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30 Jun. 2017

NORBERT HUBIN: “El sistema de Óptica Adaptativa con estrellas guía láser nos permite mucha mejor cobertura del cielo y un mayor rendimiento del telescopio”

Aunque se construyan telescopios gigantes, no se podrán obtener imágenes astronómicas con buena resolución si no se dispone de Óptica Adaptativa en ellos. Así lo advierte Norbert Hubin, responsable de instrumentación del Very Large Telescope (VLT), un sistema de cuatro telescopios de 8,2 m instalados en el Observatorio de La Silla, en Chile, del European Southern Observatory (ESO). Precisamente fue en el telescopio de 3,6 m de este observatorio donde se probó el primer sistema de Óptica Adaptativa en la historia de la Astronomía (denominado "COME-ON"). Este ingeniero se encontraba esta semana en Tenerife asistiendo al congreso sobre “Óptica Adaptativa para Telescopios Extremadamente Grandes” (AO4ELT5), organizado en el Puerto de la Cruz por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).

Por Elena Mora y Carmen del Puerto (IAC)

 

El VLT realmente está ayudando a desarrollar la tecnología para el ELT europeo.

La interacción continua con astrónomos, donde se puede ajustar el diseño del sistema a la meta científica, es muy importante.

La espectroscopía multi-objeto para observar galaxias muy lejanas, cerca del origen del Universo, será el próximo desafío

 

Pregunta: Como responsable de la Óptica Adaptativa en el VLT, ¿por qué son tan importantes estos sistemas en los grandes telescopios actuales y en los futuros telescopios extremadamente grandes?

Respuesta: En primer lugar, hay que saber que la turbulencia de la atmósfera terrestre limita la resolución angular del telescopio. Incluso si construyes un telescopio grande, la resolución que puedes obtener si no corriges esa turbulencia corresponde a una resolución de un telescopio de 10 cm. Puedes construir un telescopio de 3 m, 8 m, 10 m ó 40 m y la resolución aún sería de 10 cm. Para recuperarla, se necesita Óptica Adaptativa, un sistema que mide las perturbaciones de la atmósfera y las corrige. Y es en esto en lo que estamos trabajando en el ESO (European Southern Observatory) pues estamos construyendo grandes telescopios. Comenzamos con "COME-ON" en 1989, el primer sistema de Óptica Adaptativa para astronomía en el telescopio de 3,6 m, luego vino “COME-ON+” y, después, “ADONIS”, con sus 52 actuadores para corregir la atmósfera turbulenta, y desde entonces, los del VLT. Finalmente, en el ELT europeo impulsamos la tecnología aún más.

P: ¿Hasta qué punto la experiencia en el VLT servirá para el futuro ELT europeo?

R: Hemos hecho un esfuerzo muy grande por desarrollar la tecnología en el VLT. De ahí la primera generación de sistemas de óptica adaptativa "NACO", "SINFONI", etc., un tipo de instrumentos que se dedicaron al infrarrojo cercano (NIR). A continuación, llevamos al telescopio el sistema de Óptica Adaptativa con estrellas guía láser, que nos permite tener mucha mejor cobertura del cielo y un mayor rendimiento del telescopio. Ahora estamos probando con el VLT en el visible con las estrellas guía multi-láser en su secundario, que es exactamente la configuración que necesitamos para el ELT europeo. El VLT realmente está ayudando a desarrollar la tecnología para este telescopio gigante.

P: ¿Cuáles son las deficiencias de los sistemas de Óptica Adaptativa?

R: Hasta ahora, se trataba principalmente de tecnología, porque había ideas, pero debíamos desarrollar diferentes tecnologías de óptica adaptativa, como los láseres, los grandes espejos deformables, la computación rápida en tiempo real, el sensor del frente de onda, los detectores con bajo ruido y lo suficientemente rápidos... Éstas son las tecnologías que hemos desarrollado para el VLT y que estamos continuando para el ELT.

Hay varios problemas que tenemos que afrentar al diseñar sistemas de Óptica Adaptativa. Uno de los principales es asegurarse de que su presupuesto de errores -los diferentes sitios donde cometemos errores- está bajo control. La segunda cuestión, que será muy específica para el ELT, es la interacción entre el sistema de Óptica Adaptativa y el telescopio. El control del frente de onda del telescopio junto con su Óptica Adaptativa y que funcionan bien juntos sin demasiada sobrecarga, de modo que cuando se apunte a una nueva estrella que no tarde media hora en sintonizar el sistema- debe ser automático. Éste será un reto para el ELT.

P: Tras los sistemas de Óptica Adaptativa, ¿cuáles serán los próximos pasos tecnológicos en los futuros telescopios?

R: Será alcanzar el alto contraste necesario para la búsqueda de exoplanetas, lograr un buen rendimiento con Óptica Adaptativa y el telescopio, con coronografía... Hay ideas sobre espectroscopía multi-objeto para observar galaxias muy lejanas, cerca del origen del Universo. Para este tipo de instrumentos, que son muy complejos, será el próximo desafío.

P: ¿Hasta qué punto son necesarias reuniones como AO4ELT5 y la colaboración entre ingenieros y astrónomos para el desarrollo de Óptica Adaptativa?

R: Es crucial porque realmente necesitamos entender cuál es la necesidad de los astrónomos. Esta interacción continua entre ambos, donde se puede ajustar el diseño del sistema a la meta científica real de los astrónomos, es muy importante. De lo contrario, los ingenieros desarrollarán una bonita máquina, pero no cumplirá satisfactoriamente las necesidades de los astrónomos. Por esa razón, estas reuniones son muy importantes para tener esta interacción, para mostrar lo que se necesita y lo que se quiere. Tenemos que trabajar juntos en la fase de definición, pero también en la fase de commissioning o puesta en operación -cuando esté muy cerca de la instalación en el telescopio-, porque la forma en que el sistema se utiliza o calibra depende totalmente de la ciencia que se desea hacer. En medio del proceso podemos tener alguna colaboración, pero no es tan crucial.

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