L’era dei CCD, sensori elettronici che hanno da alcuni anni soppiantato l’emulsione fotografica come sistema prevalente per l’acquisizione di immagini celesti, ha reso obsolete ed inadeguate molte delle soluzioni ottico-meccaniche che nell’era della fotografia potevano considerarsi adeguate

In particolare sono tre i principali problemi che si evidenziano su telescopi commerciali costruiti con principi “classici” e con accuratezze costruttive poco elevate:

n    Imprecisioni sui puntamenti automatici (rese ancor più evidenti dalle piccole dimensioni dei sensori CCD)

n    Imprecisioni nella guida (dato l’utilizzo sull’asse d’inseguimento di un sistema di riduzione meccanica di tipo ruota dentata-vite senza fine generalmente di non accurata lavorazione )

n    Instabilità nella struttura del tubo ottico, che impone ripetute tarature della posizione di messa a fuoco, causata dall’utilizzo di vetri per le componenti ottiche a basso coefficiente di dilatazione termica e da tubi metallici che accusano dilatazioni elevate durante la notte sempre causate dagli sbalzi di temperatura che inevitabilmente si verificano durante le sessioni osservative notturne.

La ricerca di una soluzione di questi tre problemi osservativi ha condotto a formulare un tipo di strumento come quelli da noi proposti con tutta una serie di soluzioni  che sono state derivate da strumenti  professionali, o che sono state da noi innovativamente introdotte alcuni anni orsono:

n Imprecisioni sui puntamenti automatici:

     Per sopperire a questo problema abbiamo adottato una cura estrema alle strutture e alle lavorazioni meccaniche in modo che tutto il sistema (adeguatamente dimensionato e lavorato con la massima accuratezza possibile) rispondesse con la dovuta rigidità alle sollecitazioni indotte dai carichi . Oltre a questo abbiamo posto sistemi di controllo elettronici (encoders ottici) direttamente calettati sugli assi principali di movimento del telescopio (Ascensione Retta e declinazione) in modo  da ottenere un controllo su tutta la catena di riduzioni meccaniche e da eliminare le ultime residue imprecisioni ancora presenti nei moti di puntamento.

n    Imprecisione nel moto d’inseguimento:

     La soluzione a questo problema è stata trovata introducendo nell’ultimo stadio di riduzione meccanica una soluzione ad attrito volvente a gioco zero, con l’uso di una grande ruota liscia trascinata da una rotella più piccola (con un rapporto nei diametri tipicamente di 1 a 10-13) che consente di eliminare definitivamente tutti i giochi introdotti come i  “periodismi” che producono appunto periodici rallentamenti ed accelerazioni nelle soluzioni costruttive che vedono come stadio finale di riduzione meccanica una ruota dentata accoppiata ad una vite senza fine. Rallentamenti ed accellerazioni periodiche che molte volte rendono inutilizzabili le immagini ottenute perché le stelle non risultano sufficientemente puntiformi.

n    Instabilità del tubo ottico:

Gli sbalzi di temperatura inducono in tutti i materiali dei fenomeni di variazioni dimensionali in funzione delle capacità che i materiali hanno di assorbire e/o di trasmettere il calore ricevuto. I metalli sono materiali particolarmente sensibili a questi fenomeni, e tendono a dilatarsi e a contrarsi con grande facilità anche per piccole variazioni di temperatura. I vetri per ottica hanno anche loro una propria resistenza alla dilatazione termica che varia anche fortemente da tipo di vetro a tipo di vetro, ad esempio i comuni borosilicati usati nei telescopi commerciali hanno un coefficiente di dilatazione termico pari a  3.6x10^-6 cm/°C, i migliori materiali vetroceramici  da noi adottati per la costruzione degli specchi dei nostri telescopi, possiedono un coefficiente di dilatazione termico pari ad  1.5x 10^-7 cm/°C , quindi hanno una resistenza alle variazioni di temperatura 20 volte superiore ai vetri adottati per gli specchi dei telescopi commerciali, e questi valori vengono garantiti per escursioni di temperatura nel sito d’osservazione che vanno da -60°C a +60°C. A questo tipo di materiali noi accoppiamo un tubo di sostegno delle ottiche fatto in fibra di carbonio, che oltre ad introdurre grandi vantaggi in fatto di rigidità e leggerezza ha in più un coefficiente di dilatazione termica molto simile a quello delle vetroceramiche da noi utilizzate, in questo modo il tubo ottico e gli specchi alloggiati al suo interno sono estremamente insensibili alle variazioni di temperatura dell’ambiente, e comunque se avviene una reazione questa risulta uniforme tra il materiale vetroceramico che forma lo specchio e il tubo entro il quale viene alloggiato. Il risultato è che le operazioni di messa  a fuoco risultano essere molto facilitate, le posizioni rimangono estremamente stabili nel tempo, e necessitano di rarissime correzioni , tipicamente 1 o 2  volte l’anno ( in determinate condizioni neppure quelle) contrariamente a quanto avviene nei telescopi commerciali dove la messa a fuoco non si mantiene costante per più di poche ore per notte.

 Complessivamente la soluzione di questi problemi facilita e permette l’utilizzo di questi strumenti senza la presenza fisica di un operatore e ne consente la remotizzazione dei comandi, remotizzazione garantita dalla nuova piattaforma HW e dal nuovo SW implementato, nel nostro nuovo sistema di controllo dei moti in A.R. e  Declinazione Oaktrack SMEC IV.