2026/04/08"Stiamo sviluppando un sistema di stabilizzazione dell'immagine per uno strumento spettroscopico a fibra ottica destinato al telescopio da 2 metri del nostro sito di Tautenburg, in Germania. La telecamera sCMOS Aries 16 combina l'elevata velocità con l'eccellente sensibilità e le basse prestazioni di rumore di cui abbiamo bisogno per osservare stelle molto deboli."
– Hans-Peter Doerr, Osservatorio Karl Schwarzschild, Thüringer Landessternwarte Tautenburg
Obiettivi della ricerca di gruppo
Presso il Thüringer Landessternwarte Tautenburg, i ricercatori studiano le stelle, il Sole, i pianeti e altri oggetti astronomici utilizzando telescopi terrestri. Il gruppo di Tecnologie ottiche e fotonica, guidato dal Prof. Markus Roth, si concentra sullo sviluppo di strumentazione ottica specifica per lo studio del Sole e delle stelle.
Il lavoro del Dr. Hans-Peter Doerr si concentra sullo sviluppo di strumentazione per la fisica solare e stellare, con una forte enfasi sulla spettroscopia e sulla spettropolarimetria ad alta precisione. La sua ricerca mira a comprendere la dinamica solare e stellare, l'attività magnetica e i campi di velocità nell'atmosfera solare misurando sottili variazioni nelle righe spettrali.
Questo tipo di lavoro supporta studi a lungo termine sulla variabilità solare e contribuisce agli sforzi di osservazione coordinati e alle reti progettate per monitorare il Sole in modo continuo con elevata stabilità temporale e precisione.
Attrezzature e strumenti per gli esperimenti
Le telecamere scientifiche svolgono un ruolo fondamentale sul piano del rivelatore degli spettrografi, dove devono catturare con elevata precisione dettagli spettrali come variazioni di intensità o lunghezza d'onda. Tuttavia, le osservazioni astronomiche con telescopi terrestri sono ostacolate da movimenti casuali dell'immagine e da sfocature causate dalla turbolenza dell'atmosfera terrestre: un effetto noto come seeing astronomico. Il seeing è l'effetto dominante che limita la risoluzione dei grandi telescopi terrestri. Il sistema di stabilizzazione dell'immagine attualmente in fase di sviluppo presso il TLS mira a mitigare parzialmente questo effetto mantenendo l'immagine della stella centrata sulla fibra ottica che guida la luce verso lo spettrografo per ulteriori analisi.
L'Aries 16 è particolarmente adatto a questa applicazione perché può funzionare ad un frame rate elevato, garantendo al contempo un rumore di lettura eccezionalmente basso e un'elevata sensibilità.
Osservatorio Karl Schwarzschild – Telescopio Alfred Jensch. Di Ximeg – Opera propria, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=23611507
Esperienza con Tucsen
“Per un'applicazione di questo tipo è fondamentale avere il pieno controllo sui parametri della telecamera e poterla gestire all'interno di un framework software personalizzato altamente specializzato. Tucsen ci ha fornito un supporto eccezionale in questo senso e non vediamo l'ora di installare lo strumento sul telescopio entro la fine dell'anno.”
—— Hans-Pater Doerr, Osservatorio Karl Schwarzschild, Thüringer Landessternwarte Tautenburg
La Aries 16 è dotata di pixel da 16 μm, che consentono di ottenere la massima sensibilità degli EMCCD, superando al contempo le prestazioni dei sensori sCMOS con selezione casuale dei pixel.
Efficienza quantitativa di picco del 90%
60 fps
0,9 e- Rumore di lettura
800 x 600 pixel
Pixel da 16 micron
CameraLink e USB 3.0
