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3 de febrero de 2023

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Un guacamole muy sabroso (II)

22/05/2003

Perseguir las estrellas en el cielo... conocerlas, intimar con ellas, saber cómo ha sido su vida, dejar que nos enseñen cómo fue y cómo será la nuestra... para hacer todo esto necesitamos ver a esa estrella "fija" con el fin de obtener toda la información necesaria, y para eso están las cajas de Adquisición y Guiado (A&G).

Nuestras cajas de A&G (como decíamos en la anterior edición de “Un Guacamole Muy Sabroso”) tiene dos brazos en los que se colocan los diferentes instrumentos. A su vez, cada brazo tiene un pequeño espejo que se encarga de dirigir la luz de la estrella de referencia a los instrumentos y estos pueden moverse a cualquier punto del plano focal, de manera que posibilita la utilización de cualquier estrella en el campo como referencia.

Es como nuestro espía particular, y hoy vamos a descubrir cómo funciona.

El brazo que todo lo ve

El brazo 1 está dotado de dos instrumentos; uno, la Cámara de Adquisición y Guiado Lento (Acquisition & Slow Guide camera, ASG) se encarga de la búsqueda de los objetos y su seguimiento; y el otro, el Sensor de Figura de los Segmentos (Segment Figure Sensor), mide la forma de los segmentos del espejo primario del telescopio.

Digamos que la Cámara de A&G lento hace lo usual en un instrumento de este tipo: una vez elegida la estrella de referencia, proporciona al telescopio la información necesaria para hacer el seguimiento. Lo hará una vez cada segundo. Podemos compararlo con la mira telescópica de un rifle: la mira nos indica adónde hemos de dirigir el arma para localizar nuestro objetivo.

Por su parte, el sensor de figura de los segmentos vigila para que los 36 segmentos estén siempre en la posición correcta, informando al sistema de control de las desviaciones de cada uno de los segmentos con respecto a su posición óptima; el sistema de control se encargará de hacer las correcciones necesarias para que el espejo primario actúe en todo momento como una superficie única.

Esta operación, denominada "puesta en fase", se realiza con un peculiar elemento: una matriz de microlentillas. Se trata de un conjunto de lentillas diminutas (con un diámetro de medio milímetro cada una) situadas sobre una matriz y colocadas exactamente igual que los segmentos del espejo primario: forman el mismo dibujo. Así se sabrá, en milésimas de milímetro, cuál es la posición correcta. El proceso de medir y corregir los errores de figura y alineamiento de los segmentos se denomina "óptica activa".

Los avances, en el brazo 2

El brazo 2 tiene dos instrumentos: la Cámara de Guiado Rápido (Fast Guide Camera, FGC) que hará seguimiento a una velocidad muy alta, y el Sensor de Inclinación de Segmento (Segment Tilt Sensor, STS), que medirá los errores ópticos del telescopio.

La Cámara de Guiado Rápido se diferencia de la Cámara de guiado lento, evidentemente, por su velocidad. Si ésta última envía información cada segundo, la rápida lo hará ¡200 veces por segundo! Se encargará de corregir errores producidos, principalmente, por las vibraciones que provoca el viento en el telescopio. Lo hará calibrando todas estas vibraciones y enviando la información necesaria al sistema de control para que el espejo secundario pueda compensarlas gracias a su capacidad de basculación, un método que hace oscilar rápidamente el espejo.

El último instrumento de la caja de A&G, el sensor de Inclinación de segmentos, medirá, principalmente, los posibles desenfoques del telescopio y las aberraciones causadas por falta de alineamiento entre los espejos primario y secundario. Además, gracias a la rapidez de lectura del detector, se podrá usar también para medir el estado de la turbulencia atmosférica. Este instrumento es importante a la hora de poner en marcha la técnica de "observación por colas", un sistema que decide, dependiendo de la situación atmosférica, qué observación es la más adecuada en cada momento.

Qué tenemos entre manos...

Hemos logrado compaginar cuatro funciones distintas con una misma finalidad: mover con pasmosa suavidad y delicadeza una enorme mole que, impulsada por el deseo irrefrenable de contarnos qué ocurre en el Universo, perseguirá sin descanso las estrellas más alejadas, las galaxias más distantes y los sueños, hasta ahora, más inalcanzables del conocimiento, dándole a la ciencia un sabor distinto a los logrados hasta ahora: un sabor a GUACAMOLE.

DATOS CAJA DE A&G

El GTC tendrá sistemas de adquisición y guiado en cada foco del telescopio: los dos focos Nasmyth, el foco Cassegrain y los focos Cassegrain acodados. De esta manera se podrá optimizar la calidad de imagen cuando se observa desde cualquiera de ellos.

La empresa "Advanced Mechanical and Optical Systems" (AMOS, S.A.), emplazada en Lieja (Bélgica), es la responsable de la fabricación de los sistemas de adquisición, guiado y calibración del GTC para los focos Nasmyth. La firma belga cuenta con experiencia en este área y ha desarrollado trabajos similares para los cuatro telescopios del VLT (Very Large Telescope), instalados en Chile, del Observatorio Sur Europeo (ESO). Los detectores son suministrados por E2V. Los elementos (cabezas de los CCDs) donde estos detectores se ubican son fabricados por NTE, los controladores de los detectores son fabricados por el IAC, bajo diseño de Greg Burley (Magellan Project) y modificaciones de la Oficina del Proyecto.

Natalia R. Zelman

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