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23 de agosto de 2017

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Harness & Piping...¡Llegarán a todas partes!

13/12/2005

La verdad es que así, parece el nombre de dos personajes de dibujos animados. Y nos hemos animado a hacerlos para explicarles cómo va esto de las canalizaciones, los cables y las tuberías en un instrumento como el Gran Telescopio CANARIAS (GTC).

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Harness & Piping” no es más que “Cableado y Tuberías” en inglés. Imaginen que les hablamos del sistema que, en el cuerpo, transporta los nutrientes, el oxígeno, la sangre... pensarán directamente en las venas y las arterias.

Pues las venas y arterias del GTC son los cables, las tuberías y las conducciones que hacen que todo aquello que sea necesario conectar esté conectado. Se parte desde las diferentes partes del edificio: estación de bombeo de aceite, enfriadoras de agua, sistema de compresión de aire, compresores de helio, ordenadores de control, unidades de alimentación de energía eléctrica, etc., que se encuentran repartidas por los edificios del GTC.

Esas conducciones se concentran en el pilar del telescopio y, desde allí, llegan a los puntos terminales ubicados a lo largo y ancho del telescopio: los armarios de electrónica (los más destacados, en las dos plataformas Nasmyth, el suelo rotante y la celda del espejo primario).

Para que todo esto sea posible, el diseño se encuentra con varios escollos a superar: primero, la difícil geometría del telescopio; segundo, lo reducido del espacio; y tercero, la necesidad de comunicar elementos con movimiento relativo entre sí. Es decir: no sólo debemos colocar las venas en puntos estratégicos sino que, además, hemos de evitar que se entrecrucen, desordenen o retuerzan. Por ello, en el diseño del telescopio se ha tenido en cuenta la necesidad de instalar rotadores de conducciones, manteniendo su correcta disposición y evitando las posibles tensiones que puedan afectar al movimiento del telescopio.

El GTC cuenta con 3 tipos de rotadores de cables para los tres grados de libertad de movimientos del telescopio: uno en el eje de acimut, otro para cada eje de elevación y un tercero para los rotadores de instrumentos.

Estas “venas y arterias” transportarán aire comprimido, electricidad, agua, fibra óptica y helio. Pero, vayamos por partes.

Aire comprimido. ¿Para qué es necesario? Básicamente se usa para mantener limpias y secas las superficies delicadas. Este aire comprimido pasa por unos filtros que lo limpian, por unos desecadores que hacen que sea muy seco y, finalmente, por un compresor para salir a presión. El aire circula por unas mangueras flexibles, unidas con diferentes elementos de conexión y fijación, con colectores de distribución y aparatos de medida como manómetros para la presión y termómetros que nos indicarán la temperatura.

Agua. Sirve para refrigerar partes que pueden calentarse. Está repartida en dos circuitos: uno que irá a temperatura ambiente y otro a 5 ºC. ¿Por qué? En el caso del agua a 5 ºC, la diferencia de temperatura con el exterior puede generar condensación. De ahí que la tubería esté aislada del exterior con espuma elastomérica, un producto que limita la transferencia de calor. En algunos lugares, el agua pasa sin aislante, por lo que debe ir a temperatura ambiente, siempre para evitar la condensación. El diámetro interior máximo de las mangueras de agua es de unos 3 cm, pudiendo llegar a 9 cm en el exterior con el aislante.

Electricidad: tenemos cuatro circuitos. El primero: la red normal (como en las casas). El segundo se denomina “red-grupo”; en caso de necesidad, se alimenta del generador o grupo electrógeno auxiliar. El tercer circuito es similar al anterior, pero suministra una corriente más estable o “limpia”. Finalmente, el cuarto circuito se denomina UPS (Uninterrupted Power Suply, suministro ininterrumpido de energía): es el que se encargaría de proporcionar un suministro ininterrumpido con baterías en caso de fallo. Los circuitos están compuestos por los cables, cuadros de distribución con protecciones (interruptores magnetotérmicos y diferenciales que, como en las casas, evitan sobrecargas en la red y protegen al personal) y la instalación de tierras, que hará que cualquier descarga vaya a la base del edificio o “anillo de tierras”.

Helio. Será necesario para el enfriamiento de los instrumentos científicos. Saldrá del compresor y, al llegar a su destino, se expandirá, haciendo que descienda la temperatura. Las conducciones son parecidas a las del agua y el aire, pero está fabricada con materiales y soldaduras especiales que aseguran la limpieza y la ausencia de fugas en el circuito (¡el Helio se cuela por cualquier parte!).

Fibra óptica. No pueden hacer curvas muy cerradas, pues son elementos delicados y relativamente sensibles. Se encargarán del envío de datos por todo el sistema. Será como parte de una red neuronal. Cada manguera puede tener 24 o 48 “pelos” de fibra.

En total tenemos unos 2.000 m de tuberías o mangueras y unos 3.000 de cableado. Metros y metros de venas para nutrir a un telescopio.

Natalia R. Zelman

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