Extensión a LGS
El uso de sistemas de óptica adaptativa está limitado a aquellas áreas en el cielo donde hay estrellas guía naturales brillantes que pueden ser utilizadas como referencia para la medición de la turbulencia. Las estrellas guía láser (LGS) se utilizan para ampliar esta cobertura a casi todo el cielo, incluso a aquellas zonas donde no hay una estrella brillante natural. Desarrollar una LGS para GTCAO permite extender el uso del sistema a casi cualquier objeto científico en la mayor parte del cielo y a cualquier programa científico de alta resolución, por lo que la inversión realizada en el telescopio se hace mucho más rentable económica y científicamente.
Los principales sistemas que componen la LGS son: el sistema láser, la óptica de transferencia del láser, el telescopio de lanzamiento del láser, el sensor de frente de onda del láser, el sistema de seguridad, la estructura de lanzamiento del láser, y el sistema de control (tanto el hardware electrónico como el software de control).
El sistema láser es el núcleo de LGS, un láser que emite en la longitud de onda del sodio (589 nm), para estimular los átomos de sodio que hay en la alta atmósfera y crear así a 90 Km de altura la estrella artificial. El propósito de la óptica de transferencia del láser es proporcionar una divergencia adecuada para el láser, mantenerlo estable y guiarlo hasta al telescopio de lanzamiento. El telescopio de lanzamiento es un pequeño telescopio que va montado en el telescopio principal (en GTC) cuya función es controlar la propagación del láser hasta la alta atmósfera para generar la estrella artificial con la mayor calidad posible.
El sensor de frente de onda del láser es el encargado de medir el efecto de la turbulencia atmosférica sobre la luz recibida de la estrella láser artificial. Para mitigar los riesgos de la operación con láseres de alta potencia y para cumplir con las normas de seguridad, la instalación láser requiere de un sistema especial de seguridad. Por último, el sistema de control incluye todos los componentes electrónicos necesarios para controlar los diferentes subsistemas y sincronizarlos con el telescopio, así como el software para la operación.
En 2017 se realizó el análisis y diseño conceptual de la LGS para GTCAO. El diseño conceptual pasó una revisión externa en junio de 2017. Tras completar el análisis de acuerdo con las conclusiones de la revisión, los responsables del GTC han seleccionado la opción de lanzar el láser que genera la LGS, desde el anillo de elevación de GTC.
Modelo 3D de la ubicación del módulo de lanzamiento del láser en el anillo de elevación del GTC
Durante 2018 se ha desarrollado el diseño preliminar de la LGS.También se lanzó el suministro del sistema láser, que está ya disponible y funcional en el IAC desde 2019. En mayo de 2019 se llevó a cabo la revisión del diseño preliminar, PDR, dando paso al diseño detallado, fabricación y suministro de la mayor parte de los subsistemas. La siguiente imagen muestra el concepto del Sistema de Lanzamiento.
