Grantecan, telescopi gegant canari

1999/02/01 Kortabarria Olabarria, Beñardo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Patenteak/Asmakizunak

Any 2002. Per a llavors començarà a treballar el telescopi gegant de les Illes Canàries, conegut com Grantecan. Per grandària serà la tercera del món, ja que a Hawaii hi ha altres dos més grans, mentre que quant a les aportacions que pot fer a la ciència, s'espera que sigui igual. Quan comença a treballar haurà de trobar planetes que estan fora de la nostra galàxia, buscar planetes com la Terra, mostrar estrelles emergents, investigar sobre forats negres i identificar altres possibles galàxies. Nombroses empreses del món estan treballant en aquest projecte de dimensió internacional i origen canari, entre elles una guipuscoana: Centre tecnològic Tekniker d'Eibar.

Observatori Roque dels Nois

El projecte del telescopi Grantecan ha estat creat per iniciativa de l'Institut d'Astrofísica de Canàries, un telescopi amb un mirall principal de 10 metres de diàmetre format per 36 miralls petits en forma d'hexàgon. No obstant això, quan el telescopi es posa a treballar, 36 miralls es mouran com un, seguint el model dissenyat per l'investigador estatunidenc Jerry Nelson. Malgrat ser gran, Grantecan no sentirà solitud. De fet, el telescopi gegant se situarà en el Roque dels Nois de Canàries, un lloc que ja compta amb tota mena de telescopis. Segons els experts, Roque dels Nois és el millor observatori de l'Hemisferi Nord. Gràcies a les magnífiques condicions d'ubicació, a les tecnologies més modernes que s'utilitzaran en el nou projecte, i al seu gegantesc gegantesc, Grantecan s'endinsa en el podi dels telescopis del món.

Tenint en compte les seves característiques i la seva ubicació, Grantecan podrà superar una de les molèsties més freqüents dels telescopis actualment existents en la Terra: les pertorbacions atmosfèriques.

Per tant, Grantecan podrà oferir imatges de gran qualitat. Una dada tècnica és que la degradació de les imatges, a mitjana altura, per efecte de la cúpula, de la calor del mirall principal i de l'utillatge òptic, no serà superior a 0,18 segons d'arc ample. Un altre dels reptes del nou telescopi és aconseguir la màxima eficiència operacional.

Amb el telescopi es pretén utilitzar el sistema d'observació de serveis flexibles, per la qual cosa s'ha optat per col·locar un únic mirall secundari i diverses estacions focals, tot això controlat per les tecnologies més avançades, per a reduir al mínim el nombre d'equips. El projecte compta amb un pressupost de 12.750 milions de pessetes (503 milions de lliures), comptant amb tot l'equipament, la gestió del projecte i el 10% per a imprevistos.

Edifici per a Grantecan

Per a albergar el telescopi, l'edifici serà recollit en el Roque dels Nois. La característica més destacable de l'edifici és la cúpula, una estructura mòbil que albergarà el telescopi, l'instrumental científic i els útils necessaris per al manteniment. La cúpula es col·locarà sobre una base cilíndrica fixa, envoltant la columna del telescopi. Aquesta estructura constitueix la base de l'edifici que albergarà el telescopi.

Per al telescopi Grantecan es va realitzar una selecció de dos models de cúpula cilíndrica o esfèrica. Finalment es va optar per l'elecció de l'esfèrica, sobretot per tres raons: menor cost de construcció, millor disposició estructural i menor posada en marxa. Per a reduir l'efecte d'hivernacle del Sol s'aïllarà tèrmicament i haurà de passar les hores del dia a exposició a l'aire condicionat perquè no tingui diferències amb les temperatures de les hores nocturnes.

A més de l'aire condicionat, durant l'observació es realitzarà la ventilació natural de la càmera del telescopi mitjançant la col·locació de finestres en la pròpia estructura de la cúpula. Això permetrà mantenir les condicions adequades a l'interior de l'edifici d'una manera econòmica, mentre que en situacions de baixes vents es podrà utilitzar un sistema de ventilació artificial.

Com a ajuda a la ventilació, el vent també causa danys en els telescopis a causa de les vibracions que produeix. Per a fer front a aquest problema, en la càmera del telescopi es controlarà la velocitat del vent mitjançant la col·locació d'una pantalla porosa en la zona d'observació. D'aquesta forma l'àrea d'observació romandrà totalment oberta quan el telescopi estigui en funcionament, millorant al mateix temps la ventilació de la càmera. Una altra de les parts de l'edifici serà la comporta d'observació, formada per dues comportes lliscants, l'una sobre l'altra. Quant a l'edifici, el que servirà de base a la cúpula. La base serà cilíndrica, totalment fixa i de formigó, d'uns 31 metres de diàmetre interior i 15 metres d'altura. Aprofitant l'altura podran col·locar una línia de finestra en la part superior de la base, millorant la ventilació de l'emplaçament del mirall. Al costat de l'edifici principal i en connexió amb el mateix se situarà un altre en el qual es recolliran els serveis, manteniment, sala de control, magatzems, etc.

Mirall gran amb molts miralls petits

Igual que l'emplaçament i l'estructura del telescopi és important, el sistema òptic té molt a veure i directe amb la capacitat de captar imatges de qualitat que Grantecan percep. El sistema òptic del telescopi estarà format per tres miralls: el principal, compost per 36 miralls petits, el secundari i el tercer. El mirall principal recollirà la llum que arriba des de l'espai; el rebut es pot enviar directament des del segon mirall als focus i veure-la en ell o enviar-la al tercer mirall perquè pugui veure's des d'allí. El mirall principal tindrà un diàmetre de 10 metres i, com és possible utilitzar els 36 miralls com un, també oferirà la possibilitat de moure'ls un a un. El mirall secundari serà molt més petit, de poc més d'un metre de diàmetre i, depenent del material amb el qual es construeixi, pot tenir un pes de 45 o 65 quilos. Finalment, el tercer mirall, pla i el·lipse.

Tot el sistema òptic i la instrumentació científica se situaran dins d'una altra estructura coneguda com a subsistema de Grantecan. Les tasques del subsistema són mantenir el telescopi correctament i fer un seguiment de tot el que travessa l'espai. En resum, el subsistema de Grantecan es compon de:

• Estructura del telescopi amb interior de tub, armadura i anell d'azimut.
• Coixinets per a sostenir i moure parts de l'estructura del telescopi.
• Codificadors per al senyal dels eixos del telescopi.
• Actuadors per a accionar en la recollida del telescopi.
• Rotadors mecànics d'útils i cables per a moure el telescopi.

Tekniker en Grantecanproyecto

Fins a l'any 2002, no obstant això, Grantecan no serà una realitat. De moment, es tracta d'un projecte que està fent els seus primers passos i en el qual el Centre Tecnològic d'Eibar, Tekniker, està treballant en aquests primers passos.

En Eibar s'està treballant en el pre-disseny de les eines mecàniques del telescopi, amb els estudis necessaris per a poder realitzar l'armadura i tub del telescopi. El bastidor, juntament amb la resta d'eines, té la funció de gir del telescopi, gir superior a 360°. Els miralls del telescopi i la instrumentació necessària per als focus es basen en el tub.

En Tekniker han de realitzar estudis de gran precisió. De fet, per al projecte Grantecan s'han realitzat algunes recerques, ja que s'ha definit el nivell d'exigència, òptica i de funcionament, però sense anar més enllà. Fer comprensibles els requisits òptics i de funcionament per a qualsevol constructor és, en dues paraules, la base del treball que s'està realitzant en Tekniker.

Per a conèixer el funcionament del telescopi en el moment de la seva posada en marxa, el centre tecnològic eibarrés està realitzant un model de simulació. En aquest model s'agrupen diversos sistemes: estructura, motors, coixinets, sistema de sensors… tot entrant en l'ordinador i col·locant el telescopi com si estigués realitzant una funció d'observació, organitzant un banc de proves teòric per a prendre una decisió o una altra abans de construir-ho. Igual que se simularan les incidències de l'instrumental del telescopi i es produiran les conseqüències del seu impacte, també es tindran en compte factors externs com el vent, els terratrèmols, les tempestes, l'estret i desfavorable camí que condueix a l'observatori de Roque dels Nois, etc.

Han passat uns dos mesos des que van començar a treballar en TEKNIKER, i per a quan acabin la seva tasca els aniran altres sis.

A partir d'aquí, amb les conclusions de Tekniker, la mecànica del telescopi serà llançada al mercat perquè els constructors facin les seves ofertes.

Per als tècnics és important aquest treball, encara que difícil, ja que per primera vegada cal simular el comportament d'una estructura completa. En Tekniker ja s'ha fet una cosa semblant, però sempre per parts, analitzant el treball d'una màquina eina o millorant la dinàmica d'un motor, per exemple. Finalment, quant a la importància del treball, cal tenir en compte que Grantecan és un gegantesc projecte internacional que, amb múltiples relacions i bon fer, es continua beneficiant.