Primera vista del Radiotelescopio, en posición de paro.
No había ni un copo de nieve.
El día 23 de Septiembre de 2004 tuvimos el privilegio de poder hacer una visita guiada al radiotelescopio de Sierra Nevada (Granada). A continuación pongo un relato de la visita que hizo en su día Tucker [David Vilches] (un miembro de Hispaseti), y que hasta ahora estaba inédita (más que nada porque yo tenía que haberla puesto on-line hace mucho), y a continuación una larga serie de fotografías que pudimos tomar allí, comentadas todas ellas por Edmon [Edmon Levon Agop] (miembro de Astroseti.org y habitual de Hispaseti).
Primera vista del Radiotelescopio, en posición de paro.
No había ni un copo de nieve.
Llegamos en los tres coches en un bonito día de final de verano. El viaje es agradable y causa una extraña sensación el cruzar las pistas de esquí (sin nada de nieve) con los coches. Llegamos a la impresionante antena situada a 2870 metros de altitud. Ésta se encontraba en posición de paro por mantenimiento, mirando hacia abajo con sus imponentes 30 metros de diámetro (algo más de 700 metros cuadrados).
Nos da la bienvenida Juan Peñalver y tras darnos una pequeña introducción nos presenta a Francisco Urbano, nuestro guía durante las casi tres horas de visita que nos brinda amablemente el personal de la estación.
Se nos explica que esta antena pertenece al Instituto Hispano-Franco-Germano de Radioastronomía Milimétrica con sede en Grenoble. Como su propio nombre indica, su campo de acción es la Radioastronomía Milimétrica (microondas). Al trabajarse en frecuencias muy altas la antena debe ser casi perfecta, por lo que los ajustes antes de empezar a funcionar fueron muy complejos. Como nota curiosa, las ondas en las que trabajan tienen tan poca energía que todas las recibidas por todos los radiotelescopios del mundo durante un año ¡no serían capaces de subir un grado de temperatura un centímetro cúbico de agua!
El Pico del Veleta (cuando está nevado)
Dado que las microondas son absorbidas por el vapor de agua, la búsqueda de un emplazamiento para el radiotelescopio fue de vital importancia para el futuro éxito del las observaciones. Se buscó por toda Europa y Norte de África un lugar seco y alto (a mayor altitud menos atmósfera) y la casualidad quiso que cuando se inspeccionó el Pico del Veleta hiciera un tiempo excepcionalmente bueno durante los 20 días que duró la visita del comité. En un principio se pensó en localizarlo justo en el Pico del Veleta, pero los vientos de más de 200 km/h así como una cierta controversia de la ciudadanía granadina decidieron su emplazamiento final. Entre otras, se hicieron pruebas antisísmicas, al ser Granada una zona de cierto riesgo y actividad sísmica. La construcción finalizó en 1985, situándose el radiotelescopio sobre un gigantesco pedestal de hormigón. En él descansan las 800 toneladas del conjunto, 400 de la antena y los dos contrapesos de 200 toneladas cada uno. Fue fabricado por una empresa alemana, con lo que el precio de compra fue sensiblemente inferior para España al ser un país integrante del consorcio (del IRAM) que para el radiotelescopio gemelo que se situó en Irak (bombardeado y destruido en la Guerra Irán - Irak).
Detalle de como se situaban los distintos paneles
durante la construcción del radiotelescopio
El proceso de calibrado fue largo y minucioso. Para estar seguros de que la antena era un paraboloide perfecto, se ajustaron los cuatrocientos paneles de los que consta la antena con llaves que los movían en ordenes de micras. Se calibró de una manera doble, por un lado se recibió una señal transmitida desde el Pico del Veleta, y por otro se recibió una señal procedente de un satélite artificial en órbita. Con ambos datos y mediante un software especial se pudo hacer una imagen holográfica que situaba la inclinación de cada panel para garantizar su óptimo funcionamiento y que la antena no tuviera defecto "de visión". Nos comentan como anécdota que en la nueva generación de radiotelescopios se construye el plato en una sola lámina de carbono, la cual no se pinta y queda como un espejo. La principal precaución a tomar con este tipo de plato es que al hacer de espejo hay que evitar enfocar al sol, ya que sus rayos, al incidir en el espejo y concentrarse podrían llegar a quemar la antena (de hecho pasó en Chile de manera accidental y la antena se fundió a 4.000 ºC).
Una vez calibrada, hay que mantener lo conseguido, y es que una superficie tan grande es muy sensible a dilataciones / contracciones ya sea por temperatura o incluso por la propia fuerza de la gravedad (no olvidemos que pesa 800 toneladas). El primer punto se solucionó gracias a un sistema de calefacción independiente por zonas que permite mantener una temperatura constante de 0ºC en todo el plato, evitando por lo tanto la congelación del agua y la nieve (en invierno este sistema de calefacción puede llegar a consumir varios millones de pesetas al mes en electricidad). Para solucionar el problema de la gravedad, la antena se construyó "deformada" a propósito, para que una vez en posición de trabajo la fuerza de la gravedad hiciera de ella un paraboloide perfecto.
La armadura del plato es de acero, siendo los paneles de aluminio revestidos de una superficie transparente a las ondas de radio. En la antena frente al plato se encuentra el espejo, el cual puede moverse ligeramente, teniendo incluso el sistema Boller por el cual el espejo puede "bizquear" para así mediante software eliminar el ruido de la fuente (se apunta consecutivamente a la fuente a estudiar y a un punto cercano donde no haya "fuente", de tal manera que restando las dos señales se elimina el ruido atmosférico). Cuando las condiciones de viento son malas, el plato se situa en posición de seguridad (perpendicular al suelo y dejándolo con el menor ángulo de choque con respecto a la dirección del viento), ya que han llegado a registrar vientos de hasta 270 km/h (lo cual no es precisamente saludable para la antena).
Detalle del taller que poseen para crear / reparar
algunas de las piezas del instrumental científico
Las instalaciones del radiotelescopio poseen todo lo necesario para que tanto el personal de funcionamiento como la comunidad científica puedan habitar sus instalaciones de una manera cómoda. Además de las instalaciones para un uso científico tienen cocina y comedor, sala de estar, dormitorios independientes con baño completo incluido, biblioteca, gimnasio... y ¡una de las mejores pistas de esquí de España!. Reciben la luz del suministro general en alta tensión y mediante unos transformadores pasan a baja la que necesitan (por si hubiera un fallo en el suministro poseen generadores de gas-oil, que casualemente ese día estaban funcionando debido a las reparaciones que se estaban llevando a cabo). Dentro de las instalaciones, el aire está climatizado y humidificado ya que a esa altitud podría haber problemas respiratorios en estancias prolongadas. El agua que beben es mineral, y es que la red hidrológica "usual" no llega a esa zona (el agua que les llega proviene de la Laguna de la Yeguas y esta al ser agua de deshielo ni es higiénica ni posee las sales necesarias para un consumo periódico). Los suministros y el personal en invierno llegan hasta las instalaciones en una camioneta oruga. Incluso en caso de averías, poseen un pequeño taller donde el tornero de las instalaciones puede preparar piezas necesarias. De hecho, muchas de las piezas que alli necesitan son creadas "a mano" y particularmente para su uso allí.
El radio telescopio está abierto a todas las comunidades científicas del mundo que así lo soliciten. Hay tres maneras de trabajar con él:
4 motores como este se encargan de mover el radiotelescopio
Pie cortesía de Zerjillo :-P
La información una vez recogida se parte en pequeños trozos mediante filtros para que el científico pueda buscar la información que necesita. A veces, vienen personas de institutos muy lejanos y cuando llegan a las instalaciones tienen asignados unos horarios de trabajo preestablecidos. El problema es cuando se encuentran que el tiempo no acompaña y se vuelven a casa sin haber podido hacer sus estudios, llevándose eso sí, algo de turismo en el cuerpo.
Los motores para mover el plato son cuatro y funcionan con corriente continua. Realmente nos sorprendió que dos motores para elevación y dos para azimuth tan pequeños pudieran mover tanto peso mediante multiplicadores y ello da una idea de lo bien equilibrado que está el plato. La Antena puede girar en azimuth hasta 400 º y en elevación hasta 90º. Eso sí, tras moverse en azimuth debe volver a su posición inicial para no estrangular el cableado del interior de la antena. Poseen, entre otros dispósitivos, un inclinómetro, un GPS, un reloj atómico y un pequeño sismógrafo como elementos de control.
Últimos comentarios y charla con el Sr. Peñalver
La antena tiene 18 receptores y la ventaja que ello implica es evidente: Se pueden enfocar 18 puntos dispositivos para una zona concreta del espacio, con lo que el trabajo que antes se haría en 18 horas podría quedar reducido a una. Los receptores están en un vacio casi perfecto y criogenizados para disminuir el ruido provocado por la excitación de los electrones al máximo (consiguiendo por tanto que la fuente emisora se destaque del ruido de fondo). Para la criogenización se usa Helio, que al expandirse puede llegar a alcanzar los -260 ºC. Adicionalmente los receptores se encuentran sumergidos Helio líquido llegando así a alcanzarse temperaturas de tan solo un par de grados sobre el Cero Absoluto.
Como alguno de sus logros destacar de este radiotelescopio, la detección del primer pulsar a 100 gigaherzios segun nos hizo saber al final de la visita el Sr. Peñalver cuando charlabamos sobre el radiotelescopio, SETI, SETI@home, BOINC y otros temas varios.
En estas fotos se puede apreciar la majestuosidad con la que se levanta el complejo en una de las zonas más altas de Sierra Nevada. Son fotos tomadas en diferentes estaciones del año, y en todas ellas se pueden observar las dimensiones del radiotelescopio.
En las primeras cuatro fotos el radiotelescopio en ese momento está en funcionamiento, con la abertura en el centro del "plato" abierta para recibir las ondas de radio. En cambio, en la última foto, el telescopio aparece en posición de seguridad, es decir, en posición completamente horizontal y orientado hacia el pico Veleta. Esta posición ofrece menos resistencia al viento, que en estas alturas puede llegar a los 200 km/h.
En estas fotos se puede observar la antena orientada hacia el edificio principal por motivos de mantenimiento. Una semana al año (precisamente la de nuestra visita) revisan todos los instrumentos que hacen posible el funcionamiento del radiotelescopio.
En la primera foto se puede apreciar un ascensor a la altura del espejo reflector, que es el encargado de dirigir las ondas hacia el centro. Este ascensor parte desde el subsuelo, concretamente al lado de uno de los pasillos que unen el edificio principal y el radiotelescopio. En la última foto podemos apreciar dos técnicos haciendo una revisión al espejo reflector.
Estas fotos han sido tomadas desde la base del radiotelescopio. En ellas se puede apreciar la estructura en la que está sujeto el espejo reflector (en este momento desmontado por reparaciones) y se pueden ver nítidamente cada uno de los paneles que forman el plato. Estas fueron colocadas y ajustadas una a una (cada una de ellas puede ser ajustada milimétricamente desde dentro del radiotelescopio).
Esto es una imagen de la parte trasera del radiotelescopio, donde se encuentran los contrapesos que hacen que el radiotelescopio pueda moverse con facilidad. Hay un contrapeso a cada uno de los lados.
Esta zona durante la visita estaba abierta, pero durante el funcionamiento normal o cuando se encuentra en posición de seguridad está estrictamente cerrada.
Esta foto es muy interesante. Muestra de cerca la abertura en el centro del plato. Se puede apreciar que son 6 solapas triangulares las que tapan la abertura. No hay que confundirse: dicha abertura tiene un diámetro aproximado de un metro. En la siguiente foto podemos observar la abertura desde dentro del radiotelescopio (las seis solapas abiertas, en frente el espejo reflector, en una bonita puesta de sol).
Esto es la abertura desde dentro del radiotelescopio, cerrada.
Detrás, en el lugar del fotógrafo, es donde se encuentran los dispositivos encargados de los análisis. Uno de los más importantes es el de la segunda fotografía, que tiene 16 sensores dentro, y que es capaz de analizar al mismo tiempo 16 partes de la señal recibida.
En la "sala central" del radiotelescopio (bajo el plato) es donde se encuentra todo el cableado y los sistemas de calefacción del radiotelescopio.
La espiral de cables que aparece en las dos primeras fotos es la que permita al radiotelescopio hacer un giro de 400º sobre sí mismo sin que los cables se enreden ni rompan.
El otro elemento fundamental es la calefacción en el radiotelescopio. Para su buen funcionamiento, todas sus partes deben estar a la misma temperatura, y el sistema de calefacción se encarga de ello. En la tercera foto podemos observar el panel de control de calefacción.
El radiotelescopio también posee su propio reloj atómico. Este se encuentra en el subsuelo.
Ya en el interior del edificio, estas dos fotos corresponden a la sala en la que la información proveniente de la antena se recibe en bruto, antes de ser analizada. Se guarda en ordenadores y cintas especiales, o se envía a ciertos servidores conectados a través de Internet.
Esta foto es el taller del radiotelescopio. Aquí se pueden arreglar o reconstruir muchas de las piezas mecánicas.
En esta sala se guardan los componentes electrónicos para su limpieza o sustitución.
Esta foto se corresponde con un observatorio que hay cerca del radiotelescopio.
Aquí vemos el instituto de interferometría situado en Grenoble (Francia). Es uno de los más importantes del mundo. Pertenece también al IRAM (Instituto de Radioastronomía Milimétrica), en el cual participan Francia, Alemania y España.
Una puesta de sol espléndida, vista desde Sierra Nevada. La última foto tomada en esta impresionante visita al Radiotelescopio de Sierra Nevada (Granada).
En estas fotos podemos observar cómo se planificó y construyó el plato del radiotelescopio. En la primera foto se ve la construcción de la base y una copia del plano de la zona aún sin construir. En las siguientes dos fotos se aprecia que el plato del radiotelescopio fue construido en el mismo sitio en el que se emplaza, ya que el transporte de una estructura tan grande hasta tales alturas es prácticamente imposible.
En las dos últimas fotos se observa que la base ya ha sido construida, junto al eje de rotación. Para que os hagáis una idea, esas escaleras que podemos ver son las mismas por las que subimos nosotros.
En las dos primeras fotos podemos ver el espejo reflector desde diferentes ángulos. En la siguiente foto podemos apreciar su posición en el telescopio. Este espejo tiene como característica principal que puede orientarse en varias direcciones. Podemos ver cómo se le hacen pruebas de funcionamiento en la última foto.
Estas fotos son de los espejos que redireccionan las señales de radio reflejadas por el espejo reflector. La segunda foto muestra los dos primeros espejos que reciben las señales: 1º el de la izquierda, las refleja al de la derecha y éste hacia los instrumentos medidores.
Aquí podemos ver dos criostatos que poseen una temperatura muy cercana a los 0º Fahrenheit. En la segunda foto se aprecia la abertura por la que entra la señal, que es aquel círculo que hay en la parte inferior con 8 tornillos alrededor. En la última foto apreciamos los diferentes dispositivos de control de los criostatos. El más singular es aquel que parece que tiene una pequeña ventana circular y una rueda dentro. Esta rueda está siempre en movimiento, y controla la cantidad de material refrigerante que entra en los criostatos.
Esta foto es uno de los motores que se encargan de mover el radiotelescopio. Consta de tres partes: la parte roja son los engranajes, algo parecido a la caja de marchas del motor (esos engranajes hacen de multiplicador para que los motores puedan mover una estructura tan grande); el pequeño aparato negro acoplado a la parte roja es el motor en sí. Aunque parece que el radiotelescopio, al ser tan grande y pesado, podría necesitar motores grandes, es tal el equilibro que hay entre el plato y los contrapesos que esos motores son suficientes para un movimiento sin problemas. Para que os hagáis una idea del tamaño del motor, en la segunda foto se ve uno de los motores y el pie de Zerjillo; por último, el pequeño cilindro que hay en el extremo de esta estructura sirve para medir la posición exacta del motor. Funciona mediante un pequeño disco parecido a un CD-ROM unido al eje del motor y un lector fijo. Cuando el motor gira, el disco gira con él y el lector lee en qué posición se encuentra el motor.
Aquí podemos ver uno de los dos generadores eléctricos que posee el edificio del radiotelescopio. Estos se activan en caso de que el suministro eléctrico falle. Durante nuestra visita se estaban llevando tareas de mantenimiento de la línea eléctrica, por lo que uno de ellos estaba funcionando (y produciendo bastante ruido).
Estas son las fotos de grupo. En la primera, al principio de la visita, Juan Peñalver nos habla un poco del radiotelescopio.
En la segunda, antes de irnos, estamos todo el grupo excepto Mª Eugenia, detrás de la foto. Aunque Edmon estuviera con pantalón corto y camiseta no os engañéis, hacía bastante frio: 13º C, y era verano. Por si teneis curiosidad en saber quien es quien: