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Ottiche adattive e tecnologie correlate

La comunità INAF attiva nel settore delle tecnologie dei telescopi da terra, ha sviluppato una notevole competenza e know-how nell’ambito del settore dell’Ottica Adattiva. Questa è potuta maturare soprattutto nell’ambito dell’esperienza realizzativa del TNG – Telescopio Nazionale Galileo (a cui hanno contribuito quasi tutti gli Osservatori Astronomici Italiani), che è stata dotato di un’ottica “Attiva”. La partecipazione all’implementazione del LBT ha poi dato un impulso notevolissimo a questo settore. Questo livello di eccellenza è ampiamente riconosciuto a livello internazionale. In questo momento lo sviluppo di tecnologie per ottiche adattive ha un consistente impatto nell’area degli Extremely Large Telescope (con diametro molto maggiore di 8 m). Sebbene i processi realizzativi di telescopi di questa classe (ad esempio E-ELT) siano appena iniziati lo sviluppo delle tecnologie relative e la costruzione di strumentazione di tipo precursore su telescopi della classe degli 8 m, rappresentano un know-how specifico che l’INAF deve mantenere, in modo da contribuire alla realizzazione E-ELT Europeo con attività di alto contenuto tecnologico. Tra le altre cose l’Italia, tramite le ditte ADS e Microgate, già coordina un consorzio finanziato dall’ESO per lo studio di fattibilità dello specchio piano adattivo M4 per E-ELT, di cui INAF-OABr è sottocontrattore. Un telescopio di queste dimensioni richiede un’ottica adattiva per ottenere immagini con la risoluzione di qualche milli-arcsec.

Nell’ambito delle tecnologie correlate all’Ottica Adattiva, particolare importanza rivestono lo sviluppo di sensori di fronte d’onda, gli apparati per la generazione di sistemi di riferimento artificiali (“stelle laser”), oltre che lo sviluppo di specchi correttivi (chiamati generalmente “secondari adattivi”). In tutti questi ambiti l’INAF possiede una conoscenza ed uno sviluppo tecnologico con competenze che di fatto abbracciano quasi tutti i possibili diversi scenari di implementazione.

In particolare, tra gli aspetti tecnologici correlati all’Ottica Adattiva in corso di sviluppo in seno ad INAF che devono essere sostenuti e stimolati, si sottolineano:

  1. Lo sviluppo delle tecnologie per specchi deformabili di tipo sottile con attuatori a forza elettromagnetica, includendo lo sviluppo della componente ottica e della relativa metrologia, la tecnologia innovativa di formatura “a caldo” (hot slumping) di shell sottili, attuatori e sensori capacitivi, elettronica e sistemi di controllo.
  2. Lo sviluppo di sensori di fronte d’onda di nuova concezione, in grado di osservare sia stelle naturali che riferimenti artificiali (anche in modo non convenzionale), e di ricavare informazioni non tradizionali come ad esempio lo sviluppo tridimensionale della turbolenza o lo sfasamento tra diversi settori dello specchio principale.
  3. L’ottimizzazione e la strategia osservativa per massimizzare il ritorno scientifico della strumentazione asservita da Ottica Adattiva, favorendo incontri, gruppi di lavoro, e workshop, sia in ambito nazionale che internazionale.

Vanno inoltre ricordate le ricerche basate sull’uso del Momento Angolare Orbitale (MAO) dei fasci elettromagnetici per realizzare ottiche superrisolventi e coronografi di nuova generazione sia per lo spazio che per la terra (in congiunzione con ottiche adattive).

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