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Titolo: Telescopio da 42 m di diametro

Mi auguro che l'argomento, pur essendo lontano dai problemi spiccioli dei
comuni astrofili, susciti almeno qualche curiosita' .
Il progetto LAMA, attualmente in fase di studio presso alcune universita'
americane e canadesi, prevede di costruire un telescopio formato da 18
specchi circolari di m. 10 di diametro disposti all'interno di un cerchio di
60 m. di diametro.
La capacita' di raccolta della luce, tenuto conto degli spazi vuoti
esistenti fra specchi contigui, equivale a quella di un unico specchio di 42
m. di diametro, mentre il potere risolutivo e' quello del diametro massimo
dell'array cioe' di 60 m. di diametro. Un vero mostro.
Ma le stranezze non finiscono qui.
Si prevede che ciascuno dei 18 specchi sia formato da un bacino circolare,
una sorta di enorme tegame, contenente mercurio. Una volta posto in
rotazione il tegame attorno al proprio asse, la superficie del mercurio in
esso contenuto assume la forma parabolica, trasformandosi cosi' in uno
specchio astronomico ideale, grazie anche all'elevato potere riflettente del
metallo.
Le 18 singole immagini fornite da ciascuno specchio, verranno poi ricomposte
in un'unica immagine che sara' cosi' molto luminosa ed i cui dettagli
corrispondono a quelli forniti da uno specchio di  60 m. di diametro!
Mi domando:
ma come diavolo faranno materialmente a realizzare diciotto diversi percorsi
ottici (ciascuno di questi deve partire da uno specchio da un lato e
confluire dall'altro in una "black box" centrale di ricomposizione
dell'immagine) in modo che essi siano *perfettamente* identici in lunghezza
e privi di qualsiasi rumore,
e cio' per evitare fenomeni di deterioramente dell'immagine finale, cosa
questa che renderebbe inutilizzabile tutto il mostruoso apparato?  Qualcuno
sa dirmi a grandi linee come si aggirano questi ostacoli? Forse con fibre
ottiche? O con canalizzazioni sotto vuoto? O che altro?
E come mai in un altro osservatorio astronomico, che disponeva anch'esso di
un sistema a specchi multipli, ma di dimensioni molto ridotte (D=5 m), e'
stato eliminato tale sistema per sostituirlo con un unico specchio
tradizionale? Se la causa di questa marcia indietro e' stata l'estrema
difficolta' di ricomporre le cinque immagini, quali nuove tecniche pensano
di utilizzare gli studiosi del LAMA per fondere ben 18 immagini diverse, per
giunta provenienti da distanze assai piu' grandi, in una sola, perfetta
immagine?
Chi vuole saperne di piu' sul LAMA, visiti:
http://www.astro.ubc.ca/LMT/lama/index.html
Saluti.
Antonio Zanardo

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Ho anch'io un dubbio.
La forma parabolica è dovuta all'effetto della rotazione sommato a quello dell'accelerazione di gravità.
Due specchi parabolici vicini, per far collimare le immagini da loro prodotte in un unico punto non possono avere gli assi ottici paralleli. Oltretutto le immagini
prodotte sarebbero affette da grandi aberrazioni extraassiali. L'accelerazione di gravità ha la medesina direzione in due punti vicini (per cui passano gli assi ottici
degli specchi). Quindi secondo me non è possibile fare convergere le immagini di due di tali specchi in un unico punto.
Il mio ragionamento è corretto o ha qualche vizio?
--
Alberto Marturini
iw2...@iname.com
http://members.xoom.it/amarturini
Proverbio:
Se io ho una moneta, tu hai una moneta e ce le scambiamo, ciascuno ha una moneta.
Se io ho un'idea, tu hai un'idea e ce le scambiamo, ciascuno ha due idee.
--
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Caro Alberto,
    temo ci sia un malinteso. Tutti i diciotto specchi specchi in questione
hanno necessariamente gli assi ottici paralleli, trattandosi di specchi
liquidi. Non sarebbe quindi possibile far convergere le immaqgini  prodotte
da ciascun specchio in un'unico punto.
Il trucco, mi si passi il termine, consiste nel raccogliere l'immagine
laddove viene formata dal relativo specchio, per poi trasferirla (MA NON SO
COME! ed e' qui che chiedevo se qualcuno ne sapeva qualcosa!) assieme alle
altre in un'unico "punto di raccolta", dove vengono ricomposte nell'immagine
finale (come, non lo so).
Quest'ultima immagine sara' estremamente luminosa, essendo formata da
specchi equivalenti ad uno unico di 42 m. di diametro, e sara'
caratterizzata da una risoluzione elevatissima, dovuta all'enorme diameto
(60 m!) dell'array di specchi.
Spero di aver chiarito almeno i tuoi dubbi. I miei invece rimangono
inalterati.
Saluti
Antonio Zanardo

L'idea di un telescopio a specchio liquido non e' recente, gia' parecchi
anni fa la NASA aveva in realizzazione uno strumento del genere. La piu'
grande limitazione di questo tipo di telescopi sta nel non poterli
assolutamente puntare, essi sono costretti ad osservare lo zenith
esattamente come i grandi paraboloidi radio giacenti in conche naturali
(Arecibo, ad esempio). Inoltre il mercurio e' altamente cancerogeno, e il
personale esposto al materiale non e' esattamente definibile "in condizioni
di sicurezza"...
Il problema della collimazione dei fasci ottici dei diversi specchi liquidi
non si pone, dato che l'immagine finale e' un'immagine di sintesi, ossia e'
semplicemente l'immagine interferometrica risultante dalla compositazione
dei singoli fasci, esattamente come avviene nei grandi radiotelescopi a
sintesi d'apertura (ad esempio il VLA di Socorro, nel New Mexico), nei quali
le immagini fornite dalle singole parabole sono sintetizzate successivamente
in un'unica immagine finale. E' il sistema che stanno adottando adesso nei
nuovi telescopi ottici giganti alle Hawaii, ad esempio, i quali potranno
funzionare sia in configurazione classica, ossia ognuno per conto proprio,
sia in configurazione interferometrica; in questo caso, la risoluzione
finale sara' del tutto indipendente dal diametro dei singoli specchi, ma
dipendera' dalla distanza che passa tra questi (per questo motivo si dice
"sintesi di apertura"), che simulera' un unico enorme specchio avente per
diametro la distanza massima occorrente tra i singoli elementi ottici.
--
Alessandro Vannini
http://www.mclink.it/personal/MC7872

 dei singoli fasci,
Grazie per le tue precisazioni.
Qualche curiosita' pero' mi e' rimasta.
Ho letto che, nel caso di certi telescopi formati da specchi multipli, ogni
singola immagine viene convogliata  dallo specchio che l'ha prodotta verso
l'interferometro che opera la sintesi finale, per mezzo di complessi sistemi
ottici che fungono da "conduttori" dell'immagine stessa.
Ammesso che abbia capito bene, vorrei conoscere con qualche dettaglio come
sono realizzati proprio questi delicatissimi conduttori ottici, che devono
essere tanto perfezionati da evitare qualsiasi disturbo che comprometterebbe
la sintesi finale delle varie immagini.
Detto per inciso, almeno in un caso questo sistema si e' rivelato talmente
complicato e difficile da gestire, che si e' preferito riconvertire il tutto
al piu'  tradizionale telescopio a specchio singolo.
Saluti
Antonio Zanardo

 ottici che fungono da "conduttori" dell'immagine stessa.
Mah, io sapevo che questi sistemi non erano ottici, ma digitali: le immagini
dei singoli specchi vengono rilevate da sensori CCD e successivamente
combinate tra loro al computer. Tenendo conto della differenza di fase delle
onde luminose, dovute alla differenza di arrivo dello stesso segnale
luminoso ai differenti rivelatori, si puo' ricostruire l'immagine
interferometrica senza ricorrere ad alcun apparato ottico a monte del
rivelatore.