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Categoría: Física Experimental de Alta Energía

Mirror Project, Fabricación de Tecnología de Punta desde la V Región para Física de Alta Energía.

Nuestro país se ha convertido en un centro astronómico mundial, lo que se ve reflejado en los grandes observatorios que han sido alojados en el desierto como ALMA y próximamente, el mayor telescopio óptico propuesto por el Observatorio Europeo Austral (ESO), el E-ELT (European Extremely Large Telescope), pretende ser ubicado en el Cerro Armazones en la región de Antofagasta y contará con un espejo primario de 39 metros de diámetro, transformándolo en el telescopio óptico e infrarrojo cercano más grande del mundo. Esta clase de proyectos, se traducen no sólo en un relevante avance para la investigación, sino que a su vez, son una oportunidad de desarrollo tecnológico; puesto que la mayoría de las partes que componen a estas megas estructuras son fabricadas en el extranjero y por proveedores muy especializados.

Nuestro país se ha convertido en un centro astronómico mundial, lo que se ve reflejado en los grandes observatorios que han sido alojados en el desierto como ALMA y próximamente, el mayor telescopio óptico propuesto por el Observatorio Europeo Austral (ESO), el E-ELT (European Extremely Large Telescope), pretende ser ubicado en el Cerro Armazones en la región de Antofagasta y contará con un espejo primario de 39 metros de diámetro, transformándolo en el telescopio óptico e infrarrojo cercano más grande del mundo. Esta clase de proyectos, se traducen no sólo en un relevante avance para la investigación, sino que a su vez, son una oportunidad de desarrollo tecnológico; puesto que la mayoría de las partes que componen a estas megas estructuras son fabricadas en el extranjero y por proveedores muy especializados.

Desde esta perspectiva, es que un equipo del Centro Científico Tecnológico de Valparaíso CCTVal de la Universidad Santa María, se encuentra trabajando en un nuevo proyecto denominado Mirror, que busca realizar la fabricación de espejos de fibra de carbono, como los que son utilizados en la detección de partículas en los detectores Ring-Imaging Cherenkov; que se ocupan parade investigación física de alta energía, experimentos de física nuclear y astrofísica. A diferencia de los espejos de otros materiales, éstos cuentan con una serie de características específicas que los hacen ideales para su uso en la detección de fotones. Debido a esto, es que el equipo a cargo de Mirror, visitó el Observatorio La Campana, con el propósito de instruirse en el proceso de mantención de los espejos utilizados en los telescopios para estudios astronómicos.

Visita Técnica a Observatorio Las Campanas

Ubicado en la Cordillera de los Andes, entre la tercera y la cuarta región, se encuentra el Observatorio Las Campanas. Operativo en Chile desde 1969, cuenta con diversos tipos de telescopios de largo alcance, como el Magellan Telescope considerado como el mejor telescopio Imaging en el mundo. La visita fue realizada por Sebastián Zúñiga Ingeniero Electrónico y el Doctor en Física Wladimir Ibáñez, ambos colaboradores en Mirror.

Los profesionales realizaron un recorrido por las instalaciones del observatorio, durante el cual, no sólo visitaron las salas de observación y los telescopios, sino que también fueron instruidos en el procedimiento de mantención que requieren los espejos que componen estos telescopios, ya que este proceso es primordial para la fabricación de los espejos de fibra de carbono que el equipo busca desarrollar y que deben cumplir con características específicas de: flexibilidad, curvatura y reflectividad para su utilización instrumental, como explica Sebastián Zúñiga, "comparados con los espejos usados en astronomía, estos son mucho más flexibles en cuanto a requerimientos, su función es de detección no de resolución, en palabras simples van a capturar fotones que se medirán en un proceso posterior. Luego, si somos capaces de pulir la técnica, podríamos llegar a elaborar espejos de alta complejidad como los utilizados en astrofísica".

El trabajo del grupo multidisciplinario del CCTVal, estará enfocado en una primera etapa, en lograr dominar el proceso y técnica de fabricación de espejos a base de fibra de carbono. Lo que implica la correcta utilización de equipos, elaboración de los espejos y la realización de un proceso denominado sputtering o pulverización catódica, lo que permite depositar partículas de aluminio que formarán una capa de material que cubrirá una de las superficies del espejo; proceso que es realizado frecuentemente en Las Campanas como señala Zúñiga: "Una vez que tengamos diseñados los espejos, hay que agregarles una cubierta de aluminio para mejorar su reflectividad y eso es algo que se hace mucho en los observatorios. Entonces, nosotros necesitamos diseñar una cámara propia, para tenerla aquí como parte de los instrumentos de producción de los espejos. Visitamos Las Campanas porque ellos tienen mucha experiencia en esto, llevan años trabajando en aluminizaje de espejos, es un proceso rutinario dentro de su trabajo en el Observatorio. Además, queríamos conocer su cámara de vacío y detalles técnicos del procedimiento".

Por otro lado, los espejos de fibra de carbono, cuentan con la ventaja de ser más livianos en comparación con los de vidrio, que resultan demasiado densos para los fines que contempla el proyecto del CCTVal. Como detalla el Ingeniero, quien estará a cargo del control de calidad para Mirror, "Ya hemos hecho los primeros prototipos de fibra de carbono, en esta etapa estamos haciendo dos cosas en paralelo. Por una parte, estamos diseñando la cámara de aluminizaje -ese fue el motivo de la visita- para conocer detalles técnicos y por otra parte, estamos fabricando los primeros espejos en nuestro laboratorio. Porque la etapa de prototipado necesita mucho oficio, es mayormente trabajo manual, se necesita aprender cómo hacer las cosas, lo que nos servirá para establecer protocolos de producción".

En relación a lo anterior, el equipo necesitará de una cámara de vacío para lograr las condiciones perfectas para el aluminizaje. Estos equipos no están disponibles dentro del país, por ello, se encuentran estudiando las posibilidades de adquirir la cámara por medio de proveedores extranjeros (China o USA) o de realizar su propio diseño, lo que sería ventajoso para llevar a cabo nuevas investigaciones y como potencial fuente de negocios, ya que la experiencia técnica y los insumos quedarían disponibles y dentro del país, como lo señala Sebastián Zúñiga, "Buscamos tener la infraestructura para el diseño profesional de la fabricación de los espejos. El proyecto tiene mucho potencial, en el futuro queremos obtener experiencia en el diseño de cámaras de vacío, en la física es necesario trabajar en condiciones ideales y este es un instrumento muy utilizado en la ciencia en general. Acá no se dispone de esa tecnología, solo las producen en el extranjero".

Conformado por investigadores, ingenieros y técnicos USM, el equipo del Centro Científico, ya está trabajando en sus primeros prototipos, adquisición de equipos y en la adquisición de la infraestructura necesaria para el óptimo desarrollo del proyecto y para convertirse en gestores de tecnología de punta desde Chile, para el mundo.

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Escrito por 29 · Aug · 2016

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