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ESO concede el contrato para el estudio de diseño del espejo adaptativo del E-ELT

22 de Mayo de 2012

ESO ha dado un paso más en la construcción del telescopio europeo extremadamente grande, conocido por sus siglas en inglés como E-ELT (European Extremely Large Telescope) al conceder el contrato para el estudio de diseño preliminar para el cuarto espejo adaptativo (M4) del E-ELT al consorcio AdOptica, formado por las empresas ADS International (Italia) y Microgate (Italia) [1]. Este espejo será un hito en la tecnología de óptica adaptativa, ya que se convertirá en el espejo adaptativo más grande jamás construido para un telescopio. Será crucial para explotar las capacidades sin precedentes del telescopio E-ELT, permitiendo a los astrónomos dar importantes pasos en el avance de la ciencia durante las próximas décadas.

El espejo M4 es parte del sistema de óptica adaptativa del E-ELT, que se encargará de corregir tanto los efectos que producen las turbulencias de la atmósfera como los del viento sobre la estructura del telescopio. Una vez instalado, este extraordinario espejo deformable permitirá al E-ELT alcanzar el máximo teórico en la resolución que puede alcanzar durante sus observaciones [2].

El espejo delgado M4 tendrá unos 2,5 metros de diámetro, pero un grosor de tan solo 2 milímetros, lo que permitirá su deformación como si se tratara de una lámina flexible. Más de cinco mil actuadores de bobina móviles [3] deformarán la superficie reflectante del espejo más de mil veces por segundo, compensando la distorsión causada por los efectos de la atmósfera. Esta tecnología ha sido utilizada con éxito para desarrollar  sistemas de espejos deformables similares de menor tamaño, como el espejo secundario de 1,1, metros del telescopio VLT (Very Large Telescope) de ESO (ann12015).

La construcción y las pruebas de la unidad M4 del E-ELT y su sistema de control suponen un reto tecnológico. Tendrá más del doble del tamaño del espejo secundario del VLT  — que es el espejo adaptativo más grande construido hasta el momento —  y estará controlado por cinco veces más actuadores. Cada uno de ellos debe ser controlado, a su vez, con una precisión sin precedentes.

Aparte de la extraordinaria dificultad de hacer que este sistema satisfaga las especificaciones técnicas solicitadas, la unidad M4 también debe ser fiable y de fácil mantenimiento.

Este espejo también será vital para el correcto alineamiento del telescopio: grandes telescopios como el E-ELT necesitan que su óptica se realinee con frecuencia durante la noche. La unidad M4  — el componente óptico más rápido del E-ELT — es una parte crucial del sistema para corregir fallos de alineación entre todos los espejos del telescopio.

El contrato concedido recientemente cubre la fase de estudio del diseño preliminar, que se prolongará durante los próximos 18 meses. Durante los siguientes ocho años, las compañías implicadas en el proyecto se enfrentarán al reto de construir y probar estos componentes de última tecnología en óptica adaptativa , que permitirán al E-ELT alcanzar una calidad de imagen nunca lograda anteriormente en longitudes de onda óptica e infrarroja.

Notas

[1] El diseño y construcción de la unidad del M4 es un proyecto que se prolongará durante nueve años. En los últimos cuatro años, se han concedido dos contratos, uno a la empresa CILAS/AMOS/Onera (Francia/Bélgica) y otro a Microgate/ADS/Sagem (Italia/Francia), para la producción de los prototipos de las unidades de M4 y se han hecho ofertas en firme para diseñar y construir las unidades finales.

[2] La resolución en las observaciones astronómicas únicamente está limitada — en teoría — por el tamaño del espejo primario del telescopio, por lo cual, a mayor espejo primario, mejores observaciones: esta resolución máxima posible se conoce como límite de difracción de un telescopio. Aún así, normalmente los telescopios basados en tierra alcanzan una resolución mucho menor debido a la distorsión producida en la luz al atravesar esta la atmósfera de la Tierra, conocido por los astrónomos como “seeing”. Este efecto puede reducirse (pero no eliminarse) ubicando los telescopios en lugares con excelentes condiciones atmosféricas como el Observatorio Paranal de ESO, en Chile. Para eliminar este efecto por completo, y para permitir que alcancen todo su potencial, los grandes telescopios necesitan sistemas ópticos que compensen la distorsión producida por la atmósfera. Los sistemas de óptica adaptativa funcionan deformando rápidamente, en tiempo real, uno de los espejos del telescopio, compensando precisamente los efectos de la atmósfera. Para telescopios de tipo 40 metros, como el  E-ELT, trabajar en el límite de difracción será crucial para explotar todo su potencial. El sistema de óptica adaptativa del E-ELT proporcionará un impulso de un factor 500 comparado con las mejores condiciones de seeing alcanzadas sin óptica adaptativa.

[3] Los actuadores “voice-coil” (de bobina móvil) son una forma especial de motor eléctrico, capaces de mover un objeto con una gran aceleración, a la vez que lo reubican con precisión de millonésimas de milímetros en un rango limitado de movimiento. Su nombre en inglés, proviene de su uso común en los altavoces.

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Identificador:ann12032

Imágenes

Engineering drawing of the E-ELT adaptive M4 mirror assembly
Engineering drawing of the E-ELT adaptive M4 mirror assembly
solo en inglés
Prototype of part of the adaptive support system of the E-ELT
Prototype of part of the adaptive support system of the E-ELT
solo en inglés