Medición de la posición de elementos opto-mecánicos en el plano focal de un telescopio mediante fotogrametría de alta precisión
Loading...
Date
2018
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
En la presente investigación se han estudiado y utilizado técnicas y tecnologías para la medición de elementos opto-mecánicos en el plano focal de un telescopio, para determinar la posición de sistemas que adquieren luz de targets astronómicos, con el objeto de obtener un óptimo desempeño en la alimentación de los instrumentos, logrando así una alta eficiencia en cada sistema. Para alcanzar el objetivo propuesto, se utilizó la técnica de medición no invasiva, que se basa en la reconstrucción de la imagen mediante fotografías 2D a un ambiente 3D con el fin de medir dimensión y posición de un objeto en el espacio, llamada fotogrametría. Se aplicó la fotogrametría a dos casos prácticos, en los telescopios ESO 1m y ESO VLT (Very Large Telescope). El proyecto estuvo enmarcado en dos espectrógrafos alimentados por fibra óptica, FIDEOS (Fiber Dual Echelle Optical Spectrograph) y MOONS (Multi-Object Optical and Near-infrared Spectrograph). En el espectrógrafo FIDEOS se midió el desplazamiento del sistema de adquisición de luz, utilizando la técnica de fotogrametría con un sistema comercial y herramientas de análisis computacional (diseño CAD, análisis mediante elementos finitos). En cuanto al instrumento multi-objetos MOONS, se optimizó la performance de la cámara de metrología, que realiza el proceso de fotogrametría para medir la posición de los brazos que trasladan las fibras que reciben la luz de las estrellas, a través de un nuevo diseño opto-mecánico de cámara que favorece la disipación de calor del detector hacia el ambiente circundante. El método utilizado en FIDEOS evidenció un desplazamiento máximo de 95 micrones utilizando el análisis de elementos finitos y un valor RMS de 167 micrones por fotogrametría. La optimización realizada a la cámara de metrología de MOONS permitió disminuir la temperatura en 6° C respecto al estado anterior y mantener el estado de desplazamientos en el detector en el orden de 0.1 pixeles. Los resultados obtenidos para ambos casos demuestran que las técnicas y tecnologías utilizadas, permiten medir la posición de un objeto en el plano focal de un telescopio y además ayudan a optimizar su desempeño.
Description
Tesis (Magíster en Ciencias de la Ingeniería)--Pontificia Universidad Católica de Chile, 2018