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Desarrollo y explotación de un instrumento para la medición de perfiles de turbulencia óptica en el primer km de altura con alta resolución vertical
JOSE LUIS AVILES URBIOLA
BERTHA ESPERANZA CARRASCO LICEA
REMY FERNAND AVILA FOUCAT
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Atmospheric optics
Atmospheric turbulence
Light propagation
Astronomical instruments
Image processing
I present in this memory the development and results achieved with LoLaS (LOw LAyer SCIDAR). LoLaS is a novel instrument intended to remotely measure the vertical profile of the optical turbulence within the first kilometer of the atmosphere at nighttime. The instrument stands out by its capacity to retrieve high vertical resolution profiles (down to 8 m) with no precedent among the optical profilers, and that it incorporates the well known SciDAR method into an autonomous portable system. The conventional SciDAR method has the inconvenient of consuming valuable observation time at professional telescopes of diameter ≥ 1 m. The instrumental integration was achieved thanks to the development of the image stabilization algorithms and automatic control algorithms described in this thesis. I present as well results obtained with the LoLaS instrument at the Mauna Kea summit as part of the site testing campaign deployed by the Gemini consortium. The goal of the low layers characterization is to determine the operational feasibility and conditions for an adaptive optics system conjugated to the ground layers. The LoLaS measurements gain special importance given the recent selection of the Mauna Kea site for the Thirty Meters Telescope foundation.
En esta memoria presento el desarrollo y los resultados obtenidos con LoLaS (LOw LAyer SCIDAR). LoLaS es un instrumento de medición novedoso que monitorea remotamente y en tiempo real, el perfil de intensidad de la turbulencia óptica atmosférica del cielo nocturno en el primer kilómetro de altura. Sobresalen su capacidad para obtener mediciones con la mejor resolución en altura posible -de hasta 8 m- entre los métodos de medición remotos y que incorpora en un sistema autónomo y portátil el bien conocido método SCIDAR, que en su forma convencional tiene el inconveniente de emplear telescopios de abertura ≥ 1 m. La integración del método en un instrumento portátil fue posible en gran medida gracias al desarrollo de los algoritmos de estabilización de imagen y de control automático que se describen en esta tesis. Los resultados que se presentan fueron obtenidos con LoLaS, y fueron empleados por el consorcio Gemini para evaluar el comportamiento de la turbulencia óptica atmosférica en las capas bajas de la cima de Mauna Kea, Hawai, como parte de una campaña de caracterización astronómica y con el objetivo de determinar las condiciones y factibilidad de operación de un sistema de óptica adaptativa conjugada a las capas atmosféricas bajas de la cima. Los resultados adquieren particular relevancia dada la reciente selección del sitio de Mauna Kea para la fundación del TMT.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2010-11
Tesis de doctorado
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Aviles-Urbiola J.L.
ASTRONOMÍA Y ASTROFÍSICA
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Aparece en las colecciones: Doctorado en Astrofísica

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