lo hubble space telescope lancio 1990 (a piena capacità nel 1993) diametro specchio 2,4 m

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Lo Hubble Space TelescopeLancio 1990 (a piena capacità nel 1993)Diametro specchio 2,4 mRisoluzione angolare 0.1 arcosecondi (perché fuori dall’amosfera)

La generazione di fine millennio

Costo: 3 miliardi di dollari!

ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011

Cos’e l’ottica adattiva

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 rifrazioneD) l’immagine ottenuta a terra ha la risoluzione di un telescopio da 10-20 cm.

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.

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

specchio statico

specchio deformabile

Stella binaria Stella binaria

Un secondo diagramma

I componenti principali:1) Oggetto scientifico2) Stella di riferimento3) Sensore di fronte d’onda4) Specchio deformabile5) Computer di controllo

①

⑤

②

③

④

Prima della rilessione

ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011

ESO, Lunch talk, March 2nd, 2011

ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011

Il sistema adattivo sul telescopio

The Pyramid wavefront sensor in the AGW unit

The adaptive secondary mirror with the thin shell covered

ESO, Lunch talk, March 2nd, 2011

ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011

Il concetto del secondario adattivo

Cold plate

Back plate

Thin shell

1.67mm di spessore911m di diametro

Magneti attaccati sul retro della shell

Bobine incassate nel back 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.

Spaziatura fra thin shell a back plate 30-50 micron

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

ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011

Il concetto di sensore a piramide

Deriva dal test di Foucault per le ottiche. Introdotto da R. Ragazzoni nel 1996

Le quattro immagini della pupilla ottenute al telescopio LBT

The LBT pyramid WFS

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 Shack-HartmannInput beam

from LBT

WFS light path (600-950nm)

Acquisition camera (below 600nm)

WFS dichroic

FLAO system installation @ LBTFebruary 9th --March 17th 2010

FLAO system installation @ LBTFebruary 9th --March 17th .February 9th --March 17th 2010

FLAO system installation @ LBTFebruary 9th --March 17th .February 9th --March 17th 2010

FLAO system installation @ LBTFebruary 9th --March 17th .February 9th --March 17th 2010

ESO, Lunch talk, March 2nd, 2011

FLAO system installation @ LBTFebruary 9th --March 17th .February 9th --March 17th 2010

FLAO system installation @ LBTFebruary 9th --March 17th .February 9th --March 17th 2010

FLAO system installation @ LBTFebruary 9th --March 17th .February 9th --March 17th 2010

First on sky results: May 25th

Intensities between open and closed loop rescaled for displaying purposes.

LBT InfraRed Test Camera images: H band, 10mas/pixel scale

The object:HD 124085, K0, R=7.5 , I=6.9, H=5.8, Triple StarThe atmosphere:seeing 0.6arcsec V band Elevation 58..64FLAO parameters:1 KHz, 30x30 subaps, 400 corrected modesResults: SR H 65%..73%

3.2 arcsec

Some of the first closed loop images acquired the 25th of May

From FLAO press release June 6, 2010.

ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011

Primi risultati scientifici da LBT+AO

Image dataH band 10s exposure time SR > 60% (no correction for 2nd star flux)

FLAO parameters30x30 subaps400 corrected modes1Khz frame rate

Star companion

ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011

Immagini con altissimo grado di correzione

The reference: HD175658, R =7.1, H=2.5 The atmosphere: seeing 0.8-0.9 arcsec V bandFLAO parameters: 1KHz, 30x30 subaps, 400 corrected modes

SR 80%

ESO, Lunch talk, March 2nd, 2011

31 of 672 DSM actuators were not working (5%)

ASTRONOMOS 2011, Bari 10/04/2011

Immagini con stelle di riferimento deboli.....

Mag 12.5Peak’s ratio ~ 30FWHM DL

Mag 16.0Peaks ratio ~ 10FWHM < 0.1 arcsecMagnitude 16

Peak’s ratio ~ 10FWHM < 0.1 arcsec

Mag 17.5Peak’s ratio ~ 3FWHM TBD

93% SR (Rmag 7.8, H band, 20sec. exposure)

Confronto con HST….

HST, resol~0.15”DT = 20min

LBT, resol~0.05”DT=8min