‘Espejos mágicos’ impulsarán el telescopio gigante de Magallanes

Todo el mundo dice que es importante tener una declaración de misión clara y concisa.

¿Qué director de proyecto James Fanson, que dirige el equipo de construcción de la Telescopio Magallanes Gigante dice sobre su trabajo, puede constituir el mejor (no oficial) de todos los tiempos: “Estamos en un viaje para construir el telescopio más poderoso del mundo”.

Es lo más claro y conciso posible.

Tal claridad solo puede ser útil cuando su objetivo final es un instrumento diez veces más poderoso que el Telescopio Espacial Hubble de 32 años y cuatro veces más poderoso que el Telescopio Espacial James Webb recientemente encargado. La ciencia pura como fuerza impulsora también ayuda. “Es un hecho que las cosas que más nos interesan están muy lejanas y muy débiles”, explicó Fanson. “Cuanto más grande sea un instrumento que pueda construir, más clara será la imagen. Desea construir el telescopio más grande que su tecnología y presupuesto admitan.

La escala de esta empresa requiere una gran cantidad de apoyo. Los fundadores del telescopio gigante de Magallanes incluyen seis importantes universidades estadounidenses, así como la Institución Carnegie para la Ciencia y la Institución Smithsonian, así como cinco socios internacionales en Australia, Brasil, Israel y Corea del Sur. Hoy, el consorcio internacional anunció una nueva inversión de $205 millones para financiar la construcción de la estructura del telescopio de 12 pisos en Ingersoll Machine Tools en Illinois, para continuar trabajando en los espejos del telescopio en el Laboratorio de Espejos Richard F Carris en la Universidad de Arizona, y construyendo instrumentos de espectrografía científica en Texas.

Es una financiación crítica para algunos, pero la profundidad científica del consorcio fundador también es clave para los obstáculos tecnológicos del telescopio. “Los avances en los telescopios están realmente impulsados ​​por la tecnología”, dijo Fanson. “La fabricación de gafas de ocho a diez metros ha tomado el avance de la informatización”. Pero el gigante en el nombre de este proyecto se refiere al diámetro efectivo mucho mayor de 25,4 metros de los espejos principales, por lo que el equipo de Fanson está abriendo nuevos caminos en tecnología. (El Telescopio Gigante de Magallanes es un telescopio reflector, un telescopio infrarrojo óptico gregoriano, para ser exactos, que consta de un espejo principal parabólico que recoge la luz y un espejo secundario que refleja la imagen en el sistema de lentes). “Nuestro diseño para el telescopio es único. . El espejo primario tiene siete segmentos, cada uno de 8,4 metros de diámetro. ¡Cada segmento es el espejo más grande del mundo! Su fabricación fue el primer desafío tecnológico. Seis de los segmentos son idénticos, pero fuera del eje: toman la forma de un chip. Estos espejos deben ser pulidos a menos de una millonésima de pulgada. Si sus superficies fueran la superficie de la tierra, su montaña más alta sería de dos pulgadas.

Por un lado, la construcción del telescopio es más sencilla para este que para el Hubble y el Webb, porque el telescopio gigante de Magallanes estará basado en tierra. “Estamos construyendo en el Observatorio Las Campanas de la Institución Carnegie para la Ciencia en la parte sur del desierto de Atacama en Chile”, dijo Fanson. “Quieres un lugar seco, porque la humedad del aire absorbe la luz. Siempre hace falta buen tiempo. Y quieres un área donde el aire sea suave porque las corrientes de aire te distorsionan. Nuestra ubicación frente al mar significa que tenemos corrientes marinas suaves. Por otro lado, el aire uniforme no está libre de distorsiones como el vacío del espacio, y aquí es donde la tecnología juega un papel aún mayor, especialmente en los espejos secundarios del telescopio, donde la computarización ayudará a lidiar con la distorsión del aire. “El frente de onda de la luz se arruga por la atmósfera”, continuó. “Pretendemos superar el efecto de la atmósfera con óptica adaptativa. De un momento a otro, la imagen cambia. Corregimos esto usando un espejo distorsionador para obtener una imagen de difracción limitada. Tenemos siete segmentos para nuestro espejo secundario de 1,1 metros. Cada uno es un espejo deformable. Construimos los 4mi generación de este tipo de espejo, más rápido que todos los anteriores. Estamos construyendo el primer segmento.

El vidrio de los espejos secundarios tiene solo dos milímetros de espesor y la superficie trasera de cada segmento tiene 675 imanes adheridos al vidrio. Cada imán tiene un actuador electromagnético controlado por computadora correspondiente que deforma la superficie del espejo 2000 veces por segundo para limpiar los reflejos de luz distorsionados que reciben de los espejos primarios antes de enviarlos a los instrumentos científicos del telescopio. Cada uno de los siete segmentos del espejo secundario recibe, corrige y transmite la luz reflejada por uno de los siete segmentos del espejo primario.

“El rango de espectro del telescopio es de 320 a 25.000 nanómetros”, dijo Fanson. Esto representa un rango de longitudes de onda desde el óptico hasta el infrarrojo. “También hemos optimizado el diseño óptico, con el Gregorian que ofrece varias ventajas, incluido un arco de escala de placa compacto, un amplio campo de visión de 20 minutos de arco y la capacidad de transportar múltiples instrumentos a la vez”.

Actualmente, dos segmentos de los espejos primarios del telescopio están completos. El tercero está recibiendo el toque final de su pulido y se encuentra en la fase final de prueba. Otros tres se encuentran en diversas etapas de fabricación. “Cada uno tarda unos cuatro años en completarse”, dijo Fanson. “La vida útil esperada del telescopio es de 50 años, y podemos mejorarlo durante su vida útil”. Se está trabajando en Francia e Italia en el primer segmento del espejo secundario. Se completó la construcción de una instalación de 40,000 pies cuadrados en Ingersoll Machine Tools en Rockford, Illinois, para construir la estructura del telescopio, al igual que los movimientos de tierra en Chile para verter los cimientos del telescopio.

Fanson espera ansiosamente las nuevas características que proporcionará su proyecto. “Con esta nueva generación de osciloscopios podremos hacer cosas que nunca se han hecho”, explicó. “Nos preguntamos, ‘¿Cuál es nuestro universo? ¿Cuál es nuestro lugar en él? ¿Estamos solos?’ Hemos descubierto otros planetas que nos gustaría poder explorar, para saber cómo son y si tienen señales de vida. Los más cercanos con potencial de agua están un poco más allá de nuestra capacidad para detectar su luz reflejada. Son solo al límite de nuestra capacidad de exploración y ofrecen profundas oportunidades para el descubrimiento.Estos nuevos telescopios nos van a permitir traspasar las fronteras de nuestro conocimiento en todas las dimensiones, no solo planetas, sino planetas oscuros, agujeros, energía oscura y materia oscura, y la formación de galaxias. En mi carrera trabajando en telescopios, cada vez que hay uno nuevo, descubrimos cosas que ni siquiera podríamos haber predicho. .

Feliciano Antolin

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