Attività principale:
Il Gruppo LGS-AO sviluppa tecnologie avanzate di ottica adattiva usando stelle guida laser per correggere le distorsioni dovute alla atmosfera e migliorare la qualità delle immagini astronomiche. Diverse collaborazioni internazionali, ESO ed ESA in particolare, collocano il Gruppo sul fronte avanzato delle tecnologie astronomiche e di settori in sviluppo quali quello delle comunicazioni ottiche tra satelliti.
Principali progetti:
CaNaPy è un sistema innovativo di ottica adattiva che opera nel visibile, utilizza e la pre-compensazione del laser e un sensore di fronte d’onda a piramide per correggere le distorsioni dell’atmosfera. Il progetto è finalizzato testare queste tecnologie in un ambiente controllato al fine di applicarle in un secondo momento a telescopi più grandi e alle comunicazioni spaziali. Il Gruppo si occupa della progettazione, integrazione e installazione del sistema presso l’Optical Ground Station (OGS) dell’ESA a Tenerife.
Il Gruppo, inoltre, utilizza la tecnologia LGS-AO per la comunicazione ottica tra satelliti, affrontando il “point-ahead problem”, sfida tecnica volta a garantire trasmissioni di dati precise nonostante le variazioni atmosferiche.
Il team, in collaborazione con l’ESO, gestisce la Wendelstein Laser Guide Star Unit (WLGSU) alle Canarie per testare nuove configurazioni di ottica adattiva, utili per telescopi futuri come l’Extremely Large Telescope (ELT).
Sviluppi dal 2019 al 2023:
- 2019-2020: Nonostante la pandemia, il gruppo ha portato avanti innovazioni e sperimentazioni nell’ottica adattiva con stelle guida laser, rafforzando la propria reputazione internazionale.
- 2021: Il gruppo ha completato la fase di assemblaggio, integrazione e verifica (AIV) del sistema CaNaPy nel laboratorio LGS-AO dell’INAF-OAR. ESO ha fornito il cabinet di controllo elettronico, mentre il team ha installato il computer di controllo in tempo reale e lo specchio deformabile ALPAO. Un traguardo significativo è stato raggiunto incrementando la potenza del laser guida da 20 W a 63 W, migliorando notevolmente le capacità dell’ottica adattiva. Parallelamente, ha continuato a supportare le operazioni della WLGSU, nonostante la pandemia e l’eruzione del vulcano Cumbre Vieja. Inoltre, è stato avviato il progetto ALASCA, finanziato dall’ESA e sviluppato con un consorzio europeo di aziende e istituti di ricerca, che utilizza CaNaPy per dimostrare la fattibilità della comunicazione satellitare tramite laser, con installazione prevista presso l’OGS dell’ESA nel 2022.
- 2022: Con finanziamento ESA, il team ha sviluppato ulteriormente la tecnologia LGS-AO per le comunicazioni satellitari realizzando nuove unità ottiche, allineando componenti e sviluppando il software di controllo ICS (in Python e LabVIEW) per CaNaPy. Sono state condotte tre missioni presso ESO per migliorare il software del sistema laser e tre campagne tecniche alla WLGSU per aggiornamenti strumentali e test. Per il progetto ALASCA il team ha partecipato a incontri chiave (Kick-off, Progress Meeting e Detailed Design Review) ed eseguito test presso l’OGS del Teide per verificare la comunicazione tra ICS e il telescopio OGS.
- 2023: Il gruppo ha completato la fase AIV del sistema CaNaPy/ALASCA, superando le revisioni tecniche di ESO ed ESA. Il sistema è stato trasferito e installato con successo a Tenerife presso il telescopio OGS nonostante ritardi causati da un incendio sull’isola, permettendo l’inizio di test di propagazione dei laser a sodio e infrarosso. Inoltre, è stato sviluppato un avanzato software di controllo basato su architettura client-server.
Altri progetti rilevanti del 2023 includono:
- L’aggiornamento del laboratorio PNRR-STILES, con nuovi finanziamenti per l’acquisto di attrezzature avanzate.
- Il progetto SDLR (Space Debris Laser Ranging), promosso dall’ASI per monitorare i detriti spaziali con tecnologie LGS-AO.
- L’espansione di ALASCA per la comunicazione con satelliti in orbita bassa (LEO – Low Earth Orbit).
Personale coinvolto:
- Staff: Mauro Centrone, Marco Faccini;
- Post Docs: Ivan Agostinelli;
- PhD Students: ;
- Students: Lorenzo Paonni, Beatrice Faido;
Tesi proposte (Topic):
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