Telescópios Robóticos

Contexto e motivações

Telescópios robóticos (TRs) irão revolucionar a astronomia observacional no século XXI do mesmo modo que a automação transformou a indústria de manufaturados. Esta nova geração de telescópios, autônomos, altamente eficientes e de baixo custo, delega as decisões sobre as tarefas observacionais a um programa inteligente, enquanto provê gerenciamento de alto nível via Internet e via listas de alvos por ordem de prioridade. Este tipo de facilidade é ideal para a realização de projetos de longo termo (que requerem repetidas observações por longos períodos), campanhas multi-sítio (do tipo Whole-Earth Telescope) e multi-espectral (em suporte a observações com telescópios e satélites em outros comprimentos de onda, como por exemplo o HST, XTE, Chandra, ISO), possibilitando ainda rápida resposta a alvos de ocasião.  TRs requerem investimentos de capital relativamente modestos e permitem realizar um tipo de ciência competitiva e de alto impacto, complementar à que pode ser atacada com os grandes (e caros) telescópios de 8-10 m de nova geração, se constituindo num nicho na astronomia onde o Brasil pode assumir uma posição de destaque.

Motivado por esta perspectiva, o grupo de astrofísica da UFSC está investindo no desenvolvimento e operação de um TR brasileiro, num projeto em colaboração com o LNA com suporte do CNPq e do Instituto do Milênio MEGALIT.  O produto final do projeto é um telescópio robótico de pequeno porte, que atua de maneira autônoma, realizando seqüências de observações predeterminadas de acordo com critérios de otimização e de prioridades, e que seja gerenciado remotamente a partir de um centro de controle.

Estado da arte

O sistema de módulos computacionais responsável pelo funcionamento autônomo do instrumento está sendo desenvolvido na UFSC. O programa de controle do telescópio e da câmara imageadora está operacional e pode ser acionado a partir de um cd-rom em uma máquina linux.  Dada uma lista com uma seqüência de alvos e especificações de observação, o telescópio é capaz de realizá-la de forma confiável e autônoma.  Foi desenvolvido um programa de ordenamento das observações, que produz uma lista com uma seqüência otimizada de alvos para uma ou várias noites, ou mesmo para todo um semestre de observações. O programa está em fase de aperfeiçoamento e tem apresentado boa performance nas simulações já realizadas. Foi também desenvolvido um modulo de reconhecimento de campo, que será útil para o procedimento de centragem dos alvos no campo da câmara imageadora após o apontamento e corrigirá as limitações de apontamento típicas de telescópios comerciais de pequeno porte.  Os resultados destes trabalhos foram apresentados no Workshop de Instrumentação de Angra dos Reis em novembro de 2003.

A equipe do projeto aguarda a inauguração do prédio do observatório da UFSC para dar inicio à fase de testes de campo com o telescópio robótico, com simulações e verificação de performance de todas as situações de operação possíveis e imagináveis.  Várias das rotinas desenvolvidas só podem ser testadas e refinadas com o telescópio em operação realista (i.e., instalado numa cúpula), como, por exemplo, as rotinas de ajuste automático de foco, obtenção de flat-fields, reconhecimento de campo e fechamento de cúpula em condições climáticas desfavoráveis. A expectativa é que este observatório entre em operação no primeiro semestre de 2004.