{"id":12273,"date":"2023-02-15T10:43:43","date_gmt":"2023-02-15T10:43:43","guid":{"rendered":"https:\/\/www.publiteconline.it\/inmotion\/?p=12273"},"modified":"2025-06-17T13:19:24","modified_gmt":"2025-06-17T13:19:24","slug":"piccoli-motori-per-grandi-telescopi","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.publiteconline.it\/inmotion\/piccoli-motori-per-grandi-telescopi\/","title":{"rendered":"Piccoli motori per grandi telescopi"},"content":{"rendered":"\n

Per la pi\u00f9 grande mappatura delle stelle mai realizzata, l\u2019associazione SDSS (Sloan Digital Sky Survey) utilizzer\u00e0 due grandi telescopi ottici: Apache Point nel New Mexico e Las Campanas in Cile. L\u2019allineamento ad alta precisione delle fibre ottiche al loro interno viene effettuato da 500 piccoli robot azionati da motori e riduttori FAULHABER<\/a> nonch\u00e9 dalla meccanica sviluppata appositamente per questa applicazione dalla filiale di FAULHABER MPS.\u202f\u00a0<\/h2>\n\n\n\n

di Andrea Baty<\/em> <\/p>\n\n\n\n

Un compito di dimensioni \u201cgalattiche\u201d: \u00e8 previsto che nei prossimi cinque anni SDSS-V osserver\u00e0 quattro milioni di stelle e 300.000 buchi neri, analizzer\u00e0 gli spettri e la composizione della materia, ricostruir\u00e0 la storia dell\u2019evoluzione cosmica e tester\u00e0 i modelli fisici della nascita della galassia.\u00a0La SDSS (Sloan Digital Sky Survey<\/em>) \u00e8 un\u2019associazione che raggruppa astrofisici di tutto il mondo. L\u2019anno scorso ha presentato la pi\u00f9 grande mappa 3D dell\u2019universo esistente fino ad oggi, segnando cos\u00ec una pietra miliare nella ricerca astronomica. Equipaggiati di numerosi telescopi ed altri strumenti scientifici, i ricercatori lavorano costantemente a una molteplicit\u00e0 di progetti.\u00a0L\u2019ultimo di questi \u00e8 SDSS-V, che dovrebbe consentire un nuovo salto qualitativo nella comprensione dei processi fisici nello spazio. Il progetto \u00e8 volto a consentire \u201cla prima osservazione spettroscopica dell\u2019intero cielo in diverse dimensioni temporali astronomiche nello spettro luminoso visibile e ad infrarossi\u201d. In totale, verranno presi di mira pi\u00f9 di 6 milioni di oggetti.\u00a0Per questo grande progetto internazionale verranno utilizzati, tra l\u2019altro, due grandi telescopi ottici negli emisferi nord e sud. Le fibre ottiche presenti al loro interno catturano la luce dai corpi celesti. Il loro allineamento ad alta precisione viene effettuato da 500 piccoli robot azionati da motori FAULHABER.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

\n
\"Ciascuno
Ciascuno dei piccoli robot \u00e8 costituito da due cilindri sottili disposti longitudinalmente con un\u2019estensione curva all\u2019estremit\u00e0 anteriore. <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"Sulla
Sulla piastra sono montate pi\u00f9 di 500 unit\u00e0 robotiche motorizzate. Queste ultime allineano le fibre ottiche dell\u2019estensione anteriore ai singoli oggetti da osservare. <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"I
I presupposti tecnici per l\u2019estrema precisione richiesta sono forniti dai motori e dai riduttori FAULHABER. <\/figcaption><\/figure>\n<\/figure>\n\n\n\n

I dati del progetto di ricerca saranno<\/strong> raccolti da due grandi telescopi<\/strong> <\/h3>\n\n\n\n

Uno degli obiettivi di questa impresa \u00e8 ricostruire la storia della nostra galassia, la Via Lattea. I ricercatori sperano, inoltre, di essere in grado di tracciare la formazione degli elementi chimici, decriptare il funzionamento interno delle stelle, studiare la formazione dei pianeti e rispondere a molte delle domande senza risposta sui buchi neri.\u00a0Un altro aspetto \u00e8 la mappatura – migliaia di volte pi\u00f9 precisa di prima – delle masse di gas interstellare della Via Lattea per descrivere i \u201cmeccanismi di autoregolazione degli ecosistemi galattici. I dati relativi ai buchi neri e alla misura della Via Lattea saranno raccolti da due grandi telescopi: Apache Point nel New Mexico e Las Campanas in Cile.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

L\u2019allineamento delle fibre \u00e8 eseguito<\/strong> da 500 piccole macchine robotizzate <\/strong> <\/h3>\n\n\n\n

Nei telescopi vengono posizionate fibre ottiche puntate su determinati oggetti nell\u2019universo. In questo modo \u00e8 possibile osservare ed analizzare in modo mirato singole stelle o dischi luminosi di accrescimento dei buchi neri. In precedenza, per ciascuno dei compiti di osservazione, venivano realizzate piastre speciali la cui preparazione richiedeva diverse settimane. Il fissaggio delle fibre nelle piastre veniva eseguito a mano, un processo molto lungo e laborioso.\u202f <\/p>\n\n\n\n

Grazie alla nuova tecnologia sviluppata appositamente per SDSS-V, la riorganizzazione delle fibre richiede non pi\u00f9 di un minuto invece di settimane. Infatti, l\u2019allineamento delle fibre viene effettuato da 500 piccole macchine – chiamate dagli astronomi \u201crobot\u201d, in ciascuno dei due telescopi. Questo consente inoltre ai ricercatori di reagire immediatamente ad eventi cosmici imprevisti. Se altri telescopi rilevano un evento in corso come l\u2019esplosione di una stella, per esempio, uno degli elementi ottici pu\u00f2 essere puntato su quell\u2019evento praticamente senza alcun ritardo. Ci\u00f2 consente l\u2019analisi dettagliata dei processi fisico-chimici che si verificano durante lo sviluppo delle supernove, un\u2019analisi che in precedenza non era affatto accessibile per questo tipo di strumentazione. <\/p>\n\n\n\n

Precisione micrometrica\u202fnell\u2019allineamento delle fibre\u202f<\/strong> <\/h3>\n\n\n\n

Ciascuno dei piccoli robot \u00e8 costituito da due cilindri sottili disposti longitudinalmente con un\u2019estensione curva all\u2019estremit\u00e0 anteriore. Il cilindro posteriore, pi\u00f9 spesso, \u00e8 fissato nella piastra del telescopio. Esso forma l\u2019unit\u00e0 alfa e ruota l\u2019asse centrale del robot. L\u2019unit\u00e0 beta \u00e8 montata eccentricamente sulla parte anteriore dell\u2019unit\u00e0 alfa. Essa sposta le punte delle fibre nell\u2019estremit\u00e0 curvata su una traiettoria circolare. <\/p>\n\n\n\n

Combinando i due movimenti assiali, le punte delle fibre possono essere posizionate ovunque in un\u2019area circolare. Ogni cerchio coperto da uno dei robot si sovrappone parzialmente alle aree circolari delle unit\u00e0 vicine. In questo modo, \u00e8 possibile mirare automaticamente a qualsiasi punto del cielo nell\u2019area di rilevamento del telescopio. <\/p>\n\n\n\n

Nel piccolo robot sono disposte tre fibre ottiche. Una \u00e8 destinata alla luce nello spettro visibile, una seconda allo spettro ad infrarossi. La terza \u00e8 utilizzata per la calibrazione. Grazie ad essa, le punte delle fibre vengono posizionate in tre fasi con una precisione micrometrica: durante un primo allineamento approssimativo, i due motori ruotano fino a quando la fibra destinata all\u2019osservazione viene diretta verso l\u2019oggetto target con una deviazione in media di 50 micrometri. Una telecamera nel telescopio puntata sulle estremit\u00e0 anteriori del robot rileva quindi la punta della fibra di calibrazione e ne misura la posizione. In due ulteriori fasi di avvicinamento, la testa del robot viene quindi portata in posizione con una precisione inferiore a cinque micrometri. <\/p>\n\n\n\n

Sono i motori e riduttori Faulhaber ad\u202fassicurare l\u2019estrema precisione<\/strong> <\/h3>\n\n\n\n

I presupposti tecnici per questa estrema precisione sono forniti dai motori e dai riduttori FAULHABER, nonch\u00e9 dalla meccanica sviluppata appositamente per questa applicazione dalla filiale di FAULHABER MPS. Entrambi gli assi del robot sono azionati da servomotori brushless CC della serie 1218 … B per l\u2019asse alfa e 0620 … B per l\u2019asse beta. Le prime due cifre della designazione del tipo, dodici e sei, indicano il diametro dei micro azionamenti in millimetri. La loro forza viene trasmessa alla meccanica del robot da appositi riduttori planetari. Questa meccanica \u00e8 stata sviluppata e costruita da MPS. Gli encoder integrati segnalano al controllo la posizione di rotazione dei motori.\u201cPer ottenere la precisione richiesta dall\u2019applicazione, abbiamo dovuto eliminare il gioco nel sistema\u201d, spiega Stefane Caseiro, responsabile della progettazione dei componenti presso MPS. Per ottenere ci\u00f2, gli ingegneri hanno sostituito il consueto accoppiamento tra gli alberi dei riduttori e gli assi meccanici del robot con connessioni a morsetto e hanno installato una molla di compressione per eliminare il gioco del riduttore. \u201cPer trovare la molla giusta ci sono voluti diversi mesi\u201d, ricorda l\u2019ingegnere di MPS.\u00a0Sono pochissimi i produttori a livello mondiale in grado di fabbricare micromotori con la qualit\u00e0 e la durata richieste da questa applicazione e FAULHABER \u00e8 uno di questi.\u00a0\u00a0<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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