Diseño, Desarrollo e Implementación de Sistema de Ópticas Adaptivas – Telescopio Reflector de 1.54 Metros de la EABA

Abstract

En astronomía, la observación de un objeto consiste en la detección de su frente de onda, el cual no presenta distorsión antes de llegar a la atmósfera. Sin embargo, al alcanzar dicho medio, el frente de onda atraviesa diferentes capas con distintas temperaturas e índices de refracción, introduciendo en la imagen detectada por el observador terrestre una perturbación que altera la apariencia del objeto celeste. La óptica adaptativa es una técnica utilizada para compensar dichas aberraciones en tiempo real, mejorando la calidad de las imágenes astronómicas captadas desde la superficie terrestre. Este método propone insertar en el camino óptico del telescopio una serie de espejos que modifican su forma o posición, mediante actuadores piezoeléctricos, corrigiendo la distorsión en el frente de onda. El análisis del estado de la aberración se lleva a cabo tomando muestras con una cámara de alta velocidad a una estrella de referencia de origen natural o artificial (emisión láser). La función de la aberración de onda puede expresarse, matemáticamente, como una combinación lineal de los polinomios de Zernike, un conjunto polinómico infinito. Las aberraciones de menor orden presentan mayor amplitud y, por lo tanto, una mayor contribución de la distorsión en la imagen. Los dos polinomios de orden 1, representan traslaciones del sistema de referencia, mientras que las de orden superior producen el deterioro mismo de la imagen, esto es, desenfoque, astigmatismo, astigmatismo triangular, coma vertical, coma horizontal, entre otros. En el presente trabajo se diseña, desarrolla e implementa, hasta modelo de ingeniería, un sistema de ópticas adaptativas prototipo, como el descrito, capaz de corregir en tiempo real las aberraciones correspondientes a los polinomios de Zernike de orden 1 mediante un espejo corrector Tip-Tilt y una cámara de alta velocidad.