Observatorio WM Keck
El Observatorio WM Keck es un observatorio astronómico con dos telescopios a una altura de 4.145 metros (13.600 pies) cerca de la cumbre de Mauna Kea en el estado estadounidense de Hawaii . Ambos telescopios tienen espejos primarios con una apertura de 10 m (33 pies) y, cuando se completaron en 1993 (Keck 1) y 1996 (Keck 2), eran los telescopios ópticos reflectores más grandes del mundo. Actualmente son el 3º y 4º más grande.
Con un concepto propuesto por primera vez en 1977, los diseñadores de telescopios de la Universidad de California, Berkeley (Terry Mast) y el Laboratorio Lawrence Berkeley ( Jerry Nelson ) habían estado desarrollando la tecnología necesaria para construir un gran telescopio terrestre. [1] Con el diseño en mano, se inició la búsqueda de financiación. En 1985, Howard B. Keck de la Fundación WM Keck donó 70 millones de dólares para financiar la construcción del telescopio Keck I, que comenzó en septiembre de 1985, con la primera luz el 24 de noviembre de 1990, utilizando nueve de los 36 segmentos finales. Con la construcción del primer telescopio muy avanzada, otras donaciones permitieron la construcción de un segundo telescopio a partir de 1991. El telescopio Keck I comenzó las observaciones científicas en mayo de 1993, mientras que la primera luz del Keck II se produjo el 23 de octubre de 1996.
El avance clave que permitió la construcción de los telescopios Keck fue el uso de óptica activa para operar segmentos de espejo más pequeños como un espejo único y contiguo. Un espejo de tamaño similar fabricado con una sola pieza de vidrio no podría hacerse lo suficientemente rígido como para mantener su forma con precisión; se hundería microscópicamente bajo su propio peso al girarlo en diferentes posiciones, provocando aberraciones en la trayectoria óptica. En los telescopios Keck, cada espejo primario está formado por 36 segmentos hexagonales que trabajan juntos como una unidad. Cada segmento mide 1,8 metros de ancho, 7,5 centímetros de espesor y pesa media tonelada. [2] Los espejos fueron fabricados con vitrocerámica Zerodur por la empresa alemana Schott AG . [3] En el telescopio, cada segmento se mantiene estable mediante un sistema de óptica activa , que utiliza estructuras de soporte extremadamente rígidas en combinación con tres actuadores debajo de cada segmento. Durante la observación, el sistema de sensores y actuadores controlado por computadora ajusta dinámicamente la posición de cada segmento en relación con sus vecinos, manteniendo una precisión de la forma de la superficie de cuatro nanómetros . A medida que el telescopio se mueve, este ajuste de dos veces por segundo contrarresta los efectos de la gravedad y otros efectos ambientales y estructurales que pueden afectar la forma del espejo.
Cada telescopio Keck se asienta sobre una montura altazimutal . La mayoría de los telescopios actuales de clase de 8 a 10 m utilizan diseños altazimutales debido a sus requisitos estructurales reducidos en comparación con los diseños ecuatoriales más antiguos . El montaje altazimutal proporciona la mayor resistencia y rigidez con la menor cantidad de acero, lo que, para el Observatorio Keck, suma alrededor de 270 toneladas por telescopio, lo que eleva el peso total de cada telescopio a más de 300 toneladas. Dos diseños propuestos para los telescopios de 30 y 40 m de próxima generación utilizan la misma tecnología básica iniciada en el Observatorio Keck: un conjunto de espejos hexagonales acoplados con una montura altazimutal.
Cada uno de los dos telescopios tiene un espejo primario de 10 metros (32,8 pies o 394 pulgadas), un poco más pequeño que el Gran Telescopio Canarias . Sin embargo, toda la luz recogida por los espejos primarios de Keck (75,76 m 2 ) se envía al espejo secundario y a los instrumentos, en comparación con el espejo primario de GTC, que tiene un área efectiva de recogida de luz de 73,4 m 2 , o 2,36 m 2 ( 25,4 pies cuadrados) menos que cada uno de los espejos primarios Keck. Debido a esta diferencia fundamental de diseño, los telescopios Keck posiblemente siguen siendo los telescopios ópticos/infrarrojos orientables más grandes de la Tierra.
Los telescopios están equipados con un conjunto de cámaras y espectrómetros que permiten observaciones en gran parte del espectro visible e infrarrojo cercano.
Centro : El cielo nocturno y el láser del Observatorio Keck para óptica adaptativa. Derecha : Observatorio WM Keck al atardecer