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Proyecto de basura espacial

búsqueda de objetos en órbita geoestacionaria

El documento aquí presentado consta de un breve informe sobre la campaña de Búsqueda de Objetos en Órbita Geoestacionaria llevada a cabo en el período comprendido entre enero y julio de 2001, en la Estación Óptica Terrestre (OGS), bajo sub-contrato No. 11914/96 con el AIUB, contrato No. 11914/96/D/IM con el ESOC, ESA. Se explican asimismo algunas estadísticas sobre la distribución del tiempo y las condiciones del seeing.

Introducción

Este documento describe brevemente cómo se ha llevado a cabo la campaña de Búsqueda de Objetos en Órbita Geoestacionaria durante el periodo de tiempo que comprende desde enero hasta julio del 2001, en la Estación Óptica Terrestre (OGS), bajo sub-contrato No. 11914/96 con el AIUB, contrato No. 11914/96/D/IM con el ESOC, ESA. Presentamos algunas estadísticas sobre las condiciones atmosféricas del lugar (seeing), la distribución de las noches de observación y los diferentes problemas técnicos encontrados durante la realización de las campañas de observación.

Las campañas

La Búsqueda de Objetos en Órbita Geoestacionaria se ha distribuido en 7 campañas, seleccionadas, entre otros criterios, de forma que coincidan el mayor numero de noches con la luna nueva, para evitar su contaminación lumínica. En general no se han perdido demasiadas noches de observación por malas condiciones atmosféricas o problemas técnicos, de manera que ha sido un buen período observacional. A mediados de abril se incorporó un segundo operador del telescopio, por lo que se incremento la eficiencia laboral y se disminuyó el riesgo de perder noches de observación por enfermedad o accidente.

La Figura 1 muestra una representación gráfica de la distribución de las noches de observación durante todo el período. El número que aparece al final de cada fila indica el número de noches de observación en cada mes. No se han tenido en cuenta aquellas noches en las que el operador no se encontraba en el observatorio (por diferentes razones, tales como mal tiempo prolongado o distintos problemas técnicos). Asimismo, puede verse también en la Figura 1 que existe un período de tiempo en el que los dos operadores coinciden. Aunque se trató de una etapa de entrenamiento, se contabilizan las noches de cada operador por separado.

Debido a las excelentes condiciones atmosféricas (especialmente durante las campañas de enero y febrero) la Campaña GEO se ha llevado a cabo en 6-7 meses y el número total de observaciones supera ligeramente el numero de noches firmado en el contrato (90). Dato significativo a tener en cuenta. Todos los sistemas han funcionado correctamente.

Figura 1. Distribución de las noches de observación durante las campañas de Búsqueda de Objetos en Órbita Geoestacionaria.

Distribución del tiempo de observación

Se han empleado un total de 875.8 horas en la Campaña GEO, repartidas sobre 88 noches efectivas de observación.

Figura 2. Distribución del tiempo de observación durante el período completo de las campañas GEO.

Tal y como muestra la Figura 2, un 67.1% de las horas fueron de buen tiempo, lo cual es un claro signo de las excelentes condiciones meteorológicas prevalecientes sobre un total de 88 noches. Las otras dos causas que provocaron pérdida de tiempo fueron problemas de software (principalmente en el Level-1 Telescope Control System), solo un 3.97% de las horas de buen tiempo, y problemas relacionados con el edificio (control de la cúpula y caídas de potencia generales), con solo un 0.48%. En total no se perdió demasiado tiempo observacional por estos problemas, lo que da una idea de la eficacia del sistema en su conjunto.

Figura 3. Distribución del tiempo de observación durante cada campaña.

Si realizamos un diagrama de quesos para cada campaña por separado (Figura 3) veremos una distribución similar en la mayoría de ellas, exceptuando tal vez la campaña de mayo, la cual, con tan solo 5 noches de observación, tuvo el cielo cubierto la mayor parte del tiempo, así como dos caídas de UPS. Obviamente esto produjo un máximo en los porcentajes de tiempo perdido.

Condiciones del seeing

Se han medido valores de seeing durante el periodo observacional de la campaña de Búsqueda de Objetos en Órbita Geoestacionaria. Estas medidas incluyen el seeing producido por la atmósfera y las perturbaciones introducidas por el sistema telescopio-cúpula

La técnica empleada para obtener estos valores es la siguiente. Para hacer foco al comienzo de una noche de observación típica se toma normalmente una imagen de la CCD completa de 10 segundos. Usando la tarea imexam de IRAF se observan los perfiles radiales y se anotan los valores de FWHM de distintas estrellas en el campo de visión. Una vez encontrado el valor apropiado de foco, se toma el valor máximo y mínimo de FWHM y se promedia. Finalmente multiplicamos este valor por la resolución de la cámara : 0.62 segundos de arco por pixel.

Figura 5. Histograma de valores de seeing para la campaña GEO.

La gran calidad del cielo del Observatorio del Teide puede apreciarse en la Figura 5. Esta figura muestra las medidas del seeing durante las 88 noches efectivas de la Campaña GEO. El histograma presenta su máximo cerca de 1.0 segundos de arco. Este resultado es comparable con los valores registrados en el telescopio IAC80 desde el 1/oct/98 al 9/may/99 ( ver http://www.iac.es/telescopes/ten.html y pinchar sobre IAC80 y seeing para mas información). La cúpula de la Estación Optica Terrestre es bastante grande y su contribución a la perturbación del sistema no es despreciable. Algunas simulaciones y la experiencia ganada en otros telescopios da un valor típico de 0.5 segundos de arco para esta contribución, el cual ha sido convenientemente restado para hacer el histograma.

Figura 6. Datos del histograma.

La desviación estándar está ligeramente por debajo de 0.5 segundos de arco, probablemente porque la muestra no es lo suficientemente grande como para realizar una estadística mas precisa.

Conclusiones

Las principales conclusiones que se derivan del contrato GEO son:

•  Durante la ejecución del Level-1 Telescope Control System o el On-line Processing System no aparecieron problemas significativos, y los que hubo fueron resueltos fácilmente.

•  Los sistemas de control relacionados con la cúpula han tenido también un comportamiento excelente.

•  Las excelentes condiciones atmosféricas han contribuido en gran medida a incrementar el número de noches de observación operacionales, y la gran calidad del cielo del Observatorio del Teide ha sido decisiva para llevar a cabo todo el proyecto.

•  Tras analizar los resultados de la campaña GEO, podemos concluir sin lugar a dudas que ha sido una buena campaña en lo que concierne a distribución de noches de observación y condiciones de seeing. La campaña de Búsqueda de Objetos en Órbita Geoestacionaria se ha llevado a cabo tal y como había sido planeada : todos los sistemas han funcionado correctamente y los dos operadores han realizado su trabajo de forma eficaz.

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