1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Ciao a tutti, qualche mese fa mi era venuta in mente un idea forse un pò strampalata, ma forse non più di tanto..che parte da questo semplice principio: un corpo liquido all'interno di un contenitore messo in rotazione attorno al suo asse è sottoposto alla forza di gravità e alla forza centrifuga, tralasciando le possibili interazioni liquido parete e superficie libera ed aria, quello che succede è che la superfice libera si dispone in maniera tale da formare una superficie parabolica, allora la mia idea è stata questa: se io mettessi un liquido in rotazione in un contenitore cilindrico, che dopo un certo tempo si solidifica, alla fine otterrei un disco perfettamente parabolico!?! Calcolando la velocità di rotazione potrei peraltro controllare la focale che voglio ottenere, velocità maggiori=concavità maggiore, il tutto facilmente calcolabile .Pensai subito alla resina epossidica, con una opportuna formulazione con lentissimo indurimento e allora andai alla ricerca sul web per trovare qualcosa che potesse confortarmi nella mia idea.Quello che trovai è stato:
Esperimenti di mercurio liquido o di poarticolari oli messi in rotazione, vantaggi controllo della lunghezza focale, diametri elevati, svantaggi: è osservabile solo la zona di cielo posto allo zenit (ovviamente) e uso del mercurio.
Cercai e cercai ancora, trovai un vecchio articolo ( mi sembra dell'84)pubblicato su Scientific American: un giovane ricercatore universitario aveva già avuto questa idea, per giunta la realizzò in tutto e x tutto a come sopra lo ho descritta, dicendo che si poteva riprodurre facilmente in casa usando un giradischi...ricevette pure un premio riservato ai ricercatori americani, lui asseriva che poteva essere un ottima soluzione per realizzare sistemi di osservazione e telerilevamento dallo spazio, visto il basso peso, infatti ogni Kg di "roba" mandata in orbita ha un costo di svariate decine di migliaia di euro. Ora mi chiedo, sono passati una ventina di anni, perchè tale soluzione non ha trovato riscontro?La resina epossidica se non sbaglio ha un bassissimo coefficiente di dilatazione termica, il manufatto avrebbe un peso irrisorio, facilità di realizzazione, costi di produzione e quindi del prodotto finale dell'ordine di qualche euro.Boh...

Gli specchi astronomici hanno la pessima caratteristica di dover essere molto rigidi, termicamente stabili e, soprattutto, lavorabili con tolleranze ottiche. Dubito che la resina possa avere tali caratteristiche.

Donato.

Infatti lo stesso ricercatore in quell'articolo diceva proprio quello che hai detto tu, che praticamente il manufatto finale non raggiungeva la stessa qualità ottica ottenuta con vetro, ma che invece poteva essere utilizzata per " osservare " la luce non visibile...infatti la mia domanda più che altro è stata: come mai dopo 20anni non si sono fatti passi in avanti? Neanche a leggere di prove andate a vuoto, nulla...giusto per sapere se c'è qualcuno che ci ha provato o che ne avesse letto qualcosa.
Ciao e buonagiornata

negli statu uniti qualcosa del genere è in produzione, applicando sotto la superfice ottica una struttura in carbonio. Normalmente sono progetti ad uso militare. Un OTA da 400 mm viene a pesare circa 10 kg. completo di tutto.
I costi travalicano l'immaginario amatoriale.
ciao

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non basta sapere si deve anche applicare, non è abbastanza volere, si deve anche fare. (W. Goethe)
Quindi, non per il sapientone che pretende "applicare", non so bene cosa più delle chiacchiere, comunque......(Sergio)
Cassegrain coudè 450 mm f 15 OPS optics (1/16 pv - 1/43 rms sthrel 0,97) terminato.
SUINOX (r) 80/540 ed. - Acro 100/1300 "Old Style"
Acromatico folded 230 mm. f 18 in costruzione.
Dall Kirkham "Raptor" 277 mm. f 24,3 ostr. 18% in costruzione.

Dimenticavo: è un brevetto

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non basta sapere si deve anche applicare, non è abbastanza volere, si deve anche fare. (W. Goethe)
Quindi, non per il sapientone che pretende "applicare", non so bene cosa più delle chiacchiere, comunque......(Sergio)
Cassegrain coudè 450 mm f 15 OPS optics (1/16 pv - 1/43 rms sthrel 0,97) terminato.
SUINOX (r) 80/540 ed. - Acro 100/1300 "Old Style"
Acromatico folded 230 mm. f 18 in costruzione.
Dall Kirkham "Raptor" 277 mm. f 24,3 ostr. 18% in costruzione.

Si sta facendo in questi tempi uno specchio liquido sul quale è depositato lo strato riflettente.
La centrifuga per la rotazione del "piatto" che contiene il liquido da allo stesso la forma parabolica e lo strato riflettente impedisce l'evaporazione del liquido.
Non so ne che materiali si usino, ne come si faccia ad inclinare lo specchio per cercare gli oggetti.

Che io sappia venne utilizzato il mercurio, che però non è molto "igienico"


Non si inclina, si osserva solo allo zenit.

Donato.

P.S.: anche i grandi specchi degli osservatori professionali, dopo la fusione, vengono raffreddati (molto lentamente) in rotazione per dare una prima forma a paraboloide (questo almeno tempo fa).

I VANTAGGI DELLA FUSIONE A FORNACE ROTANTE

La tecnica chiamata spin-casting (fusione rotante) è un approccio alla costruzione di grandi specchi che è più rapido ed eonomico degli approcci tradizionali. Utilizza le forze centrifughe che si sviluppano durante la rotazione per formare una curva naturale sulla superficie del vetro grezzo, curvatura che si avvicina al profilo parabolico dello specchio. Riflettendoci un attimo, si capisce che con i metodi tradizionali la superficie sarebbe piatta e andrebbe quindi asportata, in fase di levigatura, una gran quantità di vetro. Un dato di fatto chiarirà il concetto. Per lo specchio da 6.5 metri realizzato dagli stessi laboratori si è lavorato un anno in più e si è dovuta scartare una quantità di vetro pari a 12 tonnellate rispetto a quanto è accaduto nella realizzazione dello specchio da 8.4 metri del LBT. Per quanto concerne la velocità di rotazione, essa strettamente dipendente, per i motivi spiegati su, dalla curvatura superficiale che si desidera ottenere. Per gli specchi da 6.5 metri f/1.25 destinati al Magellan ed al MMT il periodo di rotazione è stato pari a 7.4 giri al minuto, mentre per gli specchi destinati al LBT tale periodo è stato pari a 0.5 giri al minuto.

LINK

Donato.

Ci avevo pensato anche io, ma secondo me i problemi sono legati all'ottenimento di manufatti con precisioni caratteristiche degli specchi parabolici "convenzionali", ovvero:
il profilo perfettamente parabolico ce l'hai per un liquido newtoniano a viscosità costante, contenuto da pareti perfettamente liscie e che girano con una velocità angolare costante: già cominciano i problemi. Infatti per una resina, ammesso che abbia un comportamento newtoniano, la viscosità aumenta col grado di reticolazione, ovvero con il tempo visto che la solidificazione chiaramente non è istantanea. A questo vanno aggiunti i ritiri differenziati, dovuti al trasferimento di calore non omogeneo (per cause di forza maggiore ) che crea alla fine della reticolazione delle deformazioni macroscopiche. Otterresti quindi un profilo più o meno parabolico, comunque mai come quello che avevi finchè la resina era liquida.
Invece partendo da un "pezzo" già solidificato (o reticolato nel caso di una resina termoindurente) puoi ottenere la precisione che vuoi, ammesso che tu abbia a disposizione gli utensili appropriati.

Nel caso dello specchio citato da fede, credo che la superficie venga mantenuta in fase liquida, oppure la sua solidificazione richiederebbe un controllo maniacale sul trasferimento di calore, che si traduce in costi enormi.

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