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.

Centros CERCA participantes

Ubicación

Detalles del proyecto

317.500 €

190.000 €

CERCA GINYS-III 007

Centres CERCA participantes

Detalles del equipo

El nuevo telescopio complementará al TJO y estará optimizado para los usos mencionados en términos de: • Amplio campo de visión: Debe cubrir de 2 a 3 grados en una sola imagen. • Respuesta rápida, apuntamiento y seguimiento: Capaz de reaccionar rápidamente tras recibir una alerta de observación, tiempo de apuntamiento corto (<20 s) y seguimiento de objetos de rápido movimiento (satélites LEO; >3 grados/s). • Alta velocidad de datos: Cámara tipo CMOS capaz de >10 fps en fotograma completo y tiempos de lectura rápidos para poder monitorizar el dominio temporal astrofísico <1 s y también ampliar las aplicaciones para actividades de SST. • Capacidad de enfoque posterior para albergar futuros instrumentos adicionales (como sistemas de comunicaciones ópticas). • Sistema de almacenamiento y accesibilidad a los datos adaptado a la gran cantidad de datos producidos (>10 veces mayor que la velocidad de datos producida con el TJO). Está previsto que este servicio sea gestionado por la infraestructura del Port d'Informació Científica (PIC), operada por el IFAE. Teniendo en cuenta los requisitos técnicos y el equipo comercial disponible, proponemos que el nuevo telescopio incluya los siguientes componentes: Óptica del telescopio: Astro Systeme Austria ASA H400 f/2.4 - Apertura: 400 mm - Longitud focal: 960 mm (f/2.4) - Campo de imagen máximo: 70 mm (4,2º) Montura del telescopio: Astro Systeme Austria DDM100 - Capacidad máxima de peso: 100 kg - Velocidad máxima: 50 deg/s Cámara: QHY 411M Pro - Máxima eficiencia cuántica: ~90% - Número de píxeles: 14192 x 10640, 3,76 micras - Tamaño del sensor (diagonal): 53,42 x 40,07 mm (66,7 mm) - Campo de visión en el telescopio: 3,1º x 2,4º - Resolución en el telescopio: 0,81 arcsec/píxel Cúpula: Astro Haven 12,5 ft clamshell Computadora de control de la cúpula: Computadora comercial (a definir) con alta capacidad de cómputo y gran espacio de almacenamiento (escalable) y conectividad para transmisión de datos al PIC. Adicionalmente, la ubicación del telescopio en el OdM debe permitir la llegada de servicios (comunicación y suministros eléctricos) y el sótano debe consistir en una plataforma simple de concreto de 4x4m para ubicar la cúpula y un pilar físicamente aislado para soportar la montura y el telescopio. Tanto el pilar como la base de la cúpula deben estar elevados (1 - 1.5 metros) para mejorar la visibilidad del horizonte para el telescopio. El nuevo telescopio se beneficiará del software e interfaces ya desarrollados por IEEC para el TJO para la programación (ISROCS), operaciones (OCS), reducción de datos (ICAT), interfaz de usuario (MUR) y también hará uso del Sistema de Control Meteorológico aprovechando los sensores meteorológicos múltiples y redundantes que ya están operativos en el OdM.

Área DEEPTECH

Bloques de contenido

Impacto esperado

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 las mejoras que TRAC ha aportado a las capacidades científicas y tecnológicas del OdM se encuentran sus actividades de vigilancia y seguimiento espacial (SST). Actualmente, el Telescopio Joan Oró (TJO) participa en la red EU-SST, observando órbitas MEO y GEO. Sin embargo, no puede rastrear objetos en órbitas bajas (LEO), un requisito muy solicitado por la industria espacial. El nuevo telescopio, con capacidad de seguimiento rápido (>1°/s), cubrirá esta necesidad y permitirá la recuperación de objetos con órbitas inciertas. En el campo de la defensa planetaria, el interés en asteroides peligrosos ha crecido con misiones como DART y Hera. La rápida respuesta y el amplio campo de visión del nuevo telescopio lo hacen ideal para el seguimiento de objetos cercanos a la Tierra inmediatamente después de su descubrimiento, lo que permite mediciones precisas de su trayectoria. El IEEC participa actualmente en contratos con la ESA a través del tiempo de observación del TJO aplicado a las mediciones de asteroides cercanos a la Tierra. Este tipo de actividad se expandirá significativamente con TRAC, que comenzará a operar en 2025. Además, el diseño óptico de TRAC está optimizado para las comunicaciones ópticas con satélites. Una terminal óptica adicional permitiría probar tecnologías emergentes como FSO, especialmente útil en misiones CubeSat. i2CAT liderará el análisis para su despliegue a corto plazo.

A nivel científico, TRAC destacará en astronomía de baja luminosidad superficial (LSB). Las características ópticas del telescopio y la tecnología de su cámara facilitarán el estudio de galaxias enanas, estructuras en fusión y luz intracúmulo, ayudando a comprender la evolución galáctica. El IEEC ofrecerá acceso abierto a toda la comunidad científica para el uso y la explotación de TRAC a través del sistema MUR, que ya se utiliza para recibir y gestionar propuestas científicas del TJO. A nivel nacional, el telescopio sería comparable y complementario a instalaciones como la cámara Schmidt de Calar Alto o el Observatorio de Javalambre, además de aportar velocidad y flexibilidad operativa gracias al software ya desarrollado por el IEEC para el TJO en el OdM.