Se firman los contratos para la construcción de los espejos y los sensores del ELT

 

Comparación de Tamaño del E-ELT (izquierda) con el VLT (centro) y el Coliseo romano (derecha). Crédito: Wikipedia.

Comparación del E-ELT con el avión Airbus A-340 de 75 metros de largo. Crédito: David Buckley, SAAO.

Durante una ceremonia celebrada en la sede de ESO, se han firmado cuatro contratos para varios componentes principales del telescopio ELT (Extremely Large Telescope) que ESO está construyendo. Los contratos fueron para la fabricación de los gigantescos espejos secundario y terciario, otorgado a SCHOTT; las celdas de soporte de ambos espejos, otorgada al grupo SENER; y el suministro de los sensores de borde, una parte fundamental del sistema de control del enorme espejo primario segmentado del ELT, adjudicado al consorcio FAMES. El espejo secundario va a ser el más grande que haya tenido jamás un telescopio y el espejo convexo más grande jamás fabricado.

La construcción del telescopio óptico e infrarrojo cercano más grande del mundo, el ELT, de 39 metros, está en marcha y avanzando. El telescopio gigante utiliza un complejo sistema óptico compuesto por cinco espejos que nunca se ha utilizado antes y requiere de elementos ópticos y mecánicos que llevan al límite a la tecnología moderna.

El Director General de ESO, Tim de Zeeuw, y representantes de tres empresas  contratistas de los estados miembros de ESO, acaban de firmar varios contratos para la fabricación de diversos componentes de este reto tecnológico que supone el ELT.

En la presentación de la ceremonia, Tim de Zeeuw ha afirmado: “Es un gran honor para mí firmar hoy estos cuatro contratos, cada uno destinado a la fabricación de avanzados componentes, fundamentales para el revolucionario sistema óptico del ELT.  Representan la buena marcha en la construcción de este telescopio gigante, cuyo objetivo es ver su primera luz en al año 2024. Desde ESO, estamos deseando trabajar con SCHOTT, SENER y FAMES, tres socios industriales líderes de nuestros estados miembros”.

Los dos primeros contratos se firmaron con Christoph Fark, Vicepresidente Ejecutivo de SCHOTT. Cubren la fabricación de los espejos monolíticos más grandes del ELT: el espejo secundario, de 4,2 metros, y el espejo terciario, de 3,8 metros (ambos hechos de Zerodur ©, un material cerámico de baja expansión de SCHOTT) [1].

Colgado boca abajo en la parte superior de la estructura del telescopio, sobre el espejo primario de 39 metros, el espejo secundario será el más grande jamás utilizado en un telescopio y el espejo convexo más grande jamás fabricado  [2]. El espejo terciario cóncavo es también una característica inusual del telescopio [3]. Los espejos secundario y terciario del ELT rivalizarán en tamaño con los espejos primarios de muchos telescopios modernos, pesando 3,5 y 3,2 toneladas respectivamente [4]. El espejo secundario debe ser entregado a finales de 2018 y el terciario en julio de 2019.

El tercer contrato fue firmado con Diego Rodríguez, Director del Departamento de Espacio del Grupo SENER. Proporcionarán las sofisticadas celdas de soporte de los espejos secundario y terciario del ELT y los complejos sistemas de óptica activa asociados que garantizarán que estos espejos, enormes pero flexibles, conserven sus formas y estén colocados correctamente en el telescopio. Se necesita una gran precisión para que el telescopio ofrezca una calidad óptima de imagen.

El cuarto contrato se firmó con Didier Rozière, Director General (FAMES, Fogale) y Martin Sellen, Director General (FAMES, Micro-Epsilon), en representación del consorcio FAMES, compuesto por Fogale y Micro-Epsilon. El contrato abarca la fabricación de un total de 4.608 sensores de borde de los 798 segmentos hexagonales del espejo primario del ELT [5].

Estos sensores son los más precisos usados en un telescopio y pueden medir la posición relativa con una precisión de unos pocos nanómetros. Forman una parte fundamental del complejo sistema que continuamente analizará la ubicación de los segmentos del espejo primario del ELT en relación con el resto, permitiéndoles  trabajar juntos para formar un perfecto sistema de imagen. Es un gran desafío, no sólo hacer sensores con la precisión requerida, sino también producirlos de a miles con la suficiente rapidez para entregarlos en los plazos, necesariamente cortos.

A la ceremonia de firma asistieron también otros altos representantes de ESO y de las empresas involucradas. Para los representantes de las empresas que producen muchos de los componentes ópticos y mecánicos del telescopio gigante, fue una excelente oportunidad para conocerse de manera informal, ya que, juntos,  ayudarán a crear el ojo más grande del mundo para mirar al cielo.

Notas

[1] Originalmente, el Zerodur fue desarrollado para telescopios astronómicos a finales de la década de 1960. Casi no tiene dilatación térmica, lo que significa que incluso en el caso de grandes cambios de temperatura, el material no se expande. Químicamente, el material es muy resistente y puede ser pulido con un alto nivel de acabado. La verdadera capa reflectante, de aluminio o plata, generalmente se vaporiza sobre la superficie, extremadamente lisa, poco antes de que el telescopio se ponga en funcionamiento. Muchos telescopios conocidos, con espejos de Zerodur, han estado operando durante décadas correctamente. Incluyen, por ejemplo, el Very Large Telescope de ESO, en Chile.

[2] Dado que es un espejo asférico muy convexo, la fabricación del secundario es un reto considerable y el resultado será un ejemplo verdaderamente notable de ingeniería óptica de precisión. Como con muchos elementos del ELT, será el primero de su tipo en esta área de la tecnología. El peso total del espejo secundario y de su sistema de soporte es de 12 toneladas (y dado que quedará colgado sobre el espejo principal ¡hay que tener cuidado para evitar que caiga!).

[3] La mayoría de los grandes telescopios actuales, incluyendo el VLT y el Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA, usan solo dos espejos curvos para formar una imagen. En estos casos, a veces se incorpora un espejo terciario para desviar la luz al foco conveniente (suele ser un espejo pequeño y plano). Sin embargo, en el ELT el espejo terciario también tiene una superficie curva. El uso de tres espejos ofrecerá una mejor calidad de imagen final sobre un campo de visión mayor que el que proporcionaría un diseño de dos-espejos.

[4] El contrato para el pulido del espejo secundario ya ha sido adjudicado.

[5] Hasta ahora, formalmente se han pedido 3.288 (para la Fase 1 del ELT) y se incluirán 1.320 más en la Fase 2 de ELT, haciendo un total de 4.608.

Comparación del E-ELT, con los telescopios existentes más grandes y con los que están en construcción. Agrandar imagen. Crédito : Wikipedia.

 

 

Comparación del ELT Europeo con actuales telescopios ópticos 2-10 m. Hemos progresado desde el telescopio sencillo de Galileo, que tenía una lente de objetivo de tan sólo 37 mm de diámetro para contemplar la construcción de un telescopio con un espejo primario con una superficie de más de 1.300 metros cuadrados – aproximadamente la misma área que todos los telescopios de más de 2 m de diámetro construídos hasta ahora © (de izquierda a derecha): Los Archivos del Instituto de Tecnología de California; Scott Kardel, Observatorio Palomar; La NASA y STScI; Observatorio WM Keck. Diagrama realizado por el  Prof. Ing. Colin Cunningham, tomado de Ingenia, la revista de la Royal  Academy of Engineering.

Información adicional

ESO es la principal organización astronómica intergubernamental de Europa y el observatorio astronómico más productivo del mundo. Cuenta con el respaldo de dieciséis países: Alemania, Austria, Bélgica, Brasil, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Italia, Países Bajos, Polonia, Portugal, el Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza, junto con el país anfitrión, Chile. ESO desarrolla un ambicioso programa centrado en el diseño, construcción y operación de poderosas instalaciones de observación terrestres que permiten a los astrónomos hacer importantes descubrimientos científicos. ESO también desarrolla un importante papel al promover y organizar la cooperación en investigación astronómica. ESO opera en Chile tres instalaciones de observación únicas en el mundo: La Silla, Paranal y Chajnantor. En Paranal, ESO opera el Very Large Telescope, el observatorio óptico más avanzado del mundo, y dos telescopios de rastreo. VISTA (siglas en inglés de Telescopio de Rastreo Óptico e Infrarrojo para Astronomía) trabaja en el infrarrojo y es el telescopio de rastreo más grande del mundo, y el VST (VLT Survey Telescope, Telescopio de Rastreo del VLT) es el telescopio más grande diseñado exclusivamente para rastrear el cielo en luz visible. ESO es el socio europeo de un revolucionario telescopio, ALMA, actualmente el mayor proyecto astronómico en funcionamiento del mundo. Además, cerca de Paranal, en Cerro Armazones, ESO está construyendo el E-ELT (European Extremely Large Telescope), el telescopio óptico y de infrarrojo cercano de 39 metros que llegará a ser “el ojo más grande del mundo para mirar el cielo”.

Las traducciones de las notas de prensa de ESO las llevan a cabo miembros de la Red de Divulgación de la Ciencia de ESO (ESON por sus siglas en inglés), que incluye a expertos en divulgación y comunicadores científicos de todos los países miembros de ESO y de otras naciones.

El nodo español de la red ESON está representado por J. Miguel Mas Hesse y Natalia Ruiz Zelmanovitch.

 

Enlaces

• Más información sobre el ELT
• Más información sobre SCHOTT
• Más información sobre el Grupo SENER
• Más información sobre Fogale y Micro-Epsilon (consorcio FAMES).

 

Fuente: ESO.       Artículo original: “Se firman los contratos de los espejos y los sensores del ELT“.

 

Material relacionado:

• The World’s Largest Optical Telescopes, Nine Planets.
• Telescopio Europeo Extremadamente Grande (E-ELT), Wikipedia.
• The European Extremely Large Telescope, Colin Cunningham, Ingenia, Royal Academy of Engineering, 2009.

• The European Extremely Large Telescope (E-ELT),  Roberto Gilmozzi, Jason Spyromilio, ESO.

• Science and technology drivers for future giant telescopes, Roberto Gilmozzi, European Southern Observatory
• La Astronomía en la hoja de ruta de ESFRI 2016, SEA.
• Next Generation Extremely Large Telescopes.
• Astronomy: Eyes as big as the sky, Eric Hand, Nature, 2008
• Breaking Ground Now: Next-Gen Giant Telescopes, Photonics.
• New Generation Ground-Based Optical/Infrared Telescopes, Alan T. Tokunaga and Robert Jedicke, Institute for Astronomy University of Hawaii, 
• An Overview of Extremely Large Telescopes Projects, R. G. Carlberg , University of Toronto.
• Money for the Big Eyes, Fangfei Shen S.M., Science Writing, 2012 / in theses, MIT.

Una introducción general a los grandes telescopios:

• Telescope Basics, David Buckley, SAAO,2010.
• Telescopes: Mirrors, Mounts and Enclosures, David Buckley, SAAO,2010.
• Telescopios Opticos, Generalidades,  Jaime Zamorano & Jesús Gallego – Física UCM .
• Grandes Telescopios Opticos,  José Francisco Chicano Garcıa, Universidad de Málaga.
• A short history of Telescopes and Astronomy: Galileo to the TMT, Bolte, Keck Observatory, Hawaii.

Sobre los Domos de los grandes telescopios:

• Telescopes Domes, Louis Desroches, UC Berkeley.
• Telescopios Opticos,  Jaime Zamorano & Jesús Gallego – Física UCM 
• TELESCOPE DOME STRUCTURE. ANALYSIS AND DESIGN, Final Thesis  Industrial Engineer Alexander José Pérez García, Universidad Carlos III de Madrid,  Polithecnical University  Śląska, Poland, 2010.
• The enclosure for the European Solar Telescope (EST),F.C.M. Bettonvil, R. Codinab , R.H. Hammerschlaga , A.P.L. Jägersa , J.N.M. Kommersc , S.J. van Leverinkd , G. Sliepena , S. Vissere .

Sobre los espejos de los grandes telescopios:

• Telescopios Opticos,  Jaime Zamorano & Jesús Gallego – Física UCM 
• Los primeros grandes de 3 y 4 metros: Exorcising the Zen Factor, Mosaic, Science Magazine, 1976.

• Evolution of Technology: Roger Angel’s honeycomb mirrors enable extrenely large telescopes, Steve Brachmann,  IPWatchdog.com.

• Optica Inteligente, IAC

• What is Active and Adaptive Optics?, ESO.

• TMT: The Next Generation of Segmented Mirror Telescopes,  Jerry Nelson , UCSC.
• Steward Observatory Mirror Lab, University of Arizona.
• Revolution in telescope design debuts at Keck after birth here, Lynn YarrisScience Beat, Berkeley Lab .

• Active and adaptive optics for the new generation of large telescopes, Gordon Love and a. Saxxena, Durham University, 1994.

• Enabling Future Space Telescopes: Mirror Technology Review and Development Roadmap, Dave Baiocchi RAND Corporation,  H. Philip Stahl NASA Marshall.
• History: The Spherical Aberration Problem | ESA/Hubble 
• James Webb Space Telescope Mirror, NASA.

Sobre la Optica Activa:

• Optica Activa, ESO.
• The History and Development of the ESO Active Optics System, R. N. Wilson , The Messenger , September 2003.
• Optical Design and Active Optics Methods in Astronomy, Gerard R. LEMAITRE, Laboratoire d’Astrophysique de Marseille.
• The Active Optics System for the Discovery Channel Telescope – Lowell Observatory, Byron Smith et al.

Sobre la Optica Adaptativa:

• Óptica Adaptativa, ESO.
• Del-anteojo-a-la-optica-adaptativa, Antonio Puerta Notario, Universidad de Málaga.

• Adaptive Optics: Taming Atmospheric Turbulence, Photonics.

• Adaptive Optics in Extremely Large Telescopes, Daniela Saxenhuber, ECMI.

• Adaptive Optics 101: Overview, Tech Review & Applications, White Paper, Boston Micromachines Corporation.
• High-Resolution Imaging from the Ground for Planetary Science, Presentation by Craig Mackay, at RoPACS meeting in Cambridge, 2011.
• Taking the Twinkle out of Starlight: Space Telescope Resolution Images from the Ground: Talk to the Cambridge University Astronomical Society, 2010.

• Development of Multi-Laser Guide Star Adaptive Optics Techniques for Extremely Large Telescopes, M. Lloyd-Hart, J. R. P. Angel, C. Baranec et al., Center for Astronomical Adaptive Optics, Steward Observatory, University of Arizona, Tucson.
• New challenges for adaptive optics: extremely large telescopes, M. Le Louarn, N. Hubin, M. Sarazin and A. Tokovinin, Monthly Notices of The Royal Astronomical Society, 2000.

• E-ELT Programme Pre-focal wave front correction and field stabilization for the E-ELT L. Jochum, N. Hubin, E. Vernet, P.-Y. Madec, M. Dimmler, M. Mueller, ESO.

Colecciones de artículos y papers en los medios, sobre los  grandes telescopios en construcción:

• Scientific American
• Nature
• Science
• Colección de papers sobre grandes proyectos de telescopios, Science.gov.

Libros:

• Telescopes and Techniques, Undergraduate Lecture Notes in Physics, C. R. Kitchin, Springer, 2013. Disponible en Timbó.
• Observatories and Telescopes of Modern Times ,Ground-Based Optical and Radio Astronomy Facilities since 1945, David Leverington, Cambridge University Press, 2016 .

Sobre el Diseño de Telescopios:

• Evolución del Diseño y la Tecnología de Grandes Telescopios Terrestres: Pasado, presente y futuro de la construcción de los grandes telescopios, Dr. Ing. Néstor Ortega, Magister Ing. Sandra Robles.

• The Design and Construction of Large Optical Telescopes, Pierre Bely, Springer, 2003. Disponible en Timbó.
• The Principles of Astronomical Telescope Design, Jingquan Cheng, Springer, 2009. Disponible en Timbó.
• Integrated Modeling of Telescopes, Andersen, Torben, Enmark, Anita, Springer, 2011. Disponible en Timbó.
• Reflecting Telescope Optics I, Basic Design Theory and its Historical Development, Raymond N. Wilson, Springer, 2004.
• Reflecting Telescope Optics II, Manufacture, Testing, Alignment, Modern Techniques, Raymond N. Wilson, Springer, 1999.
• In Situ Measurement of Environmentally-Induced Deformations of Telescopes, Ran Fu ; Walter Gerstle ; Rahman Asm ; Pete Zimmer, American Society of Civil Engineers (ASCE).

Sobre Historia del Telescopio y su Tecnología:

• “The History of the Telescope“, Henry C. King. First published in 1955 by Charles Griffin & Company Ltd; republished by Dover Books in 1979 and again in 2003. 
• The Telescope, Its History, Technology and Future, Geoff Andersen,  Princeton University Press, 2007.

• The Perfect Machine: Building the Palomar Telescope, Ronald Florence,  Harper Perennial, 1995.

• An Acre of Glass: A History and Forecast of The Telescope, J. B. Zirker, former director of the National Solar Observatory, Johns Hopkins University Press, 2005.
• The Adaptive Optic Revolution, A History, Robert W. Duffner, 2009.

 Sobre los grandes Telescopios:

• Science with 8-10 meters telescopes in the era of ELT’s and JWST, IAC , 2007.
• Thirty Meter Telescope Construction Proposal, Calthec, ACURA, TMT Observatory Corporation, 2007.
• OWL, A 100-M CLASS OPTICAL AND NEAR-INFRARED TELESCOPE, ESO, 2005.

 

Videos: Documentales, Charlas Públicas y Conferencias:

• 400 Años de Evolución del Telescopio, Documental.
• Eyes on the sky: Astronomy – Celebrating the 400th anniversary of the telescope, International Astronomical Union,  Dr. “J” aka Dr. Joe Liske from ESO, Documental.
• The Super Telescope | Hunting The Edge Of The Universe, Documental.
• Large Telescopes and Why we Need Them, Gresham’s College Lecture at the Museum of London, Prof. Dr. Carolin Crawford, Institute of Astronomy University of Cambridge, 2012.
• Colección de videos cortos de ESO sobre el E-ELT.
• ESO: Present and Future, IAC Talks, Prof. Dr.Tim de Zeeuw, 2014.
• The European Extremely Large Telescope: science goals and technology challenges, IAC Talks, Prof. Ing. Colin Cunningham, UK Astronomy Technology Centre, ROE, UK.
• Astronomy in the Year 2020: Travel into the future for a preview of the Giant Magellan Telescope,Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (cfa), Dr. Jeff McClintock, cfa and Harvard Univ., 2015.
• The Biggest Eyes on Earth: Building the Giant Magellan Telescope, The Carnegie Observatories  2014 Astronomy Lecture Series, Dr. Wendy Freedman, Crawford H. Greenewalt Chair and Director,
  The Carnegie Observatories
• The Evolution of Giant Telescope Mirrors | Esocast 63 | ESO Astronomy HD.
• Creating the Giant: Fabricating the Mirrors of the European Extremely Large Telescope,  Harvard Extension Alumni Association Innovation Symposium at Harvard University, Christina Dunn, ALM-IT ’03, 2014. 
• Colección de videos sobre la construcción de espejos para los grandes telescopios en el Steward Observatory Mirror Lab (ahora rebautizado como Richard F. Caris Mirror Lab) de la Universidad de Arizona.
• Finding ET with the Colossus Telescope , SETI Talks,  Jeff Kuhn, 2013.
• Make The Atmosphere Disappear With Adaptive Optics, The Gentleman Physicist, 2014.
• Eyes On The Skies (3): Technology To The Rescue,  International Astronomical Union,  Dr. “J” aka Dr. Joe Liske from ESO
• The Secrets of Adaptive Optics, University of California  High-Perfomance AstroComputing Center (UC HiPPAC’s) Science, Engineering Journalism Boot Camp, Dr. Claire Max , 2012.
• Keck’s Adaptive Optics Systems: Past, Present and Future, Public Talk, Celebrating the 20th Annivesrsary of the W. M. Keck Observatory,Drs. Claire Max from UCSC, Bruce Macintosh from Lawrence Livermore Laboratory, and  Peter Wizinowich, 2013.
•  “Shaping light with deformable mirrors“, Boston College of Engineering Distinguished Lecture Series, Professor Dr.Thomas G. Bifano, 2013.
• The Story of Palomar, 1948,  The California Institute of Technology.