Ottiche adattive

Un semplice schema che illustra il funzionamento delle ottiche adattive.

A causa delle distorsioni provocate dall’atmosfera terrestre, l’immagine di una stella ottenuta con un telescopio a Terra apparirebbe deformata e poco nitida.

I sistemi di ottiche adattive deformano in tempo reale lo specchio del telescopio in modo tale da compensare le distrosioni atmosferiche e fornire cosi’ immagini nitide, del tutto confrontabili con quelle che si riescono ad ottenere fuori dall’atmosfera, con i telescopi spaziali (come l’Hubble Space Telescope).

Le immagini astronomiche ottenibili con osservazioni da Terra sono generalmente degradate da effetti di turbolenza prodotti dall’atmosfera terrestre. E` proprio a causa di queste turbolenze che le stelle scintillano in quella maniera cosi’ affascinante per i poeti e per chiunque alzi gli occhi al cielo in una notte oscura, ma cosi’ frustrante per gli astronomi che studiano le caratteristiche fisiche degli astri. Per correggere le deformazioni provocate dall’atmosfera terrestre ed acquisire immagini con una nitidezza confrontabile a quella raggiungibile con osservazioni dallo spazio, astronomi ed ingegneri hanno messo a punto la tecnica delle cosiddette “ottiche adattive” ed equipaggiato i piu` grandi telescopi moderni con sistemi basati su questa tecnologia d’avanguardia.

I sistemi ad ottica adattiva lavorano grazie a speciali specchi che, seguendo le istruzioni (centinaia di comandi al secondo) inviate da appropriati computer, si deformano in tempo reale in maniera tale da compensare e correggere le distorsioni provocate dall’atmosfera sul fascio di luce proveniente dalle stelle. La tipologia e l’entita` delle deformazioni da dare agli specchi sono determinate dal computer sulla base di come appare una stella molto brillante osservata simultaneamente all’oggetto astronomico che si sta studiando. I sistemi di ottiche adattive piu’ diffusi riescono cosi’ a correggere gli effetti di distorsione provocati dall’atmosfera solo su piccole regioni del cielo (tipicamente su 15 secondi d’arco o meno). 

MAD e` un prototipo d’avanguardia che, per calcolare le deformazioni da apportare agli specchi, sfrutta due o piu` stelle brillanti, invece che una sola: si tratta della cosiddetta tecnica delle “Ottiche Adattive Multi-Coniugate”,  da cui deriva il nome del prototipo (MAD e` l’acronimo di Multiconjugate Adaptive Optic Demonstrator). In questo modo MAD riesce a correggere la degradazione atmosferica su aree di cielo anche 30 volte piu` ampie, fornendo cosi’ immagini astronomiche straordinariamente nitide su grandi campi di vista. Maggiori dettagli sulle proprieta` di MAD sono discussi nel documento  PR ESO 19/07.