PEPSI (Potsdam Echelle Polarimetric and Spectroscopic Instrument with Italian Consortium Echelle Spectrograph) è uno spettrografo echelle ad alta risoluzione per ottica adattiva in costruzione per il Large Binocular Telescope (LBT) in Arizona. E' stato proposto dall'Astrophysical Institute di Potsdam (AIP) che lo sta attualmente sviluppando, con una possibile partecipazione di un Consorzio Italiano composto da quattro istituti INAF. Il PI (Principal Investigator) è Klaus Strassmeier (AIP); il Co-PI italiano è Roberto Pallavicini (OAPA). Il Project Manager è Michael Andersen (AIP).

Il particolare disegno, unico nel suo genere, e la grande apertura dell'LBT permetterà l'osservazione simultanea con PEPSI delle componenti di polarizzazione lineare e circolare con elevata risoluzione spettrale e temporale. Ogni telescopio verrà equipaggiato con due polarimetri indipendenti ai due fuochi Gregoriani f/15 dell'LBT e due fibre per polarimetro alimenteranno un unico spettrografo echelle, montato su banco ottico e sistemato in un ambiente controllato in temperatura. Oltre alla modalità polarimetrica, lo spettrografo verrà anche alimentato in modo diretto con la luce integrale, destinando le rimanenti due fibre per osservare contemporaneamente il fondo cielo (su uno dei due telescopi) e una lampada di calibrazione per la determinazione accurata delle velocità radiali (sull'altro telescopio). Infine una modalità ad altissima risoluzione (R = 250 000) farà uso del sofisticato sistema di ottica adattiva in fase di realizzazione all'LBT.

I polarimetri alimentano lo spettrografo attraverso quattro fibre, creando sul piano focale del rivelatore quattro spettri per ciascun ordine spettrale. Lo spettrografo ha una risoluzione di 40 000 per una fenditura di 1 arcsec e permetterà una copertura spettrale da 450 a 1100 nm in 3 o 4 esposizioni (selezionate usando differenti dispersori incrociati). Due camere CCD, una con 9.2K x 2K e una con 4.6K x 4K, con pixel da 13.5 micron, verranno impiegate per due camere ottiche. La camera standard è F/3, quella ad alta risoluzione F/4.9. Usando 4 fibre da 1 arcsec (200 micron) e una spaziatura di 2 arcsec tra le fibre, la minima separazione tra gli ordini è 8 arcsec. Differenti insiemi di fibre con diversi diametri (sino a 40 micron corrispondenti a 0.2 arcsec) possono essere usate insieme all'ottica adattiva del telescopio per ottenere risoluzioni spettrali elevatissime (sino a 250 000), facendo uso di una matrice di CCD da 9.2K x 2K.

L'INAF ha partecipato nella fase di disegno dello strumento attraverso gli osservatori astronomici di Brera, Palermo e Catania. Ricercatori di Brera e Palermo hanno disegnato uno spettrografo echelle ad alta risoluzione (ICE = Italian Consortium Echelle spectrograph) per PEPSI e hanno investigato la possibilità di ottenere una modalità ad altissima risoluzione per mezzo del sistema di ottica adattiva. La partecipazione di INAF alla costruzione dello strumento non è ancora confermata, dipendendo dalla disponibilità dei fondi e delle risorse umane necessarie. Se l'Italia dovesse uscire dal progetto, PEPSI potrebbe subire un ridimensionamento e ritardi nella fase di realizzazione (attualmente prevista per il 2006).

Informazioni tecniche su PEPSI sono reperibili sul sito ufficiale del progetto presso AIP (www.aip.de/pepsi).

Il disegno preliminare dello spettrografo ICE per PEPSI è descritto nel seguente articolo:

• "The ICE spectrograph for PEPSI at the LBT: preliminary optical design"
  Pallavicini, R., Zerbi, F.M., Spano`, P., Conconi, P., Mazzoleni, R., Molinari, E., and Strassmeier, K.G., 2003, in Proceedings SPIE 4148, p. 1345
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