Corrección de posición de un telescopio óptico de gran altitud

El gran telescopio acimutal (BTA) es un telescopio óptico con un espejo monolítico principal con diámetro de 6 metros, el más grande de Eurasia. Este telescopio de tipo reflector está instalado en el Observatorio astrofísico especial (SAO) en Karachay-Cherkessia (pueblo de Nizhny Arkhyz, distrito de Zelenchukskaya), a una altitud de 2070 metros.

Para llevar a cabo observaciones e investigación astrofísica de alta calidad, es necesario garantizar la estabilidad de la posición de los elementos del sistema del espejo y los parámetros de la geometría del BTA como un todo. Ya que el sistema real del telescopio (eje de altitud, eje vertical, eje de observación del tubo, etc.) no coincide con el sistema ideal en el cual el software está configurado, existen varios tipos de errores de seguimiento y direccionamiento.

Los modernos avances en la instrumentación y los métodos de control metrológico ofrecen grandes oportunidades para determinar el estado actual de los objetos de los observatorios y telescopios astrofísicos. Los instrumentos que permiten la determinación de las coordenadas espaciales de los puntos de un objeto bajo estudio, basados en la tecnología láser, se utiizan desde hace tiempo para el posicionamiento espacial y el control geométrico. Además, estos sistemas se incorporan a los sistemas de control existentes, lo que permite una corrección en tiempo real de la posición de los elementos de trabajo.

Con respecto a la aplicabilidad de dicha tecnología al BTA, permite el control geométrico continuo de las deformaciones de diversos elementos del sistema del espejo del telescopio. Es posible controlar la posición de los elementos del sistema óptico del foco primario, que incluye el desplazamiento del cristal del foco primario 
y del espejo  hiperbólico convexo. También es posible supervisar las deformaciones de las estructuras del tubo del telescopio, como las barras, soportes y extensiones. Asimismo, es posible supervisar las deformaciones térmicas por medio del análisis de las estructuras del tubo del telescopio cuando el techo de la torre está abierto y cerrado, así como durante las observaciones. Del mismo modo, es posible supervisar las deformaciones del peso a través de los cambios de las posiciones de los elementos del sistema del espejo durante la inclinación del tubo en toda la gama de ángulos.

Los especialistas de Promgeodesiya Ltd efectuaron mediciones para determinar los desplazamientos del receptor de enfoque primario con relación al espejo principal, dependiendo del ángulo de inclinación del tubo. Durante las mediciones, el tubo del telescopio se inclinó en ángulos cenitales y acimutales con una pendiente determinada.

Las mediciones se llevaron a cabo con un láser tracker de escaneo directo Leica Absolute Tracker ATS600. Para una precisión de medición óptima, el tracker se sujetó con seguridad al punto medio del telescopio. La orientación del tracker también fue importante: debía apuntar al foco primario, por lo cual fue necesario inclinar el tracker en un ángulo de 90 grados con respecto a la vertical. Usando hardware especializado y las capacidades del láser tracker ATS600, se colocó en las estructuras de la instalación media con una mesa de instrumentos inclinable.

Se usó un inclinómetro Leica NIVEL220 conjuntamente, para determinar la inclinación del eje acimutal del telescopio durante las mediciones.