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Quali sono le problematiche inerenti al sistema di controllo di un telescopio solare di 4 metri come EST?
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Paolo di Marcantonio è ricercatore astronomo nel settore tecnologie astrofisiche presso l’Osservatorio Astronomico di Trieste. Si occupa in particolare di sviluppo di software di controllo sia per la strumentazione di piano focale dei moderni telescopi ottici di classe 8 m e sia di grosse facility astronomiche quali ALMA.
Paolo di Marcantonio – Nell’ambito del progetto EST, la realizzazione del sistema di controllo relativo al telescopio (Telescope Control System) presenta alcune problematiche non presenti nei telescopi per le osservazioni notturne anche di classe 8-10 m.
Per quanto riguarda il puntamento e l’inseguimento (tracking), oltre alla correzione degli errori di disallineamento delle ottiche e di flessione delle parti meccaniche del telescopio, è necessario puntare e seguire strutture diverse sulla superficie solare, nonché oggetti celesti diversi dal Sole (pianeti, ecc.). Questo richiede l’uso e lo sviluppo di un pointing kernel dedicato. Inoltre, dal momento che il campo di vista del telescopio principale non comprende l’intero disco solare, il puntamento delle strutture solari richiede la presenza di un telescopio ausiliario (Auxiliary Full Disk Telescope), con la conseguente implementazione dell’interfaccia di comunicazione con il telescopio principale.
La presenza di uno specchio primario di 4.2 metri di diametro comporta il controllo di un sistema di ottica attiva per compensare le deformazioni dovute al peso dello specchio stesso; oltre a questo il sistema di controllo deve tener conto del sistema di ottica adattiva presente sullo specchio secondario.
Roberto Cirami – Nel caso di EST, ulteriori problematiche derivano dalla presenza dell’ottica di trasferimento, dove l’intero sistema di ottiche che la compongono viene derotato, e il cui controllo ricade sotto il controllo del Telescope Control System (TCS). Inoltre, sotto il controllo di TCS ricade anche il controllo di parte delle ottiche di polarizzazione.
È da tenere in considerazione inoltre il continuo monitoraggio di alcune variabili fisiche, primo fra tutti il controllo del calore dissipato dalla trappola di calore posta nel fuoco primario; a causa delle alte temperature raggiunte si rendono necessari alcuni accorgimenti particolari aventi lo scopo di rendere sicuro il sistema.
Per risolvere le problematiche sopraesposte è stato quindi sviluppato un sistema di controllo software distribuito, object-oriented e basato sul modello Component/Container; per quanto riguarda la connessione con l’hardware è stato proposto l’utilizzo di un’interfaccia standard industriale indipendente dalla piattaforma hardware utilizzata (OPC-Unified Architecture).
