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Enero 2019 – Español

Editorial / Revisión de 2018 para GMTO

2018 ha sido un año productivo y lleno de emociones para GMTO. Tuvimos un excelente inicio en enero, con el anuncio de la contratación de los servicios de WSP, empresa especializada en la gestión de obras, que asumió la administración de las actividades de construcción en el sitio del GMT.

A mediados de febrero, el Laboratorio de Espejos Richard F. Caris de la Universidad de Arizona, abrió el horno del espejo 5 del GMT, cuya fabricación se inció en noviembre del año anterior. De su interior emergió un perfecto espejo en bruto. A principios de abril pudimos levantar el espejo, dando inicio al proceso de limpieza.

En julio, Conpax fue seleccionada para realizar el trabajo de excavación de roca sólida del sitio del GMT, para los cimientos de la cúpula del telescopio y su pilar de concreto. Como podrá leer en este boletín, la excavación ha progresado de forma exitosa y se encuentra casi en su etapa final después de solo cinco meses de trabajo.

En agosto, se publicó el libro Ciencia con el GMT 2018, que describe las fortalezas del GMT, así como su potencial para los descubrimientos científico. En septiembre, celebramos la 6ta Conferencia Científica Anual del GMT para la Comunidad, en Hawai. Ambos hitos contaron con la participación de científicos de todas partes de Estados Unidos y del mundo.

A medida que transcurría el 2018, seguimos recibiendo buenas noticias del laboratorio de espejos: el pulido del espejo 2 avanzaba rápidamente. Ahora se encuentra a unos pocos nanómetros de alcanzar las especificaciones técnicas finales del pulido de su superficie.

En octubre, GMTO llevó a cabo revisiones del diseño de la montura del telescopio junto a las dos empresas contratadas para su desarrollo. En noviembre, GMTO recibió sus propuestas finales, un hito importante para el proyecto. Esperamos finalizar el proceso de contratación a principios de 2019.

En diciembre, el espectrógrafo G-CLEF, diseñado por el Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO), pasó el Análisis Crítico de Diseño, mientras que en Arizona, el prototipo de la celda del espejo, en construcción en CAID Industries va tomando forma rápidamente. Podrá leer acerca de todos estos importantes logros en este boletín.

Resulta evidente que el 2018 ha sido un año muy productivo para el proyecto. Con el progreso obtenido en todas las áreas, esperamos con emoción lo que nos traerá el 2019.

– Dr. Patrick McCarthy
Vice Presidente, GMTO

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Avances en el sitio: excavaciones y mejoras eléctricas

Excavation at the GMT site

Vista del sitio el 13 de diciembre de 2018. En primer plano se observa el túnel de servicio. Conectado al túnel se aprecia la fundación externa, que demarca el borde de la cúpula. Las excavaciones interiores son para el pilar del telescopio.

Después de unos pocos meses de trabajo, la excavación de la roca maciza en el sitio del GMT en Chile está pronta a llegar a su fin. Al cierre de este boletín se habían retirado de la cumbre 4.370 metros cúbicos de roca, en 348 cargas de camiones de desecho, completando un 88% de los trabajos. La roca que encontró el equipo de excavación de Conpax es extremadamente dura, ideal para formar la base de un telescopio de precisión.

Se espera que el trabajo restante se complete a fines de enero.

A la par con la excavación, el sistema de suministro de energía eléctrica del sitio también ha avanzado, con un nuevo transformador instalado en la cumbre a principios de diciembre. El sistema de suministro de energía del Sitio de Apoyo 2, donde se encuentran la residencia, también se ha actualizado y ahora puede funcionar en su totalidad con energía auxiliar de ser necesario.

El próximo contrato será para la instalación de los sistemas de distribución de agua y servicios del GMT. Este contrato involucrará un mayor volumen de excavación total que el del paquete de roca maciza, aunque la mayor parte del material será tierra (en lugar de roca). Se espera que el contrato se adjudique durante enero, y que el trabajo tome aproximadamente 8 meses. Se instalará un nuevo tanque de agua y tuberías en todo el sitio, incluso en la residencia y la cumbre.

En la cumbre, la siguiente etapa será el vertido del hormigón. Se espera que este trabajo comience a finales de 2019.

No olvide que puede ver todo lo que ocurre en el sitio a través de nuestra webcam.

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El prototipo de la estructura metálica de la celda del espejo a punto de completarse en CAID Industries

Barbara Fischer, encargada del Sistema de Soporte del Espejo Primario (M1), informa acerca del progreso del prototipo de la celda del espejo que se encuentra en construcción en CAID Industries, en Tucson, Arizona.

GMT - Mirror Cells

El GMT – las celdas del espejo se muestran aquí en rojo.

Cuando el GMT esté operativo, cada uno de los siete espejos gigantes del telescopio descansará encima de una “celda”. Estas siete celdas forman parte de la montura del telescopio, la máquina de precisión que contendrá todos los componentes ópticos y guiará el telescopio al momento de observar las diferentes partes del cielo nocturno.

El componente más grande de las celdas individuales es la “estructura metálica”, la caja de acero que contiene los diferentes mecanismos de soporte que el espejo requiere para mantener su forma. Para verificar el diseño de dichos mecanismos, GMTO está creando un prototipo de la estructura de metal de las celdas del espejo.

Esta estructura de metal de 8,6 metros de largo, 10 metros de ancho, 1,8 metros de alto, y un peso de 22,700 kg, fue diseñada por ingenieros de GMTO. El contrato está a cargo de Zaven Kechichian, Diseñador e Ingeniero Mecánico de GMTO, y la estructura está en fabricación en CAID Industries en Arizona. Considerando que la producción demora un año, se espera que esté lista el primer semestre de 2019.

Barbara Fischer and Zaven Kechichian inside the prototype mirror cell weldment at CAID. Image by Damien Jemison.

Barbara Fischer y Zaven Kechichian dentro de la estructura metálica de prueba de la celda en CAID. Imagen de Damien Jemison.

La placa superior de la estructura se parecerá a un queso suizo con más de 500 orificios de distintos tamaños y formas para los diferentes tipos de mecanismos de soporte que atravesarán estos agujeros y serán adheridos a la parte posterior de cada espejo. También contará con unos 1,800 orificios de ventilación en la placa superior para permitir el enfriamiento de la superficie posterior y el perímetro del espejo.

The top plate of the prototype mirror cell weldment with some holes already machined into it. Image: CAID Industries.

La placa superior del prototipo de la estructura metálica del la celda del espejo con algunos orificios ya en ella. Imagen: CAID Industries.

Hay tres tipos de soportes para cada espejo: soportes estáticos, actuadores de fuerza de uno y tres ejes, y soportes de posicionamiento (“puntos fijos”). Estos distintos tipos de soporte se unirán a los difusores de carga, o cuñas de vidrio, adheridas a la parte posterior de cada espejo.

Los soportes estáticos tienen aproximadamente el tamaño y la forma de una taza de café y se conocen como “cestas de alambre”. Estos son los que separan el espejo de la parte superior de la celda y soportan el peso del mismo cuando el telescopio no está en funcionamiento. Se llaman “estáticos” porque su flexibilidad es mínima, de hecho si una persona se para sobre uno de ellos casi no se deforma. Cada espejo fuera de eje necesitará 332 soportes estáticos.

Static support, also known as a wire basket. Image by Damien Jemison.

Soporte estático, también conocido como cesta de alambre. Imagen de Damien Jemison.

Un actuador triple es un dispositivo de tres patas, del tamaño de un horno microondas, que realiza ajustes a la fuerza aplicada para soportar el peso del espejo y corregir las distorsiones producidas por la gravedad y la temperatura. El ingenioso diseño del actuador triple permite que éste pueda hacer su trabajo en todas las orientaciones del espejo, incluso cuando el telescopio está apuntando a un objeto bajo en el cielo y los espejos se encuentran casi verticales. Cada espejo fuera de eje necesitará 90 actuadores triples junto con otros 80 actuadores individuales.

Triple-axis force actuator. Image by Damien Jemison.

Actuador de eje triple. Imagen de Damien Jemison.

Los puntos fijos, conocidos como hexápodos, son los que realizan el mayor trabajo. Son varillas largas, de aproximadamente 1,2 metros de alto y 7,6 centímetros de diámetro. Su función es trabajar en conjunto con el resto de los puntos fijos instalados en los otros espejos, para lograr que todos los espejos formen una sola superficie óptica. Esto es fundamental para lograr el resultado científico del telescopio. Cada segmento del espejo tendrá 6 puntos fijos, que coinciden con los grados de libertad.

Barbara Fischer with a hardpoint, shown here mounted in the Hardpoint Test Stand. Image by Damien Jemison.

Barbara Fischer con unos de los puntos fijos instalado en la plataforma de pruebas. Imagen de Damien Jemison.

El propósito de crear el prototipo de la celda del espejo es validar el sistema de control de óptica activa (cómo funcionarán en conjunto todos los elementos descritos anteriormente) y verificar que sea seguro su uso con uno de los preciados espejos del GMT. Para dar el primer paso, se utilizará un simulador de espejo con el sistema de soporte. Fabricado en acero, simulará el tamaño, el centro de gravedad y el peso de un espejo real.

Se espera que el proceso de validación del prototipo de la celda del espejo comience en 2020. Una vez que un espejo real se integre al prototipo de la celda, se pondrá en la torre de pruebas del Laboratorio de Espejos Richard F. Caris, para inspecciones adicionales.

La construcción de una pieza importante de hardware de acero, como el prototipo de la estructura metálica del la celda, es un hito muy motivador para el equipo del M1. Con el diseño y la construcción de prototipos para los mecanismos de soporte también en marcha en GMTO, el equipo del M1 tendrá una gran trabajo por hacer durante los próximos años.

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Perfil: Dr. Dae Wook Kim, Profesor de la Universidad de Arizona

Dr. Dae Wook Kim.

Dr. Dae Wook Kim.

El Dr. Dae Wook Kim es profesor de Ciencias Ópticas y Astronomía en la Universidad de Arizona. Recibió su Doctorado en Ciencias Ópticas de la Universidad de Arizona (UA) y es licenciado en Astronomía y Física de la Universidad Yonsei. El Dr. Kim trabaja en el pulido y la puesta a prueba de los segmentos del espejo primario del GMT en el Laboratorio de Espejos Richard F. Caris.

El segundo segmento del GMT ya está prácticamente completo: su margen de error actual es de 25 nm rms (el objetivo es 20 nm rms) y solo restan finalizar los 2 cm externos.

A continuación, el Dr. Kim nos explica su trabajo en los espejos del GMT y nos habla de su carrera.

¿Podrías describir brevemente tu área de trabajo? 
La ingeniería óptica es un campo diverso que comprende un amplio espectro. Principalmente trabajo en la investigación y desarrollo de diversas tecnologías de fabricación y prueba de sistemas ópticos dedicados a la astronomía. En el otro extremo del espectro, también trabajo en diseñar y crear prototipos de instrumentos que supervisen el proceso de monitoreo de los cristales semiconductores, también llamadas obleas, a partir de los cuales se obtendrán los circuitos integrados (chips), así como dispositivos de realidad aumentada para aplicaciones de interfaz humana.

¿Cuál es tu función en el laboratorio de espejos Richard F. Caris?
Como profesor de ciencias ópticas y astronomía de la Universidad de Arizona, apoyo el proceso de fabricación de los segmentos de 8,4 metros del espejo primario del Giant Magellan Telescope en el Laboratorio de Espejos Richard F. Caris. Para el GMT, desarrollo tecnologías de fabricación adaptables, como por ejemplo, una herramienta de pulido que utiliza materiales líquidos y sólidos de forma simultánea. También investigo conceptos de medición más precisos y robustos para poner a prueba la superficie óptica del espejo y guiar el proceso robótico de pulido.

¿Por qué quisiste trabajar con los espejos del GMT?
La motivación principal del proyecto del GMT tiene puntos en común con mi pasión: explorar el cosmos más allá de la Tierra, compartir los descubrimientos y el conocimiento con el mundo, responder algunas de las preguntas más fundamentales y contribuir a las futuras generaciones a través de la educación. Además, como ingeniero óptico, es un placer contribuir con la “cámara” más poderosa de mi tiempo: desde mi perspectiva, como diseñador óptico, los observatorios astronómicos modernos son en realidad cámaras gigantes.

¿Cómo comenzó tu carrera en la ingeniería? ¿Qué te inspiró a elegir esta carrera?
Me uní a un viaje para acampar en el monte Graham cerca de Tucson, Arizona, en 2005. Yo era parte de un programa de postgrado en astronomía de Corea del Sur al que fui invitado, y todavía recuerdo claramente dos cosas del viaje. En primer lugar, estaba muy emocionado por hacer malvaviscos alrededor de la fogata por primera vez en mi vida. En segundo, a altas horas de la noche, tuve la oportunidad de recorrer un observatorio cercano que se encontraba en construcción. Presencié el ensamblaje de un increíble instrumento científico. Tenía dos elementos especiales y únicos, sus espejos de 8,4 metros de diámetro: uno montado en la enorme estructura opto-mecánica y otro en el suelo a la espera de ser instalado. Todos tienen su propio momento inolvidable y esa noche fue el mío. Han pasado más de 10 años, y aquel instrumento, que es el Large Binocular Telescope, ahora está en pleno funcionamiento, y yo soy un feliz científico en ingeniería óptica. Estar allí en ese momento fue una real inspiración. 

¿Cuál ha sido tu senda profesional hasta ahora?
A menudo extraño los dos años que pasé como chef en el ejército. Sueño con trabajar en una hermosa cocina, cocinar una buena comida y servir a los invitados. Pero siempre quise trabajar con estudiantes. Ser “profesor”, relacionar mis días con el compromiso de los estudiantes con el aprendizaje, sus energías inagotables, su potencial imparcial y su honesta curiosidad han sido las mejores partes de mi carrera. Inmediatamente después de mi graduación, comencé mi carrera como investigador científico, desarrollando tecnologías de fabricación y prueba de sistemas ópticos de gran magnitud. Años más tarde me convertí en profesor titular de ciencias ópticas y astronomía. Todos los días de mi carrera, leo, escribo, investigo, me comunico, estudio, y enseño en mi oficina y las aulas de la Universidad de Arizona.

¿Cuál ha sido tu logro profesional más gratificante a la fecha?
Me sentí realmente feliz cuando nuestro equipo finalmente completó el primer segmento del espejo primario de 8,4 metros para el Giant Magellan Telescope. Fue, y al momento de escribirlo aún lo es, la más grande y la única óptica fuera de eje de 8,4 metros en la historia de la humanidad (hasta que la construcción de su gemelo, el segundo segmento del GMT, finalice a principios de 2019). Siempre estaré agradecido de haber sido parte de un hito tan significativo.

¿Qué consejo le darías a alguien que piensa seguir la misma carrera?
Si crees que el cosmos y las estrellas son hermosos, si tienes curiosidad acerca de los principios detrás de ellos, si te gusta diseñar y construir, y si te encanta inventar cosas, entonces imagina tu carrera en el área de ciencias ópticas.

Cuéntanos acerca de algún talento que no esté relacionado con el ámbito científico.
Me encanta cocinar y comer comidas sencillas y locales. Ojalá pudiera idear un tema profundo de investigación que combine la astronomía, la óptica y la comida.

¿Qué esperas con más ansias una vez que el GMT inicie sus operaciones?
Será emocionante descubrir algo que nunca antes vimos o confirmamos, como la primera detección de ondas gravitacionales en 2016 realizada por el LIGO. Como bono adicional, será grandioso ver cómo el icónico telescopio gigante se materializa frente a nosotros.

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Espectrógrafo G-CLEF – Análisis Crítico de Diseño

EL GMT-Consortium Large Earth Finder (G-CLEF) es un instrumento para el GMT diseñado por científicos e ingenieros del Smithsonian Astrophysical Observatory (SAO). El G-CLEF es un espectrógrafo Echelle de alta resolución en luz visible, alimentado a través de fibras y diseñado para observaciones de velocidad radial de alta precisión, investigaciones en el área de la astrofísica estelar y estudios del medio intergaláctico. Será capaz de detectar movimientos de hasta 10 cm/s (como una persona caminando) en estrellas, y así determinar la masa de sus planetas. También buscará moléculas como el oxígeno en las atmósferas de exoplanetas. Se espera que sea el primer instrumento científico entregado al GMT.

El corazón del G-CLEF es su espectrógrafo, un dispositivo óptico de alta precisión, extremadamente estable, que recibirá la luz del GMT y la convertirá en datos científicos. A principios de diciembre, el espectrógrafo logró pasar su Análisis Crítico de Diseño, después de una reunión de SAO en Cambridge, Massachusetts. El comité de evaluación estuvo compuesto por siete renombrados expertos de los Estados Unidos y Europa y fue presidido por el Dr. Ian Bryson del Centro de Tecnología Astronómica del Reino Unido y del Observatorio Real. El comité escuchó presentaciones que abarcaron aspectos como los requerimientos técnicos, el diseño, el cumplimiento de los lineamientos, la seguridad y así como el presupuesto y el cronograma.

Luego de someter el espectrógrafo a un exhaustivo análisis, el Dr. Bryson comentó: “El diseño del espectrógrafo es excelente; será capaz de generar buena ciencia”. El informe final de la comisión se espera para enero.

Las siguientes revisiones de importancia para el G-CLEF son la revisión del diseño preliminar del software a finales de 2019 y el análisis de diseño crítico de los instrumentos que componen el front-end a principios de 2020.

Members of the review committee and guests inspect a full scale model of the G-CLEF optical bench in the Smithsonian Astrophysical Observatory Lab in Cambridge, MA. Image credit: Joe Zajac.

Los miembros del comité de revisión e invitados inspeccionan un modelo a escala real de la mesa óptica del G-CLEF en el Laboratorio del Smithsonian Astrophysical Observatory en Cambridge, Massachusetts. Crédito de la imagen: Joe Zajac.

G-CLEF instrument scientist Sagi Ben-Ami shows the review committee and GMTO attendees a G-CLEF component prototype in SAO's lab facilities. Image credit: Joe Zajac.

El científico del instrumento G-CLEF, Sagi Ben-Ami, muestra al comité de revisión y a los invitados del GMTO un prototipo de uno de los componentes del G-CLEF en las instalaciones del laboratorio de SAO. Crédito de la imagen: Joe Zajac.

The review committee and guests. G-CLEF PI, Andrew Szentgyorgyi and G-CLEF Project Manager, Stuart McMuldroch are holding a model of the G-CLEF vacuum chamber. Image credit: Joe Zajac.

El comité de revisión y los invitados. El investigador principal del G-CLEF, Andrew Szentgyorgyi, y el gerente de proyecto del G-CLEF, Stuart McMuldroch, sostienen un modelo de la cámara de vacío del G-CLEF. Crédito de la imagen: Joe Zajac.

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Avances en el Programa del Telescopio Extremadamente Grande estadounidense

US ELT P

 

El National Optical Astronomy Observatory (NOAO) de la National Science Foundation, el Giant Magellan Telescope (GMT), y el Thirty Meter Telescope (TMT), se encuentran trabajando en forma conjunta para desarrollar un Programa para la Construcción de un Telescopio Extremadamente Grande (ELT) estadounidense.

La misión del Programa del ELT estadounidense es fortalecer el liderazgo científico de la comunidad de los EE. UU. en general, mediante el acceso a telescopios extremadamente grandes en los hemisferios norte y sur. Este sistema de dos hemisferios entregará a la comunidad científica de los Estados Unidos mayores y más diversas oportunidades de investigación que las que pueden lograrse con un solo telescopio y, por lo tanto, ofrecerá más oportunidades para el liderazgo.

Encuentro sobre el Programa de Ciencia Clave
El objetivo a corto plazo del Programa del ELT estadounidense, es trabajar con la comunidad de investigadores de los Estados Unidos para desarrollar Programas de Ciencia Clave (KSP, por sus siglas en inglés) en las principales áreas de la investigación.

En noviembre, NOAO organizó una reunión en Tucson, Arizona, para el desarrollo de los KSP. Entre los presentes estuvo la Dra. Rebecca Bernstein, Directora Científica del GMT, y representantes de los equipos de los instrumentos del GMT.

KSP meeting – Tucson. Image credit: Michael Bolte.

Reunión sobre los KSP, en Tucson. Crédito de la imagen: Michael Bolte.

Reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense
GMTO estuvo presente en la 233ra Reunión de la Sociedad Astronómica Estadounidense que se llevó a cabo en enero, en Seattle. Estos son los eventos en los que participamos:

El programa del Telescopio Extremadamente Grande estadounidense
Esta sesión incluyó presentaciones sobre los objetivos y la estructura del Programa del ELT de EE. UU., así como información sobre los proyectos TMT y GMT. Se abrió una extensa discusión acerca de los conceptos referentes a los Programas de Ciencia Clave (KSP) que están siendo desarrollados por la comunidad científica, como un componente central del Programa del ELT estadounidense. Los KSP abordarán interrogantes de fundamental importancia científica que requieren de miles de noches de observación del GMT y el TMT, los cuales seguirán modelos de colaboración abierta que fomenten una participación amplia y diversa de científicos de toda la comunidad científica de los Estados Unidos.

Programa del ELT estadounidense: Evento de puertas abiertas del GMT y el TMT
En este evento, los líderes presentaron breves actualizaciones del estado de ambos proyectos. Luego se llevó a cabo una discusión abierta, en donde todos los miembros de la comunidad pudieron participar. Los asistentes también pudieron reunirse con los directivos y principales líderes científicos y técnicos de TMT, GMT y NOAO.

Libro de la Ciencia del GMT 2018
El Libro de la Ciencia del GMT 2018 se encuentra ahora disponible para su descarga en nuestro sitio web. El libro está dividido en capítulos que describen el gran impacto que el GMT tendrá en áreas de la astrofísica observacional, desde exoplanetas orbitando estrellas vecinas, hasta la formación de las primeras y más distantes estrellas, galaxias y agujeros negros del Universo. Si bien no podemos predecir todo lo que el GMT será capaz de hacer, este libro contiene una muestra de la ciencia más atractiva y transformadora que nuestra comunidad planea generar con el GMT.

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Dr. Miguel Roth recibe la Orden Bernardo O’Higgins

Dr. Miguel Roth

Dr. Miguel Roth.

El GMTO se complace en anunciar que el Ministerio de Relaciones Exteriores de Chile otorgó la Orden Bernardo O’Higgins al Dr. Miguel Roth Fuchs, Representante del Giant Magellan Telescope (GMTO) en Chile, en una ceremonia en Santiago.

La Orden Bernardo O’Higgins es la máxima distinción otorgada a ciudadanos extranjeros. Esta condecoración se estableció en 1956 y lleva el nombre de uno de los fundadores de la República de Chile, el general Bernardo O’Higgins. El Dr. Roth recibió la condecoración en reconocimiento por su contribución al desarrollo de la astronomía en Chile, y por promover la valoración y el conocimiento astronómico en estudiantes y público de todas las edades.

Puede leer mayor información sobre esta noticia en el siguiente anuncio.

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