La generazione di fine millennio
Costo: 3 miliardi di dollari!
Lo Hubble Space Telescope
Lancio 1990 (a piena capacità nel 1993)
Diametro specchio 2,4 m
Risoluzione angolare 0.1 arcosecondi (perché fuori dall’amosfera)
1
Cos’e l’ottica adattiva
L’ottica adattiva e’ una tecnica che si propone di eliminare le aberrazioni subite dalla luce
che attraversa la atmosfera terrestre per raggiungere i telescopi astronomici.
A) L’atmosfera terrestre ha una temperatura
che varia con la altezza da terra.
B) I venti nella atmosfera creano bolle di
temperatura diversa mischiate fra loro.
C) La diversa temperatura genera diversa
densita’ e quindi diverso indice di rifrazione
D) l’immagine ottenuta a terra ha la
risoluzione di un telescopio da 10-20 cm.
I sistemi adattivi si pongono l’obbiettivo di
misurare in tempo reale le aberrazioni
introdotte dalla atmosfera e correggerle.
Fatto cio, un telescopio
a terra si comportera’
come un telescopio
posto nello spazio !!!
ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011
Un primo diagramma
Stella binaria
Stella binaria
specchio
statico
specchio
deformabile
ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011
Un secondo diagramma
②
①
④
⑤
③
I componenti principali:
1) Oggetto scientifico
2) Stella di riferimento
3) Sensore di fronte d’onda
4) Specchio deformabile
5) Computer di controllo
ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011
ESO, Lunch talk, March 2nd, 2011
Il sistema adattivo sul telescopio
The
adaptive
secondary
mirror with
the thin
shell
covered
The Pyramid
wavefront
sensor in the
AGW unit
ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011
ESO, Lunch talk, March 2nd, 2011
Il concetto del secondario adattivo
1.67mm di spessore
911m di diametro
Thin shell
Magneti attaccati
sul retro della
shell
Spaziatura fra thin shell a back
plate 30-50 micron
Back plate
Bobine incassate
nel back plate
Cold plate
Anelli dorati contornano il back plate in corrispondenza di ongi attuatore. Appositi circuiti
misurano la capacita’ nei condensatori formati da anelli e superficie alluminata della thin
shell. La capacita’ e proporzionale alla distanza fra thin shell e back plate ad un determinato
attuatore.
ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011
The LBT adaptive
secondary mirror
LBT672a unit:
• 911mm diameter
• 1.6mm thick shell, (Mirror lab)
• 672 actuators
• Settling time < 1ms
• 30nm WFE
Main advantages:
• No extra surfaces
• Position control of the
mirror surface
TS1
Il concetto di sensore a piramide
Le quattro immagini della
pupilla ottenute al telescopio
LBT
Deriva dal test di Foucault per le
ottiche. Introdotto da R. Ragazzoni nel
1996
ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011
The LBT
pyramid WFS
Input beam
from LBT
WFS dichroic
WFS light
path (600950nm)
Acquisition
camera
(below
600nm)
LBT WFS unit
• Pyramid sensor
• 30x30 to 5x5 subap.
• Tilt mod. 2-6 l/D
• 1Kfps max [30x30]
Main advantages:
• Less sensitive to aliasing
• Adjustable sampling (to star
flux)
• more effective of ShackHartmann
FLAO system installation @
LBT
February 9 --March 17 2010
th
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FLAO system installation @
LBT
February 9 --March 17 .2010
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FLAO system installation @
LBT
February 9 --March 17 .2010
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FLAO system installation @
LBT
February 9 --March 17 .2010
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FLAO system installation @
LBT
February 9 --March 17 .2010
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ESO, Lunch talk, March 2nd, 2011
FLAO system installation @
LBT
February 9 --March 17 .2010
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FLAO system installation @
LBT
February 9 --March 17 .2010
th
th
First on sky results: May 25th
Some of the first closed loop images acquired the 25th of May
The object:
HD 124085, K0, R=7.5 , I=6.9, H=5.8, Triple
Star
The atmosphere:
seeing 0.6arcsec V band
Elevation 58..64
FLAO parameters:
1 KHz, 30x30 subaps, 400 corrected
modes
Results: SR H 65%..73%
3.2 arcsec
Intensities between open and closed
loop rescaled for displaying purposes.
LBT InfraRed Test Camera images: H band, 10mas/pixel scale
From FLAO press release June 6, 2010.
Primi risultati scientifici da LBT+AO
Star companion
FLAO parameters
30x30 subaps
400 corrected modes
1Khz frame rate
Image data
H band
10s exposure time
ASTRONOMOS
10/04/2011 for 2nd star flux)
SR
> 60% 2011,
(no Bari
correction
Immagini con altissimo grado di
correzione
SR 80%
The reference: HD175658, R =7.1, H=2.5
The atmosphere: seeing 0.8-0.9 arcsec V band
ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011
FLAO parameters: 1KHz, 30x30 subaps,
400 corrected modes
31 of 672 DSM actuators
wereESO,
not
working (5%)
Lunch talk, March 2nd, 2011
Immagini con stelle di riferimento
deboli.....
Mag 17.5
Peak’s ratio ~ 3
FWHM TBD
93% SR (Rmag 7.8, H band, 20sec. exposure)
ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011
Mag 16.0
Peaks ratio ~ 10
FWHM < 0.1
Magnitude
16 arcsec
Peak’s ratio ~ 10
FWHM < 0.1 arcsec
Mag 12.5
Peak’s ratio ~ 30
FWHM DL
Confronto con HST….
HST, resol~0.15”
DT = 20min
LBT, resol~0.05”
DT=8min
