Grantecan, telescopio xigante canario

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

• Patenteak/Asmakizunak

Ano 2002. Para entón comezará a traballar o telescopio xigante das Illas Canarias, coñecido como Grantecan. Por tamaño será a terceira do mundo, xa que en Hawai hai outras dúas máis grandes, mentres que en canto ás achegas que pode facer á ciencia, espérase que sexa igual. Cando empeza a traballar terá que atopar planetas que están fóra da nosa galaxia, buscar planetas como a Terra, mostrar estrelas emerxentes, investigar sobre buracos negros e identificar outras posibles galaxias. Numerosas empresas do mundo están a traballar neste proxecto de dimensión internacional e orixe canaria, entre elas una guipuscoana: Centro tecnolóxico Tekniker de Eibar.

Observatorio Roque dos Raparigos

O proxecto do telescopio Grantecan foi creado por iniciativa do Instituto de Astrofísica de Canarias, un telescopio cun espello principal de 10 metros de diámetro formado por 36 espellos pequenos en forma de hexágono. Con todo, cando o telescopio ponse a traballar, 36 espellos moveranse como uno, seguindo o modelo deseñado polo investigador estadounidense Jerry Nelson. A pesar de ser grande, Grantecan non sentirá soidade. De feito, o telescopio xigante situarase no Roque dos Raparigos de Canarias, un lugar que xa conta con todo tipo de telescopios. Segundo os expertos, Roque dos Raparigos é o mellor observatorio do Hemisferio Norte. Grazas ás magníficas condicións de localización, ás tecnoloxías máis modernas que se utilizarán no novo proxecto, e ao seu xigantesco xigantesco, Grantecan penétrase no podio dos telescopios do mundo.

Tendo en conta as súas características e a súa localización, Grantecan poderá superar una das molestias máis frecuentes dos telescopios actualmente existentes na Terra: as perturbacións atmosféricas.

Por tanto, Grantecan poderá ofrecer imaxes de gran calidade. Un dato técnico é que a degradación das imaxes, a media altura, por efecto da cúpula, da calor do espello principal e do utillaje óptico, non será superior a 0,18 segundos de arco ancho. Outro dos retos do novo telescopio é conseguir a máxima eficiencia operacional.

Co telescopio preténdese utilizar o sistema de observación de servizos flexibles, polo que se optou por colocar un único espello secundario e varias estacións focales, todo iso controlado polas tecnoloxías máis avanzadas, paira reducir ao mínimo o número de equipos. O proxecto conta cun orzamento de 12.750 millóns de pesetas (503 millóns de libras), contando con todo o equipamento, a xestión do proxecto e o 10% paira imprevistos.

Edificio paira Grantecan

Paira albergar o telescopio, o edificio será recolleito no Roque dos Raparigos. A característica máis destacable do edificio é a cúpula, una estrutura móbil que albergará o telescopio, o instrumental científico e os útiles necesarios paira o mantemento. A cúpula colocarase sobre unha base cilíndrica fixa, rodeando a columna do telescopio. Esta estrutura constitúe a base do edificio que albergará o telescopio.

Paira o telescopio Grantecan realizouse una selección de dous modelos de cúpula cilíndrica ou esférica. Finalmente optouse pola elección da esférica, sobre todo por tres razóns: menor custo de construción, mellor disposición estrutural e menor posta en marcha. Paira reducir o efecto invernadoiro do Sol illarase térmicamente e deberá pasar as horas do día a exposición ao aire acondicionado para que non teña diferenzas coas temperaturas das horas nocturnas.

Ademais do aire acondicionado, durante a observación realizarase a ventilación natural da cámara do telescopio mediante a colocación de xanelas na propia estrutura da cúpula. Isto permitirá manter as condicións adecuadas no interior do edificio dunha maneira económica, mentres que en situacións de baixas ventos poderase utilizar un sistema de ventilación artificial.

Como axuda á ventilación, o vento tamén causa danos nos telescopios debido ás vibracións que produce. Paira facer fronte a este problema, na cámara do telescopio controlarase a velocidade do vento mediante a colocación dunha pantalla porosa na zona de observación. Desta forma a área de observación permanecerá totalmente aberta cando o telescopio estea en funcionamento, mellorando ao mesmo tempo a ventilación da cámara. Outra das partes do edificio será a comporta de observación, formada por dúas comportas deslizantes, una sobre outra. En canto ao edificio, o que servirá de base á cúpula. A base será cilíndrica, totalmente fixa e de formigón, duns 31 metros de diámetro interior e 15 metros de altura. Aproveitando a altura poderán colocar una liña de xanela na parte superior da base, mellorando a ventilación do emprazamento do espello. Xunto ao edificio principal e en conexión co mesmo situarase outro no que se recollerán os servizos, mantemento, sala de control, almacéns, etc.

Espello grande con moitos espellos pequenos

Do mesmo xeito que o emprazamento e a estrutura do telescopio é importante, o sistema óptico ten moito que ver e directo coa capacidade de captar imaxes de calidade que Grantecan percibe. O sistema óptico do telescopio estará formado por tres espellos: o principal, composto por 36 espellos pequenos, o secundario e o terceiro. O espello principal recollerá a luz que chega desde o espazo; o recibido pódese enviar directamente desde o segundo espello aos focos e vela nel ou enviala ao terceiro espello para que poida verse desde alí. O espello principal terá un diámetro de 10 metros e, como é posible utilizar os 36 espellos como uno, tamén ofrecerá a posibilidade de movelos uno a un. O espello secundario será moito máis pequeno, de pouco máis dun metro de diámetro e, dependendo do material co que se constrúa, pode ter un peso de 45 ou 65 quilos. Finalmente, o terceiro espello, plano e elipse.

Todo o sistema óptico e a instrumentación científica situaranse dentro doutra estrutura coñecida como subsistema de Grantecan. As tarefas do subsistema son manter o telescopio correctamente e facer un seguimento de todo o que atravesa o espazo. En resumo, o subsistema de Grantecan componse de:

• Estrutura do telescopio con interior de tubo, armazón e anel de azimut.
• Cojinetes paira soster e mover partes da estrutura do telescopio.
• Codificadores paira o sinal dos eixos do telescopio.
• Actuadores paira accionar na recollida do telescopio.
• Rotadores mecánicos de útiles e cables paira mover o telescopio.

Tekniker en Grantecanproyecto

Até o ano 2002, con todo, Grantecan non será una realidade. De momento, trátase dun proxecto que está a dar os seus primeiros pasos e no que o Centro Tecnolóxico de Eibar, Tekniker, está a traballar nestes primeiros pasos.

En Eibar está a traballarse no pre-deseño das ferramentas mecánicas do telescopio, cos estudos necesarios paira poder realizar o armazón e tubo do telescopio. O bastidor, xunto co resto de ferramentas, ten a función de xiro do telescopio, xiro superior a 360º. Os espellos do telescopio e a instrumentación necesaria paira os focos baséanse no tubo.

En Tekniker deben realizar estudos de gran precisión. De feito, paira o proxecto Grantecan realizáronse algunhas investigacións, xa que se definiu o nivel de esixencia, óptica e de funcionamento, pero sen ir máis aló. Facer comprensibles os requisitos ópticos e de funcionamento paira calquera construtor é, en dúas palabras, a base do traballo que se está realizando en Tekniker.

Paira coñecer o funcionamento do telescopio no momento da súa posta en marcha, o centro tecnolóxico eibarrés está a realizar un modelo de simulación. Neste modelo agrúpanse varios sistemas: estrutura, motores, cojinetes, sistema de sensores… todo entrando no computador e colocando o telescopio coma se estivese a realizar una función de observación, organizando un banco de probas teórico paira tomar una decisión ou outra antes de construílo. Do mesmo xeito que se simularán as incidencias do instrumental do telescopio e produciranse as consecuencias do seu impacto, tamén se terán en conta factores externos como o vento, os terremotos, as tormentas, o estreito e desfavorable camiño que conduce ao observatorio de Roque dos Raparigos, etc.

Pasaron uns dous meses desde que empezaron a traballar en TEKNIKER, e paira cando terminen a súa tarefa iranlles outro seis.

A partir de aí, coas conclusións de Tekniker, a mecánica do telescopio será lanzada ao mercado para que os construtores fagan as súas ofertas.

Paira os técnicos é importante este traballo, aínda que difícil, xa que por primeira vez hai que simular o comportamento dunha estrutura completa. En Tekniker xa se fixo algo parecido, pero sempre por partes, analizando o traballo dunha máquina ferramenta ou mellorando a dinámica dun motor, por exemplo. Por último, en canto á importancia do traballo, hai que ter en conta que Grantecan é un xigantesco proxecto internacional que, con múltiples relacións e bo facer, séguese beneficiando.