El CDTI impulsa la participación de las empresas españolas en los grandes observatorios astronómicos internacionales

    Javier Echavarri, técnico del departamento de Grandes Instalaciones y Programas Duales, e Industry Liaison Officer de ESO y SKA.

    El Ministerio de Ciencia e Innovación, a través de la Subdirección de Internacionalización para la Ciencia y la Innovación, participa en la construcción y explotación de las Grandes Instalaciones Científicas Internacionales y en los organismos internacionales asociados a ellas. Estas instalaciones ofrecen los medios más avanzados, indispensables para elevar la calidad de nuestros resultados de investigación y desarrollo tecnológico en el contexto internacional, así como para mejorar la competitividad de nuestras empresas y su proyección exterior.

    Actualmente, el Ministerio participa, de forma directa, en catorce infraestructuras internacionales. El CDTI colabora con el Ministerio y es el punto oficial de contacto industrial, o Industry Liaison Officer, de las infraestructuras de física de partículas, fusión y astronomía. Nuestra misión es promover la participación de la industria española en la construcción y operación de dichas infraestructuras para asegurar un retorno industrial acorde con la participación española, e impulsar el desarrollo y la innovación en tecnologías de alto valor añadido aplicables a otros sectores productivos.

    Las grandes infraestructuras de investigación proporcionan los medios para realizar ciencia de primer nivel en multitud de áreas (física fundamental, energía, medioambiente, salud, supercomputación, etc.) y, en investigación básica, la astronomía ocupa un papel relevante como un área del saber asociado a la curiosidad y al anhelo de la humanidad por el conocimiento.

    La astronomía es uno de los campos de investigación científica más antiguos de la humanidad y, como tal, trata de dar respuesta a algunas de las preguntas más básicas del ser humano y más difíciles de contestar como, por ejemplo: ¿Cómo surgió el universo?, ¿cómo se formaron los planetas?, ¿siguen formándose estrellas y galaxias?, y, finalmente, ¿estamos solos en el universo? Pero, además, existen innumerables ejemplos de cómo la astronomía ha contribuido al desarrollo científico y tecnológico de la sociedad en multitud de disciplinas.

    Así, la trigonometría y los principios de navegación, por ejemplo, surgieron a partir de la observación del espacio. Por otra parte, las necesidades computacionales que demandan los astrónomos han contribuido al increíble desarrollo de las tecnologías de computación avanzada. También, las tecnologías de imagen médica tienen mucho que agradecer a las técnicas de procesado de imagen desarrolladas en el campo de la astronomía, y los detectores CCD utilizados en astronomía fueron la base para el desarrollo de las cámaras que hoy en día encontramos en cualquier teléfono inteligente.

    Es bastante habitual la publicación de noticias relacionadas con el descubrimiento de nuevas galaxias así como con el origen del universo y de algunos exoplanetas de características similares a la Tierra. Detrás de todo ello habría que destacar dos aspectos clave que se encuentran en la mayor parte de los hallazgos astronómicos actuales: la incesante colaboración entre los institutos de investigación internacionales en el campo de la astronomía y la importancia que tienen las infraestructuras astronómicas internacionales que requieren grandes inversiones y ofrecen importantes oportunidades de contratos tecnológicos para nuestras empresas.

    Observatorio Europeo Austral

    El principal organismo internacional en astronomía es el Observatorio Europeo Austral (ESO), actualmente el observatorio astronómico más productivo del mundo, principalmente gracias al Very Large Telescope, el telescopio de luz visible más avanzado hasta ahora. ESO se creó en 1962 y España se incorporó como miembro de pleno derecho en 2007.

    Con sede en Alemania y una red de observatorios situados en el desierto de Atacama (Chile), el proyecto estrella de la ESO es la construcción del Telescopio Europeo Extremadamente Grande (ELT), telescopio óptico y de infrarrojo cercano que será el mayor ojo del mundo para observar el cielo cuando entre en operación en 2025. Con una óptica de cinco espejos y un espejo primario con diámetro de 38 metros formado por 798 segmentos hexagonales, el ELT superará, en tamaño, al Coliseo de Roma o al Estadio Santiago Bernabéu.

    Foto ESO: Tamaños ELT Y VLT en comparación con la Sagrada Familia

    También cabe destacar ALMA, un impresionante array de 66 radiotelescopios de longitudes de ondas milimétricas y submilimétricas que está ubicado en el llano de Chajnantor (Chile), uno de los lugares más secos del planeta. ALMA es un radiotelescopio interferométrico en banda milimétrica y submilimétrica, fruto de la colaboración entre ESO, EE.UU., Taiwán, Japón y Chile. Funciona como un interferómetro, de forma que sus antenas pueden configurarse de distintas maneras. Las distancias máximas entre ellas pueden oscilar entre los 150 metros y los 16 kilómetros. A través de ALMA se estudian los componentes básicos de las estrellas, los sistemas planetarios, las galaxias y muchos aspectos de la vida.

    Foto SKA. Recreación de Square Kilometer Array

    Square Kilometer Array 

    Con una magnitud mucho mayor y desafiando los límites de la imaginación, un consorcio internacional integrado por trece países prepara el comienzo de la construcción del Square Kilometer Array (SKA). Este gigantesco radiotelescopio de frecuencias bajas –unos 130.000 dipolos– y medias –casi 200 antenas de 15 metros de diámetro–, estará ubicado en Sudáfrica y Australia. A través de SKA se podría, por ejemplo, detectar un radar aeroportuario en un planeta situado a decenas de años luz de la Tierra. El desafío tecnológico e industrial que supone este proyecto es mayúsculo. Por citar dos ejemplos, la fibra óptica necesaria para este proyecto sería suficiente para rodear la Tierra dos veces y sólo las antenas de frecuencias medias producirán diez veces el actual tráfico global de Internet.

    España está trabajando para formar parte del consorcio internacional que gestiona la construcción de dicho radiotelescopio que comenzará en 2021. En este sentido, me gustaría resaltar la labor que desempeña el Instituto de Astrofísica de Andalucía – CSIC como coordinador de la participación española en SKA.

    Infraestructuras en el Observatorio del Roque de los Muchachos

    Por otra parte, es importante destacar la actividad que lleva a cabo el Observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla de La Palma, ubicado en un emplazamiento privilegiado donde existe una de las mejores calidades del aire del mundo. En él se encuentra el Gran Telescopio de Canarias (GTC), Instalación Científico-Técnica Singular (ICTS) liderada por el Instituto de Astrofísica de Canarias. GTC es, actualmente, el mayor telescopio óptico en  funcionamiento cuyo espejo primario tiene 10,4 metros. Operativo desde 2007, la inversión realizada por España  superó los  100 millones de euros.

    Pero, además, existen importantes proyectos en marcha con sede en La Palma. Entre ellos, se encuentran la sede del hemisferio norte del Observatorio CTA (Cherenkov Telescope Array), array de sensores de rayos gamma situado en el Observatorio de Roque de los Muchachos que permitirá realizar un mapa del universo y avanzar en el conocimiento de la materia oscura. También, el Telescopio Solar Europeo (EST), posibilitará conocer mejor procesos astrofísicos a través de la observación del Sol.

    Finalmente, cabe destacar el gran compromiso a nivel local, regional y nacional para la candidatura alternativa del Thirty Meter Telescope de la Palma. El TMT será el segundo telescopio óptico en tamaño y capacidad por detrás del ELT.

    Industria española

    La industria española juega un papel muy destacado en los suministros tecnológicos que se realizan en el ámbito de la astronomía. En este sentido, el CDTI ha editado un Catálogo de Capacidades Industriales en Grandes Instalaciones Científicas que, con gran detalle, refleja las contribuciones de nuestra industria en el diseño de estructuras, mecánica de precisión, radiofrecuencia, optomecánica o sistemas de control, entre otros campos.

    El CDTI actúa como Industry Liaison Officer en ESO y SKA y promueve la participación de las empresas en las licitaciones lanzadas por otras infraestructuras internacionales como el Observatorio CTA o el Telescopio Solar Europeo. Además, a través de nuestras herramientas de ayuda a la I+D, la industria española desarrolla tecnologías que le permite capacitarse para acceder a licitaciones de alta complejidad tecnológica. A día de hoy, sólo en ESO se han conseguido retornos industriales de casi 50 millones de euros.

    En optomecánica de precisión, cabe destacar la participación de empresas como Sener Aerospacial o Idom. Sener ha sido adjudicataria de la optomecánica de tres de los cinco espejos principales del ELT: el M2-M3 y el M5. Se trata de sistemas extremadamente complejos que implementan la óptica activa de los espejos y aseguran su correcto posicionamiento y deformación para compensar cambios de posición de la estructura, vibraciones externas o turbulencias atmosféricas.

    Por otra parte, Idom es responsable del diseño y fabricación de la estación prefocal A, componente clave del ELT que tiene una doble función: por una parte, propaga la luz recogida en el telescopio hacia instrumentos científicos y otros equipos de prueba y, por otra, recoge y adapta la luz de hasta tres estrellas guía para su uso en la adquisición, guiado y detección de frente de onda.

    En el ámbito del diseño y fabricación de estructuras, la contribución de la industria española ha sido notable. Asturfeito se encargó de la construcción de veinticinco estructuras de antenas para ALMA. Esta misma empresa, además, ha fabricado la estructura principal del Large Scale Synoptic Telescope (LSST), ubicado en Chile, y cuyo objetivo será producir la imagen más profunda y amplia del universo. Los datos obtenidos –más de 500 petabytes de imágenes– serán de disposición pública. También, cabe destacar las contribuciones de Idom y de Empresarios Agrupados en el diseño de la estructura principal y la cúpula del ELT.

    En radiofrecuencia es relevante la experiencia de la empresa TTI Norte que ha fabricado amplificadores criogénicos de bajo ruido para las bandas 5, 7 y 9 de ALMA. En cuanto a instrumentación, es habitual la colaboración entre institutos nacionales de investigación y empresas que suministran equipamiento de criogenia y vacío.

    Finalmente, me gustaría resaltar las oportunidades y desafíos que el proyecto SKA ofrece a la industria española. SKA no sólo tendrá un inmenso tamaño –cubrirá amplias zonas de regiones desérticas situadas en África y Australia–, sino que también es uno de los proyectos científicos más complejos jamás concebidos. Con SKA se hará un gran esfuerzo a nivel global, implicando a miles de científicos, ingenieros, astrónomos y especialistas en construcción que colaborarán para construir un telescopio verdaderamente extraordinario.

    Nuestras empresas están capacitadas para promover soluciones, tecnológicamente punteras, en áreas de SKA relacionadas con el equipamiento físico como son la sincronización temporal y frecuencial, estructuras de disco o receptores. Pero, además, España dispone de un gran potencial en tecnologías software relacionadas con el big data, inteligencia artificial y sistemas de control distribuido que podrán aplicarse a áreas de gran relevancia como son el procesado y manejo de datos científicos y la gestión y control del observatorio SKA.

    Big Science Business Forum

    Del 6 al 9 de octubre se celebrará, en el Palacio de Congresos de Granada, la segunda edición del Big Science Business Forum que reunirá a los máximos representantes de las Grandes Instalaciones Científicas europeas e industrias del sector.

    En este evento, liderado por el Ministerio de Ciencia e Innovación y el CDTI, participan numerosas organizaciones internacionales vinculadas con la Industria de la Ciencia.

    En su segunda edición, Big Science Business Forum tiene como objetivo promover las oportunidades de negocio que presenta la Industria de la Ciencia a las empresas europeas que, en los próximos cinco años, se estima en más de 38.000 millones de euros.

    Además, también se informará sobre aspectos relacionados con las nuevas reglas de procedimiento, propiedad intelectual y nuevas tecnologías disponibles.

    Inevitablemente, los grandes logros tecnológicos que se están obteniendo en el ámbito de la Industria de la Ciencia hace que este sector sea de gran importancia para la inmensa mayoría de los países más avanzados. Las entidades españolas continúan esforzándose por mantener una posición de liderazgo en muchas áreas tecnológicas. En este sentido, pueden encontrar en el CDTI un gran aliado.

    El CDTI

    El CDTI es el órgano de la Administración General del Estado que apoya la innovación basada en conocimiento, asesorando y ofreciendo ayudas públicas a la innovación mediante subvenciones o ayudas parcialmente reembolsables. El CDTI también internacionaliza los proyectos empresariales de I+D e innovación de empresas y entidades españolas y gestiona la participación española en los organismos internacionales de I+D+I, como Horizonte2020 y Eureka, y en las industrias de la Ciencia y el Espacio. Adicionalmente, a través de la iniciativa Innvierte Economía Sostenible, apoya y facilita la capitalización de empresas tecnológicas.

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