Design of a Low Cost Control System for an Astronomical Observatory

Diseño de un sistema de control de bajo costo para un observatorio astronómico

En este artículo se expone el proceso de ingeniería llevado a cabo para el diseño de un sistema de control de bajo costo para un observatorio astronómico. En el artículo se describe la implementación para adaptar el equipo del observatorio a un Sistema de Control Maestro (SCM) y poder utilizarlo a distancia. También se describen los instrumentos y programas informáticos necesarios para la integración del equipo como parte de un observatorio robótico.

1 INTRODUCCIÓN

Los observatorios robóticos (RO) han facilitado el acceso al cielo nocturno durante los últimos 50 años, ya que pueden ser operados desde cualquier parte del mundo [1], siempre que haya acceso a Internet [2]. Los telescopios robóticos pueden ser controlados a distancia, por lo que los operadores no tienen que desplazarse al lugar donde se encuentra el telescopio [3]. El hecho de que sean autónomos significa que el instrumento puede ser programado para realizar las observaciones deseadas y llevar a cabo la recogida de datos, que pueden ser recuperados posteriormente [4]. Para poder realizar este tipo de observaciones autónomas, el OR debe ser capaz de analizar los datos de las condiciones climáticas actuales, y tomar decisiones de forma automática [5].

En la actualidad, existe un gran número de telescopios robóticos [6] y de OR en todo el mundo [7]. Están ubicados en algunos de los lugares más privilegiados para las observaciones en nuestro planeta, como desiertos de gran altitud como el de Atacama en Chile, y lugares alejados de los centros urbanos y lejos de la contaminación lumínica [8]. A día de hoy, Colombia no cuenta con una instalación de observación de este tipo. La Universidad de Antioquia, a través del programa de Astronomía y de la Maestría en Ingeniería, ha apostado por la primera robotización de un telescopio en nuestro país. En nuestro caso, se trata de un telescopio MEADE de 14 pulgadas que fue adquirido por la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales antes de 2013 (ver Figura 2], y es utilizado como instrumento para actividades de observación por parte de los estudiantes de Astronomía.

Los telescopios robóticos surgieron a partir del desarrollo de dispositivos electrónicos en la década de 1960 [9]. A medida que la electrónica y los sistemas de control han ido avanzando, estos instrumentos han presentado importantes mejoras en su control remoto y autonomía [10]. Los telescopios robóticos están compuestos por diferentes subsistemas que se comunican con un sistema de control maestro (MCS), que supervisa y responde a las órdenes de los usuarios conectados a través de Internet [11].

Hemos desarrollado un MCS que acopla el equipo básico que forma parte de cualquier OR, incluyendo el telescopio y otros componentes ópticos como la cámara CCD y los filtros de color, así como una cámara del cielo, una estación meteorológica y la cúpula [12].