Instrumentación óptica de León

Guanajuato para el mundo

Fecha: 01 de Marzo de 2020

Edición: Marzo 2020 No. 22

Carlos Pérez | Casos | Visto 1929 veces

Breve reseña sobre la tradición mexicana en astronomía y su instrumentación óptica formada en los observatorios nacionales y en las instituciones académicas con sus grandes proyectos de instrumentación.

La actividad profesional en materia de astronomía en nuestro país tiene alrededor de 150 años, esto es, se remonta al Porfiriato (finales del siglo XIX), a los primeros Observatorios Nacionales en la ciudad de México, en el castillo de Chapultepec (las actividades se inauguraron oficialmente el 5 de Mayo de 1878) y en Tacubaya pocos años después; ambos observatorios fueron diseñados e impulsados por el ingeniero y arquitecto Ángel Anguiano; y se remonta también, medio siglo después, en 1942, al Observatorio Astrofísico Nacional de Tonantzintla en Puebla, promovido por el ingeniero y abogado Luis Enrique Erro, político, diplomático, entusiasta aficionado a la astronomía (observador apasionado de estrellas variables) y director del observatorio hasta el año 1948.

La instrumentación principal de estos primeros observatorios fue de manufactura extranjera, el Gran Ecuatorial de Tacubaya (un telescopio refractor con una lente objetivo de 380 mm de diámetro y 4.8 metros de distancia focal) fue fabricado en Inglaterra por la firma Grubb-Dublin, y el telescopio-cámara Schmidt de Tonanzintla, la primera de gran tamaño en el mundo (con su placa correctora de 610 mm de diámetro) fue construida en los talleres de Perkin Elmer y ensamblada en el observatorio de Harvard en los Estados Unidos de América; ambos instrumentos fueron considerados en su tiempo, de los mejores del mundo, a pesar de que algunos autores hacen mención de que fueron entregados con defecto (aberraciones ópticas) en sus imágenes y sus ópticas tuvieron que ser corregidas. Fotos 1 y 2.

1. Gran telescopio ecuatorial del Observatorio de Tacubaya, Cd. De México. Fuente: Historia del Observatorio Astronómico Nacional. Una historia gráfica. IA-UNAM.

2. Cámara Schmidt del Observatorio de Tonantzintla, Puebla

La astronomía mexicana empezó a ganar renombre internacional desde el observatorio de Tacubaya con su gran telescopio ecuatorial, y por tal razón el director del observatorio de París (observatorio con gran tradición astronómica) le extendió la invitación a participar en el proyecto Carta del cielo, en el cual participaban los observatorios más renombrados y el cual consistía en crear un registro fotográfico de toda la bóveda celeste, correspondiéndole diferentes latitudes a los países participantes. El Dr. Joaquín Gallo y sus colaboradores del Observatorio de Tacubaya trabajaron durante varias décadas en este proyecto de envergadura internacional. Años más tarde en el observatorio de Tonantzintla, a mediados del siglo pasado, el Dr. Guillermo Haro y su equipo de colaboradores realizaron importantes descubrimientos con la cámara Schmidt: estrellas ráfaga en la nebulosa de Orión, estrellas T-Tauri, nuevas nebulosas planetarias, sus objetos azules, cometas, novas y supernovas y sus famosos objetos Herbig-Haro.

El desarrollo de la instrumentación astronómica relevante en México, no se dio sino hasta hace unos 50 años en los talleres del Instituto de Astronomía de la Universidad Nacional Autónoma de México, IA-UNAM, durante la dirección del Dr. Arcadio Poveda, con proyectos de diseño y manufactura de telescopios de tamaño importante (Cassegrain de 840 mm y de 2.1 metros) para el actual observatorio Nacional de San Pedro Mártir, en Baja California y en el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, INAOE (el Dr. Haro convirtió el Observatorio de Tonanzintla en un instituto multidisciplinario pues el sitio ya no era propio para las observaciones debido a la contaminación lumínica producida por el crecimiento de la ciudad de Puebla), con la manufactura del espejo primario del telescopio de 2.1 metros del Observatorio de Cananea en Sonora. Más recientemente, personal científico y técnico del INAOE ha estado trabajando en la puesta a punto de uno de los telescopios más grande del mundo en su tipo, el Gran Telescopio Milimétrico, GTM, de 50 metros de diámetro, con el cual se colaboró internacionalmente para obtener la primera imagen de un agujero negro (abril de 2019). Foto 3.

3. Fabricación del espejo primario de 2.1 metros para el telescopio del Observatorio de Cananea, Sonora. Fuente: INAOE Reseña histórica. INAOE

Algunos de los investigadores y técnicos que habían trabajado en los proyectos anteriores, en el IA-UNAM y en el INAOE, encabezados por el Dr. Daniel Malacara, primer óptico mexicano y fundador del Centro de Investigaciones en Óptica, A. C., CIO, se mudaron a León, Guanajuato para integrarse al CIO en el año 1980 (hace 40 años). De manera natural la instrumentación óptica para la astronomía tuvo continuidad en el CIO y hasta la fecha ha dado importantes aportaciones. Uno de los proyectos de instrumentación en los primeros años del CIO fue el diseño, manufactura y pruebas ópticas de espejos para telescopios astronómicos Ritchey-Chretien (este tipo de telescopio utiliza superficies hiperbólicas en sus dos espejos para corregir las aberraciones ópticas) de 24 pulgadas de diámetro, el cual tuvo importantes frutos colaterales en la formación de estudiantes, publicación de artículos científicos y en el desarrollo de equipo y software para las pruebas ópticas especiales que requerían estos espejos. Foto 4.

4. Uno de los espejos primarios de 620 mm para telescopio Cassegrain RC, fabricado en los talleres del CIO.

Más recientemente, en los últimos 15 años, personal científico y técnico del área de manufactura óptica del CIO ha trabajado en el desarrollo de sistemas ópticos espectrográficos muy especializados para importantes telescopios del mundo, como el Gran Telescopio de Canarias, GTC, de España, uno de los más grandes telescopios del mundo, y el Telescopio robótico Liverpool del Reino Unido. Recordemos que un espectrómetro es uno de los instrumentos ópticos mejor conocidos popularmente (el telescopio, el microscopio y la cámara fotográfica son otros), su función básica es descomponer la luz en sus varios colores (longitudes de onda) para el estudio de diferentes características de la fuente de emisión de dicha luz; en el caso de las estrellas podemos determinar su composición química, la distancia y su velocidad de desplazamiento por medio de los estudios espectrográficos de la luz recolectada por los grandes telescopios.

El brazo rojo del espectrómetro FRODOSpec, acrónimo para Fibre-fed RObotic Dualbeam Optical Spectrograph, para el telescopio robótico Ingles, Liverpool Telescope, el espectrómetro EDIFISE, Equalized and DIffraction-limited FIeld Spectrograph Experiment, y el espectrómetro MEGARA, Multi Espectrómetro en GTC de Alta Resolución para Astronomía, para el Gran Telescopio de Canarias, han sido importantes colaboraciones internacionales del grupo de manufactura óptica del CIO y en cada uno de ellos se presentaron y se resolvieron retos tecnológicos de ingeniería (en cuanto al diseño, manufactura y metrología, óptica y opto-mecánica). El proyecto FRODOSpec y el proyecto MEGARA se realizaron en colaboración con el INAOE. Fotos 5, 6 y 7

5. Espectrómetro FRODOSpec durante sus pruebas de funcionamiento en laboratorio. Fuente: Sitio web http://telescope.livjm.ac.uk.

6. Espectrómetro EDIFISE durante las pruebas de funcionamiento en el laboratorio de pruebas ópticas del CIO.

7. Lentes tripletes para espectrómetro en proceso de cementado óptico, fabricadas en el taller óptico del CIO