Specchi segmentati: un’invenzione italiana. Celebrato a Catania il “genio” di Guido Horn d’Arturo

I grandi telescopi del futuro sono tutti segmentati, cioè costruiti da tasselli che, montati opportunamente, si comportano come un singolo specchio.  Un’idea che ha la semplicità del genio e rende possibile costruire specchi grandi come campi da tennis contenendo i costi di costruzione, montaggio e manutenzione. Credo che ben pochi sappiano che l’idea di costruire specchi di grandi dimensioni accostando specchi di dimensioni più piccole (quindi più facili da costruire e meno costosi) ha origini italiane. 

Fu Guido Horn d’Arturo, lavorando all’osservatorio di Bologna, a proporre la soluzione avveniristica all’inizio degli anni ’30. Come ogni astronomo che si rispetti, Guido Horn d’Arturo voleva un telescopio competitivo con uno specchio “grande”. Avrebbe voluto uno strumento di 1 m di diametro, ridicolo per gli standard odierni, ma inarrivabile negli anni ’30 per un Osservatorio con mezzi molto limitati. Per superare la difficoltà ebbe l’idea di costruire lo specchio che desiderava usando tasselli piccoli e poco costosi.  Era una tecnologia tutta da inventare e pochi credevano che fosse realizzabile.

Horn d’Arturo riuscì a sviluppare un prototipo dello specchio a tasselli (di forma trapezoidale) prima di essere vittima delle leggi razziali. Nel 1938 venne allontanato dalla direzione dall’osservatorio di Bologna dove riprese servizio sette anni dopo, alla fine della guerra. Non aveva mai smesso di pensare al suo progetto e, all’inizio degli anni ’50, riuscì a realizzare un nuovo specchio segmentato formato di 61 tasselli esagonali, a formare una superficie di 1,8 m di diametro.  Era un buon inizio ma l’idea, forse troppo avanzata per la tecnologia del tempo, non sfondò.

Tuttavia, le buone idee non invecchiamo. Magari vengono accantonate per aspettare il momento giusto. Raggiunte le dimensioni massime possibili per gli specchi monolitici (il più grande ha diametro di 8,4 m) è stato riscoperto l’approccio basato sugli specchi segmentati, più economici, più facili da gestire e capaci di raggiungere dimensioni incredibili.

ESO ha iniziato a costruire sulle Ande Cilene il campione assoluto dei telescopi ottici di nuova generazione: è lo ELT, per Extremely Large Telescope, che sarà costituito da 796 tasselli esagonali di 1,4 metri di diametro che formeranno uno specchio di 39 m di diametro.  La possibilità di controllare attivamente la forma di ciascun segmento, perché l’intero specchio abbia sempre la forma giusta, conferisce ottime proprietà ottiche.

Queste possibilità non c’erano ai tempi di Guido Horn D’Arturo, ma è bene ricordare che è stato lui, sconosciuto ai più, ad avere avuto l’idea vincente.

Per questo l’Istituto Nazionale di Astrofisica e la Società Astronomica Italiana hanno deciso di rendergli omaggio dedicandogli il più grande telescopio segmentato operativo in Italia. Si tratta del telescopio ASTRI (http://www.brera.inaf.it/~astri/wordpress/) installato nel parco dell’Etna a Serra la Nave, sede del sito osservativo  dell’osservatorio di Catania, dove ha avuto luogo la cerimonia il 10 novembre. 

ASTRI è un telescopio un po’ speciale, formato da 16 tasselli esagonali, pensato per rivelare il brevissimo lampo di luce prodotto dalle particelle di alta energia che sfrecciano sopra le nostre teste dopo essere state prodotte dall’interazione dei fotoni gamma di altissima energia con l’atmosfera. ASTRI è il prototipo di quello che sarà il contributo dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) al Cherenkov Telescope Array (CTA https://www.cta-observatory.org/), il grande osservatorio gamma di prossima generazione.  In questo modo è possibile studiare fotoni gamma di alta energia che tracciano le sorgenti più estreme (e i fenomeni più violenti) dell’universo. E’ un nuovo tipo di astronomia che non esisteva ai tempi di Guido Horn d’Arturo, tuttavia ci auguriamo che questo gesto contribuisca a togliere il velo dell’oblio su un primato italiano dimenticato.

Contestualmente, nel Monastero dei Benedettini a Catania, il 9 novembre è stata inaugurata la mostra Gli Astri di Horn, nata dalla collaborazione con il Museo Ebraico di Bologna, che sarà aperta fino al 15 dicembre

http://www.museoebraicobo.it/it/news/gli-astri-di-horn-lastronomo-che-ha-progettato-il-futuro