Il nuovo sistema di misura HEIDENHAIN consente un puntamento più preciso e rapido dei telescopi. Nella foto di anteprima: aria limpida senza turbolenze e impurità: alle Hawaii, sul Mauna Kea, due telescopi Keck consentono di osservare il cielo stellato.
Grazie a recenti interventi, i telescopi dell’Osservatorio hawaiano Keck consentono di osservare le stelle con una risoluzione maggiore: sistemi di misura HEIDENHAIN assicurano il preciso posizionamento dei sistemi ottici per osservare il cielo stellato.
di Susanna Borghetti
In molti telescopi del mondo, le soluzioni di misura HEIDENHAIN assicurano il preciso posizionamento dei sistemi ottici per osservare il cielo stellato. Lo stesso vale per quelli dell’Osservatorio Keck alle Hawaii, dove, da circa trent’anni, astronomi e astrofisici fanno scoperte sempre più sensazionali. Infatti, grazie alla sostituzione dei sistemi di azionamento e misura, i telescopi dell’Osservatorio sono ora in grado di eseguire osservazioni ancor più nitide e accurate.
A circa 4.200 m di altitudine, sulla sommità del vulcano Mauna Kea, dove spira l’aria secca, pura e limpida delle Hawaii, si ergono per 30 m le cupole dei due telescopi Keck, nelle quali sono integrati degli specchi di 10 m che consentono osservazioni straordinarie dell’universo. Questa strumentazione avanzata permette di scrutare sia lo spettro visibile che infrarosso e, al fine di incrementare le prestazioni, può essere combinata con un potente sistema ottico adattivo.
Il montaggio dei sistemi di misura angolari ERA 8400 sull’azionamento del telescopio per il posizionamento azimuth.
NOVE ANNI DI RISTRUTTURAZIONE
La collimazione e il puntamento delle ottiche sono determinanti per ciò che occorre effettivamente vedere con questi potenti sistemi ottici. Più preciso è il posizionamento, maggiore è l’accuratezza con cui gli astronomi possono puntare, seguire e osservare le aree del cielo. Questo vale sia in azimuth, ossia nell’allineamento orizzontale verso i punti cardinali, sia in elevazione, ossia nell’allineamento verticale fino allo zenith. Proprio per migliorare il posizionamento, l’Osservatorio hawaiano ha deciso di sostituire il sistema di azionamento completo degli assi dei telescopi ottimizzandoli con le soluzioni HEIDENHAIN.
Anche la revisione dei dispositivi Keck ha dimostrato che in astronomia valgono termini di tempo e di spazio diversi rispetto a quelli ordinari. Il progetto, durato nove anni, è stato infatti preparato ed eseguito in condizioni davvero speciali. Innanzitutto, durante la revisione, gli astronomi dell’Osservatorio Keck dovevano poter continuare a utilizzare senza limitazioni entrambi i telescopi. Pertanto, i lavori eseguiti di giorno dovevano essere pianificati in modo tale da consentirne di nuovo la funzionalità durante la notte.
Un’ulteriore difficoltà era dovuta alla posizione dei telescopi, che si trovano a 4.200 m di altitudine. A causa della ridotta pressione dell’aria e del minimo contenuto d’ossigeno a queste quote, il personale doveva prevedere una pausa di acclimatamento durante la salita. Anche i sistemi tecnici per poter funzionare perfettamente dovevano prima essere adattati alle condizioni ambientali.
I sistemi di misura angolari ERA 8400 sull’azionamento per l’elevazione dei telescopi Keck.
IL DURO LAVORO RIPAGA SEMPRE
“Una cosa è certa: ne è valsa la pena di eseguire tutti gli interventi e di attendere così a lungo”, conferma Tomas Krasuski, Ingegnere Elettronico Capo all’Osservatorio Keck. “Ora siamo in grado di rilevare ogni stella nella finestra di osservazione dei telescopi Keck con un’accuratezza di un secondo d’arco. Abbiamo inoltre incrementato le prestazioni: non soltanto raccogliamo dati più precisi, ma possiamo anche elaborarli con maggiore velocità e controllare in modo dinamico il telescopio”. Ciò è importante soprattutto se i ricercatori intendono osservare oggetti nel cielo per un periodo prolungato e devono riposizionare costantemente il telescopio. I nuovi sistemi di misura HEIDENHAIN installati contribuiscono grazie alla loro accuratezza.
QUASI COME SULLA MACCHINA UTENSILE
La misurazione di posizione per azimuth ed elevazione è affidata ai sistemi di misura angolari modulari HEIDENHAIN ERA 8400. Questi ultimi sono i modelli più grandi della serie ERA, mentre quelli più compatti, come ERA 4000, vengono impiegati anche sulle tavole circolari e sulle teste orientabili di molte macchine utensili. Le linee di divisione sono disposte alla distanza di 40 µm sui nastri graduati e vengono lette con quattro testine di scansione per l’azimuth, con due per l’elevazione. In combinazione con l’elettronica di misura e conteggio EIB 749, è possibile interpolare i segnali di scansione ottenendo passi di misura di 10 nm.
Per il posizionamento del telescopio, ciò implica che in ascensione retta sono possibili accuratezze di 4 millisecondi d’arco, mentre in declinazione di 1 millisecondo d’arco. “Possiamo puntare direttamente una stella persino in fitti ammassi, osservarla e seguirla fino a sei ore. Si aprono così nuovi orizzonti e, in questo modo, vengono fornite anche molte più informazioni rispetto a quelle rilevabili con la tecnologia impiegata finora”, afferma Tomas Krasuski, commentando gli interventi di ristrutturazione. “È avvincente poter spostare una tecnologia possente come il nostro telescopio di 10 m in passi di misura di 10 nm. Siamo in grado di fornire ad astronomi e astrofisici in tutto il mondo dati molto più precisi e dettagliati”. Per maggiori informazioni sull’Osservatorio Keck è possibile visitare il sito www.keckobservatory.org. ©TECN’È
Per una misurazione di posizione pressoché assoluta, i nuovi sistemi di misura angolari dei telescopi Keck dispongono, oltre che della traccia incrementale, anche di indici su una traccia di scansione separata.