ELT, lo specchio M4 all’ultima validazione: la filiera italiana dell’ottica adattiva verso il Cile

Tecnici davanti allo specchio adattivo M4 dell’Extremely Large Telescope
Lo specchio adattivo M4 dell’Extremely Large Telescope durante le attività in Italia. Il sistema utilizza 5.352 attuatori senza contatto per correggere in tempo reale le deformazioni della superficie ottica.

Lo specchio adattivo M4 dell’Extremely Large Telescope (ELT) entra nell’ultima fase di validazione in Italia, segnando un passaggio industriale rilevante per una filiera nazionale che ha costruito competenze specialistiche destinate ad alcuni dei maggiori osservatori astronomici internazionali. Dopo oltre un anno di test elettromeccanici e ambientali nella sede di Microgate a Bolzano, l’unità è stata trasferita ad Annone di Brianza, presso ADS International, dove sarà sottoposta alla calibrazione ottica prima della spedizione nel deserto di Atacama, in Cile.

Il trasferimento costituisce l’ultima tappa italiana di un percorso tecnologico che vede le due aziende operare insieme nel consorzio AdOptica. Il valore industriale dell’operazione va oltre la consegna di un singolo componente dell’ELT: le competenze maturate nella progettazione e nel controllo degli specchi deformabili trovano infatti applicazione in più generazioni di grandi telescopi, dal Very Large Telescope (VLT) al Giant Magellan Telescope (GMT) fino al Subaru Telescope.

M4 è uno dei cinque specchi del sistema ottico dell’ELT e rappresenta uno degli elementi tecnologicamente più complessi dell’infrastruttura. Con un diametro di 2,5 metri e uno spessore di appena 1,95 millimetri, è formato da sei segmenti a forma di petalo. La sua superficie viene controllata attraverso 5.352 attuatori senza contatto, governati dal sistema elettronico progettato e realizzato da Microgate nell’ambito di AdOptica.

Gli attuatori permettono allo specchio di modificare la propria forma oltre mille volte al secondo, compensando in tempo reale gli effetti delle turbolenze atmosferiche e delle vibrazioni del telescopio. Il sistema opera senza contatto meccanico diretto: i segmenti dello specchio vengono controllati attraverso il campo elettromagnetico prodotto dagli attuatori. Secondo i dati forniti dall’azienda, le correzioni raggiungono una precisione superiore ai 10 milionesimi di millimetro.

È questa capacità di integrare elettronica, controllo, simulazione e validazione in un sistema di estrema precisione a rappresentare uno degli aspetti industrialmente più significativi del programma. Microgate ha seguito la progettazione del sistema di controllo, le simulazioni numeriche, l’elettronica e la validazione del prototipo dimostrativo, oltre ai test elettromeccanici e ambientali sull’unità finale eseguiti a Bolzano riproducendo le condizioni climatiche previste nel deserto cileno.

Ad Annone di Brianza inizierà ora la calibrazione ottica, realizzata da ADS International con il supporto dell’Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF). Superato questo passaggio, M4 potrà affrontare la successiva fase logistica verso il Cile e l’integrazione nell’ELT.

«Ogni grande progetto scientifico è fatto di tappe che segnano un avanzamento tecnologico, ma anche umano e industriale – spiega Roberto Biasi, CTO e co-founder, insieme al fratello Vinicio, di Microgate –. Il trasferimento dello specchio M4 ad ADS International, ultima tappa italiana prima della destinazione finale in Cile, rappresenta uno di questi momenti: significa che un lavoro iniziato molti anni fa entra nella sua fase conclusiva e si avvicina al momento in cui contribuirà concretamente all’attività del telescopio più grande del mondo».

Per Biasi, il programma ha avuto anche un effetto diretto sull’accumulazione di competenze interne all’impresa: «Per Microgate è stato un percorso straordinario di crescita. Ci siamo confrontati con sfide ingegneristiche mai affrontate prima, sviluppando competenze, tecnologie e capacità progettuali che oggi costituiscono un patrimonio dell’azienda. Partecipare a un progetto come l’ELT significa contribuire all’avanzamento della conoscenza scientifica, ma anche dimostrare come l’innovazione italiana possa essere protagonista nelle più grandi infrastrutture di ricerca internazionali».

Dallo specchio adattivo M4 alle competenze italiane per i grandi telescopi

Il punto centrale, per la filiera italiana, è proprio la possibilità di trasferire il know-how accumulato da un’infrastruttura astronomica alla successiva. L’ELT rappresenta la frontiera più avanzata di questo percorso, ma non ne costituisce né l’origine né l’unico sbocco.

Un precedente importante è il Very Large Telescope dell’ESO a Paranal, in Cile. Lo specchio secondario deformabile installato sull’Unit Telescope 4, dotato di 1.170 attuatori, è stato completato e sottoposto ai test ottici prima dell’installazione avvenuta nel 2016 ed è oggi operativo. Nel giugno 2026, ESO ha inoltre affidato ad AdOptica la progettazione e la realizzazione di uno specchio secondario deformabile di nuova generazione destinato all’Unit Telescope 3.

La nuova commessa estenderà quindi a un secondo telescopio del VLT capacità di ottica adattiva già presenti su UT4. Per Microgate e ADS International significa proseguire su una stessa traiettoria industriale: sistemi di controllo e specchi deformabili sviluppati attraverso programmi differenti, ma accomunati dalla necessità di intervenire sulla superficie ottica con elevatissima precisione e in tempo reale.

La stessa base di competenze è coinvolta nel Giant Magellan Telescope, in costruzione a Las Campanas, in Cile. Il suo sistema prevede uno specchio secondario adattivo articolato in sette elementi da circa 1,06 metri, controllati complessivamente da 4.725 attuatori. Microgate e ADS International hanno lavorato alla progettazione e alla verifica dei sistemi di controllo necessari a mantenere allineati i sette segmenti con precisione nanometrica.

Un ulteriore fronte è il nuovo specchio secondario adattivo del Subaru Telescope, sul Maunakea, alle Hawaii. Il sistema, attualmente in fase di integrazione, avrà un diametro di 1,23 metri e utilizzerà 984 attuatori. Microgate è impegnata nell’elettronica, nel software, nell’ingegneria del controllo e nei test dei sottosistemi; i test elettromeccanici di sistema e la calibrazione ottica saranno effettuati in camera climatica utilizzando l’Optical Test Tower sviluppata da ADS International.

La successione di questi programmi mostra come l’ottica adattiva sia diventata per le due imprese un ambito industriale continuativo, anziché una competenza legata a una singola commessa. È un elemento rilevante soprattutto nel mercato delle grandi infrastrutture scientifiche, dove la presenza di sistemi già operativi affianca oggi lo sviluppo di una nuova generazione di strumenti basati sulle stesse competenze specialistiche.

Una tecnologia abilitante per le prestazioni dell’ELT

La rilevanza industriale di M4 deriva infine dalla funzione che il componente dovrà svolgere nell’architettura dell’Extremely Large Telescope. L’ottica adattiva è necessaria per correggere in tempo reale le distorsioni introdotte dall’atmosfera terrestre, consentendo agli strumenti scientifici di sfruttare le capacità osservative del telescopio.

L’ELT è progettato per affrontare alcuni dei principali temi dell’astronomia contemporanea, dall’osservazione delle prime galassie formatesi dopo il Big Bang allo studio degli esopianeti e delle loro atmosfere. In questa architettura, la capacità di modificare la forma di M4 oltre mille volte al secondo attraverso migliaia di punti di controllo trasforma lo specchio in un sistema dinamico, nel quale meccanica di precisione, elettronica e software devono operare in modo coordinato.

Per la filiera italiana, l’avvicinarsi della consegna finale di M4 segna dunque più di una milestone del programma ELT. Chiude una fase pluriennale di sviluppo e validazione e, contemporaneamente, rende visibile un patrimonio di tecnologie che viene già impiegato su altri grandi osservatori. La continuità tra VLT, ELT, Giant Magellan Telescope e Subaru indica che la partecipazione italiana all’astronomia terrestre di nuova generazione non si limita alla fornitura di componenti: poggia sulla specializzazione in sistemi di ottica adattiva che stanno diventando una componente strutturale delle infrastrutture osservative più avanzate.

Michelangelo Moles

Michelangelo Moles laureato magistrale in Corporate Communication e Media è specializzato nei temi della space economy e della blue economy, con particolare attenzione agli aspetti legati all’innovazione, alla comunicazione strategica e alla divulgazione dei nuovi modelli economici connessi al mare e allo spazio.

Nel corso degli anni ha acquisito una forte capacità di strutturare informazioni, notizie e approfondimenti sui principali comparti dell’economia dello spazio e dell’economia del mare: satelliti, telecomunicazioni, osservazione della Terra, space tech, portualità, logistica, innovazione marittima, sostenibilità, tecnologie dual use e interconnessioni tra settore aerospaziale e blue economy.