- l'ostruzione centrale riduce le dimensioni del disco di Airy, ma aumenta la luce diffusa al di fuori di esso, in particolare quella del primo anello di diffrazione. In condizioni di cattivo seeing e di aperture generose, quando il disco di Airy e il primo anello di diffrazione tendono a confondersi, l'ostruzione centrale da vantaggio si trasforma in handicap. Questo purtroppo, in Italia, lo vediamo quasi tutte le notti di cielo sereno.
- in situazioni di seeing ideale, l'ostruzione esalta dettagli ad elevato contrasto e ad elevata frequenza spaziale, mentre penalizza strutture a basso contrasto e bassa frequenza spaziale
- difficilmente l'atmosfera permette ad un telescopio qualsiasi, di andare oltre un fattore 2 o 3 rispetto alla risoluzione di un buon rifrattore da 10cm [questo lo scrive Al Nagler] ma si tratta di una enormita', un abisso, tantissimi dettagli in piu' su un pianeta, e un numero di stelle doppie splittate che aumenta drasticamente
- ostruzione centrale significa meno contrasto e quindi pretende un cielo, non solamente con pochissima turbolenza, ma anche molto buio (purtroppo anche questo oggi in italia non esattamente facile da trovare....)
Possiamo quindi classificare, riguardo all'ostruzione centrale, gli strumenti ottici in vari gruppi.
- ostruzione bassissima o nulla, 0%-15%, qui rientrano i rifrattori e gli schemi esotici, herscheliano, trischiefspigler, varianti catadiottriche, eccetera. Questi sono strumenti a vocazione planetaria che fanno man bassa su marte, giove, e saturno; e che comunque anche sul deepsky il loro punto di forza e' il contrasto.
- ostruzione bassa o moderata, 15%-30%, molti newton e matsukov e d-k e cassegrain classici rientrano in questa categoria, l'osservatore attento si accorge della presenza di un'ostruzione, ma i suoi effetti non sono dominanti rispetto ad altre caratteristiche del progetto ottico
- ostruzione medioalta e alta, 30%-50%-60%, questa fascia di strumenti parte dagli sct compromesso (quegli stessi che adesso, per colpa del peggioramento nel seeing e nell'inquinamento luminoso in italia, vanno cosi' tanto peggio di vent'anni fa) e procede verso gli strumenti a vocazione deepsky e nati per l'uso con sensori a largo campo che quindi necessitano di un ampio campo illuminato (meglio se piano, ma questa e' un'altra storia)
- ostruzione molto grande, oltre il 60%, ed e' di questi strani strumenti che volevo dire due parole.
Supponiamo quindi di avere un sito estremamente buio e dal seeing ottimo (le hawaii, lo spazio). Supponiamo di essere interessati a dettagli con elevato contrasto e ad elevata frequenza spaziale, e vediamo un paio di esempi di strumenti del genere, entrambi con una ostruzione intorno al 67%.
Il primo esempio che Vi propongo e' un paul baker / willstrop
http://www.ast.cam.ac.uk/history/mmmt/
Troverete al link qui sopra lo schema ottico e un po' di storia. Il progetto per uno strumento da 5m e' stato accantonato mentre e' stato approvato quello per uno strumento da 8m. Sono gia' stati costruiti e sono operativi due prototipi in scala, uno da 10cm e uno da 50cm. Vi invito a guardare la foto in basso, ottenuta col prototipo da 50cm - il campo del telescopio e' ben dieci volte la porzione dell'immagine riprodotta - si noti la puntiformita' delle stelle e addirittura le righe orizzontali, il ccd satura anche con stelle non esattamente luminosissime!!!
Un articolo con qualche dettaglio tecnico in piu' sullo schema paul baker willstrop si puo' trovare qui
http://www.iop.org/EJ/article/1009-9271/5/5/012/chjaa_5_5_012.pdf?request-id=ZlAMbyGh3BG-n1S12wi7Kg
Si noti come l'ostruzione minima teorica e' del 50% (senza tenere conto dei diaframmi indispensabili in un sistema di questo tipo) e che 67% non e' molto maggiore dell'ostruzione minima realistica.
Vorrei poi segnalare un altro strumento, un "due specchi - tre riflessioni", questo e' stato progettato in italia, e' destinato ad andare nello spazio a mappare nell'ultravioletto con foto a largo campo.
http://www.rm.iasf.cnr.it/ias-home/iastrt/inta_uvs.htm
Anche di questo strumento esiste gia' un prototipo da 30cm.
Faccio notare che il limite del disco di Airy, in questi strumenti, coincide con il singolo pixel del sensore, e quindi il disegno progettuale si adegua a un limite della tecnologia del rilevatore e non dell'ottica.
Ha senso spingersi oltre? Certamente uno strumento con un'ostruzione enorme di quel genere, e di apertura adeguata cosi' da avere potere risolutivo che renda sensata l'intera faccenda (e si intende, piazzato nello spazio, perche' credo che neanche le hawaii andrebbero piu' bene....) non si potrebbe utilizzare per l'osservazione diretta, richiederebbe la determi****one della point spread function in condizioni operative (non e' difficile, il cielo e' pieno di puntini.... ooops.... stelle) e relativa deconvoluzione; ma, questo non e' un disastro, gli ospedali sfornano milioni su milioni di ecografie, anche se queste non sono leggibili direttamente come le radiografie dei vecchi tempi, e nessuno batte ciglio. Ritengo che se strumenti del genere non sono attualmente in costruzione / progettazione (e non ne sono sicura, anche se non ne sono a conoscenza) la ragione stia nella tecnologia dei sensori e nella risoluzione spaziale sul sensore che ad oggi la tecnologia determina, piu' che nell'ottica. Spero di avervi dato qualche spunto interessante. Forse, quello che oggi e' professionale, fra qualche anno o decennio sara' amatoriale; e forse anche gli astronomi dilettanti faranno interferometria ottica, proprio come i radioamatori
Chissa' se ci saremo ancora! Daniela
"L'essenza della liberta' e' la matematica"
Edited by daniela on Oct 28, 2008 at 07:01 PM
