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Observatorio del Teide

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GREGOR
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DESCRIPCIÓN GENERAL
Imagen del GREGOR

GREGOR es un nuevo telescopio solar con una apertura de 1,5 m que se está instalando actualmente en el Observatorio del Teide en Tenerife. Este proyecto lo desarrolla predominantemente el Consorcio Alemán compuesto por el Instituto Kiepenheuer para Física Solar, el Instituto Astrofísico de Potsdam, el Observatorio de la Universidad de Gotinga y otros socios nacionales e internacionales. GREGOR está diseñado para medir con alta precisión el campo magnético y el movimiento del gas en la fotosfera y cromosfera solares, resolviendo detalles de 70 km sobre la superficie del Sol, y para hacer espectroscopía estelar de alta resolución.

HISTORIA

La Comunidad Alemana solar operaba en Tenerife con dos telescopios desde mediados de los ochenta, el Telescopio de la Torre a Vacío (VTT) de 70 cm de apertura, y el Telescopio Gregory-coudé (GCT) de 45 cm que fue trasladado desde el Observatorio de la Universidad de Gotinga en Locarno. El tratamiento adecuado de las nuevas cuestiones científícas en Física Solar requiere inevitablemente de telescopios de gran apertura y resolución. En consecuencia, se tomó la decisión de reemplazar el viejo GCT por un telescopio moderno, pero empleando la infraestructura y excelente emplazamiento del anterior. Se adoptó para el diseño el concepto de telescopio abierto al aire libre solamente protegido de noche mediante una cúpula retráctil, permitiendo así la libre circulación de aire por toda la estructura del telescopio. Esta decisión responde al hecho de que la estructura y tamaño de la ventana de entrada de un telescopio a vacío con las dimensiones del GREGOR hubiesen resultado prohibitivamente pesadas. El viejo GCT y su cúpula fueron desmontados en mayo de 2002, y la reforma de la parte superior de la torre comenzó a continuación. En junio de 2004 se ensambló la nueva cúpula y en septiembre del mismo año se instaló la estructura del nuevo telescopio. Se planea tener integrado el espejo principal en 2005 para comenzar con las primeras observaciones en 2006.

INSTRUMENTOS

Óptica Adaptativa. Las principales componentes del sistema de Óptica Adaptativa (AO) son un espejo de tip-tilt (corrector de desplazamientos), dos espejos deformables "bimorfos" de 68 actuadores cada uno y un sensor de frente de onda (WFS) Shack-Hartmann with 78 sub-aperturas. Con esta configuración se consigue el limite de difracción (0,08 segundos de arco a 500 nm) cuando el "seeing" (la calidad de imagen) es mejor que 0,65 segundos de arco. La anchura de banda del sistema es de aproximadamente 100 Hz.

Instrumentos post-foco. La primera generación de instrumentación post-foco consistirá en un espectrógrafo de larga rendija y un espectrómetro bidimensional. Este último es una mejora del "Espectrómetro de Gotinga", con dos interferómetros Fabry-Perot en haz paralelo. Su resolución espectral será < 5 pm y su campo de visión de 50 segundos de arco aproximadamente. Cubrirá un rango espectral comprendido entre 530 y 870 nm. El espectrógrafo de larga rendija se utilizará primeramente en el rango infrarrojo y después se extenderá al dominio del visible. Ambos espectrómetros se podrán utilizar como polarímetros para medir el vector de Stokes.

En la sala principal de observación hay también espacio para instrumentación adicional post-foco. En la habitación del espectrógrafo, debajo de la sala principal de observación, se incorporará un espectrógrafo estelar de alta resolución.

DATOS TÉCNICOS

La configuración óptica del telescopio es la de un Gregory-Coudé con tres espejos curvados, incluyendo un primario de estructura ligera con f/1,75 y 1,5 m de apertura. Un diafragma de campo emplazado en el foco primario delimita un campo de visión de 300 segundos de arco. Cerca del plano focal secundario, antes de la primera reflexión oblicua, se ha situado un equipo óptico para polarimetría. Por otro lado, cerca del foco terciario se ha dispuesto un de-rotador de imagen y un sistema de óptica adaptativa que proporciona imágenes estabilizadas en varios instrumentos científicos. La longitud focal efectiva del telescopio es de 60 m y el plano focal final se puede transferir a dos laboratorios.

El diseño abierto del telecopio con cúpula retráctil permite evitar el "seeing" interno. Está previsto un buen comportamiento del sistema incluso en condiciones de fuerte viento. La estructura del telescopio se soporta en una montura Alt-Azimutal que permite una precisión en el apuntado de 0,25 segundos de arco.

Los tres primeros espejos se han fabricado con "Tecnología de materiales ligeros", como es la basada en carbón reforzado con carburo de silicio (Cesic), lo que da para el primario, de 1,5 de diámetro, un peso de solo 170 Kg. Además, el material Cesic tiene alta conductividad térmica (50 veces mayor que la del Zerodur), lo que resulta en una distribución de temperatura muy homogénea en todo el espejo y permite refrigeración trasera por aire mientras el telescopio está apuntando hacia el Sol. La refrigeración es necesaria para contrarrestar la energía absorbida por la superficie del espejo.

RESULTADOS RELEVANTES

La actividad magnética juega un papel dominante en, virtualmente, todos los procesos de la atmósfera solar. Es la responsable del balance de energía en la atmósfera más externa, da origen al ciclo de actividad y consecuente variabilidad de la luminosidad solar, y produce la mayoría de los, a veces espectaculares, fenómenos como las manchas solares, protuberancias, fulguraciones y eyecciones de masa coronal. Estudios teóricos y simulaciones numéricas sugieren que una buena parte de la interacción entre el plasma solar y el campo magnético sucede a escalas espaciales muy pequeñas de unos 70 km sobre el Sol, lo que corresponde a un ángulo de observación desde la Tierra de 0,1 segundos de arco. Por consiguiente, es importante disponer de un telescopio suficientemente grande como para que pueda apreciar tan pequeños detalles. Además, se necesita una gran apertura para conseguir la precisión fotométrica y sensibilidad necesarias como para llegar a comprender cuantitativamente el campo magnético solar.

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