Optical solutions for extreme instrumentation: from ground to space

La sfida posta agli strumenti astronomici di nuova generazione è quella di saper produrre dati scientici sempre più accurati, integrando in maniera intelligente i requisiti scientifici, osservativi o ambientali e, allo stesso tempo, che sappiano mettere a frutto tecnologie o tecniche osservative innovative. Questa Tesi descrive le attività di progettazione ottica condotte per lo sviluppo di tre nuovi strumenti: JANUS, SHARK e PLATO. Tutti e tre gli strumenti sono dedicati a osservazioni nel campo delle scienze planetarie, ma presentano caratteristiche estremamente diverse sia nelle tecniche osservative utilizzate che nelle condizioni ambientali in cui opereranno. JANUS è la camera che farà parte della strumentazione di bordo del satellite JUICE, sviluppato da ESA, e che osserverà il sistema di Giove. La camera condurrà osservazioni dettagliate delle atmosfere e delle superfici dei corpi del sistema gioviano in banda visibile estesa e opererà lontano dalla Terra, in un ambiente caratterizzato da forti radiazioni causate dalle particelle cariche intrappolate dal campo magnetico di Giove. SHARK è una camera coronografica per il Large Binocular Telescope, dedicata all'osservazione diretta di eso-pianeti e dischi protoplanetari attorno a stelle vicine al Sole. PLATO è una missione spaziale dell'ESA dedicata all'osservazione indiretta di eso-pianeti attraverso il metodo dei transiti e sarà in grado di osservare pianeti di tipo terrestre orbitanti nella zona abitabile di stelle di tipo solare. Nella Tesi è fornita una descrizione generale delle caratteristiche e degli obiettivi scientifici di ogni strumento, seguita da una descrizione più dettagliata dello sviluppo del disegno ottico di tali strumenti e delle analisi condotte per verificare la capacità di soddisfare i requisiti scientifici.