Trabajando en la fabricación de los primeros espejos astronómicos chilenos

El NPF está involucrado en el desarrollo de espejos de uso astronómico para el proyecto internacional PFI.

Trabajar en la construcción de los espejos que se necesitarán para estudiar la manera en la que los planetas se forman es uno de los objetivos del Núcleo Milenio de Formación Planetaria. Es por esto que, desde su creación, es parte del proyecto internacional Planet Formation Imager (PFI).

Desde 2013, el propósito de PFI es resolver una parte importante del proceso de formación de un planeta, observándolo de forma directa en el infrarrojo cercano y medio. Para lograrlo, se debe combinar la luz de más de una docena de telescopios, cada uno con espejos de 4 metros y separados unos de otros por distancias de hasta kilómetros. El NPF trabaja en la creación de estos espejos, los primeros hechos completamente en Chile.

“El objetivo principal es producir una superficie óptica de irreprochable calidad, un espejo astronómico con superficie esférica, susceptible de transformarse en una parábola”, comenta Claudio Lobos, investigador joven del NPF y encargado de este proceso, desde un galpón especialmente acondicionado en el Centro Científico Tecnológico de Valparaíso, CCTVal, de la Universidad Técnica Federico Santa María.

Para que un espejo tenga una calidad óptica irreprochable, explica Lobos, la aberración, o efecto que ocurre cuando la luz de un objeto no converge a un punto (o no diverge desde uno) al pasar por el espejo, debe ser mínima al igual que la rugosidad microscópica de su superficie.

Los espejos que el Núcleo Milenio de Formación Planetaria busca crear serán de 1 metro de diámetro. “Esta es la medida standard de cada segmento de los espejos compuestos que se quieren realizar en el futuro”, explica el investigador, quien también trabajó durante tres años en el Observatorio Paranal del Observatorio Europeo Austral, ESO.

Para lograrlo, Lobos realizará pruebas con espejos más pequeños. Actualmente trabaja en la creación de uno de 42 centímetros de diámetro que representa una réplica a escala del prototipo. Este objeto, formado por dos vidrios gruesos, pasará por todas las etapas necesarias para convertirse en un espejo: será pulido, se le dará la curvatura necesaria, se le hará transparente poniendo sobre él una resina especial y luego se le agregará una capa reflectora.

“Nos proponemos no sólo generar la expertise sobre espejos clásicos de vidrio, muy necesaria en un país con tal superficie de espejos astronómicos, sino que también investigar en otros materiales para la base de estos, como la fibra de carbono. Así, podríamos estar a las puertas de producir una nueva generación de espejos astronómicos de igual calidad que los de vidrio pero con una serie de

 ventajas respecto al tiempo de fabricación, la posibilidad de transportarlos, etc. Y todo esto, siguiendo procesos y metodologías made in Chile”, recalca la astrónoma Amelia Bayo, directora del NPF.

Impulso tecnológico para Chile

Saber cómo se forman los planetas tiene implicaciones profundas sobre como entendemos nuestro lugar en el universo y sobre conocer las expectativas de vida en otros mundos. “Se trata de un tema intrínsecamente multifacético. Por un lado tenemos los modelos en los que vamos introduciendo los efectos de los procesos físicos que creemos más relevantes y, por otro, tenemos las observaciones que podemos realizar. En ambos puntos hay limitaciones impuestas por nuestro propio conocimiento y por la tecnología actual”, explica Bayo, quien también es académica e investigadora de la Facultad de Ciencias de la Universidad de Valparaíso.

Respecto de las limitaciones tecnológicas, la astrónoma explica que la instrumentación actual sólo permite observar pruebas indirectas de la formación planetaria pero no imágenes de planetas en formación. “Este último reto es la motivación para PFI y contribuir al proyecto nada más y nada menos que con una de sus bases, que son los espejos de los telescopios, es algo que hace un par de años era un sueño pero que ahora estamos en el camino de hacerlo una realidad”, agrega.

La científica cree que la creación de los espejos que los telescopios de PFI usarán convertirá a Valparaíso en un punto de referencia mundial, además de posicionar a Chile en la elaboración de grandes infraestructuras para la astronomía, añadiendo a su papel de usuario de los mejores telescopios del mundo el de desarrollador de nuevos instrumentos.

Para lograr el ambicioso objetivo que el Núcleo Milenio de Formación Planetaria se ha propuesto, actualmente el centro busca un ingeniero que trabaje junto a Claudio Lobos. Unirse al proyecto le dará la posibilidad de visitar y realizar estadías en los centros de referencia en la construcción de espejos e instrumentos astronómicos como son Stweard Observatory, MPIA, ESO, LAOG, ANU, University of Michigan, entre otros. Además, el NPF busca un practicante en sus últimos años de cualquier ingeniería relacionada con instrumentación de alta precisión, óptica, materiales o áreas afines.

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