1.- NOMBRE DEL PROYECTO: DIMM ROBOTICO 2.- RESPONSABLE DEL PROYECTO: MANUEL NUÑEZ 3.- DESCRIPCION DEL PROYECTO: Construir un sistema robótico de monitoreo del Seeing para el OAN. Esto permitirá continuar estudiando la calidad del sitio de SPM y que el astrónomo pueda conocer el seeing natural durante su noche de observación. El DIMM robótico se encuentra en una torre de 7m de altura y ubicado en el lugar conocido como Cerro del TIM en SPM. El DIMM robótico está formado por un telescopio MEADE RCX400 de 12 pulgadas de diámetro, y está acoplado a un dispositivo MASS-DIMM. El telescopio se encuentra montado en una base diseñada y construida por el personal de mecánica de precisión para poder operar el telescopio en modo ecuatorial. La torre cuenta con un sistema de domo que permite proteger el telescopio durante condiciones de mal clima. Dada la experiencia que se tenía con otros observatorios con respecto al funcionamiento del sistema de control de fábrica de este tipo de telescopios, se decidió que el grupo de instrumentación realizara el diseño y construcción del sistema de control del telescopio en modo ecuatorial. Y se ha desarrollado todas las rutinas para realizar las mediciones del seeing durante la noche, todo esto bajo el ambiente LINUX. Se ha trabajado también en la parte de seguridad para proteger la operación del telescopio, se ha trabajado en colocar sensores que permitan indicar las posiciones limites del telescopio y domo. También dentro de este esquema se mantiene leyendo constantemente los datos de las condiciones del clima (obtenida de la estación meteorológica), etc. 4.- IMPORTANCIA DEL PROYECTO El seeing es uno de los parámetros más importantes que determinan la calidad de un sitio para realizar observaciones astronómicas. Muchos observatorios profesionales como: National Optical Astronomy Observatory (NOAO), USA, Cerro Tololo Inter-American Observatory (CTIO), Chile, Observatorio del Roque de los Muchachos, España, entre otros en el mundo, han medido el seeing durante largas campañas, y algunos tienen un monitoreo del seeing de manera permanente. En el Observatorio Astronómico Nacional (OAN) en San Pedro Mártir, las primeras mediciones del seeing se hicieron desde 1968 (Echeverría et al. 1998) y posteriormente le han seguido diferentes campañas y que se realizaron en los años: 1998 (Echeverría et al 1998, Echeverría 2003), 2000 (Sánchez et al. 2003), 2000-2002 (Michel et al. 2003a y 2003b). Desde finales del 2004 al 2008 el grupo encargado del estudio de sitios para el proyecto Thirthy Telescope Meters (TMT), realizó una campaña de monitoreo del seeing y condiciones meteorológicas en el OAN en San Pedro Mártir. Esta campaña nos ha permitido interactuar con los grupos del Tecnológico de California (CALTECH) y NOAO, y conocer los equipos de mediciones tanto del seeing como de las condiciones meteorológicas. La relación con estos grupos permitió realizar una calibración con el antiguo DIMM-SPM con el RoboDIMM (recibe este nombre por ser un DIMM robotizado) propiedad de NOAO (Núñez et al, 2007). También se han explorado nuevos sitios dentro del perímetro del OAN en SPM, utilizando el RoboDIMM y comparando los datos con el sistema MASS-DIMM que estaba ubicado en el sitio conocido como Cerro del TIM (Bohigas et al. 2008). Motivados por continuar estudiando la calidad del sitio de SPM consideramos que es importante contar con un sistema de monitoreo del seeing. Ya que esta información cuantitativa puede permitir que en el futuro nuevos proyectos de telescopios puedan considerar a SPM como su futuro sitio de observación astronómica. Y con el apoyo del personal de NOAO se inició el proceso de construcción del DIMM robótico, iniciando desde la adaptación de la torre hasta la construcción del sistema de control del telescopio y sistemas periféricos que le permitirán tomar decisiones al sistema robótico.
5.- AVANCES DEL PROYECTO DURANTE EL 2016 * Se reemplazaron las componentes electrónicas (controladores modelo 3c20 de "Mesa Electronics" y Convertidores USB a RS-422), y el instrumento quedo listo para la espera de operación robótica una vez que este el domo funcionando. * Para evitar los problemas recurrentes con la lona que se usaba como domo se propuso cambiar la lona por algo que fuese rígido. *El grupo de Instrumentación realizó un nuevo diseño, el cual fue iterado entre el grupo de diseño mecánico y el grupo de mecánica de precisión. Este diseño se propuso tomando de base a las cúpulas existentes en otros telescopios (como el Telescopio Australiano ROTSE-III). El diseño fue realizado (100%) y los planos fueron enviados al taller mecánico de precisión. *Se solicito espacio en Ensenada para el ensamble del domo. * Actualmente se encuentra en la etapa de construcción con un avance actual aproximado de 40% construcción. Es importante mencionar que el avance porcentual de construcción no es mayor, dado que el personal ahora ha tenido más demanda con participación en San Pedro Mártir, esto ha llevado a un retraso en la construcción aunado a también retrasos en el área de compras. 6.- PARTICIPANTES DEL PROYECTO DURANTE EL 2016 Electrónica: S. Zazueta (10%), J. L. Ochoa (5%), J.M. Murillo (2%) Diseño mecánico: M. Pedrayes (15%) Mecánica de precisión: B. García (5%), B. Martínez (5%), A. Córdova (5%), E. López (5%), G. Guisa (5%) y J. Valdés (3%). Gestión, Reporte: M. Núñez (10%) 7.- FINANCIAMIENTO USADO EN 2016 Se compraron 2 actuadores Se compraron materiales varios: tubulares, laminas, etc. Aproximadamente: $23,000 MN + 1,200MN 8.- CALENDARIO DE TRABAJO PROPUESTO PARA EL 2017 Terminar construcción y armado del nuevo domo (Enero) Instalación del domo en San Pedro Mártir (Febrero) M. Pedrayes (5%), B. García (5%), B. Martínez (5%), A. Córdova (5%), E. López (5%), G. Guisa (5%) y J. Valdés (3%). Puesta a punto del Telescopio en modo robótico (S. Zazueta (3%), J. L. Ochoa (3%) y M. Nuñez (3%)) Documentar el sistema RoboDIMM (M. Núñez (5%), S. Zazueta(5%), Gestión y seguimiento: M. Nuñez (15%) 9. Infraestructura. Taller de mecánica en Ensenada.
10. Financiamiento solicitado al Instituto de Astronomía para el 2017. $5,000 MN, (Materiales para pintar el domo: Pistola de baja presión, pintura, thinner, etc) $5,000 MN (Gastos que se puedan generar en la instalación en SPM). 11. Resumen del calendario de trabajo y del uso pasado y necesidades futuras de recursos humanos, de infraestructura y financieros. Durante el 2008, se iniciaron diseños y búsqueda de requerimientos necesarios para el sistema robótico. Durante el 2009, * Se trabajó para cambiar el modo de operación del telescopio de Alt-Azimut a Ecuatorial. Lo cual implicó realizar una nueva consola. * Se construyó la torre que albergaría al RoboDIMM. * Se construyó el domo * Se construyó el pedestal para el telescopio * Se construyó base para adaptar el telescopio en modo ecuatorial. * Se trabajó en los programas que permitirían trabajar en modo robótico. * Se trabajó sobre los programas para obtener la medición del seeing. * Se trabajó sobre el sensor de humedad * Se realizaron pruebas de control en Ensenada * Se acopló la cámara CCD prosilica al sistema del MASS-DIMM. Durante el 2010 * Se llevó la torre a SPM. * Se instaló en el Cerro del TIM. * Se realizó el cableado del telescopio y sistemas periféricos para operación robótica. * Se fijaron todos los switches de seguridad * Se realizaron pruebas de comunicación y operación del telescopio. * Se adaptó cámara web al buscador y se realizaron pruebas en Ensenada. * Se realizaron las modificaciones a los programas para realizar la primera iteración de apuntado usando la cámara web. * Se acopló el buscador y la cámara web al telescopio. * Se realizaron pruebas de medición del seeing. * Se identificaron problemas en operación y que se deben de mejorar en el 2011 Durante el 2011 * Se tuvieron datos del seeing de inicio de año * Desarrollo de la Página WEB para presentación de datos * Se cubrió partes laterales de la torre para evitar la entrada de nieve. * Se diseñó y construyó del sistema de protección retráctil para cubrir la apertura del telescopio cuando no esté en uso. * Se diseñó el sistema de control para el sistema de protección retráctil para cubrir la apertura del telescopio cuando no esté en uso. * Se identificaron los problemas de daños en componentes electrónicas los cuales se están reemplazado en el laboratorio en Ensenada y aun estamos en la espera de componentes. Durante el 2012 Se protegió toda la base de la torre con triplay marino para evitar que la tela del domo se rompa, lo cual ya ocurrió en una ocasión. Se protegió toda la periferia de la torre para evitar la entrada de aire que pueda inflar al domo y evitar la entrada
de nieve. Se removió la lona para hacer una nueva en Ensenada. La nueva se encuentra ya en el domo. Se fortaleció el sistema de seguridad para disminuir los posibles daños que pueden provocarse de descargas eléctricas por la presencia de rayos o por inducción de los mismos. Se puso en operación el detector de rayos para el OAN-SPM. Se trabajó en la electrónica para sustituir la electrónica dañada por la presencia de los rayos en el 2011. Se coloco un sistema de centro de carga a un nivel de metro del suelo a un costado de la torre. Se sustituyó la electrónica al sistema de control en el gabinete que se encuentra en la torre. Se probaron todos los módulos por separados para ver su funcionamiento cámaras, motores, sistema de comunicación, etc. Se fortaleció la montura de acoplamiento de la cámara webcam para el buscador del telescopio Se alineó buscador y telescopio. Se realizaron pruebas con estrellas para ver que el sistema de guiado del telescopio estuviera funcionando. Se instaló el sistema de protección retráctil para cubrir la apertura del telescopio cuando no se use. Se trabajó en la reprogramación del sistema de comunicación inalámbrica para la comunicación hacia el exterior con el nodo (omnispm) que se encuentra en el telescopio de 84cm. Durante el 2013 Se sustituyó la cámara web que va acoplada al buscador del telescopio usado para la medición del seeing. Y se reviso el sistema de apuntado de primera aproximación realizándolo a partir de las imágenes obtenidas con esta cámara web. Se incorporó una cámara web de monitoreo, la que nos permite ver vía red si el domo se encuentra cerrado por la mañana que sería su condición normal durante el día. Se dio limpieza a la lente correctora del telescopio Se realizó una depuración de programas del sistema robótico. Desde Abril de 2013 se han estado tomando datos, ya con el sistema trabajando en modo robótico. Durante este tiempo se realizaron mejoras en cuanto el apuntado inicial del telescopio tomando como referencia el campo del buscador del telescopio lo que implico cambiar la cámara web con una montura más robusta para esta función. Los datos se encuentran en la página: http://132.248.4.250/~observa/ Durante el 2014 *Se remplazó lona del domo, ya que los fuertes vientos provocaron rasgaduras en varias zonas del domo. Benjamín Martínez, Gerardo Guisa. *Se gestionó la construcción de la nueva lona para reemplazar a la existente, y una segunda lona para enfrentar cualquier contingencia de mal clima que se pueda presentar en SPM. Manuel Núñez * Se realizó una revisión in situ de posibles causas de desenfoque del telescopio. Salvador Zazueta, José Luis Ochoa, Manuel Núñez. *Se realizó revisión de posible vibración del tubo metálico que es donde se encuentra montado el telescopio. José Luis Ochoa, Benjamín García, Salvador Zazueta, Manuel Núñez *Se rellenó el tubo metálico con arena de playa para evitar que vibraciones de alta frecuencia en el tubo. Benjamín García, Israel Gómez. *Calibración del DIMMROBOTICO-OAN, determinación de la validez de los datos en función del desenfoque del telescopio y del parámetro de Strehl de ambas imágenes. Manuel Núñez, Salvador Zazueta. *Se utilizaron datos del DIMMROBOTICO-OAN para calibrar el sistema del DIMMROBOTICO-GUADALUPE.
El financiamiento hasta el momento: 2009-2010 $9,194 DLLS 2011 $33,373 MN 2012 $8,000 MN (+Sistema de tierras 1ª etapa $50,282 ) 2013 $930 DLLS (+Sistema de tierra 2ª etapa $65,600) 2014 $7000 MN 2015 $7000 MN 2016 $24,200 MN 12. Dificultades encontradas. * El problema ha sido el de la lona del sistema que protege al instrumento. Esperamos dar ya una solución definitiva con esta alternativa de domo. 13. Información sobre convenios relevantes. No hay convenios relevantes. 14. Otra información relevante. Consideramos importante que el ROBODIMM empiece a funcionar lo antes posible (lo que esperamos que ocurra en Febrero del 2017), dado que se quiere realizar mediciones del seeing en otros sitios del OAN-SPM (zona del altar) en donde se instalará el DIMM-GUADALUPE y será importante tener mediciones de referencia con el cerro del TIM, ya que es la zona que ha sido monitoreada por mayor tiempo en diferentes campañas incluyendo la realizada por personal del proyecto TMT. Publicaciones 1.- J. Manuel Núñez, Salvador Zazueta, Enrique Colorado, Francisco Lazo, Francisco Murillo, Benjamín Martínez, Benjamín García, Gerardo Guisa, Jorge Valdez, Antolín Córdova, J. Luis Ochoa, J. Manuel Murillo, Eduardo López, David Hiriart y Joaquín Bohigas, INSTALACIÓN DE UN MONITOR DE SEEING CON TELESCOPIO ROBÓTICO EN EL OBSERVATORIO ASTRONÓMICO NACIONAL EN SAN PEDRO MÁRTIR, XXX Congreso de la Sociedad Mexicana de Instrumentación (SOMI), 28 al 30 de Octubre de 2015, clave: JN_SOMI30_208 (2015) Págs. 1-9.
Figura 1a.- Diseño del domo Figura 1b.- Domo en construcción
DIMM-ROBOTICO Ubicación del DIMM
MEDICIONES DEL SEEING USANDO CRITERIOS PARA DATOS VALIDOS
MEDICIONES DEL SEEING DURANTE EL PERIODO DE CALIBRACION CON EL DIMMROBOTICO-GUADALUPE