New Wide Field Fast Telescope at the Montsec Observatory

The Montsec Observatory (OdM), managed by the Institute of Space Studies of Catalonia (IEEC), is home to the Joan Oró Telescope (TJO), the largest in Catalonia, primarily used for astrophysics research and satellite tracking. The IEEC, with the IFAE and i2CAT, has installed the Telescopi Ràpid d’Ample Camp (TRAC) at the OdM, a new wide-field, rapid-response telescope equipped with cutting-edge technology such as a high-resolution CMOS camera. This new instrument will expand the TJO's capabilities, enabling studies such as asteroid tracking, transient phenomena, and applications in optical communications with satellites. It will also strengthen space surveillance (SST) activities, including low-Earth orbits (LEO), and will participate in European programs such as EU-SST. Data processing will be carried out with the support of the PIC (IFAE), and the telescope will serve as a tool for i2CAT's development of an optical communications system. Furthermore, the project will have a positive impact on the region, especially in the municipality of Sant Esteve de la Sarga, promoting local socioeconomic and technological development. The new telescope represents an opportunity of great scientific and technological value.

Institucions CERCA participants

Detalls del projecte

317.500 €

190.000 €

CERCA GINYS-III 007

Centres PROP participants

Detalls de l'equipament

El nou telescopi serà complementari al TJO i estarà optimitzat per als usos esmentats anteriorment pel que fa a: • Ampli camp de visió: Hauria de cobrir de 2 a 3 graus en una sola imatge. • Resposta, apuntament i seguiment ràpids: Capacitat per a una reacció ràpida després de rebre una alerta d'observació, temps d'apuntament curt (< 20 segons) i seguiment d'objectes en moviment ràpid (satèl·lits LEO; > 3 graus/s). • Velocitat de dades ràpida: Càmera tipus CMOS capaç de >10 fps a fotograma complet i temps de lectura ràpids per poder monitoritzar el domini temporal astrofísic de <1 segon i també ampliar les aplicacions per a activitats SST. • Capacitat de back-focus per allotjar futurs instruments addicionals (com ara sistemes de comunicacions òptiques). • Sistema d'emmagatzematge i accessibilitat de dades adaptat a l'elevada quantitat de dades produïdes (>10 vegades més gran que la velocitat de dades produïda amb el TJO). Està previst que aquest servei sigui gestionat per la infraestructura del Port d'Informació Científica (PIC), operada per IFAE. Tenint en compte els requisits tècnics i l'equipament comercial disponible, proposem que el nou telescopi inclogui els components següents: Òptica del telescopi: Astro Systeme Austria ASA H400 f/2.4 - Obertura: 400 mm - Distància focal: 960 mm (f/2.4) - Camp d'imatge màxim: 70 mm (4.2º) Muntura del telescopi: Astro Systeme Austria DDM100 - Capacitat de pes màxim: 100 kg - Velocitat màxima: 50 graus/s Càmera: QHY 411M Pro - Eficiència quàntica màxima: ~90% - Nombre de píxels: 14192 x 10640, 3.76 micres - Mida del sensor (diagonal): 53.42 x 40.07 mm (66.7 mm) - Camp de visió al telescopi: 3.1º x 2.4º - Resolució al telescopi: 0.81 arcsec/píxel Cúpula: Cúpula de tipus clamshell Astro Haven de 12.5 peus Ordinador de control: Ordinador comercial (TBD) amb alta capacitat de càlcul i gran espai d'emmagatzematge (escalable) i connectivitat per a la transmissió de dades al PIC. A més, la ubicació del telescopi a l'OdM hauria de permetre l'arribada de serveis (comunicacions i subministraments elèctrics) i el soterrani hauria de consistir en una senzilla plataforma de formigó de 4x4 m per assignar la cúpula i un pilar físicament aïllat per suportar la muntura i el telescopi. Tant el pilar com la base de la cúpula haurien d'estar elevats (1-1,5 metres) per millorar la visibilitat de l'horitzó per al telescopi. El nou telescopi es beneficiarà del programari i les interfícies ja desenvolupades per l'IEEC per al TJO per a la programació (ISROCS), les operacions (OCS), la reducció de dades (ICAT), la interfície d'usuari (MUR) i també farà ús del Sistema de Control Meteorològic aprofitant els múltiples sensors meteorològics redundants que ja funcionen a l'OdM.

Àrea DEEPTECH

Blocs de contingut

Impacte previst

The IEEC, which manages the Montsec Observatory, acts as project coordinator and equipment manager, responsible for its maintenance and operation. The participation of the IFAE, which manages the Scientific Information Port (PIC), will focus on providing data storage capacity and user accessibility, with sufficient capacity to support the large amount of data expected to be produced by the TRAC. Furthermore, i2CAT's participation in the project is focusing on the research and engineering design necessary for the development of an optical communications system that can be built for use at the TRAC.

The telescope's location in Sant Esteve de la Sarga, one of the regions with the lowest population density in Catalonia, will bring significant benefits at the regional level. The OdM represents a high-impact infrastructure for the municipality, promoting the scientific values ​​and technological potential of Montsec, and attracting interest that will drive the region's socioeconomic development.

Entre les millores que TRAC ha aportat a les capacitats científiques i tecnològiques que ofereix l'OdM hi ha les seves activitats de vigilància i seguiment espacial (SST). Actualment, el Telescopi Joan Oró (TJO) participa a la xarxa EU-SST, observant òrbites MEO i GEO. Tanmateix, no pot seguir objectes en òrbites terrestres baixes (LEO), un requisit molt buscat per la indústria espacial. El nou telescopi, amb capacitats de seguiment ràpid (>1°/s), satisfarà aquesta necessitat i permetrà la recuperació d'objectes amb òrbites incertes. En el camp de la defensa planetària, l'interès pels asteroides perillosos ha crescut amb missions com DART i Hera. La resposta ràpida i el gran camp de visió del nou telescopi el fan ideal per al seguiment d'objectes propers a la Terra immediatament després del seu descobriment, permetent mesures precises de trajectòria. L'IEEC participa actualment en contractes amb l'ESA a través del temps d'observació TJO aplicat a les mesures d'asteroides propers a la Terra. Aquest tipus d'activitat s'expandirà significativament amb TRAC, que començarà a operar el 2025. A més, el disseny òptic de TRAC està optimitzat per a les comunicacions òptiques amb satèl·lits. Un terminal òptic addicional permetria provar tecnologies emergents com el FSO, particularment útil en missions CubeSat. i2CAT liderarà l'anàlisi per al seu desplegament a curt termini.

A nivell científic, TRAC excel·lirà en astronomia de baixa lluminositat superficial (LSB). Les característiques òptiques i la tecnologia de les càmeres del telescopi facilitaran l'estudi de galàxies nanes, estructures en fusió i llum intracúmul, ajudant a comprendre l'evolució galàctica. L'IEEC oferirà accés obert a tota la comunitat científica per a l'ús i l'explotació de TRAC a través del sistema MUR, que ja s'utilitza per rebre i gestionar propostes científiques del TJO. A nivell nacional, el telescopi seria comparable i complementari a instal·lacions com la càmera Schmidt de Calar Alto o l'Observatori Javalambre, afegint també velocitat i flexibilitat operativa gràcies al programari ja desenvolupat per l'IEEC per al TJO a l'OdM.