Científicos nacionales fabrican cámara para el Gran Telescopio de Canarias

Norma Avila Jiménez

México exporta tecnología

En diciembre de 2002, un telescopio con una masa total de 350 toneladas y un espejo primario segmentado de 10.4 metros de diámetro recibirá la primera luz, esto es, por fin abrirá su ojo para captar la luz emitida por galaxias lejanas y cuasares, nebulosas y sistemas solares, entre otros objetos celestes. Se trata del Grantecan o Gran Telescopio de Canarias, que, ubicado en el Observatorio del Roque de los Muchachos en la Isla de Palma, España, será el más avanzado y de mayor dimensión en su tipo. Especialistas mexicanos participan en este proyecto con el diseño y la fabricación de una cámara que verificará la alineación correcta de los segmentos del espejo primario.

Los segmentos o páneles hexagonales que conformarán el espejo primario se desplazarán individualmente y se alinearán para formar una misma superficie, con la ayuda de soportes móviles que estarán debajo de cada uno y así evitar su deformación debida al peso y a cambios de temperatura. A esto se le llama óptica activa. Una pequeña desalineación de un segmento que no fuera detectada y corregida afectaría seriamente la calidad de la imagen y en consecuencia, los resultados de las investigaciones astronómicas, ya que la luz propagada por el cuerpo celeste en estudio no sería registrada correctamente. De allí que una de las prioridades de los encargados de la construcción del Grantecan sea la constante verificación de la alineación de este enorme espejo.

Salvador Cuevas, Beatriz Sánchez, Carlos Espejo, Rubén Flores, Gerardo Lara, Francisco Cobos, Fernando Garfias, Alejandro Farah, Javier Godoy, Abel Bernal y Pablo Sotelo, ingenieros del Instituto de Astronomía de la UNAM (IAUNAM), trabajan en el diseño, fabricación y ensamble del instrumento de la cámara de verificación que se utilizará en esa tarea.

Para ejemplificar, los ingenieros universitarios señalan que sería como corroborar que una hoja de papel mide 21 por 28 centímetros, sin usar una regla, sino a través de otro método, o verificar que un kilo pesado en determinada báscula sea realmente un kilo. "Ellos tienen su método, pero quieren además un control de calidad con un sistema diferente; necesitan alternativas para medir y corregir el cofaseado (poner en fase) de todos los páneles para que se comporten como una superficie monolítica", subrayan. Este telescopio de 27 metros de altura y 13 de ancho requiere de precisión absoluta para abrir adecuadamente las ventanas cósmicas que conducirán a los confines siderales, a los momentos más cercanos al génesis del Universo.

Este trabajo implica un gran reto y desarrollo en los campos de la mecánica, óptica, electrónica y control para poder efectuar, a través de dos métodos diferentes, la alineación de los segmentos y el diagnóstico de la calidad de la imagen. Uno de los métodos utilizados, el denominado Método de curvatura de superficies discontinuas, ha sido ampliamente estudiado por el grupo de óptica del Departamento de Instrumentación del IAUNAM, encabezado por Salvador Cuevas. La manera novedosa de aplicarlo, ideada por el doctor Cuevas, permitirá a los astrofísicos observar en los monitores la calidad de las imágenes recibidas y compensar ųcon los soportes activosų las diferencias de posición entre segmentos contiguos. También podrán observar los segmentos del espejo, en los cuales aparecerán rayas negras o blancas (franjas de interferencia) que indicarán si la alineación es la apropiada.

Además del espejo primario segmentado, el telescopio contará con un espejo secundario y uno terciario, que se encargará de conducir el haz de luz del objeto sideral investigado hacia el instrumento óptico con el que se trabaje en ese momento. La cámara de verificación estará colocada en la llamada estación Nasmyth, después del espejo terciario.

Las normas de construcción de instrumentos para el Grantecan exigen la aplicación de tecnología de punta, alta calidad en los materiales utilizados, exactitud en los movimientos de los componentes desarrollados, solución rápida a problemas presentados durante su uso y facilidad en el mantenimiento. Por ello, los encargados del telescopio de Canarias llevaron a cabo una licitación internacional para la construcción de esta cámara. Después de competir con otros grupos y compañías prestigiadas de diversos países, el equipo universitario, asociado con el Centro de Ingeniería y Desarrollo Industrial, de Querétaro, ganó la citada licitación. Beatriz Sánchez explica que con frecuencia les solicitan informes periódicos acerca del avance del instrumento, los cuales deben contener multiples detalles del diseño, "como es el demostrar, antes de su fabricación, que cumple con todas las especificaciones que se piden; cuáles serían las pruebas para garantizar el ensamble correcto del instrumento, y cómo y con qué precisión se van a mover las partes móviles. También hay que elaborar los manuales de servicio y mantenimiento, considerar los niveles de seguridad, etcétera". Llegan a tal grado de escrupulosidad, que si utilizan un tornillo en el instrumento, analizan el material del que está hecho para saber después de cuántas horas de uso (vida útil) se puede descomponer y en cuántas lo pueden sustituir o reparar.

Este arduo y tenaz trabajo, además de continuar otorgando prestigio a la astrofísica e ingeniería mexicanas, es un entrenamiento para el actual desarrollo del Telescopio Optico Infrarrojo Mexicano que el Instituto de Astronomía de la UNAM quiere construir en el Observatorio Astronómico Nacional ubicado en la sierra de San Pedro Mártir, Baja California.

Cada vez se construyen telescopios e instrumentos ópticos más potentes. Cada vez se está más cerca de entender y corroborar la Gran Explosión que dio origen al Universo. (Con información y asesoría del equipo de ingenieros del IAUNAM que trabaja en el diseño de la cámara de verificación para el Grantecan)