumento, Schiaparelli iniziò, abbastanza casualmente una lunga serie di osservazioni planetarie che avrebbero rafforzato la sua immagine di astronomo meticoloso nelle osservazioni e cauto nelle teorizzazioni e l'avrebbero reso famoso fra il grande pubblico.
Schiaparelli osservò lungamente Marte, a partire dall'opposizione, particolarmente favorevole, del 1877, durante la quale individuò sul pianeta numerose linee oscure e diritte, formanti una complessa rete a cui venne dato il nome di canali.
L'obiettivo del rifrattore ha diametro di 218 mm (8.05 pollici francesi), e lunghezza focale di 3.15 m (f/14.5).
Il tubo del telescopio, con anima in legno d'abete e impiallacciatura in mogano, è sostenuto da una montatura equatoriale: lasse polare e quello di declinazione sono posti perpendicolarmente come le linee di una T maiuscola.
La montatura equatoriale è una caratteristica tipica degli strumenti costruiti da Joseph von Fraunhofer, di cui Merz fu allievo, e costituisce un eccellente metodo per supportare tubi molto lunghi: grazie ad un efficace sistema di contrappesi il tubo può infatti essere spostato con una leggera pressione.
Ad una estremità dell'asse di declinazione si trova il tubo, supportato da una culla in ottone; all'altra estremità si trovano il cerchio di declinazione e i contrappesi.
L'asse polare, ancorato al basamento del telescopio, è diretto verso il polo celeste Nord e giace nel piano meridiano locale; all'estremità inferiore si trova il cerchio di ascensione retta ed un contrappeso regolabile.
Gli assi sono costruiti in ferro; I restanti elementi sono in ottone con differenti composizioni, e quindi differente resistenza, a seconda della funzione meccanica cui sono preposti.
La montatura poggia su una base piramidale in ghisa, le cui formelle decorative sono andate perdute, costruita dalla Tecnomasio di Milano, su cui è fusa l'iscrizione "PARATVM AERE PVBLICO ANNO MDCCCLXII/C. MATTEVCCI ET F. BRIOSCHI REM LITERARIAM GERENTIBVS"
Poiché la cupola è collocata a circa trenta metri d'altezza dal suolo, al fine di minimizzare l'influenza delle vibrazioni strutturali dell'edificio sulla sensibilità dello strumento, la base piramidale poggia su un cilindro in muratura, isolato dal pavimento della cupola, che, a sua volta, poggia sulle strutture portanti del palazzo.
La regolazione micrometrica, sia dell'asse di declinazione, che di quello di ascensione retta, può essere effettuata, rimanendo all'oculare, agendo su due lunghe aste.
Schiaparelli aveva a disposizione un ottimo micrometro a filo mobile, un micrometro anulare, 7 oculari positivi adattabili al micrometro filare (con ingrandimenti compresi fra 87 e 690) e 6 negativi. (con ingrandimenti da 67 a 468): gli oculari sono andati perduti.
Il telescopio è dotato di un cercatore e di un dispositivo per l'illuminazione del campo e dei fili del micrometro costituito da due lampade e da un sistema di specchietti interni ellittici per la riflessione della luce.
Il moto orario è regolato da un dispositivo a orologeria e caduta di pesi simile a quello Fraunhofer. Il tubo viene diretto verso l'oggetto che si intende osservare, si blocca il movimento in declinazione e il meccanismo consente all'asse orario di compiere una lenta rotazione alla velocità di rivoluzione ogni 24 ore per poter seguire il movimento apparente delle stelle.
Questo dispositivo sembra non aver mai funzionato con precisione e lo stesso Schiaparelli se ne lamentava spesso nei suoi scritti. La caratteristica più apprezzabile dello strumento è senz'altro il sistema ottico: l'obiettivo del rifrattore è un doppietto (crown-flint), a tutt'oggi in ottimo stato di conservazione nonostante il naturale invecchiamento. L'obiettivo mostra una leggera colorazione verde che era già presente ai tempi di Schiaparelli e risulta acromatico nella regione rosso-verde dello spettro, mentre produce un eccesso di azzurro. Tale eccesso poteva influire sulla stima dei colori nelle osservazioni di stelle doppie e di dettagli planetari per cui Schiaparelli correggeva l'effetto utilizzando un filtro giallo carico o arancione.
Per questa caratteristica lo strumento risultava quindi particolarmente indicato per le osservazioni del pianeta Marte, dalla peculiare colorazione rossastra.
Col rifrattore Schiaparelli osservò anche gli altri pianeti del Sistema Solare ma senza gli ottimi risultati che aveva ottenuto per Marte.
