SCHOTT solutions n° 1/2009 > Astronomía

Una vista impresionante: el Observatorio de Xinglong, en China, se encuentra a unas 2 horas de coche al noreste de Beijing, cerca de la ciudad de Nanshuangdong. Foto: LAMOST

Visiones de luz con LAMOST


El mayor telescopio Schmidt del mundo está ubicado en China y permite una nueva forma de exploración espectroscópica del cielo – gracias a un espejo primario de segmentos de Zerodur®.


Dr. Jakob Staude

En octubre de 2008, la Academia China de las Ciencias puso en servicio en el Observatorio de Xinglong, al noroeste de Beijing, un instrumento altamente eficiente: el Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope, abreviado LAMOST. Al tratarse de un telescopio Schmidt, no se utiliza para la observación visual, sino para la exploración espectroscópica del cielo nocturno. Los espectros de luz captados permitirán estudiar preguntas planteadas por la cosmología observacional, sobre la estructura galáctica y de la astrofísica estelar. Con el desarrollo de este instrumento se han abierto nuevas vías, que han llevado a una combinación única de luminosidad, amplitud de campo y calidad óptica. Su estructura es poco convencional en todos los sentidos: la óptica correctora (= corrector), que compensa la aberración esférica (= distorsión de la imagen) del espejo primario, no es una lente, como en los telescopios Schmidt convencionales, sino un espejo móvil, que sigue el movimiento aparente de la zona del cielo que está siendo observada. Permite tiempos de exposición de hasta una hora y media. El corrector dirige la luz captada dentro de un campo de visión enorme (5 grados) sobre un espejo primario fijo con una apertura útil de 4 m. Desde allí la luz llega a un plano focal situado a una distancia de 20 m, donde es concentrada, inyectada en 4.000 fibras de vidrio y conducida simultáneamente hasta 16 espectrógrafos. Éstos son capaces de medir longitudes de onda de la luz dentro del rango de 370 - 900 nm – ligeramente más que el espectro de la luz visible – y proporcionan una resolución espectral desde 0,25 hasta 1 nm. Gracias a ello se alcanza un nivel de eficiencia inédito en las exploraciones espectrocópicas.
El espejo primario del telescopio está compuesto por 37 segmentos de espejo hexagonales de Zerodur® de 1,1 m. Foto: LAMOST
El corrector consta de 24 segmentos de
espejo hexagonales de 1,1 m, cuya forma es modificada continuamente durante el seguimiento, con el fin de compensar las desviaciones con respecto a la forma requerida. Las ópticas activas participan tanto aquí como en el enfoque sobre el plano focal de los 37 segmentos hexagonales de sección esférica del espejo primario, de dimensiones 6,7 x 6,0 m. Asimismo se regulan mediante una óptica activa las posiciones de las fibras de vidrio dentro del plano focal. Este complejo sistema óptico es la novedad fundamental de LAMOST. Lo único clásico aquí es el material Zerodur® de los segmentos del espejo primario: la vitrocerámica con una dilatación térmica prácticamente igual a 0, fue desarrollada por SCHOTT hace más de 40 años y empleada ya en la década de 1970 para la construcción de los telescopios del Observatorio Calar Alto. Desde entonces se ha ido mejorando constantemente el proceso de fabricación. Las sobresalientes propiedades del material Zerodur® siguen siendo la referencia en materia de substratos para espejo en telescopios astronómicos.

Una cosa parece segura: LAMOST ampliará y consolidará la historia de éxitos de las grandes exploraciones celestes, como p.ej. la del Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Los muchos millones de espectros ópticos obtenidos con LAMOST crearán un nuevo fundamento para la cosmología observacional, para el estudio del origen y la evolución de las galaxias y de la estructura del sistema de la Vía Láctea, así como para la astrofísica estelar. <|