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Qual è la sfida tecnologica più estrema che EST lancia all’industria?
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Francesco Berrilli e` professore associato presso il Dipartimento di Fisica dell’Università di Roma Tor Vergata. Si occupa di Fisica Solare sperimentale e osservativa. E` Principal Investigator del progetto della missione solare italiana ADAHELI. Collabora con la commissione 55 dell’IAU per la divulgazione dell’eliofisica e coordina il progetto del sistema di blocco del calore al piano focale del telescopio EST.Francesco Berrilli – Molte industrie nazionali operanti in settori ad elevata tecnologia potranno avere un ruolo di primo piano nell’affrontare e risolvere le sfide tecnologiche che la realizzazione di un telescopio solare della classe dei 4-metri pone. In Italia vi sono diverse industrie con competenze uniche in campi quali: la progettazione e realizzazione di meccanica di precisione, il controllo termico, la realizzazione di supporti attivi per gli specchi, il controllo del fronte d’onda, l’uso di materiali innovativi per la meccanica e l’ottica.
La richiesta per il telescopio EST di operare in condizioni di limite di diffrazione in un ampio intervallo di lunghezze d’onda impone un severo controllo termico della struttura del telescopio e delle sue ottiche di trasferimento.
In un grande telescopio solare uno dei problemi più difficile da risolvere e` il controllo della convezione turbolenta interna al percorso ottico prodotta dal riscaldamento delle ottiche e della struttura. Per ridurre questo problema EST adotterà uno schema ottico di tipo gregoriano. In questo schema lo specchio primario parabolico di 4.2 metri formerà un’immagine del sole di circa 6 cm prima dello specchio secondario che sarà un ellissoidale concavo. Lo specchio primario sarà raffreddato e sulla sua superficie scorrerà una pellicola d’aria che impedirà la formazione di pennacchi convettivi. Sul primo fuoco, che come abbiamo detto precede il secondario, verrà posta una trappola di calore che, funzionando come un diaframma di campo, eliminerà tutta la radiazione proveniente dalle regioni del sole che non si intende studiare. Questa trappola dovrà sopportare una densità di calore pari a 5 MW/m2, superiore a quella presente nelle barre di combustibile dei nuclei delle centrali nucleari. La trappola di calore, per evitare di essere distrutta come le navi romane bruciate dagli specchi ustori di Archimede, sarà riflettente e dotata di un innovativo sistema di raffreddamento liquido/aria.
Un’industria italiana che opera nel campo della progettazione e del controllo termico, partner di EST, ha collaborato con gli astronomi solari già in questa prima fase di studio di fattibilità studiando e progettando i sistemi di raffreddamento e controllo termico sia dello specchio primario che della trappola di calore.
