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Perchè un sistema di ottiche adattive in un telescopio solare?

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Dario Del Moro, astrofisico, è specializzato in analisi dati e strumentazione.  Insegna Fisica Solare Sperimentale all’Università di Roma “Tor Vergata”. Collabora al progetto EST nei settori Ottica Adattiva e Trattamento e Compressione dei Dati.

Dario Del Moro – In generale, maggiore è il diametro di un telescopio, maggiore è la sua risoluzione limite. Cioè telescopi più grandi possono risolvere dettagli più piccoli. Un telescopio con un diametro da 4m come EST, ha una risoluzione limite di 25 milliarcosec nel visibile, cioè potrebbe vedere dettagli di circa 20 km sulla superficie del Sole.

“Potrebbe”, perché l’atmosfera terrestre introduce delle aberrazioni che alterano il cammino ottico dei raggi di luce provenienti dal Sole, rendendo l’immagine prodotta dal telescopio sfocata. E più è grande il telescopio, più questo effetto diventa evidente. Tutti gli astronomi notturni conoscono questo effetto, a cui è stato dato il nome di “Seeing Astronomico”.

Per le osservazioni diurne, questo effetto è in genere ancora più forte, poiché la turbolenza dell’atmosfera è molto maggiore.

In un sistema di Ottica Adattiva convenzionale, la luce viene fatta riflettere su uno specchio in grado di deformarsi e viene poi inviata ad un ‘sensore di fronte d’onda’. Un computer calcola in tempo reale le deformazioni da applicare sullo specchio per correggere le distorsioni introdotte dall’atmosfera. Questo sistema riesce a correggere una regione di cielo compresa in pochi arcosecondi intorno alla centro del campo di vista. Il campo di vista di EST, invece, sarà di 2 arcominuti. Per ottenere un campo di vista uniformemente corretto, EST avrà un  sistema di Ottica Adattativa Multiconiugata (MCAO), che combina due sensori e ben cinque specchi deformabili.

Inoltre, questi specchi sono integrati già da progetto come specchi dell’ottica di trasferimento del telescopio, in modo da non perdere nemmeno un fotone a causa di riflessioni aggiuntive.

Il sistema di Ottica Adattiva MCAO permetterà ad EST di sfruttare a pieno il suo potenziale come strumento per lo studio del campo magnetico solare ad altissima risoluzione spaziale e temporale.