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Infrared instrumentation

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HIRES

(High Resolution Spectrograph) es un instrumento en estudio para el próximo Telescopio Extremadamente Grande (ELT) de ESO. Es un espectrógrafo de alta resolución extremadamente estable alimentado por haz de fibras, que cubre el rango visible e infrarrojo cercano.

Web del Proyecto

Descripción

El contrato para comenzar los estudios de diseño de HIRES fue firmado el 22 de marzo de 2016 por ESO. El consorcio HIRES está dirigido por el Instituto Nacional Italiano de Astrofísica (INAF) y está compuesto por más de 30 instituciones. HIRES está actualmente completando la etapa inicial del proyecto conocida como Fase A.

El instrumento propuesto HIRES combina una alta resolución y un amplio rango espectral con el área de superficie masiva del ELT para producir datos con muy poco ruido o señal excesiva. Esto permitirá a HIRES estudiar objetos astronómicos muy débiles que requieren observaciones altamente sensibles.

Sus objetivos son:

  • El estudio de las atmósferas de exoplanetas observadas en espectros de trasmisión
  • La variación de las constantes físicas fundamentales a lo largo de la evolución del universo
  • La detección de exoplanetas a partir de la luz que reflejan de sus estrellas y
  • El test de Sandage, que consiste en medir de manera directa la expansión del universo a partir de medidas de cambios en los desplazamientos al rojo de galaxias durante varias décadas.

En esta primera fase: Fase A del brazo visible, el IAC tiene responsabilidad en: Liderar el equipo que diseñará y suministrará el Fiber Link, diseñar el Banco Óptico y diseñar las Monturas Ópticas.

Co-Investigador Principal por parte del IAC.: J. González.

Gestor por el IAC.: M. Amate.

Consorcio

Participación IAC (Paquetes de trabajo)

El IAC como miembro del consorcio HIRES colabora con el diseño y suministro del enlace de fibras (Fibre Link) y con el diseño opto-mecánico: banco óptico y monturas de las ópticas.

Fibre Link: Se ha avanzado en la descripción de los haces de fibras necesarios para cada modo de observación (12 modos). Se han establecido las interfaces con el resto de subsistemas (Front-End, unidad de calibración, polarímetro y espectrógrafos). Se ha estudiado más de una solución óptica para el doble “scrambler” (usadas anteriormente en otros proyectos). También se ha definido la longitud de las fibras y la ubicación física de los subsistemas del FL. El diseño de los cables y de la rendija se basa en el trabajo desarrollado por la Universidad de Durham en otros proyectos similares. Todo este trabajo se presentó y superó la revisión de la fase A. (Responsable: A. Fragoso).

Opto-mecánica: Paquete de trabajo focalizado en el brazo visible del instrumento, específicamente en la estructura del banco óptico del mismo, y en las monturas opto-mecánicas que sustentan la óptica.

Con respecto a las monturas opto-mecánicas, se ha partido del “layout” óptico y se ha generado el diseño de las mismas, basándose en el concepto aplicado exitosamente en ESPRESSO. Se trata de 6 tipos de monturas diferentes para las cuales se ha establecido el concepto de sujeción, montaje y alineado para la revisión de fase A.

En cuanto a la estructura del banco óptico, se ha seleccionado una opción de ultra-alta estabilidad a largo plazo y conformación mediante chapas de 50 y 20 milímetros, unidas empleando soldadura por haz de electrones (EBW). Para garantizar la solución se han realizado cálculos mediante elementos finitos de los siguientes tipos: estructural estático (bajo peso propio y con las masas de la óptica), de frecuencias y de manipulación. Adicionalmente se ha presentado un “trade-off” de materiales, y una propuesta avanzada de procedimiento de fabricación. La documentación de los diseños se presentó y superó la revisión de la fase A. (Responsable: F. Tenegi).

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