MATERIALI INNOVATIVI PER L’ASTROFISICA SPERIMENTALE Enrico Alfieri, Eliana Barbato, Cristian Capalbo, Loris Cannataro, Giusy Danaro, Giorgia Mammone, Gianmarco Muratore, Valerio Nucera, Giulia Pisciotti, Serena Travagli.

Cos’è un telescopio? Telescopio spaziale Telescopio terrestre

Tipi di telescopi Riflettori Rifrattori A partire dal 1600 Janssen, Lippershey, Galileo, Keplero Elementi ottici: lenti Tipo di lenti: biconcave e biconvesse Riflettori A partire dal 1668 in poi Newton Elementi ottici: specchi Tipo di specchi: concavi e convessi

Tipi di fuoco Tipi di montature Equatoriale Altazimutale Newtoniano Primario Cassegrain Coudè Equatoriale Altazimutale

Grandi telescopi HUBBLE (1990) 1x2,4 m VLT Very Large Telescope (2002) 4x8,2 m Grandi telescopi E-ELT European Extremely Large Telescope (2018) 984x1,4 m (42 m) KECK (1992) 36x1,8 m (10 m)

Tipologie di strutture Struttura a guscio: È un supporto cilindrico, utilizzato per telescopi di piccole dimensioni. Struttura Serrurier: È un supporto tubolare, utilizzato per telescopi di grandi dimensioni.

Le travi È una struttura che ha un rapporto tra la sua dimensione principale e la massima dimensione della sua sezione maggiore di 10. Comportamento caratterizzato da proprietà del materiale, geometria e vincoli Può avere un comportamento assiale o trasversale. Assiale Trasversale

Smorzamento La trave può essere soggetta a carichi statici e carichi dinamici. I carichi dinamici provocano delle oscillazioni della trave che vengono smorzate nel tempo secondo la seguente funzione: A+B[sen(Kt+F)]e-Ct C: coefficiente di smorzamento.

Misura dello smorzamento Montaggio della trave di alluminio sul piano di lavoro tramite vincoli. Montaggio dell’accelerometro all’estremità della trave. Sollecitazione dinamica della barra. Analisi ed elaborazione dei dati forniti dall’accelerometro tramite apposito programma. Ripetizione delle operazioni con trave in fibra di carbonio.

Fibra di Carbonio C= (0.2365 ± 0.0071) Hz Confronto dei dati Alluminio C= (0.335 ± 0.016) Hz Fibra di Carbonio C= (0.2365 ± 0.0071) Hz

Modulo di Young E= modulo di Young Il modulo di Young è un indice dell’elasticità di un materiale. E= modulo di Young Considerate due travi, a parità di carico, geometria e vincoli, quella con maggior modulo di Young tende a flettersi di meno .

Misurazione delle aste (massa e lunghezza) Fissaggio sul piano di lavoro Determinazione dell’altezza dal suolo prima e dopo l’aggiunta del peso Valutazione dei dati sperimentali e confronto delle proprietà dei materiali.

Grafico modulo Young/densità vs. costante di smorzamento

Grafico modulo Young/densità vs. costo materiali

Conclusioni Esperienze in laboratorio per caratterizzare il comportamento statico e dinamico di diversi materiali Criteri di selezione dei materiali Utilizzo di questi materiali nel prossimo stage invernale per l’assemblaggio di un telescopio

Grazie per l’attenzione