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ASTROFÍSICA | El IAC supera con éxito la revisión de la preóptica para el instrumento Harmoni

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La preóptica para el instrumento HARMONI, el espectrógrafo óptico e infrarrojo que se instalará en el Telescopio Extremadamente Grande (Extremely Large Telescope, ELT) en Cerro Armazones (Chile), supera con éxito la revisión del diseño optomecánico realizado por el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC). El instrumento continúa en la Fase de Diseño Final previa al inicio de la fabricación del instrumento de este telescopio de 39 metros de diámetro, el mayor proyecto de la Astronomía óptica e infrarroja del Observatorio Europeo Austral (European Southern Observatory, ESO).

Durante el mes de abril, un grupo de expertos internacionales evaluó en detalle el diseño de la preóptica (IPO) para HARMONI realizado por el IAC. Para ello se elaboró un paquete de documentación con todos los detalles del diseño óptico, mecánico, electrónico y de control, incluyendo los análisis detallados obtenidos de simulaciones ópticas y mecánicas. También se presentaron los resultados de las pruebas realizadas con varios prototipos de los mecanismos criogénicos y de monturas optomecánicas y se incluyó un plan detallado de la fabricación, montaje y pruebas a realizar, los planos de conjunto y un análisis de fiabilidad del subsistema durante la vida útil del instrumento.

“Esta revisión crítica de la IPO, superada con éxito, consolida la participación y excelente nivel del IAC en HARMONI. Además, lograr este importante hito permite comenzar a trabajar en la siguiente etapa, la Fase MAIT (Fabricación, Montaje, Integración y Testeo), en la que los  diseños se transforman en realidad”, explica Miguel Cagigas, ingeniero óptico del IAC.

Instalación de un gran criostato de pruebas

Para comenzar la preparación de esta fase, y debido a que las dimensiones de los instrumentos para los grandes telescopios están muy por encima de las que podía recibir las infraestructuras del IAC para trabajos en criogenia y alto vacío, se encargó la fabricación de un gran criostato a la empresa española AWGE (Santander). “Este dispositivo, que se utiliza para mantener los instrumentos a muy bajas temperaturas, se consolidará como una infraestructura de uso común para la realización de este tipo de pruebas. Los primeros resultados han permitido verificar que alcanza niveles de vacío adecuados en menos de 24 horas”, indica Elvio Hernández, ingeniero mecánico e ingeniero de sistemas de la IPO en el IAC.

“El desarrollo y puesta en operación de infraestructuras que permitan realizar pruebas en alto vacío y criogenia de sistemas electro-opto-mecánicos de grandes dimensiones era imprescindible. Nos permitirá completar los servicios disponibles en el IAC vinculados a los instrumentos para los grandes telescopios de la próxima década”, señala Ángel Alonso, gestor del proyecto en el IAC. “Se trata de una infraestructura singular que permitirá atraer a grandes proyectos de desarrollo científico-técnico que requieran criogenia”.

La participación del IAC en HARMONI incluye desarrollos tecnológicos y científicos como el diseño, fabricación y verificación de la preóptica, subsistema que opera en condiciones de alto vacío y criogenia; la coordinación en la arquitectura y desarrollo de la electrónica de control de todo el instrumento; y la participación en la definición y desarrollo de los casos científicos para el aprovechamiento de HARMONI.

El diseño y construcción de este instrumento es responsabilidad de un consorcio internacional liderado por la Universidad de Oxford y del que forman parte el Centro de Tecnología Astronómica del Reino Unido, la Universidad de Durham, el Centro de Investigaciones Astrofísicas de Lyon, el Laboratorio de Astrofísica de Marsella, el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) de Madrid y la Universidad de Míchigan. HARMONI podrá operar al límite de resolución espacial del ELT en el infrarrojo cercano y tendrá una gran versatilidad para abordar un gran número de casos científicos. Actualmente el desarrollo del instrumento HARMONI se encuentra en Fase de Diseño Final, consolidando un diseño detallado fabricable en el que están resueltos los aspectos tecnológicos identificados como “de riesgo” en fases previas.

La participación del IAC en HARMONI y el desarrollo del gran criostato de pruebas son proyectos parcialmente financiados por el programa Severo Ochoa 2016-2019 y 2020-2023, el Ministerio de Ciencia e Innovación, la Agencia Estatal de Investigación (AEI), el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (EU-FEDER) y la Consejería de Economía, Conocimiento y Empleo del Gobierno de Canarias.

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