CONVOCATORIA DE PROYECTOS DE INSTRUMENTACION CAPI

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 IA-UNAM 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. 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 que sea un instrumento de alta repetibilidad y con pocas configuraciones posibles, con el fin de contar con datos astronómicos prereducidos 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. (Ver el documento ESOPO-CI-A-OC1 para más detalle de los casos científicos.) 5. Avances durante el periodo: - Se fabricaron diversas piezas del espectrógrafo (de los brazos azul y rojo y del sistema de calibración y guiado). La mayoría de estas piezas fueron fabricadas este año en los talleres de Ensenada. (Se anexan fotos de las mismas en el Apéndice.). En CU se terminaron de ajustar dos celdas que se fabricaron el año pasado y se fabricó la base del criostato para el brazo rojo. - Se cementaron las lentes del brazo rojo. De esta manera, quedaron cementadas ya todas las lentes. Lo que falta para terminar el instrumento: a) Terminar de manufacturar la totalidad de las piezas de los sistemas de: calibración, adquisición de campo, rejillas rojas, divisor de haz, alineación del criostato rojo, obturadores lentos, y terminar la fabricación de las monturas de la cámara roja y del

2 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) Probar todo el sistema de control integrado. e) Hacer el ensamble total del instrumento. f) Hacer pruebas en el laboratorio. g) 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: 20% - Gestión. Revisión de documentación. Seguimiento de la fabricación y verificación de las piezas realizadas en CU. Unificación de los diseños. Carlos Tejada de Vargas: 20% - Revisión de documentación y diseño general. Ensamble opto mecánico en laboratorio y en la estructura de ESOPO. Realización de pruebas. Enrique Colorado Ortiz: NA Fernando Garfias Macedo: 10% Cementado de objetivos, verificación de óptica y pruebas. Fernando Quirós Parra: 5% Trabajos diversos con la electrónica del sistema. Francisco Murillo: 10% Pruebas electromecánicas al mecanismo de rendija. Gerardo Sierra Díaz: 20% Seguimiento de la manufactura de las piezas, correcciones a diseños, unificación de diseños y pruebas en laboratorio. María Pedrayes: 5% Calibración y corrección del mecanismo de cuña de la rendija; Búsqueda de los baleros y opresores de resorte requeridos para remaquinar algunas piezas del mecanismo. Corrección del mecanismo de alineación de los detectores de los brazos Azul y Rojo. Elaboración de planos de los mecanismos de alineación y de las bridas con sus anillos. Jaime Ruiz: 30% Fabricación de componentes mecánicas. Metrología. Integración en laboratorio. Programación CNC. Jesús J. González: NA Joel Herrera: 10% Responsable técnico del proyecto. Integración en laboratorio y pruebas ópticas. Juan Manuel Echevarría: NA. Juan Manuel Núñez: NA. Leonel Gutiérrez: 25% Responsable científico. Tareas científicas generales durante el desarrollo del instrumento. Correcciones al mecanismo de rendija, seguimiento a la manufactura de las partes remaquinadas, armado y calibración del sistema.

3 Luis Carlos Álvarez Núñez: 5% Aunque no es parte del proyecto, colaboró para el ensamble y el cementado de los objetivos. Oscar Chapa: NA Rafael Costero: NA Silvio Tinoco: 50% - Operación de la maquina CNC. Metrología. Programación CNC. Modelado CAD de rutas de manufactura. Integración de componentes en taller mecánico y laboratorio de ensamble. Taller Mecánico de Ensenada: 20% - Fabricación de componentes mecánicas. Taller Mecánico de CU: 20% - Fabricación de componentes mecánicas. 7. Financiamiento interno empleado: Con recursos de IA únicamente se gastó en la compra de un motor de pasos para reemplazar el del mecanismo de la rendija que resultó defectuoso. Se compraron dos rejillas de difracción con recursos de Laboratorios Nacionales y de un proyecto de PAPIIT. El cemento para las lentes fue adquirido con recursos personales de uno de los participantes del proyecto. También los gastos para la corrección del mecanismo de rendija en un taller externo fueron cubiertos de la misma manera. 8. Calendario de trabajo propuesto: Las siguientes actividades se harán una vez que esté terminada la manufactura de las partes faltantes y lleguemos al proceso de integración y ensamble en los laboratorios de Ensenada. Brazo Azul: En esto participarán en diferente medida Joel Herrera, Carlos Tejada, Alejandro Farah, Silvio Tinoco, Jaime Ruiz, Fernando Garfias y Leonel Gutiérrez. Brazo Rojo: En esto participarán Fernando Garfias, Alejandro Farah, Silvio Tinoco y Jaime Ruiz. Sistema de calibración y guiado: Joel Herrera, Carlos Tejada, Gerardo Sierra, Maria Pedrayes y Leonel Gutiérrez. Pruebas opto mecánicas: Joel Herrera, Carlos Tejada, Alejandro Farah, Silvio Tinoco, Jaime Ruiz, Fernando Garfias, Gerardo Sierra, Maria Pedrayes, Leonel Gutiérrez, Rafael Costero. Electrónica, cableado, detectores y software: Fernando Quiroz, Francisco Murillo y Enrique Colorado: Pruebas integrales al instrumento: Joel Herrera, Carlos Tejada, Alejandro Farah, Leonel Gutiérrez y Rafael Costero. Porcentajes de tiempo del personal involucrado: Gerardo Sierra Díaz - 20% - Seguimiento de la manufactura. Integración de la

4 mecánica. Evaluación del desempeño del instrumento. Jaime Ruiz - 30% - Manufactura. Metrología. Integración de la mecánica. Evaluación del desempeño del instrumento. Silvio Tinoco - 50% - Manufactura. Metrología. Integración de la mecánica. Evaluación del desempeño del instrumento. Taller Mecánico de Ensenada - 30% - Manufactura Taller Mecánico de CU - 30% - Manufactura La participación de las siguientes personas sólo tiene sentido una vez que se termine la manufactura de las piezas faltantes. Alejandro Farah: 25% - Integración de la mecánica y del instrumento completo. Pruebas optomecánicas y pruebas de desempeño del instrumento. Carlos Tejada de Vargas: 35% - Integración del instrumento. Pruebas optomecánicas. Enrique Colorado Ortiz: 10% - Pruebas de control con la interfaz gráfica. Sistema de adquisición usando las tres cámaras. Fernando Garfias Macedo: 5% - Proceso de integración y ensamble en los laboratorios de Ensenada. Fernando Quirós Parra: 20% - Integración de la electrónica. Pruebas de desempeño de la misma. Francisco Murillo: 20% - Integración de la electrónica. Pruebas de desempeño de la misma. María Pedrayes: 15% - Integración de la mecánica de la sección de adquisición y guiado. Pruebas de desempeño de este subsistema aislado e integrado al instrumento. Pruebas al sistema de alineación de los detectores. Joel Herrera: 20% - Integración del instrumento. Pruebas optomecánicas y globales para evaluar el desempeño del instrumento. Leonel Gutiérrez: 25% - Integración del instrumento. Pruebas optomecánicas y globales para evaluar el desempeño del instrumento. Rafael Costero: 5% - Asesoría y colaboración para la evaluación final de desempeño del instrumento en el laboratorio y en el telescopio. En este reporte proponemos al Consejo Interno que todos los participantes del proyecto que no tienen nada que ver con la manufactura en los talleres se dediquen a otra cosa mientras se fabrican las componentes mecánicas faltantes, pues no tiene sentido que estén asignados al proyecto mientras no tienen nada que hacer. 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 notificaríamos al Consejo Interno. No podemos estimar el tiempo necesario para que esto ocurra ya que esto escapa a la competencia de los responsables del proyecto, pues

5 no tenemos autoridad sobre los talleres ni podemos influir en su eficiencia, aunque sí podemos estimar que el tiempo de maquinado que falta para terminar es, como máximo, el equivalente a 1 año-hombre-máquina, es decir, un técnico trabajando de tiempo completo ante una máquina herramienta durante un año. Cuando las componentes faltantes estén terminadas, el tiempo estimado de pruebas en el Laboratorio 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 del instrumento continuaremos utilizando el espacio asignado ahora en el laboratorio de electrónica de Ensenada. También necesitaremos los talleres mecánicos de Ensenada y de CU en la medida en que lo permitan los Jefes de Instrumentación. 10. Financiamiento solicitado al Instituto de Astronomía: Ya tenemos todo lo relacionado con la óptica, los detectores y el material para las piezas que faltan. Por lo pronto, sólo necesitaremos $500 dólares para los anodizados de las piezas que lo requerirán, así como los pasajes y viáticos para que 2 personas viajen a la Ciudad de México a principios de 2017 para trabajar en el pre-ensamble de los barriles de ambos brazos, y para que 2 personas de CU viajen a Ensenada para colaborar en el ensamble del instrumento. 11. Resumen de recursos en general utilizados y solicitados a futuro: Una historia detallada del curso anterior del proyecto puede encontrarse en los informes anteriores a la CAPI. El origen de este proyecto se remonta ya a hace varios años y su terminación ya está cercana. Sin embargo, como lo mencionamos también el año pasado, los responsables del proyecto no podemos estimar la fecha de terminación, ya que el control de los talleres, cuyo papel es fundamental en el desarrollo de este proyecto, escapa a nuestra competencia. Una vez que la mecánica del instrumento se haya terminado de fabricar, ahí sí podemos asegurar que necesitaremos de 4 meses para terminar el instrumento, siempre que de lo ya fabricado no haya que corregir algo, lo cual no creemos que ocurra. 12. Dificultades encontradas: A grosso modo, las dificultades encontradas mas importantes durante este año han sido las siguientes: - Aunque los talleres de mecánica en Ensenada han sido más eficientes en comparación con el año pasado, la fabricación de las componentes ha ido mucho más lenta de lo esperado debido a la carga de trabajo que pesa sobre el taller dada la diversidad de proyectos para los que trabaja. - El taller mecánico de CU ha estado muy ocupado en otros proyectos, por lo que su participación para fabricar piezas de Esopo ha sido muy marginal. - Durante las pruebas al mecanismo de la rendija detectamos una serie de problemas, por

6 lo que fue necesario corregir varias de las piezas del mecanismo. 13. Información sobre convenios relevantes: Afortunadamente, ya han sido entregadas todas la lentes, por lo que ya no dependemos de convenios con otras instituciones. 14. Otra información relevante: Nos gustaría que la eficiencia de los talleres mecánicos para la fabricación de las piezas de Esopo fuera mayor que la actual. Dependemos de esto para la terminación del instrumento. Ya tenemos casi todo (las lentes, los recubrimientos, el dicroico, las rejillas, los CCDs, las lámparas y una gran parte de los componentes mecánicos del instrumento), pero, nos falta todavía un conjunto grande de piezas para poder terminar. Una alternativa es que se nos autoricen los recursos suficientes para fabricar piezas en talleres externos. Apendice. Fotos de las piezas fabricadas durante el año para Esopo en los talleres de mecánica de precisión en Ensenada.

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