El Gran Telescopio CANARIAS ve la luz

Annia Domènech / 17-07-2007

Cuando se entra en el Gran Telescopio CANARIAS (GTC), lo primero que choca es el entorno industrial. Allí imperan los tornillos, cables y demás artilugios. La radiación no pesa, pero para capturar y analizar la procedente del Universo con la mayor eficacia se requieren enormes masas de hierro.

Después uno se da cuenta de que se encuentra en un lugar sorprendentemente vasto, donde destaca una estructura metálica que parece agrandarse al acercarse a ella: tiene 27 m de altura. La horquilla, que es la montura que cuando los telescopios eran pequeños sostenía un tubo físico entre las lentes, ahora es una estructura compleja y formada por muchas barras que aguanta un tubo imaginario por el que se desplaza un haz de fotones bien dirigidos.

El telescopio no tiene que enterarse de que la cúpula existe. Aunque sea necesaria para protegerlo, estorba. Se refrigera de día para que esté a la temperatura exterior esperada para la noche, de modo que durante la observación nocturna no libere el calor acumulado generando turbulencias, que estropearían la calidad de las imágenes viéndose borrosas. Otro sistema para homogeneizar las condiciones dentro y fuera consiste en generar una corriente de aire jugando con las grandes ventanas. En ausencia de viento se recurre a un sistema de extracción forzada de aire.

Paradójicamente, el GTC consistiría únicamente en una capa de 100 g de aluminio si pudiera conseguirse que ésta se aguantara por arte de birlibirloque, pero como ello no es posible requiere una estructura de 400 toneladas. Únicamente los componentes del tubo (espejo primario, estructura tubular, anillo de elevación e instrumentos), la parte móvil del telescopio, suman 150 toneladas.

¿Cómo puede moverse semejante estructura? Porque el telescopio resbala sobre una capa de aceite inyectado a presión. La ausencia de rozamiento con la superficie permite que realice movimientos precisos. De hecho, una persona puede desplazarlo empujándolo. La explicación de este “número estelar” es sencilla: un cuerpo se mueve al aplicar una fuerza durante tiempo, aunque sea pequeña, si no existe rozamiento.

Gracias a sus dimensiones, se puede subir por el mismo telescopio, la parte móvil, para verlo. Hay que montar tres plantas por unas escaleras empinadas. Unas estructuras hexagonales recuerdan a un panel de abejas. Hay 36 celdillas, pero sólo doce de ellas están ya cubiertas por espejos de vitrocerámica bañados por aluminio. Es el espejo primario. Se trata de un espejo segmentado al no ser posible alcanzar un diámetro de 10 m con espejos monolíticos, pues existe un límite tecnológico de 8 m en su fabricación y, también, en su manipulación. Excepto el GTC y los telescopios Keck, en Hawai, todos los telescopios existentes han sido construidos de una sola pieza.

Al ser un mosaico, detrás de cada segmento (1,90 m entre vértices, 8 cm de grosor y 470 kg de peso) hay un mecanismo para controlar su forma y posición de manera que actúe como un todo. Además, están pulidos con gran detalle, a nivel de nanómetros, para que la luz no distinga ninguna irregularidad. Un nanómetro es una milmillonésima parte del metro. Si la Península Ibérica fuera el espejo primario, se controlarían irregularidades al nivel del milímetro.

En un espejo doméstico, el material reflectante suele estar detrás, por ello el cristal es transparente para que la luz pueda atravesarlo, reflejarse y volver a pasar. En los telescopios, como el material reflectante, que es el aluminio, va delante, no es necesaria la transparencia y el material vitrocerámico que lo sostiene es de un color caramelo.

Levantando la vista se distinguen sus hexágonos reflejados en el secundario, que es un espejo de 1,20 m que pesa únicamente 35 kg, al estar realizado en berilio, un metal de muy baja densidad y, además, estar vaciado por la parte trasera.

Con el telescopio aparcado al cenit, el camino de la radiación es el siguiente: entra al telescopio por la parte alta, donde está la araña que soporta el espejo secundario, se refleja en el espejo primario, donde es concentrada al ser cóncavo, y es devuelta hacia arriba. A su vez, se refleja en el secundario, que la reenvía hacia abajo. Entonces hay dos opciones: o bien se encuentra con el espejo terciario, que la desvía a distintos focos, o el espejo terciario se aparta y la deja pasar al foco Cassegrain.

Esto permite que con los simples movimientos del espejo terciario podamos escoger cualquiera de los focos disponibles: los Nasmyth (que permiten instalar instrumentación pesada o voluminosa), los Cassegrain doblados, o el Cassegrain detrás del espejo primario. Los focos son los puntos en los que converge la luz formando la imagen, donde se instalan los instrumentos que la analizan. Un telescopio sin instrumentos es como una cámara sin carrete: no tiene ninguna utilidad. En el GTC, primero se instalarán OSIRIS y CanariCam. Después vendrán los instrumentos de segunda generación, más costosos de desarrollar: EMIR, FRIDA y CIRCE.

La Primera Luz es un nombre que se da al comienzo de las primeras pruebas en un telescopio. Se trata de una costumbre, como la botadura de un barco. Es la primera vez que se abre la cúpula, que se apunta al cielo y se recibe la radiación de los objetos astronómicos. Hasta entonces, un telescopio nunca ha funcionado como tal. Se han probado los diferentes constituyentes, pero no el conjunto.

Si un telescopio todavía no tiene seguimiento, que compensa el movimiento de la Tierra, se apunta a la Estrella Polar, que está muy cerca del eje de rotación terrestre y, por ello, su desplazamiento es mínimo, a diferencia de lo que ocurre con el resto de estrellas. El telescopio se mueve como un cañón: una parte del cañón se mueve en elevación (arriba y abajo) y otra en acimut (izquierda y derecha).

El pasado viernes 13, en su Primera Luz, el GTC fue dirigido hacia los alrededores de la Estrella Polar. La primera estrella observada fue una estrella más débil y más próxima al Norte que la Polar. Después el telescopio fue apuntado a UGC 10923, una galaxia en interacción con grandes zonas de formación estelar.

La “botadura” del GTC fue, sin duda, un éxito. El Día Uno, que se calcula tendrá lugar dentro de un año, será cuando el telescopio empiece a correr, a hacer ciencia de competición.

 

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El autor

Annia Domènech es Licenciada en Biología y Periodismo. Periodista científico responsable de la publicación caosyciencia.

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