1. ESOPO. Espectrógrafo óptico de mediana y baja dispersión para el Observatorio de San Pedro Mártir.

Transcripción

1 CONVOCATORIA DE PROYECTOS DE INSTRUMENTACION - CAPI ESOPO. Espectrógrafo óptico de mediana y baja dispersión para el Observatorio de San Pedro Mártir. 2. Responsables del proyecto. Dr. Leonel Gutiérrez Albores - Responsable científico Dr. Joel Herrera Vázquez - Responsable técnico Dr. Alejandro Farah Simón - Gestor del Proyecto 3. Breve descripción del proyecto. Se está construyendo un espectrógrafo de mediana resolución espectral para el Observatorio Astronómico Nacional en San Pedro Mártir. Este espectrógrafo contará con dos bazos ópticos operativos en los que se distribuirá el intervalo espectral ( A) mediante el uso de un dicroico. 4. Importancia del proyecto. La importancia de este espectrógrafo para el Instituto radica en su capacidad de aprovechar al máximo el potencial del telescopio de 2.1 m, y en la conveniencia de contar con un instrumento propio del IAUNAM, de los que están en uso actualmente en el OAN, el más semejante es el espectrógrafo de baja dispersión Boller & Chivens, que es propiedad del Observatorio de Brera, muy versátil y eficiente, y con una buena cobertura espectral. Una característica que se busca en ESOPO es una alta repetibilidad de pocas configuraciones posibles, con objeto de poder contar con datos astronómicos pre-reducidos en línea, con calidad suficiente para satisfacer los requerimientos de la mayoría de los proyectos de investigación que ahora hacen uso del espectrógrafo de baja dispersión. Véase el documento ESOPO-CI-A-OC1 para más detalle de los casos científicos. 5. Avances durante el periodo - Se concluyó la fabricación de diversas piezas del brazo azul del espectrógrafo. La mayoría de ellas en los talleres de Ciudad Universitaria. Ya tenemos completas las piezas de ese brazo. - Recibimos el CCD del brazo rojo, por parte de la empresa Astronomical Research Cameras, Inc. (del Dr. Robert Leach). Ya ha sido probada por Enrique Colorado. (El CCD del brazo azul ya tiene varios años en el IA.) - Compramos y recibimos el espejo dicroico, así como uno de repuesto. Ya han sido probados en los laboratorios del IA-Ensenada. - La empresa ZC&R hizo el recubrimiento de las lentes que faltaban. - Se cementaron todas las lentes de los dobletes del brazo azul. Se hizo un intento de cementar también las lentes del brazo rojo, pero el pegamento resultó defectuoso. Ya hemos comprado nuevo pegamento. -Se realizaron los impresos y se poblaron las tarjetas de distribución de señales, interfaz para el microcontrolador y tarjeta de optoacopladores, Fotografía 3. Qué nos falta? a) Manufacturar una fracción de las piezas de los sistemas de: calibración, adquisición de campo, posicionador de rejillas del brazo rojo, divisor de haz, alineación del crióstato rojo, obturadores lentos, y terminar la fabricación de las monturas de la cámara roja y del mecanismo intercambiador de las rejillas del brazo azul. b) Terminar el ensamble y la posible corrección de piezas que seguramente va a ser necesaria. c) Mandar a anodizar las piezas que lo requieran. d) Cementar las lentes del brazo rojo. e) Probar todo el sistema de control integrado. f) Hacer el ensamble total del instrumento. g) Hacer pruebas en el laboratorio. h) Montarlo y probarlo en el telescopio. 6. Participantes del proyecto. A continuación se incluye un resumen de las labores realizadas por cada uno de los integrantes del proyecto, así como el porcentaje de tiempo dedicado en dichas tareas: Alejandro Farah 30% Gestión. Revisión y desarrollo de documentación. Seguimiento

2 de la construcción de las piezas realizadas en CU. Unificación de los diseños. Carlos Tejada de Vargas 15% Revisión de documentación y diseño general. Ensamble optomecánico en laboratorio y en la estructura de ESOPO. Realización de pruebas al Dicroico. Cementado de lentes. Enrique Colorado Ortiz 5% Pruebas al CCD rojo. Seguimiento de manufactura mecánica. Fernando Garfias Macedo 5% Pruebas de componentes ópticas. Cementado de lentes. Fernando Quirós Parra 20% NA Francisco Murillo 20% NA Gerardo Sierra Díaz 40% Seguimiento de la manufactura de las piezas, correcciones a diseños, unificación de diseños y pruebas en laboratorio. María Pedrayes NA Realizó intervenciones puntuales. Jaime Ruiz 60% Fabricación de componentes mecánicas. Metrología. Integración preliminar en laboratorio. Programación CNC. Jesús J. González 10% Actualización prescripción y modelaje óptico, modelaje de prestaciones. Definición de características de las rejillas de difracción faltantes para su compra. Joel Herrera 15% Responsable técnico del proyecto. integración y pruebas ópticas. Juan Manuel Echevarría 2% Definición de características de las rejillas de difracción faltantes para su compra. Juan Manuel Núñez NA Seguimiento de manufactura mecánica. Leonel Gutiérrez 10% Responsable científico. Tareas científicas generales durante el desarrollo del instrumento. Definición de características de las rejillas de difracción faltantes para su compra. Oscar Chapa NA NA Rafael Costero 5% Definición de características de las rejillas de difracción faltantes para su compra. Silvio Tinoco 60% Operación de la maquina CNC. Programación CNC. Modelado CAD de rutas de manufactura. Integración de componentes en laboratorio. Metrología. Taller Mecánico de Ensenada 5% Fabricación de componentes mecánicas. Taller Mecánico de CU 30% Fabricación de componentes mecánicas. 7. Financiamiento interno empleado. Los recursos asignados por el Consejo Interno fueron gastados básicamente en los viajes de Joel Herrera, Carlos Tejada y Gerardo Sierra a la ciudad de Los Angeles, para llevar y recoger un conjunto de lentes a la empresa ZC&R para su recubrimiento, y a la Ciudad de México para cementar las lentes. Una fracción de los recursos se usó para la compra de pegamento para las lentes y para la compra de algunos artículos menores (metal y tornillería, básicamente). Recientemente, hemos iniciado la compra de las dos rejillas de difracción faltantes con recursos de Laboratorios Nacionales y de un proyecto de PAPIIT. 8. Calendario de trabajo propuesto. Los porcentajes del personal que trabajará en el proyecto serán equivalentes al 2015 y se contabilizarán una vez que lleguemos al proceso de integración en el laboratorio de ensamble de Ensenada. Brazo Azul: a) Ensamble en los laboratorios de Ensenada. (Esperábamos que esto ocurriera la segunda semana de este mes de Noviembre. En caso de que esto no ocurra por cuestiones presupuestales, deberá darse a más tardar en febrero de 2016). En esto participarán en diferente medida Joel Herrera, Carlos Tejada, Alejandro Farah, Silvio Tinoco, Jaime Ruiz, Fernando Garfias y Leonel Gutiérrez. b) Pruebas. Los mismos que en el párrafo anterior más Rafael Costero y Jesús González. Brazo Rojo y sistema de calibración y guiado: En cuanto lleguen los pegamentos (en algún momento de lo que resta de 2015) se cementarán en CU las componentes ópticas faltantes del brazo rojo. En esto participarán Fernando Garfias, Alejandro Farah, Silvio Tinoco y Jaime Ruiz.

3 Luego, nuestra propuesta es que a partir de Enero de 2016 todos los participantes del proyecto se dediquen a otra cosa mientras se fabrican las componentes mecánicas faltantes de estas dos secciones del instrumento. En el instrumento sólo estarán trabajando Silvio Tinoco y Jaime Ruiz (en el taller mecánico de CU), y el taller mecánico de Ensenada en la medida que los respectivos Jefes de Instrumentación lo autoricen. Cuando los talleres hayan terminado de fabricar estas componentes, las personas necesarias (sólo las necesarias) se reincorporarán de nuevo al proyecto. En su momento lo notificaremos a la CAPI. No podemos estimar el tiempo necesario para que esto ocurra ya que esto escapa a la competencia de los responsables del proyecto. Cuando las componentes faltantes estén terminadas, el tiempo estimado de pruebas en el Laboratorio de Ensamble de Ensenada es de 2 meses. Después de esto, los responsables de la electrónica, de los detectores y del software del instrumento (Fernando Quiroz, Francisco Murillo y Enrique Colorado) podrán entrar en acción para cablear el instrumento y hacer las pruebas respectivas (movimientos, adquisición de datos, etc.). Estimamos que esto tardará del orden de dos meses adicionales. 9. Infraestructura. En lo que se termina la fabricación de los elementos faltantes continuaremos utilizando el laboratorio de ensamble en Ensenada para almacenar el instrumento. Después lo utilizaremos durante los 4 meses adicionales estimados. Requeriremos en el corto plazo el laboratorio de óptica en CU, sólo durante el tiempo necesario para el cementado de las lentes del brazo rojo. También necesitaremos los talleres mecánicos de Ensenada y de CU en la medida en que lo permitan los Jefes de Instrumentación, así como el laboratorio de Electrónica en Ensenada. 10. Financiamiento solicitado al Instituto de Astronomía. Por lo pronto, sólo necesitamos $500 dólares para los anodizados, 300 dólares para reponer el costo de los pegamentos que ya adquirimos, 100 dólares para adquirir conectores y otras componentes electrónicas (por un error nos cancelaron el pedido que hicimos a mediados de año), 300 dólares para los pegamentos térmicos de las interfaces con las lentes, y pasajes y viáticos para 3 personas en enero o febrero para viajar a Ensenada a una estancia de trabajo para una primera etapa de ensamble del instrumento. En su momento, de manera puntual solicitaremos lo que se requiera para el empaque del instrumento y para comprar un seguro para el transporte hacia el Observatorio. También, para la etapa final del ensamble, requeriremos además, que se autoricen nuevamente los pasajes y viáticos para que 5 personas de ciudad universitaria acudan a una estancia de trabajo en Ensenada. 11. Resumen de recursos en general utilizados y solicitados a futuro. El proyecto tiene sus orígenes varios años atrás, pero en el año 2012 fue reestructurado, quedando como responsable científico Leonel Gutiérrez, como responsable técnico Joel Herrera y continuando como administrador del proyecto Alejandro Farah. El proyecto fue recibido con un déficit e historial de ruptura de lentes por diversas circunstancias, atrasos en la mecánica, tanto en diseño como en construcción, y en la electrónica. En el año 2012 se solicitó $700,000.0 para la conclusión del proyecto, obteniendo únicamente $160, para continuar con prioridad en el brazo azul. En el 2012 se terminó el diseño mecánico, y se gastó en piezas mecánicas y materiales alrededor de $94, En ese momento se llegó a un acuerdo con el INAOE para construir de nuevo un par de lentes que se habían roto durante el proceso de recubrimiento en la empresa ZC&R. Para esto, en ese momento se nos completó la cantidad de $238, para dar el anticipo para construir dichas lentes. La construcción se atrasó mucho con respecto a la fecha de entrega prometida, por lo que los recursos otorgados para el año 2013 ($238,000.00, cantidad restante por la fabricación de las lentes) fueron ejercidos hasta el En el 2013 obtuvimos un apoyo adicional de $ dolares por parte de la Direccion del IA para completar el costo de los dicroicos, los cuales fueron financiados por dos proyectos de CONACYT: 7,500 dolares de un proyecto de Leonel Gutiérrez y 4,270 dolares de un proyecto de la Dra. Silvia Torres. En el 2014 se nos otorgaron $155, y en el 2015 la cantidad de $99, Los recursos (que no hemos agotado en ninguno de los casos) han sido utilizados para la compra de motores, sensores de proximidad, engranes,

4 cremalleras, baleros, tornillos micrometricos, material de aluminio y componentes electrónicas, así como para algunos viajes para tratar asuntos de la óptica (recubrimientos, cementado) y de la mecanica. También se ha obtenido el beneficio de recursos de un proyecto de Laboratorio Nacionales para completar el total de las dos rejillas de difracción que faltaban, habiendo aportado el Dr. Juan Manuel Echevarría, de un proyecto PAPIIT, la cantidad de $72, En total se han ejercido de los recursos del IA del 2012 a la fecha alrededor de $984, de los cuales $476, corresponden a las lentes rotas con las cuales recibimos el proyecto. Entre recursos del IA-UNAM ($508,000,00 de materiales, viajes, herramientas, etc. + $476, de las lentes rotas = $984,000.00) y recursos de proyectos varios ($87, del proyecto de Leonel Gutiérrez, $72, del proyecto de Juan Manuel Echevarría, $50, del Proyecto de Silvia Torres, $152, de Laboratorios Nacionales = $361,000.00), da un total ejercido desde 2012 a la fecha, independientemente de la fuente de los recursos, de $1,345, En en este momento, en que estamos en vías de concluir el proyecto, necesitamos alrededor de USD1,200.00, sin incluir las estancias te trabajo de los colegas de CU que estarán involucrados en las etapas finales que se realizarán en Ensenada. 12. Dificultades encontradas. A continuación se enumeran a grosso modo las dificultades encontradas mas importantes. - Tardamos mucho en la negociación con ZC&R para que nos hicieran los recubrimientos de forma gratuita en base a un convenio previo con esta empresa, debido al accidente sufrido en sus talleres. - Una vez concluidas las negociaciones con ZC&R la fecha de entrega fue postergada en dos ocasiones. - La fabricación de la mecánica en el taller de Ensenada ha ido mucho más lento de lo esperado debido, creemos, a la carga de trabajo con que cuentan dada la diversidad de proyectos para los que el taller trabaja. 13. Información sobre convenios relevantes. El convenio realizado con el INAOE para la manufactura de las lentes fue un verdadero dolor de cabeza. Afortunadamente, ya han sido entregadas todas la lentes. 14. Otra información relevante. Nos gustaría que la prioridad en los talleres mecánicos para la fabricación de las piezas de Esopo fuera alta. Dependemos de esto para la terminación del instrumento, la fotografías 1 y 2 nos muestran el trabajo realizado en el taller mecánico de Ensenada. Ya tenemos todas las lentes, los recubrimientos, el dicroico, las rejillas, los CCDs, las lámparas y una gran parte de los componentes mecánicos del instrumento. Fotografías 1 y 2, piezas realizadas en el taller mecánico de Ensenada.

5 Fotografia 3. Tarjeta de distribución de señales.