DM Fluke en la Antártida

Mayo de 2013

Los astrónomos de la universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW), en Australia, han estado trabajando en el interior de la Antártida desde 1996. En colaboración con otros astrónomos de Francia, Italia y Estados Unidos, buscan la ubicación perfecta de la próxima generación de telescopios para el espacio lejano.

La mayoría de las bases científicas establecidas en la Antártida se encuentran cerca de la costa. Muy pocas se ubican en el interior, debido a la elevada altura, la uniformidad del terreno y la dificultad para llegar. Durante el invierno, en el que no sale el sol, las temperaturas en el interior alcanzan o exceden los -80 °C.

Sin embargo, de cara a "ver", desde el punto de vista astronómico, el interior de la Antártida es la ubicación ideal. De hecho, los astrónomos australianos han demostrado con éxito que la ubicación elegida, a 1000 km de la costa, tiene condiciones para la observación casi tan buenas como el telescopio en órbita Hubble. El sitio se encuentra a 75 grados latitud sur y 3260 metros sobre el nivel del mar. Una recopilación de edificios con formas extrañas aloja la nueva era de la astronomía terrestre.

Multímetros para la instalación y el mantenimiento

Ya que los astrónomos solo pueden acceder al interior de la Antártida en verano, el equipo telescópico automatizado debe funcionar de forma autónoma durante el resto del año y producir medidas precisas de manera confiable. Este equipo se compone de diversos dispositivos electrónicos digitales y analógicos diseñados específicamente para soportar las temperaturas invernales extremas y variables.

Una parte clave del kit de herramientas usado para instalar y mantener estos sistemas electrónicos ha sido el multímetro digital (DMM) Fluke 189.

Durante la breve visita veraniega, los astrónomos confían en el Fluke 189 para actualizar sus instrumentos y reparar cualquier falla que se haya producido durante el invierno. Después, dejan varios DMM 189 en el sitio para que realicen un seguimiento de las operaciones durante su ausencia.

Equipo y operaciones difíciles

Para evaluar el potencial de la ubicación a largo plazo, el equipo del Polo Sur ha instalado dos telescopios robotizados de 70 kg cada uno. Los motores usan combustible para generar energía eléctrica y el sistema funciona con un controlador de microprocesador. En general, los dispositivos electrónicos apenas consumen 20 vatios. Puesto que no hay calefacción, los sistemas funcionan a temperaturas ambiente de hasta -80 °C.

El espectrómetro de fibra óptica de la Antártida, diseñado en la UNSW, apunta a estrellas brillantes, planetas y la luna, y envía la luz por dos haces de fibra óptica. La señal del espectrómetro, medida con una cámara CCD, indica la transparencia de la atmósfera de la Tierra desde las longitudes de onda ultravioletas hasta el rojo visible.

El monitor de movimiento de imagen diferencial de la Antártida es un telescopio basado en óptica de 35.56 cm (14 pulg.), que se usa para medir la vista astronómica del espectro visible, es decir, cuántas turbulencias atmosféricas afectan a la calidad de las imágenes. Este sistema se desarrolló en la Universidad Nacional de Australia, ubicada en la ciudad capital de Canberra.

En el futuro, el sitio podría acoger nuevos telescópicos astronómicos principales, con un diámetro de entre 2 y 100 metros. Fabricar un gran telescopio terrestre en la Antártida resulta mucho menos costoso que el desembolso de 3500 millones de USD que significó el Hubble.

Procedimientos de prueba

Durante los viajes a la Antártida de cada verano, los investigadores usan los DMM para probar y configurar los instrumentos astronómicos, y ofrecer soporte a los sistemas eléctricos y electrónicos. Por lo general, este trabajo implica realizar medidas de tensión, resistencia y temperatura. Los multímetros digitales funcionan correctamente en temperaturas ambientales exteriores de entre -30 y -40 ºC, o de unos 10 ºC para entornos de interior.

Según Michael Ashley, uno de los astrónomos del proyecto, el equipo eligió el Fluke 189 por sus características y funciones, incluidos la precisión básica, la pantalla doble, el amplio rango de medidas y el registro autónomo. Los astrónomos usan a menudo las funciones de registro de datos y cálculo de valores promedio. La posibilidad de configurar el instrumento para que recopile datos durante varias horas sin tener que supervisarlo supone una gran ventaja para Ashley.

El equipo mantiene un DMM 189 en el Polo Sur durante todo el año. Incluso tras soportar temperaturas de -80 °C, "sigue funcionando bien cuando regresamos cada verano", afirma Ashley.

El equipo también usó dos DMM 189 para registrar el rendimiento de las baterías de gel durante el desarrollo del equipo original. "Un DMM registró la corriente de carga y descarga de la batería, mientras que el otro registró la tensión de la batería. Después realizamos una serie de mediciones durante varias semanas manteniendo las baterías a varias temperaturas de entre 20 y -60 °C. Los datos registrados por los dispositivos 189 se descargaron a una computadora para la creación de gráficos y análisis", explica Ashley.

"La experiencia nos ha enseñado que los multímetros baratos son susceptibles a las interferencias de radiofrecuencia si se usan, por ejemplo, junto a fuentes de alimentación conmutadas. Por tanto, la precisión se ve afectada y la duración de la batería, disminuida, además de otros problemas de visualización de la pantalla.

Necesitamos instrumentos que funcionen y que nos garanticen los resultados. Con respecto a esto, nunca hemos tenido problemas con los instrumentos Fluke".