Nuevo sistema de cámaras mejora las observaciones de exoplanetas

En diciembre de 2021, se instaló un nuevo sistema de Cámaras en el telescopio ASTEP ubicado en la estación Concordia en la Antártida. Este sistema permite que el telescopio tome fotos en dos colores al mismo tiempo, lo que ayuda a estudiar Exoplanetas. El objetivo del proyecto ASTEP+ es hacer un seguimiento de las observaciones de exoplanetas y reunir más información sobre ellos.

El telescopio está en una ubicación única en la Antártida, lo que lo hace ideal para observar Tránsitos de larga duración y objetos del sur detectados por otras misiones espaciales. El telescopio ASTEP ya ha producido imágenes de alta precisión para identificar nuevos exoplanetas y monitorear los conocidos.

#Desarrollo de la Nueva Caja Focal

Se desarrolló un nuevo sistema de cámaras con el apoyo de varias instituciones, incluyendo la Agencia Espacial Europea y la Universidad de Birmingham. El diseño del sistema se detalló en investigaciones anteriores. Después de su creación y pruebas en el laboratorio, la nueva cámara fue transportada a la Antártida e instalada en la estación Concordia a principios de 2022.

#Montaje y Pruebas de Laboratorio

Antes de enviar la cámara a la Antártida, tuvo que ser ensamblada y probada en un ambiente controlado. Estas pruebas fueron cruciales ya que el clima en la Antártida puede ser extremo, con temperaturas que bajan a -80°C. Para manejar estas condiciones, el sistema de cámaras fue diseñado con diferentes compartimentos, cada uno con un propósito específico, además de aislamiento térmico y elementos de calefacción para mantener el equipo funcionando correctamente.

En el laboratorio, se realizaron pruebas en cada cámara para evaluar su rendimiento. Se realizaron varias verificaciones para asegurarse de que las cámaras estuvieran alineadas correctamente y pudieran producir imágenes claras. El proceso de alineación involucró el uso de un láser y una rejilla para posicionar las cámaras con precisión.

#Instalación en la Antártida

La caja focal llegó a Dome C, Antártida, el 5 de octubre de 2021, y se instaló durante los meses de verano. La instalación fue parte de un esfuerzo más grande para mejorar el proyecto ASTEP, incluyendo el traslado del telescopio a una nueva ubicación en la cúpula Baader, que ofrece mejores condiciones para las observaciones.

Durante la instalación, se verificó la alineación óptica de las cámaras utilizando una fuente de luz interna. Luego, se apuntó el telescopio a estrellas brillantes para asegurarse de que todo estuviera correctamente alineado. El proceso de ajuste aprovechó los cielos despejados de la Antártida, lo que permitió una alineación precisa durante el día.

#Medición de Turbulencias

Para asegurarse de que los espejos del telescopio no se helaran, se instalaron sistemas de calefacción. Sin embargo, el calor puede afectar la calidad de la imagen, así que se realizaron varias pruebas para evaluar los efectos de la calefacción en la turbulencia del aire alrededor del telescopio. Esto se hizo usando un sensor especial que puede medir diferencias en los caminos ópticos.

Las pruebas demostraron que los niveles de turbulencia variaban según diferentes condiciones ambientales, como si la cúpula estaba abierta o cerrada. Estas informaciones ayudarán a refinar los procedimientos operativos cuando el telescopio esté en uso.

#Software de Observación y Adquisición de Datos

El software utilizado para operar el telescopio fue adaptado de versiones anteriores del equipo. Se diseñó con flexibilidad en mente, permitiendo que las nuevas cámaras de dos colores se integraran fácilmente. La cámara azul se usó tanto para guiar el telescopio como para capturar imágenes científicas. Mientras la frecuencia de guiado se estableció en 0.5 Hertz, surgieron desafíos durante las noches más frías, como problemas de comunicación entre el telescopio y la computadora que procesa los datos.

Para mitigar estos problemas, se decidió operar principalmente con la cámara roja, que experimentó menos problemas de comunicación. El enfoque de las cámaras también se pudo ajustar de forma independiente para asegurar imágenes de calidad, incluso con temperaturas cambiantes.

#Primeras Observaciones

Las operaciones normales del telescopio comenzaron a finales de marzo de 2022. Una secuencia de observación típica implica enfocarse en una estrella conocida que tiene exoplanetas en tránsito durante varias horas. Esto permite a los científicos confirmar detalles sobre el tránsito y monitorear cambios con el tiempo. Las observaciones podrían casi ser continuas alrededor del solsticio de invierno, lo que hace posible capturar tránsitos largos.

Un ejemplo de una observación exitosa fue el tránsito del exoplaneta WASP-19b. Esta observación fue notable porque se registró en dos colores, mejorando la calidad de los datos recopilados. Los resultados mostraron una reducción significativa en la dispersión de mediciones en comparación con observaciones anteriores.

#Resultados y Planes Futuros

La nueva caja focal ha mostrado resultados prometedores, permitiendo la observación precisa de exoplanetas. Aunque hubo algunos desafíos de comunicación con una de las cámaras, la configuración general ha funcionado bien. La calidad de los datos recolectados hasta ahora es mucho mejor que en campañas anteriores, y los científicos son optimistas sobre las futuras observaciones.

El proyecto ASTEP+ tiene como objetivo continuar monitoreando los exoplanetas en tránsito y refinar las técnicas utilizadas para la recolección de datos. Los planes para futuras actualizaciones incluyen un nuevo soporte para el telescopio que mejoraría la precisión de apuntamiento sin engranajes mecánicos, mejorando aún más la eficiencia de las observaciones.

#Conclusión

El proyecto ASTEP+ representa un avance significativo en la observación de exoplanetas desde la Antártida. Con el nuevo sistema de cámaras de dos colores, los científicos pueden recopilar datos más detallados esenciales para estudiar los tránsitos planetarios. La ubicación única del telescopio proporciona una plataforma vital para futuras misiones espaciales, permitiendo a los astrónomos expandir nuestro conocimiento sobre mundos lejanos y sus características. A medida que el proyecto avanza, más refinamientos y actualizaciones ayudarán a mejorar la precisión y la eficiencia de estas observaciones, contribuyendo a nuestra comprensión del universo.