La 3m delle Piane di Mocogno

 di I4BER, Goliardo

 

 

Si tratta della solita 3m surplus GTE, ottimamente conservata ma per noi gravata da un  difetto congenito : il modesto rapporto f/D . Uno 0.28 che non ammette deroghe: necessario un sub-riflettore secondario con cui realizzare la struttura Cassegrain con una doppia riflessione.  Fortunatamente Vico possiede l’originale fusione di tale riflettore secondario che e’ stato usato per modellarci sopra, con tornio a lastra, una conveniente, leggerissima copia in alluminio.

 

Non si creda che i problemi associati alla sua  illuminazione finiscano qui. OK, conosco la distanza focale dello specchio parabolico primario, facile da calcolare, ma del riflettore secondario non so praticamente nulla, a parte che deve essere iperbolico per definizione e quindi lo sara’ , si spera, per costruzione. Il suo diametro e la sua profondita’ purtroppo non servono a definirlo come struttura geometrica, necessaria per posizionarlo correttamente di fronte allo specchio primario.

 

Vi ricordo che in una iperbole si definiscono matematicamente due fuochi : uno deve essere posto in coincidenza con quello del paraboloide  ma con il secondo, che deve coincidere col centro di fase dell’illuminatore, barcolliamo nel buio.  Per farla breve: bisogna in qualche modo risalire alla sua equazione analitica che i suoi progettisti hanno applicato per realizzarla molti anni fa oppure si va per tentativi sperando nella dea bendata. Ma anche trovassimo sperimentalmente una ragionevole soluzione avremmo sempre il dubbio che ne esista un’altra migliore: roba da non dormirci la notte!

 

Per risalire alla equazione matematica che la definisce, bisognerebbe MISURARE le coordinate geometriche della curva, con una spaziatura del millimetro: altezza e distanza dal centro ogni mm , roba da diventare idrofobi. Non lo si creda impossibile: con una pazienza certosina un nostro collega IW4BTJ, Nino, lo ha fatto ed io ho i fogli con il “milione” di numeretti da lui faticosamente determinati. Non poteva non sbagliarsi: infatti facendo il grafico ho verificato che la curva ad un certo punto faceva un salto inverecondo che mi ha consigliato a desistere e saggiare qualche altra strada.  Una soluzione ragionevole e moderna e’ scaturita dopo aver ricevuto in regalo da una delle mie figlie  una macchinetta fotografica digitale.

La foto digitale ad alta definizione ben contrastata permette di determinare con grande accuratezza le coordinate geometriche del profilo iperbolico conoscendo le quali si calcola  l’equazione cercata e quindi di mettersi nella condizione di poter determinare TEORICAMENTE sia la posizione del sub-riflettore che dell’illuminatore. 

 

Io non sono un esperto di queste soluzioni digitali e dei programmi associati ma conosco colleghi che lo sono per cui mi e’ stato sufficiente  fornire l’idea  per ottenere i numeri mancanti. Chi voglia approfondire la soluzione consulti RR 1/2006 che ha pubblicato l’articolo a firma mia e del collega ing. Bolli (non ancora OM ma lo convincero’!). Della  nostra “soluzione” digitale si parlera’  in Agosto in Germania durante la Conferenza EME i cui organizzatori ne hanno accettato la presentazione.   L’antenna delle Piane e’ posta in mezzo ad un prato troppo vicino a casa e ad alberi di alto fusto per cui la minima elevazione di puntamento potrebbe essere anche superiore ai 20 gradi . 

 

Non avendo altra scelta ho dovuto accettare di non poter vedere Lune basse ma meglio cosi’ che nulla !

Il sostegno dello specchio avviene tramite un traliccetto di ferro (made by I4TTZ) non piu’ alto di un metro connesso ad un robusto piede di calcestruzzo (un metro cubo in previsione di sviluppi futuri).

 

Il peso di tutta la struttura meccanica (3 quintali?) e la rotazione azimutale si avvalgono di un cuscinetto reggispinta centrale fornitomi da Nino, (IW4BTJ). Per il moto di elevazione non ho usato cuscinetti. L’asse di rotazione appoggia su due “bronzine” di plastica ed e’ comandato da due catene di trasmissione con corone dentate e unico riduttore di velocita’ posto al centro (per bilanciare lo sforzo di trascinamento).  Sono previsti due contrappesi indipendenti di circa 20 kg ciascuno posti ortogonalmente all'asse di rotazione che sporgono di oltre due metri dagli appoggi. Il bilanciamento verticale e’ perfetto: l’antenna, libera dalle catene di rotazione, rimane dove la lasci, indipendentemente dal suo puntamento.

 

L’illuminatore per i 10 GHz e’ costituito da una tronco-piramidale lunga 5 lunghezze d’onda con un fascio di circa 40 gradi che puo scorrere lungo l’asse fuoco-vertice del paraboloide. Le distanze teoriche sono riportate nell’articolo su RR, citato in precedenza.  L’antenna compie  un giro in 20 minuti in entrambe le rotazioni. I riduttori di velocita’ sono di recupero e sono comandati da due motori elettrici da tergicristallo d’auto. Il puntamento e’ letto da due encoder differenziali da 1024 punti (effettivi sono 1024 x 4 = 4096) ma da sostituire appena possibile per migliorare la precisione di lettura e puntamento.  

L’interfaccia encoder-computer dedicato, che permette di usare ROTORSYS per l’inseguimento della Luna e del cielo, impiega Windows 98 , ed e’ opera encomiabile di IW4APQ, Franco di Bazzano.

Il transceiver di esercizio con 2 x IC202 (uno per Rx ed uno per Tx) e’quello progettato e realizzato 20 anni fa che tutt’ora opera decorosamente con i suoi 110 K di temperatura di rumore. Non sono ancora disponibili i dati definitivi di ascolto: sono in attesa che il metro di neve che ricopre l’antenna se ne vada: se ne riparlera’ a Pasqua 2006, spero. Misure preliminari, prima del freddo e della neve mi davano 1.8/1.9  dB  di Moon noise e 15 db di Sole. Spero di ottenere un po’ di piu’ magari con l’uso di un preamplificatore aggiuntivo, specialmente desiderabile in previsione di applicazioni radioastronomiche.

Inoltre non sono ancora state fatte prove di trasmissione col mio ( e di I4CHY) TWT che non sembra volersi decidere a fornire piu’ di una trentina di Watt di uscita a 10 GHz, malgrado i quasi 5 mA di corrente di elica (brutto segno). Ma non mi scoraggio perche’ tanto con SPECTRAN si vedono anche le riflessioni piu’ anemiche!

 

Dopo questa “breve” descrizione del nuovo impianto debbo pubblicamente fare dei ringraziamenti:

riguardano IW4APQ, Franco e  I4TTZ, Angelo per i loro interventi alle Piane, IW4BTJ, Nino  per quelli a San Lazzaro di Savena e della ESSAT di Daniele Graziani a Bagnara di Romagna.   Senza il loro aiuto e la loro collaborazione l’impianto delle Piane di Mocogno sarebbe ancora un piacevole sogno, uno dei tanti mai praticamente realizzati.   

 

Goliardo, I4BER.