Ministerio de Economía y Competitividad Gobierno de Canarias Universidad de La Laguna CSIC Centro de Excelencia Severo Ochoa

Proyectos de desarrollo tecnológico

Telescopios

· Ver más proyectos de esta sección

EST (PRE-EST, GREST, SOLARNET, EST-DS).

El Telescopio Solar Europeo (EST) (http://www.est-east.eu ) es una iniciativa de la física solar europea en la que participan más de 30 instituciones de 16 países, bajo la coordinación del IAC, representando la mayor infraestructura de investigación europea proyectada en el campo de la física solar desde Tierra, con un coste de construcción aproximado de 200 millones de euros. Existe consenso unánime sobre la localización deseada para el EST: los Observatorios de Canarias. Los proyectos europeos EST_DS, SOLARNET, GREST y PRE-EST que el IAC lidera, junto con la reciente creación de la oficina del EST, contribuyen a hacer realidad éste telescopio.

El Telescopio Solar Europeo (EST) es una iniciativa de la física solar europea en la que participan más de 30 instituciones de 15 países comunitarios, bajo la coordinación del IAC, representando la mayor infraestructura de investigación europea proyectada en el campo de la física solar desde Tierra, con un coste de construcción aproximado de 200 millones de euros. Existe consenso unánime sobre la localización deseada para EST: Los Observatorios de Canarias.

Proyectos asociados

NombreURL web de proyecto
PRE-ESThttp://est-east.eu/est/index.php/pre-phase
GRESThttp://est-east.eu/grest
SOLARNEThttp://est-east.eu/solarnet
EST-DS Estudio de diseñohttp://est-east.eu/ds

Tal y como se recoge en ASTRONET, EST es una instalación prioritaria para el futuro de esta disciplina en Europa. Del mismo modo, se recoge también como una alta prioridad en la Estrategia de Especialización Inteligente para Canarias (RIS3, 2014-2020). Existe además un exhaustivo estudio sobre el impacto socio-económico asociado a su construcción y operación.

En estrecha relación con el proyecto de diseño y desarrollo de EST, este consorcio europeo ha colaborado estrechamente en la iniciativa integrada de infraestructuras denominada SOLARNET, un proyecto coordinado por el IAC y en el que han participado 30 entidades europeas de 15 países, más otras dos de Estados Unidos. SOLARNET ha permitido alcanzar una mayor coordinación e integración de la física solar europea, siendo considerado como muy exitoso en la reciente reunión de la Asociación Europea de Telescopios Solares, en la que se presentaron los principales resultados, habiendo concluido su actividad a finales de marzo de 2017. Igualmente relevante resulta el proyecto europeo de carácter tecnológico y estratégico “GREST-Getting Ready for EST”, con una duración de 3 años y un consorcio de 13 socios de 6 países europeos, incluyendo entre ellos a 3 empresas. El objeto principal de GREST, que finalizará en mayo de 2018, es impulsar el estado del arte de la tecnológica actual en relación con la futura instrumentación del EST.

Dada la inclusión de EST en la última actualización de la hoja de ruta ESFRI, que incluye el conjunto de instalaciones prioritarias a nivel europeo para la próxima década, este es el momento adecuado para iniciar al fase preparatoria y crear la Oficina del Proyecto. Con ella se pretende consolidar el diseño de todos los subsistemas que componen el telescopio y estar preparados adecuadamente para la fase de construcción. Asimismo, con la priorización alcanzada, el proyecto está en disposición de consolidar en un futuro próximo las contribuciones financieras por parte de los socios. El Gobierno español ya ha expresado, a través de la Secretaría de Estado de Investigación, Desarrollo e Innovación, su decidido apoyo y su compromiso de que España contribuya decididamente a la construcción del EST.

De cara a mantener el liderazgo científico y tecnológico, así como el merecido retorno industrial y económico, garantizando también la necesaria continuidad de este gran proyecto, se solicita por parte de nuestras autoridades regionales la aportación de 4.540.000 € en el periodo 2017-2021 para la creación de la oficina del proyecto de EST. Con este presupuesto se formará el grupo de trabajo que profundizará y consolidará el diseño del telescopio y definirá el plan adecuado para la fase de construcción.

EST representa una inversión de unos 200 millones de euros para su construcción (6 años), así como unos 10 millones de euros anuales para su operación, por espacio de unos 30 años.

El análisis pormenorizado de los datos disponibles actualmente ha permitido estimar unos retornos económicos para Canarias, relacionados con este proyecto, de unos 54 millones de euros durante el periodo de construcción, y de unos 364 millones de euros durante los 30 años de operación (incluyendo el efecto inducido sobre la economía regional). En cuanto al efecto sobre el empleo, incluyendo de nuevo ese efecto inducido, se generarían unos 10.565 nuevos puestos de trabajo de un año de duración en Canarias (considerando tanto el periodo de construcción, 2021-2027, como el periodo de operación, unos 30 años). Estos puestos de trabajo serían equivalentes a 213 empleos a tiempo completo durante los seis años de construcción y a 309, también a tiempo completo, durante el periodo de 30 años de operación.

Representación artistica IACTecDurante la fase preparatoria los beneficios para las Islas Canarias serán variados. Por una parte, permitirá impulsar el desarrollo de IACTEC, espacio de cooperación tecnológica del IAC con el entorno productivo e innovador, con el que maximizar el retorno tecnológico e industrial y contribuir a la generación de un tejido empresarial en Canarias competitivo en alta tecnología. El grupo de ingenieros que abordarán el diseño de este telescopio de renombre mundial se integrarán de manera natural en él. Las colaboraciones internas que podrán establecer con otros grupos de ese centro tecnológico permitirán un intercambio fluido y eficiente de experiencia y conocimiento que serán de gran utilidad para proyectos de diferentes ramas. Por otra parte, este grupo abrirá contactos con las empresas tecnológicas europeas más avanzadas en diversas especialidades tecnológicas (mecánica, óptica, mecanismos avanzados, instrumentos, sistemas ópticos y electrónicos de control en tiempo real, etc.). El vínculo con estas empresas  quedará plasmado de manera más evidente en la fase de construcción, momento en el que todas ellas desplazarán personal cualificado a las islas, con la colaboración a diversos niveles de personal local, con el retorno consiguiente para las Canarias.

EST no sólo representa una gran infraestructura científica para la comunidad española de física solar, sino también un importante motor de desarrollo con el que impulsar la economía española, apostando por el crecimiento empresarial, a nivel nacional y autonómico, alrededor de actividades tecnológicas de alto valor añadido.

Ubicación

Observatorios de Canarias (OOCC)

La ubicación para esta actuación será los Observatorios de Canarias (Observatorio del Teide u Observatorio del Roque de los Muchachos), Provincia: Santa Cruz de Tenerife. La ubicación final entre ambas islas, Tenerife o La Palma, se decidirá a muy corto plazo.

Objetivos científicos y/o tecnológicos

Uno de los mayores retos científicos a los que se enfrenta hoy la física solar es  entender los procesos que generan y concentran la energía en la zona más baja de la fotosfera, donde se origina la luz visible del Sol que nos llega a la Tierra. Observar esta región de la atmósfera solar demanda tanto un elevado nivel científico como de instrumentación avanzada, y aunque los telescopios solares modernos tienen una mayor resolución espacial que sus predecesores, todavía no han alcanzado la suficiente –pocas decenas de kilómetros en la superficie solar– como para poder «ver» los procesos fundamentales que dan origen a estos fenómenos magnéticos.

A este respecto, la abertura del telescopio, determinante de su poder de resolución, es particularmente importante. Lo más crucial en la investigación heliofísica, junto con la resolución espacial, es la capacidad colectora de luz, y ambas consideraciones se han tenido muy en cuenta a la hora de diseñar  EST. En la fase de diseño conceptual (proyecto EST-DS), el proyecto identificó varias especificaciones, como que el diámetro del espejo primario será del orden de 4 metros, o que se incluirán tres tipos de instrumentos compuestos de varios canales para observar en diferentes longitudes de onda simultáneamente, todo ello con el objetivo de asegurar los requisitos científicos del telescopio, con la mayor y mejor resolución angular posibles y un excelente rendimiento polarimétrico. Al mismo tiempo, se definieron diversos aspectos clave para el telescopio como un todo. Estos incluyen la opto-mecánica, los imprescindibles mecanismos de refrigeración, la óptica adaptativa, la instrumentación y el control, mientras que a la vez se han analizado las diferentes alternativas que se usan en los telescopios solares más punteros de hoy en día para compararlas con todos los sistemas y subsistemas más relevantes de EST y así saber cuáles o qué combinación serían las óptimas para el gran telescopio solar europeo. Para poder conseguir sus objetivos, EST se especializará en una alta resolución espacial y temporal empleando diversos instrumentos que sean capaces de producir de una manera eficiente la información espectral bidimensional requerida para ello. Así, el telescopio podrá operar simultáneamente varios instrumentos en su plano focal, lo que permitirá a los investigadores estudiar tanto la conexión magnética entre el campo magnético solar a través de la atmósfera del Sol como la interacción de dicho campo magnético en el plasma en movimiento.

Estos trabajos se complementarán con otras infraestructuras en desarrollo como el nuevo Telescopio Solar Americano Daniel K. Inouye Solar Telescope (DKIST), también de 4 m de abertura, y que ya está en construcción desde finales de 2012 en la isla de Hawai), y redundarán en un mayor retorno científico para la comunidad investigadora global.

Imagen de una mancha solar en luz visible obtenido con el Telescopio Solar Sueco de 1m

Imagen de una mancha solar en luz visible obtenida con el Telescopio Solar Sueco de 1 m de abertura en el Observatorio del Roque de Los Muchachos. Cortesía Real Academia de Ciencias de Suecia.

Además, al estar situado casi diametralmente opuesto al telescopio de Hawai, EST y su contrapartida estadounidense podrán realizar campañas observacionales virtualmente sin interrupción de una calidad y resolución muy comparables. Esto es de importancia capital para investigar la emergencia y desaparición del campo magnético en la atmósfera del Sol, y con seguridad puede llevar a descubrimientos revolucionarios en este campo.

El Telescopio Solar Europeo supondrá un salto de gigante en términos de capacidad observacional, lo que permitirá afrontar nuevos y ambiciosos objetivos científicos. Como parte del trabajo del proyecto sobre el campo magnético solar,  EST podrá estudiar cómo este campo magnético facilita el transporte de energía entre la fotosfera y la cromosfera, de qué modo esta energía se deposita en esta capa  de la atmósfera del Sol, y tratará de responder a la pregunta de por qué la cromosfera es caliente. Dados estos importantes aspectos del proyecto,  EST se concentrará sobre todo en aquellos relacionados con la polarimetría solar a muy alta resolución espacial.

La trascendencia de este trabajo en términos de los objetivos globales de EST no es fácil de pasar por alto. Las escalas espaciales y temporales características de los procesos físicos en la atmósfera solar están a menudo determinadas por el omnipresente campo magnético, y son típicamente tan pequeñas que su estudio es muy complicado, sobre todo por la falta de fotones. Por ello, desarrollar un telescopio como este con una gran área colectora es crucial para s mejorar al comprensión de la física del plasma solar magnetizado. Además, existe una conexión planetaria y astrofísica a considerar, ya que el Sol ejerce una influencia directa en todos los planetas, y se pueden deducir muchos paralelismos entre los procesos que tienen lugar en la atmósfera solar y los que suceden en las magnetosferas planetarias, incluida la de la Tierra.

Nuestra estrella puede ser considerada de muchas maneras como una especie de laboratorio de física fundamental: es el único lugar donde la interacción del plasma y el campo magnético se puede estudiar en detalle, y su tremendo tamaño implica que los tiempos de difusión magnética son muy grandes, lo que permite seguir la evolución de esta interacción de un modo que es imposible de reproducir en un laboratorio.

Ello requiere un telescopio altamente sofisticado, y con un EST comprometido al límite del desarrollo científico y tecnológico, los investigadores saben que sus capacidades observacionales siempre se podrán mejorar, permitiendo a los físicos solares involucrarse en trabajos de frontera.

Y, por supuesto, todo este trabajo tiene aplicaciones prácticas muy reales. Dos ejemplos; primero, las llamaradas solares pueden acelerar el plasma a velocidades de muchos miles de kilómetros por segundo, y cuando este plasma colisiona con la magnetosfera de la Tierra no solo crea el hermoso espectáculo de las auroras polares, sino que puede dañar satélites, sobrecargar y colapsar las líneas eléctricas de alta tensión, e incrementar la exposición de los pasajeros de los aviones a una mayor radiación. Y dos, la pregunta de cómo los cambios a corto y medio plazo de la irradiancia solar afectan al clima de nuestro planeta es igualmente importante para la exactitud de las predicciones climáticas. Para prevenir esos efectos de las tormentas solares o estudiar los efectos del Sol en el clima, investigar en detalle los procesos solares como los que se pretenden observar con  EST es fundamental para todo ello.

PRE-EST

El EST es un proyecto revolucionario de dimensión europea para diseñar y construir un telescopio solar de clase 4 metros que será instalado en los Observatorios de Canarias. Este desarrollo está promovido por la Asociación Europea para Telescopios Solares (EAST), un consorcio de instituciones de investigación de 17 países europeos, cuyo objetivo es, entre otros, el desarrollo del telescopio para mantener a Europa a la cabeza de la investigación en física solar.

Web del proyecto

http://est-east.eu/est/images/imagenesweb/logos/est_preest_h2020.png

En abril de 2017 arrancó el proyecto europeo (H2020) para implementar la Fase Preparatoria del EST (PRE-EST), cuyo fin último es el de presentar al consorcio EST y a las agencias financiadoras, un plan detallado para implementar esta infraestructura.

Para alcanzar este objetivo, PRE-EST tiene un importante componente de trabajo técnico, a desarrollar principalmente en la Oficina de Proyecto del EST, pero además proporciona un excelente marco para promover la coordinación con los socios en aspectos estratégicos como la gobernanza, la futura figura legal y la financiación del EST. La convergencia nacional (científica y estrategia) de los miembros del consorcio es otro aspecto clave que se aborda en esta Fase Preparatoria.

La consideración del EST como proyecto estratégico para Europa y su inclusión en la hoja de ruta ESFRI en mayo de 2016, tuvo como consecuencia la posibilidad de obtención de fondos europeos específicos para apoyar infraestructuras de este tipo. La consecuente aprobación de PRE-EST, la obtención de fondos del Gobierno de Canarias para conformar la Oficina de Proyecto del EST, así como un mayor compromiso de los socios del consorcio, hacen que el Telescopio Solar Europeo esté en una situación idónea para afianzar los elementos necesarios para iniciar su fase de diseño detallado y construcción.

En los próximos años seremos testigos de la consolidación del diseño preliminar de todos los sistemas y subsistemas del EST hasta un nivel suficiente que permita comenzar su Fase de Construcción, demostrando el cumplimiento de los requerimientos científicos del telescopio.

Más información: www.est-east.eu

Gestora: Alejandra Martín Gálvez
IP: Manuel Collados Vera

GREST

grest-logo

El proyecto "GREST – Getting Ready for EST", englobado dentro del programa marco europeo H2020, es un proyecto concebido para llevar el Telescopio Solar Europeo al siguiente nivel de desarrollo, avanzando en actividades cruciales para mejorar el rendimiento de la instrumentación actual de vanguardia. Los aspectos legales, industriales y socio-económicos también se abordan, ya que son temas clave a resolver para posibilitar la construcción del EST.

Webs del proyectohttp://www.est-east.eu/grest y http://est-east.eu/est/index.php/grest

https://pbs.twimg.com/media/DWmHseGX4AEjVOo.jpg

 

Diseño de una unidad de campo integral (IFU) multirendija basada en cortes de imagen

Figura: Diseño de una unidad de campo integral (IFU) multirendija, basada en cortes de imagen.

Los desarrollos y las tareas estratégicas que GREST aborda pueden resumirse en los siguientes objetivos específicos:

  • Impulsar el avance técnico en los detectores de nueva generación, con el desarrollo de dos prototipos[AE1] , uno para imágenes de gran formato y otro para polarimetría de alta precisión. También se aborda la evaluación de una cámara de detección de frente de onda de gran formato.
  • Desarrollo de un prototipo de interferómetro Fabry-Perot [AE2] estabilizado por capacitancia para un control de alta calidad del paralelismo de las placas de etalón.
  • Explorar nuevas técnicas para espectropolarimetría solar 2D con unidades de campo integrales basadas en rebanadoras de imágenes (image slicers) de múltiples rendijas, y diseñando espectrógrafo alimentado por microlentes.
  • Desarrollo de moduladores de cristal líquido de gran formato, necesarios para los sensores de gran formato de los telescopios de gran apertura de nueva generación.
  • Evaluación del rendimiento de los espejos deformables necesarios para implementar la óptica adaptativa multiconjugada (MCAO) del EST, con el fin de mejorar el diseño y el rendimiento de este sistema.
  • Trabajo estratégico para avanzar en la definición de aspectos  financieros y legales relacionados con la futura construcción y operación de EST.
  • Trabajo divulgativo, incluyendo la organización de eventos, edición de material gráfico,  y la construcción de maquetas de exposición del telescopio.

Todos estos elementos aportarán una información clave al proyecto para avanzar hacia una propuesta definitiva para el diseño detallado, construcción, administración y operación de EST.

Gestores: Alberto Escobar, Alejandra Martín
IP: Manuel Collados Vera

Tecnólogo: Sebastián Jiménez

Ingeniero de sistemas: Txinto Vaz

Ingenieros participantes: Carlos Domínguez, Nauzet Vega, Miguel Esteves, Luz María Montoya, Sergio Velasco, Alba Eva Peláez, Roberto López.

SOLARNET

SOLARNET, proyecto ejecutado en el periodo 2013 - 2017, constituyó una red de integración de las principales infraestructuras de investigación europeas en el campo de la física solar de alta resolución, con el fin de promover su uso y desarrollo coordinado. SOLARNER incluyó a todas las instituciones de investigación, infraestructuras y repositorios de datos europeos pertinentes. La participación de empresas privadas europeas y de instituciones de investigación no europeas maximizó su impacto a escala mundial.

Webs del proyectohttp://www.est-east.eu/solarnety http://est-east.eu/est/index.php/solarnet

solarnet

Las actividades en red, el acceso a las infraestructuras (telescopios) de primera clase y las actividades conjuntas de investigación y desarrollo se llevaron a cabo en SOLARNET para mejorar, en cantidad y calidad, el servicio prestado por esta comunidad europea.

SOLARNET implicó a 32 socios de 16 países, de ellos 24 instituciones de investigación y 6 empresas privadas de la UE, y 2 instituciones de investigación de EE. UU.

También incluyó iniciativas instrumentales que permitieron avanzar el estado del arte de las técnicas de observación que necesitará el EST, como es el caso de la espectroscopía de campo integral o de la óptica adaptativa multiconjugada (MCAO), para los que se han construido prototipos y realizado importantes estudios. También se han llevado a cabo estudios estructurales y térmicos del telescopio.

Detalle del prototipo de l aIFU

Figura: Detalle del funcionamiento del prototipo de IFU basada en image slicer instalada en GREGOR

Los logros del Proyecto SOLARNET han sido de suma importancia para contribuir a la realización del Telescopio Solar Europeo (EST) de 4m.

Gestor: Alberto Escobar
IP y co-IP: Manuel Collados Vera, Héctor Socas Navarro

Ingeniero de sistemas: Christine Grivel

Ingenieros participantes: Nauzet Vega, Miguel Estévez, Luz María Montoya,  Iciar Montilla, Ariadna Calcines, José Marco de la Rosa, Carlos Domínguez, Txinto Vaz, Jorge Sánchez Capuchino, Roberto López, Esperanza Páez, Ezequiel Barrios, Luis Fernando Rodríguez.

EST-DS (Estudio de diseño del EST)

El ESTDesign Studyes un proyecto financiado por el 7ºmo.Programa Marco de la Comisión Europea e involucró a 29 socios y a9 instituciones colaboradoras de 15 países diferentes. EL EST-DS fuepromovido por la “Asociación Europea para Telescopios Solares” (EAST), un consorcio cuyo objetivo es, entre otros, el desarrollo del EST para mantener a Europa en la punta de la investigación en físicasolar.

Webs del proyectohttp://www.est-east.eu/ds y http://www.otri.iac.es/est/

EST LogoEl EST será un telescopio solar de clase 4 metros, emplazado en los observatorios de las Islas Canarias. El objetivo del proyecto consistió enla elaboración de un estudio de diseño para el desarrollo del futuro gran telescopio solar europeo.

El resultado del estudio es undiseño conceptual que demuestrala viabilidad científica, técnica y económica del telescopio y su instrumentación. El diseño tuvocomo propósito la optimización del telescopio para el estudio del acoplamiento magnético entre la fotosfera y la cromosfera solar, para lo cual fuenecesario analizar en detalle las propiedades térmicas, dinámicas y magnéticas del plasma a diferentes alturas. Esto implicala necesidad de desarrollar, simultáneamente al diseño del telescopio, una instrumentación capaz de obtener imágenes en varias longitudes de onda, espectroscopía y espectropolarimetría.

Concepto

Figura: Diseño preliminar del EST.

Una de las características principales de la instrumentación del EST es el elevado número de canales en el visible y en elinfrarrojo que deberán observar simultáneamente, optimizando la eficiencia en el flujo de fotones y teniendo en cuenta las capacidades de diagnóstico relativas a otros telescopios solares, existentes y futuros, terrestres y espaciales. Con este fin, los instrumentos del EST tendrán que estar dotados de alta resolución espacial ytemporal, para ser capaces de generar espectros bidimensionales.

Entre las 29 instituciones socias y las 9 colaboradoras (14 institutos científicos y 15 empresas de campos tecnológicos afines) se cubrióla experiencia necesaria en los campos técnicos y científicos requeridos para realizar este estudio. El IAC fue la institución coordinadora del proyecto.

Shabar

Figura: Instrumento SHABAR de caracterización del cielo, instalado en el OT.

Para organizar la definición del proyecto las tareas se dividieron en 11 paquetes de trabajo(Work Package: WP), cada uno de los cualesfueliderado por un responsable perteneciente a alguna de las instituciones participantes. Además de la coordinación y gestión del conjunto del proyecto, el IAC fue también responsable de los requisitos científicos, de la instrumentación, la caracterización de sitio y de la viabilidad financiera y el impacto socioeconómico del EST. Otros sub-paquetes de trabajo en los que el IAC colaborócon dedicación de recursos fueron los relacionados con elespejo secundario, los detectores, la reconstrucción del frente de onda y el edificio del telescopio.

Gestora: Angeles Pérez de Taoro

IP: Manuel Collados Vera

Co-IP: Héctor Socas Navarro

Ingenieros participantes: Ariadna Calcines, José Javier Díaz, Félix Gracia, Christine Grivel, Elvio Hernández, Roberto López, Yolanda Martín, Iciar Montilla, Esperanza Páez, Jose Peñate, Luis Fernando Rodríguez, José Marco de la Rosa, Jorge Sánchez-Capuchino.

Utilizamos cookies propias y de terceros para recoger información estadística y mejorar nuestra web y servicios. Si continúa navegando, acepta su instalación y uso.
Puede cambiar la configuración de su navegador para no aceptar su instalación u obtener más información en nuestra política de cookies.

Aceptar