LUZ VERDE

2003/04/09 Kortabarria Olabarria, Beñardo - Elhuyar Zientzia

• Astronomia

Aínda que o proxecto ALMA chámase radiotelescopio, non se trata dun sistema formado por 64 radiotelescopios. Cada un deles terá un diámetro de 12 metros e serán capaces de traballar xuntos. Trátase dun proxecto impulsado polos países europeos, Estados Unidos e Canadá que integran a ESO.

64 antenas situaranse no deserto chileno de Atacama, na paraxe coñecida como Chajnantor. Traballarán xuntos como un só telescopio, aínda que cada un recibirá a súa propia información. Recibirán información sobre as lonxitudes de onda milimétricas e por baixo do milímetro do espectro. Esta radiación atravesa a fronteira entre os infravermellos e as ondas e é una das claves paira comprender a formación de planetas e estrelas. Á súa vez, paira comprender a formación das primeiras galaxias, cúmulos galácticos e moléculas orgánicas é necesario dispor da información de devanditas lonxitudes de onda.

Debido a que o vapor é capaz de absorber as ondas milimétricas e as inferiores ao milímetro, o sistema ALMA situarase nunha zona máis seca de 5.000 metros. Deste xeito, buscouse que as interferencias de vapor sexan as mínimas posibles.

Será o radiotelescopio máis poderoso do mundo.

Espérase que abran novas oportunidades paira os astrofísicos Por exemplo, creen que se conseguirá saber como eran as primeiras galaxias do universo. E é que a capacidade dos 64 radiotelescopios é enorme, moito maior que a actual.

Parece que un prototipo estará en marcha paira o próximo ano. No caso de que non se produzan atrasos, o sistema ALMA estará completo paira o ano 2007 e por tanto estará en condicións de iniciar as probas. Se se cumpren os prazos, ALMA comezará a traballar de cheo en 2011. Mentres tanto, o conxunto de telescopios VLT será o máis grande e poderoso do mundo.

VLT o máis poderoso até agora

Os traballos xa están en marcha e paira o próximo ano porase en marcha un prototipo.

Very Large Telescope, ou VLT, da organización europea diso, é o representante máis destacado da nova xeración de telescopios. Está baseada en novos materiais e novos coñecementos tecnolóxicos e é extremadamente potente. VLT é o telescopio óptico máis grande e avanzado do mundo. Non é un telescopio, senón un grupo. Poden traballar individualmente ou xuntos. Traballando xuntos, o conxunto equivalería a un telescopio de 16 metros de diámetro.

Cada un dos espellos xigantes ten só 18 centímetros de grosor. Son flexibles, polo que requiren dun sistema de soporte guiado por computador. O núcleo principal de VLT está formado por catro telescopios de 8,2 metros de diámetro cada un. Cada telescopio consta de varios focos nos que se recolle, a través de diferentes instrumentos complementarios, a débil luz das lucernarias celestes. No entanto, a forma de traballar máis espectacular do sistema conseguirase cando a luz de todos os telescopios combínese de forma coherente. Entón, traballando todos os telescopios xuntos, VLT será un interferómetro xigante.

Existen tamén telescopios móbiles adicionais de 1,8 metros, montados sobre raíles. Mellora o rendemento do conxunto. Este modo de observación, coñecido como VLT interferométrico, proporcionará imaxes máis nítidas que as actuais. Imaxínache que se houbese un astronauta na lúa, VLT veríao.

Pero se esta enorme capacidade vai dar bos resultados é necesario solucionar un problema básico. A medida que a luz dunha estrela atravesa a atmosfera terrestre, recibe a influencia da turbulencia atmosférica. Por iso, aos nosos ollos, a luz das estrelas parpadea. Tamén no plano do foco do telescopio a imaxe da estrela móvese, o que degrada notablemente a calidade da imaxe da estrela resultante tras unha exposición prolongada.

Pero este problema ten solución. ISO e algúns centros de investigación franceses, traballando xuntos, prepararon una nova ferramenta, una nova técnica, paira corrixir en tempo real a distorsión da luz.

A área do útil é un espello flexible. Intercalado no percorrido da luz, antes do detector. A súa forma pode cambiar moi rapidamente, polo que a luz reséntese continuamente e corrixe a distorsión provocada pola turbulencia atmosférica. En consecuencia, a imaxe da estrela vese moito máis clara, xa que o movemento que había antes desaparece. O telescopio traballa coma se estivese no espazo, é dicir, sen distorsiones atmosféricas.

Os principais espellos do VLT son monolíticos, feitos cunha soa peza. Nunca antes do VLT fíxose un espello tan grande. Paira iso, a empresa alemá de Mainz Schott desenvolveu una nova técnica de fabricación.

A base dos telescopios é moi sólida.

Partiron do molde paira facer un espello xigante. O molde foi pintado con 45 toneladas de vidro fundido a 1.400 graos Celsius. Ao facer virar o molde na primeira fase de arrefriado, o vidro adopta una forma lixeiramente cóncava. Nos seguintes pasos da produción, o vidro converteuse en Cerodur, a cerámica de vidro, cuxo coeficiente de expansión térmica é cero, o que é moi importante paira asegurar a calidade óptica de VLT.

Cada paso do procedemento requiría un rigoroso control de calidade. Os discos xigantes do espello foron puídos pola empresa francesa REOSC. Mediante interferómetros comprobouse a precisión da superficie do espello.

En 1995, tras dous anos en REOSC, os enxeñeiros diso empezaron a realizar probas detalladas de control do primeiro dos catro espellos principais. As medidas coidadosamente realizadas demostraron que a superficie óptica era a adecuada e que o erro era de 5 milímetros cen mil. Isto significa que nunha superficie de 165 quilómetros de diámetro, como na distancia entre Tudela e Baiona, só habería un milímetro de erro. Paira facer un espello necesítanse case catro anos.

A capacidade dos novos telescopios será enorme.

A precisión do resto de compoñentes tamén é a este nivel: a estrutura na que se atopa o espello é una combinación de sistemas electromecánicos, hidráulicos e electrónicos e ferramentas de telescopio. A estrutura mecánica principal tamén é espectacular, pesa 430 toneladas

Toda a estrutura apóiase sobre una fina capa de aceite flotando. Os motores e demais mecanismos de accionamiento son tamén de gran precisión, movendo o telescopio con gran precisión. Construír un telescopio VLT paira enxeñeiros foi un gran reto. Tiveron que combinar con precisión estruturas grandes e pesadas. A montaxe contou coa participación de numerosas empresas de alto nivel de toda Europa.

Paira comprobar o cumprimento das especificaciones técnicas e o seu correcto funcionamento, o primeiro telescopio xigante foi sometido a probas antes de ser trasladado á súa localización real na fábrica de Ansaldo de Milán, o observatorio VLT de Chile.

Deserto claro

Moitos científicos e enxeñeiros de alto nivel europeos traballan paira prover VLT.

No deserto de Atacama o clima é moi especial. Aparentemente non é un lugar moi agradable, pero é un dos lugares máis apropiados paira colocar un observatorio astronómico. No oeste, na costa chilena, a corrente fría de Humboldt circula; no leste, a inmensa cadea montañosa Andes. Ambos crean una especie de barreira que impide o paso das nubes. En consecuencia, o territorio entre ambos é extremadamente seco, cun ceo despexado 350 días ao ano.

Se viaxamos en avión pola costa do Pacífico, a vista aérea mostra claramente a diferenza entre a costa húmida e o deserto. Especialistas diso analizaron durante dez anos a comarca en busca do mellor lugar paira situar VLT. Finalmente, ISO elixiu un monte de 2.664 metros: Cerro Paranal. Atópase a 12 quilómetros do Pacífico e a uns 130 quilómetros ao sur da cidade de Antofagasta.

Paira empezar, quitáronse 350.000 metros cúbicos de pedras da cima do monte e tivéronse que comer 28 metros á altura do monte paira construír una gran plataforma paira colocar telescopios. Traballadores e especialistas de diversas profesións traballaron intensamente durante varios anos antes de que os científicos, por primeira vez, puxesen o novo supertelcopio ao ceo.

En decembro de 1997 achegouse un barco ao porto de Antofagasta. No seu interior había un espello de 8,2 metros, o primeiro paira VLT. Aos poucos saíron do barco e colocárono nun vehículo especial. A partir de entón tivo que realizar unha longa viaxe por un camiño de po antes de chegar ao Cerro Paranal.

A viaxe comezou á mañá seguinte. O convoi con espello movíase a 6 quilómetros por hora. No camiño abrupto tiveron que reducir a velocidade a 3 quilómetros por hora. Tardou tres días en chegar á súa localización.

Medindo e mirando con detalle comprobaron que o valioso e fráxil espello chegou en bo estado. Catro meses despois, en abril de 1998, no edificio de mantemento de espellos, montaron o espello na súa estrutura básica. A base do espello era a obra mestra da tecnoloxía: un sofisticado sistema de soportes activos controlados por computador. Só pesaba 10 toneladas e, ademais de manter os accesorios, soportaba as 22 toneladas do espello principal para que a súa forma fóra sempre perfecta. Tras colocar o espello e a súa base no telescopio, tiveron que aliñar o sistema óptico.

Utillaje VLT

Estas ferramentas son moi complexas. Cada una delas consta de máis de 20.000 pezas. A VLT está equipada con multitude de ferramentas. O primeiro do catro grandes telescopios comezou a traballar con dúas ferramentas: Force e Isaac son os verdadeiros responsables do traballo de VLT. Ambas as ferramentas inclúen cámaras complexas e espectrógrafas paira analizar o universo próximo e afastado máis aló das fronteiras actuais. Analizan as lonxitudes de onda visibles e as ondas infravermellas.

O VLT tivo que superar probas moi esixentes paira poder iniciar en 1998 traballos científicos regulares. Pero aínda que aínda estaba en fase de proba, co novo telescopio os astrónomos conseguiron moitas imaxes espectaculares. Nas observacións realizadas coa cámara Force púidose ver a galaxia espiral NGC 1232: Ten un diámetro de 200.000 anos luz, o dobre que a nosa galaxia, a Vía Láctea. Está a 100 millóns de anos luz de nós. A pesar da enorme distancia, a excelente calidade óptica de VLT e Force permitiu ver moitos detalles.

A preciosa galaxia espiral NGC 1288 descubriuse tamén con VLT. Formes atópase no conxunto austral de estrelas, a 300 millóns de anos luz de nós.

Máis preto da terra, a 1.200 anos-luz, outra imaxe tomada coa cámara Force mostrou os detalles da nebulosa Tambell. A néboa estrela Tambel está formada por un gas arrarificado. O gas foi expulsado da estrela central, que se atopa nos últimos pasos da súa evolución. A forte radiación ultravioleta da estrela quenta os átomos do gas e faios brillar con cores espectaculares.

Desde os recunchos afastados do espazo, o límite do universo que podemos ver, até os lugares ocultos nos que as estrelas e os planetas da nosa galaxia están a emerxer, VLT ofrece aos científicos novas perspectivas.

Sempre quixo saber que hai máis aló do horizonte. VLT axudará a saír das tebras e a mirar ao descoñecido. Estamos ás portas dunha nova era de descubrimento.

Publicado no apartado D2 de Deia.