Entre el 23 y el 28 de junio se llevó a cabo en la ciudad de Marsella, Francia, el Congreso Internacional de Instrumentación Astronómica de la SPIE (Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers), el congreso más importante de su tipo que se celebra cada 2 años. El Instituto de Astronomía presentó 15 trabajos de gran relevancia, entre los que se encuentran varios instrumentos que serán instalados en el Gran Telescopio de Canarias, en el telescopio de 2.1m de San Pedro Mártir y en el Observatorio Astronómico Nacional de Tonanzintla, Puebla.
La instrumentación que desarrolla el Instituto de Astronomía compite con la de mayor nivel tecnológico a nivel mundial, y es producto de licitaciones y colaboraciones internacionales, lo que ha puesto en alto el papel que juega México en el ámbito astronómico.
El Gran Telescopio de 10.4m de Canarias iniciará sus trabajos científicos en el primer semestre del 2009 con un instrumento mexicano-español: OSIRIS (Optical System for Imaging and Low Resolution Integrated Spectroscopy), un espectrógrafo de baja resolución con sistema de imagen y filtros sintonizables que representa el estado del arte en instrumentación astronómica. En el congreso se presentaron los accesorios y monturas para alinear el instrumento, así como las técnicas necesarias para su uso. Igualmente, se mostró una caracterización completa del sistema en laboratorio para calidad de imagen, resolución espectral, movimiento de imagen y su compensación.
Acoplado a OSIRIS irá NEFER, un interferómetro Fabry-Perot de barrido de alta resolución. Este sistema proveerá información espectral de alta resolución sobre un campo de visión de 8x8 min. de arco aproximadamente, y con pixeles de 0.125 arcseg en dos intervalos espectrales.
La segunda fase del GTC utilizará el instrumento FRIDA, una cámara infrarroja con unidad de campo integral para el sistema de óptica adaptativa del GTC, (“InFRared Imager and Dissector for the Adaptive Optics System of the GTC”). Se trata de un proyecto multinacional lidereado por la UNAM, cuyo diseño óptico es totalmente desarrollado por el IA, entre muchas otras tareas. Será además, el primero en aprovechar el haz corregido por el sistema de óptica adaptativa del Gran Telescopio de Canarias. Los sistemas de óptica adaptativa son indispensables en los grandes telescopios, pues tienen la capacidad de corregir en tiempo real el efecto producido en la imagen por el movimiento de la atmósfera.
En astronomía es posible obtener información de diversas formas, dos de ellas son: las imágenes directas, semejantes a las obtenidas con cámaras fotográficas, y las imágenes espectroscópicas, obtenidas al descomponer la luz, con un prisma, en sus diversos componentes (la luz blanca visible se descompone en los colores del arcoiris). Con estas dos técnicas, los astrónomos obtienen información sobre la composición química de los objetos al analizar las líneas de absorción y emisión que se observan en los espectros, la temperatura, la edad y la dirección de movimiento de los objetos. Utilizando filtros, es posible seleccionar los “colores” o longitudes de onda que se desean observar. Las imágenes de banda ancha utilizan filtros que permiten el paso de luz de muchos colores, mientras que las de banda angosta utilizan filtros muy selectivos.
FRIDA ha sido diseñado como un instrumento que ofrecerá imágenes de banda ancha y angosta con la máxima resolución que es posible obtener (al límite de difracción), antes de que la luz pase por una rendija. Tiene además, la capacidad de seleccionar rebanadas muy finas de estas imágenes y hacerles análisis espectroscópicos para después integrar una imagen espectroscópica completa, con resoluciones espectrales bajas, intermedias y altas en el infrarrojo (de 0.9 a 2.5 micras).
En el congreso de la SPIE también se presentaron los avances del diseño óptico y las pruebas criogénicas de los espejos prototipo de este instrumento. Igualmente, el análisis de luz difusa (aquella luz parásita que se dispersa dentro del instrumento y que debe ser minimizada), el análisis de tolerancia y la factibilidad de manufactura. Entre otros aspectos se analizó la capacidad de FRIDA para proveer diferentes configuraciones coronográficas, es decir, de colocar diversas máscaras que eclipsen la luz de objetos muy brillantes, permitiendo observar objetos cercanos débiles como exoplanetas. Estas máscaras podrán ser insertadas en el arreglo óptico de FRIDA.
Otro sistema de óptica adaptativa es GUIELOA (que en zapoteco significa ojos que miran al cielo), el cual ha sido diseñado con un espejo de 19 elementos para implementarse en el telescopio de 2.1m del Observatorio Astronómico Nacional de San Pedro Mártir. En el contexto actual, en el que la tendencia es contar con grandes telescopios con sistemas de óptica adaptativa, es preciso revitalizar al 2.1mm con un sistema de esta naturaleza que le permita aumentar sustancialmente su resolución. El diseño de este sistema mexicano y sus capacidades proyectadas en este contexto fueron descritos en el congreso: los sistemas de alimentación NGS (Natural Guide Star) operarán en tres modos para acomodarse a aplicaciones y a casos científicos muy diversos. Uno de ellos para alcanzar imágenes al límite de difracción en el infrarrojo cercano (0.9-2.5 micras). Los otros dos solamente mejorarán la calidad de la imagen pero con una cobertura del cielo mayor, permitiendo a la comunidad realizar estudios similares con los mismos instrumentos, pero con mejores resultados. También se presentaron las numerosas pruebas de laboratorio y caracterizaciones de todos los elementos clave del sensor de frente de onda de la estrella guía, al igual que el método desarrollado para estimar la superficie del frente de onda a partir de la señal del sensor, lo que permite medir las aberraciones de bajo orden. Este instrumento debería iniciar trabajos en el telescopio de 2.1m entre 2009 y 2010.
Entre los trabajos que se realizan para los observatorios nacionales está el de virtualización como una alternativa para la integración del software astronómico. La integración de software, que para correr requiere de diferentes plataformas de sistemas operativos, es un reto constante al que se deben enfrentar los desarrolladores de software astronómico. En los años recientes, la posibilidad de ejecutar programas al mismo tiempo, en una sola computadora, por medio de máquinas virtuales (proceso conocido como virtualización), ha emergido como una herramienta novedosa para integrar software en dos proyectos astronómicos desarrollados en el Instituto de Astronomía: la observación remota y PUMA, un espectrógrafo integral de campo. La virtualización permite seguir utilizando los instrumentos desarrollados hace más de diez años, y correr programas viejos y que no cuentan con actualizaciones en sistemas operativos distintos a los que corrían originalmente.
Desde hace varias décadas, el Observatorio Astronómico Nacional en Tonantzintla, Puebla (OAN-T) además de funcionar como un observatorio astronómico de investigación, ha sido utilizado como laboratorio para la enseñanza de la astronomía observacional. El OAN-T cuenta con dos telescopios, uno refractor de 33 cm de diámetro y otro Cassegrain de 1 m de diámetro. En los últimos dos años, el OAN-T ha gozado de varias mejoras en sus instalaciones, en particular en la infraestructura del telescopio de 1m, con la finalidad de llevar al observatorio a las condiciones óptimas de un moderno Laboratorio de enseñanza de la astronomía observacional. Para hacer astrofotografía, se han instalado detectores digitales más modernos con un sistema de autoguidado, que sustituirán a las antiguas placas fotográficas, y se ha instalado una Red de Gigabytes y un enlace directo de Internet con la Dirección General de Servicios de Cómputo Académico (DGSCA).
Este observatorio cuenta con un sistema de observación remota, con el que se puede controlar el telescopio de 1m desde una sede alterna y traer las imágenes del cielo a una pantalla. Además, estará acondicionado para atender las prácticas de alumnos de bachillerato, licenciatura y posgrado, así como visitas de divulgación para el público en general. Mayor información en www.astrostnt.unam.mx
La instrumentación que desarrolla el Instituto de Astronomía compite con la de mayor nivel tecnológico a nivel mundial, y es producto de licitaciones y colaboraciones internacionales, lo que ha puesto en alto el papel que juega México en el ámbito astronómico.
El Gran Telescopio de 10.4m de Canarias iniciará sus trabajos científicos en el primer semestre del 2009 con un instrumento mexicano-español: OSIRIS (Optical System for Imaging and Low Resolution Integrated Spectroscopy), un espectrógrafo de baja resolución con sistema de imagen y filtros sintonizables que representa el estado del arte en instrumentación astronómica. En el congreso se presentaron los accesorios y monturas para alinear el instrumento, así como las técnicas necesarias para su uso. Igualmente, se mostró una caracterización completa del sistema en laboratorio para calidad de imagen, resolución espectral, movimiento de imagen y su compensación.
Acoplado a OSIRIS irá NEFER, un interferómetro Fabry-Perot de barrido de alta resolución. Este sistema proveerá información espectral de alta resolución sobre un campo de visión de 8x8 min. de arco aproximadamente, y con pixeles de 0.125 arcseg en dos intervalos espectrales.
La segunda fase del GTC utilizará el instrumento FRIDA, una cámara infrarroja con unidad de campo integral para el sistema de óptica adaptativa del GTC, (“InFRared Imager and Dissector for the Adaptive Optics System of the GTC”). Se trata de un proyecto multinacional lidereado por la UNAM, cuyo diseño óptico es totalmente desarrollado por el IA, entre muchas otras tareas. Será además, el primero en aprovechar el haz corregido por el sistema de óptica adaptativa del Gran Telescopio de Canarias. Los sistemas de óptica adaptativa son indispensables en los grandes telescopios, pues tienen la capacidad de corregir en tiempo real el efecto producido en la imagen por el movimiento de la atmósfera.
En astronomía es posible obtener información de diversas formas, dos de ellas son: las imágenes directas, semejantes a las obtenidas con cámaras fotográficas, y las imágenes espectroscópicas, obtenidas al descomponer la luz, con un prisma, en sus diversos componentes (la luz blanca visible se descompone en los colores del arcoiris). Con estas dos técnicas, los astrónomos obtienen información sobre la composición química de los objetos al analizar las líneas de absorción y emisión que se observan en los espectros, la temperatura, la edad y la dirección de movimiento de los objetos. Utilizando filtros, es posible seleccionar los “colores” o longitudes de onda que se desean observar. Las imágenes de banda ancha utilizan filtros que permiten el paso de luz de muchos colores, mientras que las de banda angosta utilizan filtros muy selectivos.
FRIDA ha sido diseñado como un instrumento que ofrecerá imágenes de banda ancha y angosta con la máxima resolución que es posible obtener (al límite de difracción), antes de que la luz pase por una rendija. Tiene además, la capacidad de seleccionar rebanadas muy finas de estas imágenes y hacerles análisis espectroscópicos para después integrar una imagen espectroscópica completa, con resoluciones espectrales bajas, intermedias y altas en el infrarrojo (de 0.9 a 2.5 micras).
En el congreso de la SPIE también se presentaron los avances del diseño óptico y las pruebas criogénicas de los espejos prototipo de este instrumento. Igualmente, el análisis de luz difusa (aquella luz parásita que se dispersa dentro del instrumento y que debe ser minimizada), el análisis de tolerancia y la factibilidad de manufactura. Entre otros aspectos se analizó la capacidad de FRIDA para proveer diferentes configuraciones coronográficas, es decir, de colocar diversas máscaras que eclipsen la luz de objetos muy brillantes, permitiendo observar objetos cercanos débiles como exoplanetas. Estas máscaras podrán ser insertadas en el arreglo óptico de FRIDA.
Otro sistema de óptica adaptativa es GUIELOA (que en zapoteco significa ojos que miran al cielo), el cual ha sido diseñado con un espejo de 19 elementos para implementarse en el telescopio de 2.1m del Observatorio Astronómico Nacional de San Pedro Mártir. En el contexto actual, en el que la tendencia es contar con grandes telescopios con sistemas de óptica adaptativa, es preciso revitalizar al 2.1mm con un sistema de esta naturaleza que le permita aumentar sustancialmente su resolución. El diseño de este sistema mexicano y sus capacidades proyectadas en este contexto fueron descritos en el congreso: los sistemas de alimentación NGS (Natural Guide Star) operarán en tres modos para acomodarse a aplicaciones y a casos científicos muy diversos. Uno de ellos para alcanzar imágenes al límite de difracción en el infrarrojo cercano (0.9-2.5 micras). Los otros dos solamente mejorarán la calidad de la imagen pero con una cobertura del cielo mayor, permitiendo a la comunidad realizar estudios similares con los mismos instrumentos, pero con mejores resultados. También se presentaron las numerosas pruebas de laboratorio y caracterizaciones de todos los elementos clave del sensor de frente de onda de la estrella guía, al igual que el método desarrollado para estimar la superficie del frente de onda a partir de la señal del sensor, lo que permite medir las aberraciones de bajo orden. Este instrumento debería iniciar trabajos en el telescopio de 2.1m entre 2009 y 2010.
Entre los trabajos que se realizan para los observatorios nacionales está el de virtualización como una alternativa para la integración del software astronómico. La integración de software, que para correr requiere de diferentes plataformas de sistemas operativos, es un reto constante al que se deben enfrentar los desarrolladores de software astronómico. En los años recientes, la posibilidad de ejecutar programas al mismo tiempo, en una sola computadora, por medio de máquinas virtuales (proceso conocido como virtualización), ha emergido como una herramienta novedosa para integrar software en dos proyectos astronómicos desarrollados en el Instituto de Astronomía: la observación remota y PUMA, un espectrógrafo integral de campo. La virtualización permite seguir utilizando los instrumentos desarrollados hace más de diez años, y correr programas viejos y que no cuentan con actualizaciones en sistemas operativos distintos a los que corrían originalmente.
Desde hace varias décadas, el Observatorio Astronómico Nacional en Tonantzintla, Puebla (OAN-T) además de funcionar como un observatorio astronómico de investigación, ha sido utilizado como laboratorio para la enseñanza de la astronomía observacional. El OAN-T cuenta con dos telescopios, uno refractor de 33 cm de diámetro y otro Cassegrain de 1 m de diámetro. En los últimos dos años, el OAN-T ha gozado de varias mejoras en sus instalaciones, en particular en la infraestructura del telescopio de 1m, con la finalidad de llevar al observatorio a las condiciones óptimas de un moderno Laboratorio de enseñanza de la astronomía observacional. Para hacer astrofotografía, se han instalado detectores digitales más modernos con un sistema de autoguidado, que sustituirán a las antiguas placas fotográficas, y se ha instalado una Red de Gigabytes y un enlace directo de Internet con la Dirección General de Servicios de Cómputo Académico (DGSCA).
Este observatorio cuenta con un sistema de observación remota, con el que se puede controlar el telescopio de 1m desde una sede alterna y traer las imágenes del cielo a una pantalla. Además, estará acondicionado para atender las prácticas de alumnos de bachillerato, licenciatura y posgrado, así como visitas de divulgación para el público en general. Mayor información en www.astrostnt.unam.mx
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