Sistema de monitoreo de espejos para CTA

En el marco del proyecto CTA (Cherenkov Telescope Array), en el IAR se está llevando a cabo la construcción de un sistema de monitoreo de espejos que será instalado en uno de los sitios candidatos en Argentina.

CTA estará compuesto por dos observatorios de rayos gamma, uno en el hemisferio Sur y el otro en el hemisferio Norte. Argentina ha propuesto dos sitios para el emplazamiento del Observatorio Sur: uno en la provincia de Salta, en las cercanías de San Antonio de los Cobres (3600 m s.n.m.) y el otro en la provincia de San Juan, en el Parque Nacional El Leoncito, cerca de CASLEO (2500 m s.n.m.). En cada uno de estos sitios existen instrumentos que monitorean la calidad de la atmósfera y las condiciones climáticas en general. Estas variables son importantes, no solo para determinar la calidad de las observaciones a realizar sino también para el diseño de los distintos componentes (mecánicos, electrónicos, ópticos). (Ver Fig. 1)

CTA estará conformado por varias decenas de telescopios Cherenkov que no contarán con ningún dome de protección como tienen en general los telescopios ópticos. Por lo tanto, los espejos se encontrarán permanentemente expuestos a las condiciones locales que pueden llegar a ser bastante extremas (Ver Fig. 2). El espejo está formado por segmentos hexagonales con una curvatura de 32 m que se encontrarán expuestos todo el tiempo a las condiciones atmosféricas del sitio.

 

Los espejos de los telescopios Cherenkov de tamaño mediano están compuestos por una centena de segmentos espejados hexagonales de 1.2, con forma esférica y un radio de aproximadamente 32 m. Al tratarse de una superficie a cubrir muy grande se buscó una solución alternativa a los espejos tradicionales de vidrio macizo, que aporte suficiente rigidez y calidad óptica dentro de costos razonables. Las distintas propuestas se basan entonces en estructuras compuestas (vidrio, aluminio, fibra de vidrio, etc.) cuyo comportamiento en las condiciones presentes en los sitios astronómicos no ha sido aun probado. En particular, estamos interesados en testear si los espejos conservan sus propiedades ópticas y mecánicas luego de pasar cierto tiempo en el campo y en qué grado sufren fenómenos de “empañamiento” o formación de escarcha. Esto último es importante ya que en este estado, las observaciones no pueden ser posibles. (Ver Fig. 3)

 

En este sentido, el grupo IAR ha propuesto, en colaboración con el grupo CTA de ITeDA (Instituto de Tecnologías en Detección y Astropartículas) de Mendoza, la instalación de espejos prototipos en el sitio de San Antonio de los Cobres y realizar el monitoreo de su comportamiento con un sistema especialmente diseñado y construido en Argentina. Los espejos serán instalados en estructuras metálicas en las cercanías de los instrumentos de monitoreo atmosférico presentes en sitio. Durante la noche, el comportamiento de los espejos se monitoreará a través de imágenes captadas por una cámara en intervalos regulares de tiempo. Sensores de temperatura y humedad se instalarán sobre la superficie del espejo, lo que permitirá establecer una relación empírica entre la formación de escarcha y estas variables. (Ver Fig. 4)

 

En este momento, los soportes mecánicos, la motorización y el control de cámaras, sensores y motor se encuentra finalizado. La integración final se realizara a la brevedad y la instalación en San Antonio de los Cobres se prevé para mediados de abril. (Ver Fig. 5)

 

Personal involucrado:

Dr. Gustavo E. ROMERO — romero@iar.unlp.edu.ar
Dra. Maria Clementina MEDINA — clementina@iar.unlp.edu.ar
Ing. Juan José LARRARTE — juanjo@iar.unlp.edu.ar
Ing. Emiliano RASZTOCKY — eraszto@iar.unlp.edu.ar
Ing. Martín E. BENITEZ
Téc. Nahuel DUARTE — nduarte@iar.unlp.edu.ar
Téc. Santiago SPAGNOLO — sspagnolo@iar.unlp.edu.ar