Nuovi strumenti per il telescopio solare europeo
Fondata nel 2006 da un gruppo di fisici solari di 14 paesi europei, l’associazione europea per i telescopi solari (European Association for Solar Telescopes, EAST) si propone di fornire ai fisici solari accesso a prestigiosi impianti terrestri di osservazione ad alta risoluzione. A tal fine, EAST intende sviluppare e far funzionare un EST ad ampia apertura di prossima generazione nelle Isole Canarie. EST sarà un telescopio solare di 4 metri, che verrà usato per comprendere meglio l’accoppiamento magnetico tra la fotosfera profonda e la cromosfera superiore. Ciò richiederà il miglioramento delle capacità diagnostiche delle proprietà termiche, dinamiche e magnetiche del plasma su diverse scale, utilizzando l’immaginografia a multiple lunghezze d’onda, la spettroscopia e la spettropolarimetria. I fisici solari europei sono unanimanente d’accordo sulla necessità di un telescopio solare ad ampia apertura di nuova generazione per comprendere meglio i processi fondamentali della fisica del plasma negli strati superiori del Sole. Sostenuto dall’EAST e finanziato dall’UE, il progetto SOLARNET (High-resolution solar physics network) è stato avviato per garantire che tutti i fisici solari europei possano avere accesso a infrastrutture e archivi di dati d’avanguardia. Le attività di ricerca congiunta erano finalizzate allo sviluppo di strumenti e prototipi di innovativi strumenti di dati e per l’elaborazione e l’accesso dei dati. Mantenere l’Europa alla guida della fisica solare Per praticamente tutti i campi e discipline, e quindi anche per la fisica solare, l’Europa dispone di centri di ricerca pubblici o privati che consentono a ricercatori altamente qualificati di svolgere ricerca d’avanguardia di livello mondiale. Diversi istituti di ricerca europei hanno raggiunto un alto livello di competenza nello sviluppo di strumenti scientifici sofisticati e questo ha conferito loro prestigio nel campo della tecnologia di osservazione terrestre. Anche i solidi partenariati con il settore industriale aiutano ad affrontare le sfide ingegneristiche dei telescopi esistenti e di prossima generazione. “Insieme i ricercatori sono riusciti a sviluppare una serie di prototipi di strumenti innovativi per definire i futuri strumenti di EST. Questi prototipi sono stati progettati e costruiti usando i telescopi esistenti come banchi di prova per dimostrarne le prestazioni,” spiega il coordinatore del progetto, Manuel Collados. È stato fabbricato il prototipo di un innovativo espulsore di calore per il telescopio solare GREGOR. Questo espulsore di calore segue l’idea di progettazione proposta da EST e rappresenta quindi una prova di concetto della soluzione tecnica proposta per questa nuova grande struttura. Un altro risultato del progetto è stato lo sviluppo del prototipo di un grande interferometro Fabry-Perot regolabile con un diametro di 150 mm. Questa attività rappresenta un importante passo avanti verso l’ottimizzazione di tali dispositivi per l’utilizzo nelle strumentazioni su misura per i grandi telescopi solari come EST. Sono stati costruiti due prototipi di unità di campo integrale al fine di ottenere spettri di risoluzione spaziale di tutti i punti in un campo 2D, per il telescopio solare GREGOR e il telescopio solare svedese (SST). Il primo si basa su un image slicer ottimizzato per GRIS – lo spettrografo a infrarossi GREGOR. Il secondo usa microlenti per alimentare lo spettrografo TRIPPEL del SST. Entrambi i prototipi sono stati testati con successo sui relativi telescopi e hanno convalidato tali concetti per la strumentazione EST. È stato inoltre progettato e convalidato un polarimetro solare veloce, insieme a nuovo divisore del raggio polarizzante usando nuovi concetti rilevatori. La fisica solare nell’era dei megadati SOLARNET ha riunito tutti i borsisti di scienze dei dati impegnati nel telescopio SOLARNET, nonché scienziati dei dati statunitensi che lavorano all’imminente telescopio solare di 4 mettri DKIST alle Hawaii. Il progetto si è impegnato per ottenere la conformità dei dati e ha prodotto linee guida con raccomandazioni generali, affinché gli osservatori esterni possano facilmente ridurre i loro dati per agevolare l’analisi successiva. “Grazie a SOLARNET disponiamo ora di moderni canali di dati per i principali strumenti solari europei,” dice Collados. Tutte le attività del progetto hanno riunito fisici solari europei e statunitensi per garantire la partecipazione della più ampia comunità possibile a questo rivoluzionario telescopio terrestre. Quando sarà realizzato, questo EST terrestre di 4 metri permetterà l’osservazione ‒ con una precisione e risoluzione senza precedenti ‒ di fenomeni solari che avvengono a sole alcune decine di chilometri dalla superficie solare.
Parole chiave
Telescopio solare europeo, associazione europea per i telescopi solari, accoppiamento magnetico, SOLARNET