P r o g e t t o d i u n o s p e t t r o e l i o g r a f o p e r L y m a n - A l f a 

c o n t e l e s c o p i o p e r s a t e l l i t i (*) 

P . P O T E N Z A 

R i c e v u t o il 19 F e b b r a i o 1963 

R I A S S U N T O . — Viene d e s c r i t t o u n s i s t e m a per e f f e t t u a r e la scansione 
d e l l ' i m m a g i n e solare nel c a m p o di lunghezze d ' o n d a della L y m a n - A l f a . 
Esso consiste in u n ' o t t i c a a specchi t i p o Cassegrain, u n s i s t e m a di orienta-
zione, u n o s p e t t r o e l i o g r a f o per la dissezione d e l l ' i m m a g i n e solare e u n si-
s t e m a di codificazione e t r a s m i s s i o n e . Vengono d e s c r i t t e a l c u n e p r o v e e 
controlli d a eseguire p r i m a del lancio. 

S U M M A R Y . — A s a t e l l i t e - b o r n e s y s t e m for dissecting t h e solar i m a g e 
in t h e L y m a n - A l f a w a v e l e n g t h r a n g e is o u t l i n e d . I t consist of a Cassegrain 
m i r r o r optics, a n o r i e n t i n g device, a s p e c t r o h e l i o g r a p h dissecting t h e solar 
i m a g e a n d a coding a n d t r a n s m i t t i n g s y s t e m . Some t e s t s to perforili b e f o r e 
l a u n c h i n g are described. 

I l sistema rappresentato nella figura è uno spettroeliografo per la 
Lyman alfa con telescopio per raccogliere l'immagine solare e sistema di 
stabilizzazione. L'immagine solare viene costruita da un sistema Casse-
grain. Esso è il sistema più leggero e più luminoso (anche col sole, a queste 
lunghezze d'onda la luminosità è importante) che p e r m e t t e agevolmente 
di ottenere una lunga focale (ad esempio 2 metri), con un ingombro molto 
limitato. Esso è sostanzialmente un teleobbiettivo a specchi. A 1250 A 
il potere riflettente dell'alluminio e del rodio è basso m a sempre abba-
stanza elevato (ca. 40-50%) per il sole. 

Questo telescopio è orientato verso il Sole mediante la p i a t t a f o r m a 
stabilizzata della Società Norden (di cui si vede il profilo in basso a sini-
stra), essa pesa soltanto 20 libbre ed è costituita da un sistema giroscopico 

(*) N o t a p r e s e n t a t a al 2° Congresso I n t e r n a z i o n a l e T e c n i c o Scientifico 
dello Spazio. R o m a , 19-23 Giugno 1962. 



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il quale p e r m e t t e di riprodurre mediante u n a coppia Selsyn l'orientazione 
che devono possedere i due assi di u n a m o n t a t u r a azimutale del telesco-
pio allo scopo di m a n t e n e r e la sua orientazione nello spazio costante entro 
pochi secondi d'arco, e indipendentemente dalla orientazione nello spazio 
della intelaiatura di supporto (incolucro del satellite). Tale p i a t t a f o r m a 
stabilizzata è s t a t a già estensivamente utilizzata su satelliti per scopi 
analoghi e f o r t u n a t a m e n t e la sua utilizzazione non è più oggi un problema. 

I l disegno mostra l'uscita dei segnali elettrici per il pilotaggio dei 
due assi del telescopio (filo rosso) t r a m i t e i Selsyn (i cilindri beige sugli 
assi ortogonali). 

La p i a t t a f o r m a stabilizzata va orientata in modo che il telescopio 
punti il sole nel modo desiderato prima del lamcio dell'apprarecchiatura; 
essa poi m a n t e r r à la sua orientazione indipendentemente dalle vicissitu-
dini impostele dal vettore. 

L'immagine solare viene p r o i e t t a t a sulla fenditura di u n monocro-
m a t o r e ad alta dispersione che utilizzerà quindi come mezzo dispersivo, 
date anche le caratteristiche della radiazione da osservare, un reticolo 
concavo; evitando quindi l'impiego di altra ottica. 

Sulla f e n d i t u r a di uscita è piazzato il dispositivo di movimento delle 
fenditure per la scansione dell'immagine solare (esso non è mostrato nel 
disegno). 

Nel caso in cui si possa effettuare il ricupero del satellite (cosa assai 
improbabile) l'immagine p o t r à essere costruita su di u n a emulsione foto-
grafica, altrimenti v e r r à inviato a mi fotometro che, m a n mano che 
l'immagine si sposta di f r o n t e alla fenditura, raccoglie il diagramma delle 
intensità lungo la f e n d i t u r a e lo invia al sistema di trasmissione dati a 
terra, indicato nell'angolo inferiore destro del disegno. 

Lo schizzo non m o s t r a i blocchi del sistema di ricezione e codifica-
zione dei d a t i presi dalla f e n d i t u r a ; esso non mostra altresì i sistemi 
che, i n t e r n a m e n t e allo spettrografo, eliminano l'arrivo, sulla fenditura 
di uscita, di luce di lunghezza d'onda non desiderata. 

Il fotomoltiplicatore per il rilievo dei dati sulla f e n d i t u r a esige, per 
il suo funzionamento, che la radiazione della L y m a n alfa sia t r a s f o r m a t a , 
per esempio mediante un composto fluorescente, in u n a radiazione per 
cui è t r a s p a r e n t e la chiusura del fotomoltiplicatore dalla p a r t e del foto-
catodo (quarzo), oppure, dato che il sistema funzionerà nel vuoto spinto 
il fotomoltiplicatore p o t r à a d d i r i t t u r a essere privo della finestra di 
chiusura. 

Un programma minimo potrà consistere nel rilevamento della sola 
intensità della L y m a n alfa emessa da u n a particolare regione del sole; 



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i dati relativi verranno trasmessi continuamente a terra per essere corre-
lati ad altre manifestazioni dell'attività solare rilevabili anche a t e r r a . 

Il p r o g r a m m a di studio per la messa a p u n t o di siffatta apparecchia-
t u r a comprende: 

1 - La scelta delle dimensioni del telescopio e la sua costruzione, 
messa a p u n t o in laboratorio. Si prenderanno in considerazione materiali 
extraleggeri (alluminio e magnesio per le s t r u t t u r e , berillio per lo spec-
chio, etc.). 

2 - Costruzione, messa a p u n t o e collaudo del sistema di controllo 
del p u n t a m e n t o ; anche questa costruzione è realizzata con i materiali 
più leggeri, dovrà venire collaudata in laboratorio, su di una piattaforma 
che il collaudatore f a r à orientare a capriccio, o vibrare controllando l'effi-
cacia del sistema di p u n t a m e n t o ad annullare questi falsi movimenti 
t e n e n d o in p u n t a m e n t o l'immagine solare. Questa è la chiave per ottenere 
u n a buona qualità della immagine. 

3 - Costruzione e collaudo del prototipo del sistema di rileva-
mento e codificazione dell'immagine da teletrasmettere; in particolare 
si dovrà decidere se rilevare sulla f e n d i t u r a di uscita le intensità con un 
fotometro di tipo classico o con un contatore di singoli fotoni. Costruito 
il prototipo, si dovrà costruire una prima versione della s t r u t t u r a defini-
tiva, miniaturizzata ed alleggerita da provare per la sua efficacia di f u n -
zionamento, insieme al sistema 2, in u n a camera a vuoto spinto, soprat-
t u t t o per controllare la resistenza delle p a r t i elettriche. 

4 - Infine sono opzionali e consigliatali prove generali di funzio-
n a m e n t o del sistema (eventualmente non su L y m a n alfa), per esempio 
con lanci in pallone con ricupero. Prove di questo genere sono estrema-
m e n t e i m p o r t a n t i per la sicurezza del funzionamento finale.