Oficina de Vinculación

La legendaria Cámara Schmidt

80 años de la primera luz en el OANTON-INAOE

1944-2024

Por: Agustín Márquez Limón

La astronomía mexicana tiene una gran tradición, desde los pueblos originarios hasta nuestros días. Se cuenta con algunos vestigios de la cosmovisión americana sobre el origen y la historia que cuenta el firmamento, bajo un esquema calendarizado bien estructurado.

En el México de los siglos XVI, XVII y XVIII personajes de la talla de Alonso de la Veracruz, Fray Diego Rodríguez, Carlos de Sigüenza y Góngora, José Antonio de Alzate y Ramírez, José Ignacio Bartolache, Joaquín Velázquez de León, entre otros, representaron a la astronomía mexicana; a finales del siglo XIX y principios del siglo XX figuraron personajes como Pedro García Conde, Ángel Anguiano, Francisco Díaz Covarrubias, Francisco Jiménez, Francisco Bulnes, Agustín Barroso, Manuel Fernández, Felipe Valle, Valentín Gama, Joaquín Gallo Monterrubio, entre muchos otros.  Todos ellos dejaron una formidable escuela astronómica que hasta nuestros días pone en alto a nuestra astrofísica nacional.  

El Observatorio Astrofísico Nacional (OANTON)

El 17 de febrero de 1942 se inaugura el nuevo Observatorio Astrofísico Nacional de Tonantzintla (OANTON) en las inmediaciones de Santa María Tonantzintla, Puebla, siendo su fundador y primer director el profesor Luis Enrique Erro Soler.

El OANTON inicia funciones con el telescopio adquirido por Erro en Francia, un refractor binocular y la Cámara Schmidt, siendo este último el instrumento científico que abrió el camino hacia la Astrofísica moderna en México. La Cámara Schmidt, en su época, fue uno de los telescopios, en su tipo, más importantes a nivel mundial. Este magnífico instrumento llegó a México gracias a las excelentes relaciones académicas que Erro tenía con el director del Observatorio de la Universidad de Harvard, el notable astrónomo Harlow Shapley.

La legendaria Cámara Schmidt

La Cámara Schmidt es un telescopio de diseño catadióptrico, es decir, combina las propiedades de refracción y reflexión de la luz, esto es, emplea lentes y espejos. Este instrumento fue diseñado en 1930 por el óptico alemán Bernhard Schmidt y construido en el taller del Observatorio de la Universidad de Harvard, así que cuando fue instalado en Tonantzintla era realmente novedoso.

Este telescopio es como una gran cámara fotográfica que mide cinco metros de altura y 77 cm de diámetro, tiene unidos dos telescopios refractores auxiliares más pequeños, uno de tres metros y otros de un metro de longitud, nombrados buscador y guía respectivamente

A pocos años de su inauguración, el OANTON empezó a generar excelente material astronómico, gracias a sus condiciones climatológicas, pero sobre todo por el trabajo que se hizo con la Cámara Schmidt.

Durante sus primeros 50 años, de 1944 a 1994, la Cámara Schmidt de Tonantzintla utilizó placas astrofotográficas de vidrio de un milímetro de espesor con tamaño 20,3 x 20,3 centímetros, recubiertas con emulsiones fotográficas de diversos tipos, lo que le permitió cubrir áreas del cielo con un campo de visión extraordinario de 5º x 5º, o sea 25 grados cuadrados de cielo, donde se registraban cientos o miles de objetos celestes tales como nebulosas, estrellas, cúmulos estelares, galaxias, etc., en una sola toma.

En 50 años de observación se lograron tomar más de 15 mil placas astronómicas, que hoy son consideradas Memoria del Mundo de México según declaración hecha por la UNESCO en 2014.

Con un gran instrumento, una localización geográfica envidiable, buenas condiciones climáticas y una actitud positiva, se llevaron a cabo grandes descubrimientos: los objetos Herbig-Haro (HH), estrellas ráfagas, nebulosas planetarias, galaxias azules, el cometa Haro-Chavira, novas, supernovas y cuásares, entre otros. Quizá el descubrimiento más sobresaliente fue el de los famosos objetos HH, Herbig-Haro, Haro-Herbig para muchos, dado que fue Haro con la Cámara Schmidt el primero en detectar estos objetos.

A pesar de que la Cámara Schmidt ha sido objeto de reubicación y modificaciones, la óptica sigue siendo la original y gracias a la gran calidad y cantidad de estudios y artículos en el OANTON, fue posible la creación del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), por decreto presidencial del 12 de noviembre de 1971, estableciendo las bases para las maestrías y doctorados en las áreas de óptica, electrónica y astrofísica.

La nueva era de la Cámara Schmidt

Con la llegada de la era digital, la legendaria Cámara Schmidt del INAOE se vio seriamente afectada, dado que las placas astrofotográficas con emulsión estaban desapareciendo y su valor se incrementó considerablemente, aunado al crecimiento de la zona metropolitana de la ciudad de Puebla, incluyendo obviamente, la contaminación por partículas y lumínica, por lo que en 1994 se obtuvo la última placa tomada con la Cámara Schmidt.

Gracias al gran interés del Dr. Octavio Cardona Núñez, se conformó un equipo de trabajo para diseñar y construir una lente aplanadora de campo, la cual permitió realizar el cambio a un sistema digital de toma de imágenes; hubo que sacrificar el campo de visión del telescopio, que pareciera una pérdida, pero a la larga permitió seguir usando este telescopio.

La renovación quedó terminada para el año 2014 y se procedió con el mantenimiento mayor a la parte óptica del telescopio. En agosto del 2015 se inicia con la limpieza de la lente correctora, el aluminizado del espejo principal, en el Observatorio Astronómico de San Pedro Mártir, Baja California, la adquisición e instalación de un nuevo detector, un CCD QHY12 Sony ICX613, de 4640x3160 pixeles (5.12x5.12 micras), la adquisición e instalación de un sistema de autoguiado, se da mantenimiento preventivo al sistema mecánico. Luego de todo esto, se procede a la re-caracterización de sus elementos ópticos y del sistema integrado.

Dada la reducción considerable del campo de visión de la Cámara Schmidt a unos cuantos minutos de arco, se procedió a realizar pruebas y a calibrar el equipo para alcanzar los parámetros estándar necesarios, lo cual resultó exitoso, quedando listo el telescopio para funcionar de tiempo completo en los programas mundiales de monitoreo de asteroides de diferentes familias, Objetos Cercanos a la Tierra (NEOs, por sus siglas en inglés), Asteroides Potencialmente Peligrosos para la Tierra (PHAs, por sus siglas en inglés) y asteroides que pudieran ser objetivos de futuras misiones espaciales de la NASA y/o para la defensa planetaria.

Las observaciones de asteroides con la Cámara Schmidt de Tonantzintla están enfocadas en determinar parámetros de astrométricos, fotométricos y morfológicos.  

A continuación, se muestra una imagen obtenida de la observación de un asteroide con la Cámara Schmidt, su curva de luz y su modelo 3D. La información e imágenes fueron proporcionadas por Guillermo Cerdán técnico del INAOE, encargado de estas observaciones.

La Cámara Schmidt renovada fue uno de los pilares para el desarrollo del posgrado en Ciencia y Tecnología del Espacio del INAOE. A la fecha, se han realizado cinco tesis de maestría, hay cuatro en proceso, así como cuatro tesis de licenciatura en proceso. Algunos resultados se han presentado en congresos y en revistas indexadas.

Los asteroides no son el único tema de estudio con la Cámara Schmidt, también se lleva a cabo monitoreo de exoplanetas, planetas alrededor de otras estrellas diferentes al Sol y que pueden ser detectados y estudiados mediante su variación de brillo.

La Cámara Schmidt de Tonantzintla, que se volvió una leyenda por los grandes descubrimientos que los astrónomos realizaron con ella, sigue dando resultados que, esperamos, sean al menos otros 80 años más. ¡Larga vida a la Cámara Schmidt!

Agradecimientos: M. en C. Marco Arturo Corral, Dr. William Schuster, Dr. Raúl Mujica, M. C. Noemi Sánchez y M. C. Guillermo Serdán.