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Observatorio del Teide

Telescopios

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STARE
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DESCRIPCIÓN GENERAL
Imagen del STARE

El telescopio STARE (Astrofísica estelar e investigación de exoplanetas, por sus siglas en inglés) tiene un diseño Schmidt de campo plano, con una apertura de 102 mm y una longitud focal efectiva de 296 mm, dando una relación focal de 2,9. El instrumento dispone de un sistema de tres filtros intercambiables manualmente, seleccionados para que se parezcan a los filtros estándares Johnson B, V y R. Debido a la baja sensibilidad del CCD a las longitudes de ondas azules, los resultados de los filtros B y V se desplazaron hacia el rojo. Por lo tanto, la calibración absoluta fotométrica requiere un cuidado especial. Sin embargo, para obtener los propósitos que se persiguen, es suficiente con obtener una serie temporal en el filtro R y tomar una imagen por campo de las estrellas en B y V (generalmente en una noche clara, fotométrica y sin luna, con un campo cerca del zenith) para corregir de la extinción de la dependencia del color. El análisis diferencial de imágenes corrige esta extinción de color. El interés del proyecto se encuentra en las magnitudes relativas de las estrellas obtenidas con el filtro R, por lo que estos defectos en las calibraciones absolutas resultan de poca importancia.

HISTORIA

El telescopio fue desarrollado en primer lugar en los Estados Unidos a finales de la década de los 90, donde se instaló durante algún tiempo en el High Altitude Observatory (HAO) en Boulder (Colorado). En esta época se utilizó para detectar el tránsito del planeta que orbita la estrella HD209458, el primer tránsito observado. En julio del año 2001, se instaló definitivamente en el Observatorio del Teide, donde ha operado casi permanentemente desde entonces.

RESULTADOS RELEVANTES

El resultado científico más importante fue el descubrimiento en el año 2004 del tránsito del planeta extrasolar TrES-1, orbitando alrededor de una estrella K2V en la constelación de Lyra. Este es el primer transito de un planeta alrededor de una estrella relativamente brillante descubierto con esta técnica. Las observaciones de seguimiento han permitido determinar la masa y el radio de este planeta con gran precisión. STARE se ha utilizado también para el descubrimiento de sistemas binarios de baja masa y nuevas estrellas pulsantes, incluyendo algunos campos de estrellas que se observarán con el satélite COROT, dedicado a la astrosismología y a la detección de tránsitos de planetas, que será lanzado en junio de 2006. La cantidad y la calidad de los datos obtenidos en nueve campos extensos de estrellas ha permitido también crear un protocolo para detectar falsas alarmas en las investigaciones dedicadas a estudiar tránsitos de exoplanetas que será de mucha ayuda para proyectos similares y futuras misiones espaciales.

DATOS TÉCNICOS

El detector CCD es un aparato Loral de 2K x 2K iluminado frontalmente e instalado en una cámara fabricada por Pixel Vision, Inc. Los píxeles son de 15-micras de ancho. Se enfría hasta los 235K con un refrigerador termoeléctrico de 3 niveles. El tiempo de lectura es de 13s a una velocidad de 400kHz, con un ruido de lectura de 10 electrones y una ganancia de 6,4 ADU.

Todas las componentes del telescopio antes mencionadas están adheridas a un telescopio comercial Meade LX-200 de montura de horquilla. Este tipo de montura permite observar el campo continuamente desde el crepúsculo hasta el amanecer. Pero no es lo suficientemente preciso como para mantener toda la noche las mismas estrellas dentro de los mismos 1 ó 2 píxeles. Para llevar a cabo esto, el telescopio tiene adosado un reflector Maksutov de 90 mm, equipado con un autoguiador Santa Barbara Instrument Group ST-4. Este sistema toma imágenes de estrellas brillantes cada 2s y corrige el movimiento de la montura para guiarlo sobre la estrella. Existen torsiones entre el telescopio principal y el sistema de guiado durante la noche que hay que compensar. Para lograr esto, cada imagen científica tomada por la CCD se compara con una sub-imagen del campo, y si es necesario se hacen correcciones de la posición de la estrella en la cámara ST-4. Estas correcciones se hacen con la misma frecuencia con la que llegan los datos científicos, lo cual sucede aproximadamente una vez cada dos minutos. Tanto el telescopio como su montura están dentro de una cúpula comercial de 3,2 m de diámetro, que se abre de forma manual y que está conectada al edificio de Cielo Nocturno mediante fibra óptica.
Los ordenadores y los equipos de almacenamiento de datos están dentro del edificio de Cielo Nocturno. Dos Pcs Pentium están unidos para operar todo el sistema: Butch y Sundance. Butch es responsable del control de la cúpula y de la montura, mientras que Sundance controla las adquisición de datos de la CCD. La comunicación entre Sundance y el CCD se realiza mediante una línea de serie de fibra óptica dual. Ambos ordenadores operan bajo Windows 98, y la interfaz de usuario consiste en distintos programas escritos en Visual C++. Esta interfaz llama a un script que está basado en "Orchestrate Scrpting Software" para el telescopio de control, y "AutomaDome" para la cúpula de control; ambos consisten en sofware Bisque.

Las operaciones de STARE no son totalmente autónomas, sino que dependen de un operador que decide cuándo arrancar el sistema si las condiciones para las observaciones son aceptables. Este operador tiene que quitar la cobertura del telescopio, abrir la cúpula manualmente y comenzar con las secuencias del control del telescopio. Este comando iniciará las observaciones a una hora específica una vez que el campo de muestra haya alcanzado la altitud deseada o cuando el cielo esté lo suficientemente oscuro. El telescopio realizará entonces todas las observaciones programadas de manera autónoma. Al final de la noche, o una vez que el campo de muestra esté muy bajo en el cielo, el telescopio se para solo en una posición segura (de manera que la luz del son no incida directamente sobre el telescopio), y espera a que el operador regrese. Éste cierra entonces la cúpula y realiza una copia de los datos. El operador también debe de revisar las condiciones meteorológicas y, si hay mal tiempo, ha de apagar los instrumentos. Estas tareas las realizan los operadores responsables de diversos instrumentos del Observatorio del Teide, evitando así la necesidad de emplear mano de obra dedicada específicamente para esta función.

FUTURO

Se planea que el telescopio siga operando en el OT por lo menos tres años más, continuando con las observaciones regulares de campos extensos buscando nuevos tránsitos de planetas extrasolares y otros resultados inesperados.

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