El Gran Telescopio de Canarias descubrirá planetas apoyado por los metales

El Gran Telescopio Canarias (GTC), es un telescopio de espejo primario segmentado de 10,4 metros de diámetro y de altas prestaciones que será instalado en uno de los mejores lugares del hemisferio norte: el Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma, Islas Canarias). Se espera que reciba "primera luz" en el año 2003. La indudable influencia en el mismo de los trabajos realizados en metal, lo convierten en una obra interesante para nuestro sector.

El Proyecto GTC es una iniciativa española, liderada por el IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias) con el apoyo de la Administración del Estado y la Comunidad Autónoma Canaria, y la participación de México, a través del IA-UNAM (Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México) e INAOE (Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica), y Estados Unidos, a través de la Universidad de Florida.
Una obra de semejante envergadura trae consigo piezas como paralelos y meridianos (el "esqueleto" de la cúpula), además de piezas como anillos base, mecanismos, vigas, cubiertas, carretones (las ruedas), motores y sensores. En concreto, para la estructura de la cúpula, se acoplaron un total de 59.000 piezas: 16.000 tornillos (más de 4.000 kg) y 43.000 tuercas (casi 1.500 kg) y arandelas (unos 450 kg).
En total, seis toneladas sólo de tornillería. Y, como no, entre sus suministradores nos encontramos con nombres de sobra conocidos en nuestro sector. Por poner un ejemplo, Heidenhain (representado por Farresa Electrónica) ha suministrado sus sistemas angulares de medida, más en concreto la serie ERA 780.
Más ejemplos interesantes: la fabricación de los soportes laterales o subceldas del espejo primario ha corrido a cargo de RAMEM (Madrid) y Lidax.
El GTC configura como un potente instrumento que desempeñará tres funciones fundamentales. Será, en primer lugar, la mayor ‘máquina del tiempo’ jamás creada por la ciencia española. Un telescopio con las características del GTC y con el instrumento OSIRIS, dotado de filtros sintonizables, será capaz de obtener imágenes de los objetos más lejanos del Universo, a miles de millones de años-luz, lo que equivale a ‘viajar’ miles de millones de años hacia el pasado, a las épocas más tempranas de la creación del Universo, cuando se supone se formaron las primeras galaxias.
Pero el GTC será además una máquina para descubrir planetas. Será capaz de ‘ver’ discos planetarios similares a nuestro Sistema Solar y, dentro de ellos, los planetas más grandes, de un tamaño parecido al de Jupiter, lo que equivale a 150 veces el tamaño de la Tierra.
Asimismo, el GTC funcionará como una máquina para observar la formación estelar. Gracias al instrumento CANARI-CAM, con una gran capacidad de observación en el rango infrarrojo, será posible ver por primera vez estrellas en el momento de su formación.

Las funciones principales del subsistema telescopio del GTC son las de soportar el sistema óptico y la instrumentación científica, y, conjuntamente con otros subsistemas del GTC, mantener su alineado, así como apuntar y seguir cualquier objeto astronómico, con extrema repetibilidad y precisión. El telescopio tiene una montura altacimutal convencional, con el eje de elevación por encima del espejo primario.
El subsistema telescopio del GTC está formado básicamente por la estructura del telescopio, los cojinetes, los accionamientos y los codificadores de los ejes de acimut y elevación, los rotadores de instrumentos y los rotadores de cables.

La estructura del telescopio está formada por tres subsistemas principales: el tubo, montura y el anillo de acimut. Las partes móviles de la estructura del telescopio, tubo y montura, estarán soportadas por un pilar de hormigón a través del anillo de acimut. Con el objetivo de minimizar el peso, la inercia térmica y el efecto de la carga de viento en la estructura, el diseño, está basado principalmente en estructuras espaciales de barras en lugar de estructuras cerradas tipo cajón.

tural del telescopio que soporta los espejos del telescopio y la instrumentación de los focos Cassegrain y Cassegrain doblados. El conjunto del tubo está formado por los siguientes elementos estructurales: la celda del espejo primario, la torre del terciario, la estructura inferior del tubo, el anillo de elevación, los muñones de los cojinetes de elevación, la estructura superior del tubo y el conjunto superior del tubo (anillo del secundario, araña y la estructura soporte del espejo secundario).
La montura es el componente estructural del telescopio que soporta el conjunto del tubo y la instrumentación de los focos Nasmyth. El conjunto de la montura está formado por dos elementos principales, la horquilla y las plataformas Nasmyth. La estructura de la montura, conjuntamente con los cojinetes, accionamientos y codificadores de acimut y elevación, provee los movimientos en acimut y elevación del telescopio.

El anillo de azimut es el componente estructural del telescopio que sirve como interfaz estructural entre la montura y el pilar. El anillo de acimut, en cuya fabricación ha intervenido CMI Aeronáutica, especialista en mecanizado de grandes piezas y fabricación de máquina herramienta, ubicado en la localidad vizcaína de Durango, está básicamente formado por una viga anular de acero de gran diámetro. Esta viga sirve de soporte de la pista de rodadura del accionamiento de acimut, del anillo soporte de la cinta del codificador de acimut y de la pista de deslizamiento de los cojinetes de acimut.

Para los ejes de acimut y elevación se han seleccionado cojinetes hidrostáticos. Los cojinetes de elevación soportan el tubo y posicionan el eje de elevación respecto a la montura y los de acimut soportan el conjunto del tubo y montura del telescopio y posicionan el eje de acimut respecto al pilar. El subsistema de cojinetes para los ejes de elevación y acimut está formado básicamente por los siguientes componentes: los patines hidrostáticos, axiales y radiales, las pistas de deslizamiento respectivas y el subsistema hidráulico. El subsistema hidráulico está compuesto por bombas, tanques, dispositivos de control de flujo, tuberías, etc. Los patines hidrostáticos de los ejes de acimut y elevación están unidos a la montura. Las pistas de deslizamiento de acimut están unidas al anillo de acimut y las pistas de deslizamiento de elevación están unidas a los muñones de los cojinetes de elevación.

El anillo de azimut
está básicamente formado por una
viga anular de acero
de gran diámetro

Se están considerando dos opciones para el subsistema de accionamiento de los ejes de acimut y elevación: accionamientos por fricción o accionamientos con motor directo. Según el diseño actual, la estructura está orientada al accionamiento por fricción ya que ésta fue la alternativa inicialmente escogida.
Si la opción de motor directo fuese adoptada, el impacto en el diseño actual del telescopio podría ser significativo, especialmente en el diseño actual de la montura.

Los rotadores de instrumentos son los subsistemas que, en cada estación focal, compensan la rotación de campo que se produce en un telescopio alt-acimutal cuando apunta y sigue a un objeto. Los rotadores de instrumentos, diseñados y fabricados por Tekniker, soportan las cajas de adquisición y guiado y los instrumentos científicos de cada estación focal.

Vea también...

• Construcción de la cúpula