La turbulencia atmosférica es el fenómeno que aprecia cuando en un día de calor se observa a lo lejos un auto en la carretera y su imagen se deforma por las corrientes de aire que suben del pavimento.
Esta distorsión visual, a mayor escala, es también uno de los principales problemas al que deben hacer frente los telescopios astronómicos para poder obtener una buena resolución en sus imágenes de galaxias y astros lejanos, ya que el fenómeno también deforma las imágenes que vienen del espacio. Los ingenieros han debido desarrollar complejos sistemas conocidos como óptica adaptativa que permiten corregir las distorsiones en los espejos, pero para hacerlo precisan de una batería de instrumentos complementarios especialmente dedicados a obtener información de la atmósfera con la que los sistemas de óptica corrigen la información visual recibida.
El detalle es que se trata de equipos grandes, caros y complejos y que además poseen una resolución limitada, sostiene Patricio Galeas, director del Centro de Excelencia de Modelación y Computación Científica (CEMCC) de la Universidad de La Frontera. “Ellos miden condiciones de velocidad de viento, temperatura, presión, etc., cada 300 metros. Nosotros estamos proponiendo hacer la misma medición de temperaturas, pero no con esos instrumentos sino con un dron que irá midiendo cada cinco o diez metros”, dice el investigador, quien es doctor en Ciencias de la Computación.
Así será posible obtener muchos más datos y más detallados de cómo se comporta la atmósfera a diferentes alturas. “Esa información que inyectaremos al sistema debiera mejorar la resolución de la imagen final, que es la corregida a través del sistema de óptica adaptativa del telescopio”, detalla Galeas.
Se trata de una innovación inédita en el campo de la observación astronómica. Todo surgió durante una visita de Galeas y su equipo a Paranal, donde les contaron el problema de la turbulencia. “Yo les dije que esto lo podíamos hacer con drones en forma más detallada y barata que con la instrumentación actual. Les explicamos cómo y postulamos un proyecto que nos adjudicamos a fines del año pasado”.
Desde principios de año trabaja en su desarrollo con un equipo multidisciplinario que incluye investigadores de los departamentos de Electrónica e Informática de la UFRO, a los que se sumaron además un par de investigadores de Física.
Aparte de Paranal –perteneciente al Observatorio Europeo Austral (ESO)-, para llevar a cabo la iniciativa también se asociaron con una empresa que hace pronósticos climatológicos a través de análisis de datos históricos y con la Dirección General de Aeronáutica Civil. “ESO es nuestro principal socio, ya que el sistema está diseñado para ellos, pero a las otras instituciones también les interesa la información que vamos a obtener”.
Los investigadores ya están trabajando en Temuco con un primer dron al que le colocarán sensores de diferente tipo para hacer mediciones de la velocidad del viento, temperatura, humedad, presión y otras variables. Además, en los próximos días les llegará equipamiento meteorológico de precisión para hacer pruebas.
“Hay dispositivos electrónicos que tenemos que diseñar y conectarlos”, comenta. Los sensores irán en una especie de soporte que será montado sobre el dron, que se comunicarán con un computador, donde se proporcionará la información necesaria al sistema de óptica adaptativa del telescopio.
La reducción de costos será notoria. Galeas detalla que un dron tiene un costo aproximado de 10 mil dólares y si se le incorporan sensores como los que están en desarrollo podría llegar a los 20 mil dólares. En comparación, los instrumentos actuales del telescopio que miden la turbulencia van desde los US$ 200 mil al millón de dólares.
Esta tecnología tiene un potencial de uso en todos los telescopios que emplean óptica adaptativa. De hecho, los acaban de contactar desde el radiotelescopio Atacama Large Millimeter Array (ALMA), para eventualmente realizar pruebas con esta tecnología.
Pero, más allá de la astronomía, los drones también podrían emplearse en otras áreas. “La Dirección General de Aeronáutica Civil lanza todos los días un globo sonda para medir las condiciones atmosféricas lo que significa un importante gasto de dinero porque esos dispositivos se pierden. También tuvimos una reunión con la Armada de Chile y ellos también se interesaron en el sistema”, dice el investigador de UFRO.
“Como la principal universidad estatal de regiones, buscamos con este proyecto seguir impulsando el aporte que desde las ciencias y la investigación podemos entregarle a nuestra sociedad. En este caso, este trabajo es un importante aporte al desarrollo de la astroingeniería local desde la zona sur de Chile”, detalló el Vicerrector de Investigación y Postgrado de UFRO, Dr. Rodrigo Navia.
El doctor Galeas estima que la instalación de los sensores se materializará durante el segundo semestre por lo que las primeras pruebas en Paranal podrían tener lugar durante el verano.
Adelanta que, si tienen éxito, podrían desarrollar una empresa para prestar este tipo de servicios a telescopios, oficinas meteorológicas y aeropuertos.
