El Telescopio Solar Europeo
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La Comisión Europea acaba de publicar el Estudio de Diseño Conceptual del EST como un resultado satisfactorio para las actividades financiadas dentro de las Infraestructuras de Investigación. El Programa Severo Ochoa financia la siguiente fase del proyecto del EST.
Entender estos procesos físicos en el Sol es crucial por muchas razones: 1. Hay una relación fundamental entre la Tierra y el Sol. El Sol es de esencial importancia porque sostiene la vida en la Tierra. Cualquier cambio en las condiciones del Sol podría acarrear enormes consecuencias para nosotros. Ingentes cantidades de energía, contenida en los campos magnéticos, pueden transferirse al plasma en muy corto espacio de tiempo, de segundos o minutos, y esas transferencias pueden acelerar el plasma a velocidades de una fracción de la velocidad de la luz. En el caso de que ese plasma acelerado (en forma de eyecciones de masa coronal) alcance la magnetopausa de la Tierra puede dar lugar a efectos fascinantes (las auroras) y a fenómenos potencialmente peligrosos para nuestro ambiente (daños a satélites, sobrecarga de las líneas de tendido eléctrico, excesiva exposición a la radiación para las tripulaciones espaciales de la Estación Espacial Internacional, etc.). Esto significa que es esencial para nosotros estudiar todos estos procesos para poder predecirlos. 2. El Sol produce su energía mediante la fusión nuclear. El ser humano ha trabajado durante décadas para poder reproducir este proceso en la Tierra de forma controlada. Es un laboratorio de física básica, puesto que la interacción entre los plasmas calientes y los campos magnéticos fuertes sólo puede estudiarse en las condiciones físicas extremas que se dan en el Sol. Desvelar estos mecanismos de interacción es la principal prioridad para poder entender el Sol. 3. El Sol nos sirve de modelo para entender el resto del Universo (todas las estrellas son soles). El EST observará los procesos fundamentales en el Sol en sus escalas más pequeñas, permitiéndonos analizar fenómenos físicos con el mayor detalle posible.
El principal objetivo del proyecto ha sido realizar un estudio de diseño conceptual (ED) de un telescopio solar de gran apertura; este estudio ha demostrado la viabilidad científica y técnica del EST. Se han abordado también en detalle los aspectos financieros, planteándose diferentes posibilidades. El ED ha sido posible gracias al esfuerzo combinado de todas las instituciones participantes y el apoyo decisivo de la CE. Desde el punto de vista científico, el diseño ha venido determinado por la necesidad de que el telescopio permita a los usuarios observar simultáneamente la fotosfera y la cromosfera solares mediante espectropolarimetría de alta resolución espacial en el rango visible y en el infrarrojo cercano, de modo que el EST será optimizado para realizar estudios de acoplamiento magnético entre la fotosfera profunda y la cromosfera superior. Se ha demostrado la viabilidad de aspectos clave necesarios para el diseño conceptual de todo el telescopio como, por ejemplo, el diseño optomecánico, los mecanismos de refrigeración, la óptica adaptativa, la instrumentción y el sistema de control. Además, se ha estudiado con todo detalle la viabilidad financiera del proyecto, así como el potencial impacto socioeconómico que tendría la construcción y la operación del EST.
Se han barajado distintas alternativas para todos los sistemas y subsistemas del telescopio y se han tomado decisiones sobre aquéllas que son más compatibles con los objetivos científicos y las estrategias técnicas. La selección de las mejores alternativas es la que se ha llevado al Estudio de Diseño. El ED del EST se ha organizado en tres fases que corresponden a los siguientes objetivos:
Al final de la Fase III se ha desarrollado el diseño base elegido para cada subsistema, obteniendo el diseño conceptual de todo el telescopio entregado al final del proyecto en forma de Estudio de Diseño del EST. Además, se ha cerrado el plan de construcción final y el presupuesto (diseño preliminar y detallado que se necesitarán para las fases de construcción, ensamblaje y comisionado).
El EST es un proyecto paneuropeo en el que participan 29 socios, más 9 instituciones colaboradoras de 15 países europeos diferentes: Austria, Croacia, República Checa, Francia, Alemania, Hungría, Italia, Países Bajos, Noruega, Polonia, Eslovaquia, España, Suecia, Suiza y Reino Unido. El EST ha sido promovido por la Asociación Europea de Telescopios Solares (EAST por sus siglas en inglés), un consorcio con la finalidad, entre otras, de emprender el desarrollo de este nuevo telescopio para mantener a Europa a la cabeza de la Física Solar.
La Física Solar europea comparte de forma unánime la idea de que es necesario un telescopio solar de gran apertura de nueva generación para avanzar en el conocimiento de los procesos fundamentales de la física del plasma de las capas superiores del Sol. El informe “Una visión científica para la Astronomía Europea, 2007”, realizado para la red europea ASTRONET, subraya este aspecto abogando, como parte de la infraestructura de tamaño intermedio, por la construcción de un telescopio solar terrestre de 3 a 5 metros de apertura equipado con óptica adaptativa y espectropolarímetros de campo integral para observar procesos astrofísicos en su escala intrínseca. Esto permitiría observar la interacción entre los campos magnéticos y el plasma en la atmósfera solar. En los últimos años, varias instituciones científicas europeas han logrado un alto nivel en el diseño, construcción y operación de instrumentos científicos avanzados, lo que las ha colocado en una posición muy adelantada en la era de la tecnología para la observación terrestre. La combinación de la experiencia de estas instituciones y la gran capacidad de la industria europea del sector hacen posible el diseño y la construcción de un telescopio solar como el propuesto. Reforzaría también la posición y la capacidad de las instituciones participantes. Este marco de colaboración europeo en el que los centros de investigación y las industrias trabajan juntos se ha aplicado ya en la fase de diseño conceptual de EST. El nivel de cooperación entre los socios de la EAST es tan alto que ya se ha acordado concentrar los recursos de los países participantes en la operación de este nuevo telescopio desarrollado conjuntamente y, con el tiempo, cerrar y desmantelar casi todos los telescopios solares existentes actualmente. Dado que el EST puede funcionar utilizando varios instrumentos de forma simultánea, podrá ser utilizado por más grupos de lo que es habitual en un telescopio solar durante una campaña de observación, con lo que se optimiza el tiempo de observación, los datos y los resultados científicos obtenidos.
El Estudio de Diseño Conceptual del EST representa una inversión de casi 7 millones de euros, de los que 3,2 millones son fondos aportados por la CE a lo largo de un período de 42 meses (2008-2011).
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El Telescopio Solar Europeo (EST pos sus siglas en inglés) será un telescopio solar de la clase 4 metros que se localizará en las Islas Canarias. Se optimizará para estudios de acoplamiento magnético entre la fotosfera profunda y la cromosfera superior, para lo que se necesitará el diagnóstico de las condiciones térmicas, dinámicas y magnéticas del plasma a lo largo de varias escalas de altura, utilizando imagen, espectroscopia y espectropolarimetría a múltiples longitudes de onda. Para lograr estos objetivos, el EST se especializará en alta resolución espacial y temporal utilizando instrumentos capaces de producir de forma eficaz información espectral bidimensional.
