imax - un magnetógrafo para sunrise · 2.2 sunrise – descripción general ... 4.3.1 organigrama...

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Convocatoria de ayudas de Proyectos de Investigación Científica y DesarrolloTecnológico (2002)

MEMORIA CIENTÍFICO-TÉCNICA DEL PROYECTO

IMaX - Un magnetógrafo para SUNRISE

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Índice

1 RESUMEN DE LA PROPUESTA.......................................................................................................5

2 INTRODUCCIÓN ...............................................................................................................................7

2.1 Motivación científica ...........................................................................................................................8

2.1.1 SUNRISE+IMaX y los procesos físicos a pequeña escala.............................................................92.1.2 IMaX: Procesos de emergencia y cancelación de flujo magnético ..............................................112.1.3 IMaX: Magnetismo cromosférico ..................................................................................................12

2.2 SUNRISE – Descripción general......................................................................................................13

2.3 IMaX – descripción general..............................................................................................................15

2.3.1 IMaX – óptica................................................................................................................................152.3.2 IMaX – mecánica ..........................................................................................................................172.3.3 IMaX – electrónica y control..........................................................................................................192.3.4 IMaX – Control desde Tierra.........................................................................................................20

3 OBJETIVOS DEL PROYECTO........................................................................................................22

4 METODOLOGÍA Y PLAN DE TRABAJO .........................................................................................24

4.1 Descripción general del desarrollo del proyecto...............................................................................24

4.1.1 Subproyecto IAC...........................................................................................................................244.1.2 Subproyecto INTA.........................................................................................................................254.1.3 Subproyecto IAA ...........................................................................................................................264.1.4 Subproyecto GACE.......................................................................................................................26

4.2 Gestión del proyecto.........................................................................................................................27

4.3 Organización del proyecto................................................................................................................29

4.3.1 Organigrama y personal del subproyecto IAC..............................................................................304.3.2 Organigrama y personal del subproyecto INTA............................................................................314.3.3 Organigrama y personal del subproyecto IAA ..............................................................................324.3.4 Organigrama y personal del subproyecto GACE..........................................................................33

4.4 Alcance del trabajo...........................................................................................................................34

4.4.1 Resumen de los paquetes de trabajo ...........................................................................................344.4.2 Paquetes de trabajo de cada subproyecto ...................................................................................364.4.3 Descripción detallada de los paquetes de trabajo ........................................................................404.4.4 Fases del proyecto y principales hitos ..........................................................................................914.4.5 Presupuesto del proyecto .............................................................................................................94

5 BENEFICIOS DEL PROYECTO ......................................................................................................98

6 DIFUSIÓN Y EXPLOTACIÓN EN SU CASO DE LOS RESULTADOS .........................................100

7 HISTORIAL DEL EQUIPO SOLICITANTE.....................................................................................102

7.1 FINANCIACIÓN PÚBLICA Y PRIVADA (PROYECTOS Y CONTRATOS DE I+D) DE LOSMIEMBROS DEL GRUPO INVESTIGADOR (*) .........................................................................105

7.2 HISTORIAL RECIENTE DEL GRUPO SOLICITANTE: INDICADORES .......................................107

7.3 CAPACIDAD FORMATIVA DEL PROYECTO Y DEL GRUPO SOLICITANTE.............................109

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Lista de FigurasFigura 1: Izquierda: Estado en transmisión de un prototipo ROCLI desarrollado por TECDIS/IAC. Derecha: Estado

ópaco del mismo ROCLI_________________________________________________________________ 8Figura 2: Simulación numérica de una concentración magnética tubo de flujo. Las líneas de campo son las líneas

negras mayoritariamente verticales. Las flechas blancas representan el campo de velocidades y los coloresla temperatura. _______________________________________________________________________ 10

Figura 3: Imagen en banda ancha (banda-G, con una anchura de unos 10 Å) tomada en la SVST del ORM (La Palma).___________________________________________________________________________________ 10

Figura 4: a (arriba): emergencia de una región efímera en la superficie solar. b (abajo) proceso de desaparición deflujo magnetico (de polaridad negativa en color negro) _______________________________________ 12

Figura 5: Diseño artístico de la góndola de SUNRISE donde se pueden ver el telescopio principal y el lugar reservadopara la instrumentación posfocal. ________________________________________________________ 13

Figura 6: Diseño conceptual del telescopio. La luz se lleva a los instrumentos a través del tubo azul. ____________ 14Figura 7: Esquema óptico del telescopio SUNRISE y la plataforma instrumental donde se colocará IMaX.________ 15Figura 8: Ampliación del esquema óptico de la Figura 7, desde el prisma que nos envía la luz, pasando por el foco del

telescopio (donde irán los ROCLIs), hasta la primera lente de IMaX. ____________________________ 16Figura 9: Ampliación del esquema óptico de la Figura 7 y la continuación de la Figura 8. La imagen intermedia en

configuración telecéntrica servirá para colocar allí los etalones.________________________________ 17Figura 10: Organigrama del proyecto SUNRISE _____________________________________________________ 29Figura 11: Organigrama del proyecto coordinado ____________________________________________________ 30Figura 12: Organigrama del subproyecto IAC _______________________________________________________ 30Figura 13: Organigrama del subproyecto INTA ______________________________________________________ 31Figura 14: Organigrama del subproyecto IAA _______________________________________________________ 32Figura 15: Organigrama del subproyecto GACE _____________________________________________________ 33Figura 16: Cronograma de las fases del proyecto y sus principales hitos___________________________________ 91Figura 17: Plan detallado del proyecto _____________________________________________________________ 93Figura 18: Costes directos de los subproyectos desglosados por conceptos. Los números indican porcentajes del total

por subproyecto ______________________________________________________________________ 95Figura 19: Reparto de los costes directos en cada concepto de gasto entre los subproyectos. Los números de dentro de

las barras indican el porcentaje del coste de cada concepto correspondiente a los respectivos subproyectos___________________________________________________________________________________ 96

Figura 20: Representación gráfica de la financiación solicitada desglosada por subproyectos y dentro de cadasubproyecto por años y conceptos.________________________________________________________ 97

Figura 21: Carta de invitación de la institución líder de SUNRISE , el MPAe (Lindau, Alemania), para participar eneste proyecto con un magnetógrafo de imagen. _____________________________________________ 102

Lista de TablasTabla 1: Propiedades físicas de los elementos ópticos según concepto actual de la óptica. _____________________ 18Tabla 2: Organización del proyecto en paquetes de trabajo _____________________________________________ 35Tabla 3: Paquetes de trabajo IAC _________________________________________________________________ 36Tabla 4: Paquetes de trabajo INTA ________________________________________________________________ 37Tabla 5: Paquetes de trabajo IAA _________________________________________________________________ 38Tabla 6: Paquetes de trabajo GACE _______________________________________________________________ 39Tabla 7: Costes directos del proyecto desglosados por conceptos ________________________________________ 94Tabla 8: Costes directos del proyecto desglosados por institutos (filas) y años (columnas) _____________________ 95

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LISTA DE ABREVIATURAS

CME Coronal Mass Ejection

DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfarhrt (Alemania)

EGSE Electronic Ground Support Equipment

ESA European Space Agency

FDT Full Disk Telescope

FGE Flare Genesis Experiment

GACE Grupo de Astronomía y Ciencias del Espacio (Universidad de Valencia)

HAO High Altitude Observatory (EE.UU.)

IAA Instituto de Astrofísica de Andalucía

IAC Instituto de Astrofísica de Canarias

ILWS International Living With a Star

IMaX Imaging Magnetograph eXperiment

INTA Instituto Nacional de Técnicas Aeroespaciales

ISAS Institute of Space and Astronautical Science (Japón)

KIS Kiepenheuer Institut für Sonnenphysik (Alemania)

LDB Long Duration Balloon

LDV Línea de visión

LINES Laboratorio de Instrumentación Espacial

LMSAL Lockheed Martin Solar and Astrophysical Laboratory (EE.UU.)

LPSP La Palma Stokes Polarimeter

MPAe Max Plank für Aeronomie (Alemania)

NASA National Aeronautics and Space Administration (EE.UU.)

NCAR National Center for Atmospheric Research (EE.UU.)

PPARC Particle Physics and Astronomy Research Council

ROCLI Retardador Optico basado en Cristal Líquido

SDO Solar Dynamics Observatory

SOHO Solar and Heliospheric Observatory

TBC To Be Confirmed

TBD To Be Defined

TDRSS Tracking and Data Relay Satellite System

TIP Tenerife Infrared Polarimeter

TRACE Transition Region and Coronal Experiment

VIM Visible-light Imaging Magnetograph

VTT Vakuum Turm Teleskop (Tenerife)

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1 RESUMEN DE LA PROPUESTA(Debe rellenarse también en inglés)

INVESTIGADOR PRINCIPAL: Valentín Martínez Pillet

TITULO DEL PROYECTO: IMaX - Un magnetógrafo para SUNRISE

RESUMEN (debe ser breve y preciso, exponiendo sólo los aspectos más relevantes y los objetivos propuestos):

Proponemos la construcción de un magnetógrafo solar, IMaX (siglas deImaging Magnetograph eXperiment), que será uno de los dos grandesinstrumentos posfocales del experimento SUNRISE. Este proyecto consisteen el lanzamiento desde la Antártida de un globo estratosférico quealbergará un telescopio solar de 1 m de diámetro y novísima tecnología deC/SiC y su instrumentación posfocal. En el proyecto participan EstadosUnidos (a través de la NASA y dos institutos de investigación), Alemania (através de la DLR y dos institutos de investigación, uno de ellos, el MPAe,líder del proyecto) y España (con el proyecto que aquí presentamos). Tantola NASA como la DLR han aprobado ya oficialmente el proyecto. EEUUcontribuye al proyecto con el globo estratosférico y su barquilla (ogóndola), parte de la instrumentación posfocal y la logística delexperimento desde la base antártica Mc Murdo. Alemania participa con eltelescopio principal y el de apuntado, el sistema de estabilización deimágenes y parte de la instrumentación posfocal. Pretendemos que laparticipación española sea con IMaX, el cual proporcionará datos del campomagnético solar con una calidad sin precedentes: se combinarán una altacadencia temporal y la precisión polarimétrica preservando la integridadbidimensional de las imágenes. IMaX permitirá, pues, estudiar la evolucióny la dinámica de los campos magnéticos solares con unas resolucionesespaciales (limitadas por difracción) y temporales jamás alcanzadas desdela Tierra.

IMaX será construido por un consorcio de cuatro instituciones españolas conámplia experiencia en la participación en proyectos espaciales como son elIAC(Tenerife, Coordinadora), IAA (Granada), GACE (Universidad de Valencia)y LINES/INTA (Madrid). Este consorcio tiene previsto la realización de IMaXíntegramente en España y en colaboración con la industria nacional. IMaXutilizará la tecnología de retardadores ópticos basados en cristal líquido(ROCLIs) que el IAC está desarrollando en colaboración con la empresaTECDIS Display Ibérica (Valladolid). Se probará de esta manera lasposibilidades de la tecnología ROCLI y colocará a los miembros de esteconsorcio en una situación privilegiada a nivel mundial para su utilizaciónen futuras plataformas espaciales (como por ejemplo la misión Solar Orbiterde ESA).

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PRINCIPAL INVESTIGATOR: Valentín Martínez Pillet

PROJECT TITLE: IMaX - A magnetograph for SUNRISE

SUMMARY:

We propose the construction of the solar magnetograph IMaX (ImagingMagnetograph eXperiment) that will be one of the two most important post-focus instruments of SUNRISE. This project consists of the launch fromAntarctica of a stratospheric balloon that will contain a 1 mt aperturesolar telescope using the novel mirror technology of C/SiC and its post-focus instrumentation. The international teams of the project are the USA(through NASA and two scientific institutions), Germany (through DLR andtwo scientific institutions, one of these, MPAe, being the leader of theproject) and Spain (through the present proposal). Both, DLR and NASA haveformally approved the project. The USA contributes with the stratosphericballoon, the gondola, logistics from the Mc Murdo base in Antarctica andparticipates in parts of the post-focus instrumentation. Germanycontributes with the main telescope, full disk telescope for pointing,image stabilization system and also participates in the post-focusinstruments and particle detectors. We propose that the Spanishparticipation in this project should be through IMaX. This instrument willprovide information about the solar magnetic fields with unprecedentquality: it will combine high temporal cadence, polarimetric precisionwhile preserving the bidimensional integrity of the images. IMaX will allowto study the dynamics and evolution of the solar magnetic field withtemporal and spatial (diffraction limited) resolutions never reached beforefrom the ground.

IMaX will be built by a cosortium formed by four spanish institutions withproved experience in R+D developments. These instituions are IAC (Tenerife,Coordinator), IAA (Granada), GACE (Universidad de Valencia) and LINES/INTA(Madrid). This consortium will completely build IMaX in Spain in closecollaboration with the national industry. IMaX will use the liquid crystalvariable retarder (LCVR) technology that IAC is developing in collaborationwith the company TECDIS Display Iberica (Valladolid). In this way, we willprove the potential of this technology for easy light polarizationmodulation and, at the same time, will put our group at the fore front ofgroups able to use it for space platforms (like the ESA mission SolarOrbiter).

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2 INTRODUCCIÓNDeben tratarse aquí: la finalidad del proyecto; los antecedentes y estado actual de los conocimientos científico-técnicos, incluyendola bibliografía más relevante; los grupos nacionales o internacionales que trabajan en la misma materia específica del proyecto, o enmaterias afines; los logros anteriores del grupo en esta materia y en otras afines; etc.� Si el proyecto es continuación de otro previamente financiado, deben indicarse con claridad los objetivos ya logrados y los

resultados alcanzados.� Si el proyecto aborda una nueva temática, deben indicarse los antecedentes y contribuciones previas del grupo, con el fin de

justificar su capacidad para llevar a cabo el nuevo proyecto.

El proyecto SUNRISE, globo estratosférico que se lanzará en la Antártida, tiene como misión principalaumentar nuestro conocimiento sobre el origen, evolución y destino final del campo magnético solar. Laactividad magnética solar tiene un impacto directo sobre las condiciones medioambientales del entornoterrestre (space weather). En la actualidad, existen diversos proyectos e iniciativas lideradas por lasdiferentes agencias espaciales de todo el mundo encaminadas a entender mejor los diferentes aspectos delmagnetismo solar y su influencia en la Tierra. Además de las misiones ya existentes, Yohkoh (ISAS), SoHO(ESA/NASA) y TRACE (NASA) se prevé el lanzamiento en los próximos años de nuevas misiones queampliarán los conocimientos adquiridos hasta el momento. En la lista de estas misiones cabe destacar elsatélite Solar-B (ISAS/NASA/PPARC), con lanzamiento previsto para 2005 y que cuenta con un telescopiovisible de 0.5 m de diámetro; la misión SDO (Solar Dynamics Observatory, dentro de la iniciativaInternational Living with a Star, ILWS, liderada por NASA y con la participación de ESA) que observaráestructuras globales del Sol con baja resolución espacial; y el satélite Solar Orbiter, misión tipo Flexi de laESA. Sólo esta última puede considerarse como una misión de alta resolución espacial. Al acercarse a ladistancia de Mercurio y contar, según el modelo de carga útil, con un telescopio de 0.25 m de apertura,resolverá escalas de alrededor de 100 km en la superficie del Sol. Estas escalas espaciales representan lasdistancias físicas relevantes para la mayoría de los procesos magnéticos que queremos estudiar. Estasresoluciones no estarán al alcance de las misiones Solar-B o SDO.

SUNRISE está liderado por el MPAe (Lindau, Alemania) y cuenta con la participación de los siguientesinstitutos de investigación: KIS (Friburgo, Alemania), HAO/NCAR (Boulder, Colorado, EE.UU.), LMSAL (PaloAlto, California, EE.UU.). La financiación alemana corre a cargo de la DLR y en este momento se haaprobado la fase-B para la construcción del telescopio principal. La participación norteamericana ha sidoaprobada recientemente dentro del programa suborbital de la NASA. Ambos proyectos han sido oficialmenteaprobados y así se nos ha notificado por los institutos líderes de las propuestas (MPAe para la propuesta ala DLR y HAO/NCAR para la propuesta a NASA). Estamos a la espera de recibir copia formal de laconcesión de estos proyectos.

El proyecto SUNRISE propone resolver las escalas arriba mencionadas de forma complementaria a como lohará el Solar Orbiter. Contará con una instrumentación parecida a la carga útil de Solar-B (mucho máscompleta que la que podría instalarse en el Orbiter) pero con un telescopio de 1 m de diámetro. SUNRISEprevé tener su primer vuelo en la Antártida en 2007 (vuelo de prueba en Nuevo Méjico previsto para uno/dosaños antes) siendo, por tanto, una oportunidad excelente para concretar las preguntas científicas así comola instrumentación que deberá incluirse en el satélite Solar Orbiter.La Antártida ofrece varias ventajas para lanzar el experimento. Durante la época estival, se puede observarel Sol de forma ininterrumpida durante toda la duración del vuelo. Al evitar los ciclos día/noche también sesimplifican los problemas térmicos del proyecto a la vez que aseguramos la generación de energía de formacontinuada a través de los paneles solares. Otra ventaja de la Antártida viene dada por el patrón circular demovimientos que se genera en la estratosfera antártica en esta época del año. Estos movimientos de lasmasas de aire nos aseguran que el globo vuelve a un lugar cercano al de lanzamiento en un tiempo de unasdos semanas. La adquisición de datos de forma ininterrumpida durante dos semanas hace que esteproyecto sea competitivo con otros proyectos espaciales.

El consorcio español formado por el IAC (coordinador, Tenerife), IAA (Granada), GACE (Universidad deValencia) y LINES/INTA (Madrid) propone el desarrollo de un magnetógrafo (Imaging MagnetographeXperiment, IMaX) como parte de la carga útil de la misión SUNRISE. El IAC es la institución que lidera lapresente propuesta. Este magnetografo medirá los campos magnéticos solares a través del efecto Zeeman(y en menor medida del efecto Hanle) y sus rasgos observables en la polarización de la luz solar.

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Queremos destacar desde el principio que la participación española en el experimento SUNRISE con IMaXservirá para estar situados en inmejorable posición a la hora de competir por el instrumento VIM (Visible-lightImaging Magnetograph) del Solar Orbiter. IMaX y VIM son instrumentos muy similares. En particular ambosnecesitan un modulador de las señales de polarización que contienen la información que buscamos de loscampos magnéticos solares. Para este tipo de moduladores el IAC ha probado una tecnología basada enretardadores ópticos de cristal líquido (ROCLIs) para sus polarímetros de tierra (TIP y LPSP;magnetógrafos con capacidad de espectroscopía, Martínez Pillet, Collados et al., 1999; Collados, 1999). Enla actualidad el IAC esta desarrollando con la empresa TECDIS Display Ibérica (Valladolid) ROCLIs queserán utilizados como moduladores de polarización en IMaX. Este proyecto, financiado por el PNE/PROFITPNE-007/2001-I-A, ha producido ya una primera serie de ROCLIs que están siendo caracterizados en elIAC. Los primeros resultados (véase la figura 1) muestran que los ROCLIs producidos por la empresaTECDIS permiten las modulaciones deseadas. En la actualidad estamos trabajando para producir prototiposcon calidad óptica que puedan ser usados en IMaX.

Figura 1: Izquierda: Estado en transmisión de un prototipo ROCLI desarrollado por TECDIS/IAC.Derecha: Estado ópaco del mismo ROCLI

Toda esta experiencia ha colocado al IAC como institución líder mundial en el uso de la tecnología ROCLIpara aplicaciones astrofísicas. Por supuesto, el presente proyecto pretende caracterizar la tecnologíaROCLI que estamos desarrollando para su uso en condiciones muy cercanas a las espaciales (vacío,desgasificación, térmicas y estructurales). A largo plazo, nuestra intención es liderar el uso de estatecnología en satélites espaciales para lo que el Solar Orbiter ofrece una oportunidad excepcional.

Finalmente debemos comentar que la tecnología que tradicionalmente se ha usado para producir estasmodulaciones está basada en giros mecánicos de retardadores ópticos no variables (láminas desfasadorastradicionales). Estos giros representan una complicación considerable en las plataformas espaciales. Notenemos la menor duda de que en caso de un éxito claro con nuestros ROCLIs en el experimento SUNRISE,esta tecnología dejará obsoleta la modulación conseguida con mecanismos de giro.

2.1 Motivación científicaSUNRISE estudiará el magnetismo solar, centrándose en la fotosfera pero incluyendo diagnósticos de capasmás altas como la cromosfera y región de transición. El magnetismo solar es el responsable de lo quedenominamos como actividad solar junto con sus consecuencias en el medio ambiente espacial a través defenómenos bruscos de liberación de energía. El magnetismo solar es también el causante de la variabilidadde la irradiancia solar, muy particularmente en el rango UV del espectro, con sus conocidos (aunque nocuantificados adecuadamente) efectos sobre la capa de ozono de la Tierra y los posibles efectos climáticosasociados. Las preguntas fundamentales que el experimento SUNRISE intentará ayudar a responder son:

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� ¿Cómo aparece el campo magnético en la superficie solar y cómo es eliminado de ésta?� Sabemos que el campo magnético solar está altamente estructurado en escalas espaciales muy

pequeñas, pero ¿cómo se origina esta estructura intermitente?� ¿Cómo se produce el transporte de energía y momento a las capas más externas?� ¿Cuál es la física que subyace a los cambios de la irradiancia solar?� ¿Cuál es la naturaleza de la cromosfera y corona solares?� ¿Cuáles son los efectos en la química de la estratosfera antártica de las tormentas solares?Responder a estas cuestiones exige la adquisición de datos con altísima resolución espacial. Paragarantizar esta resolución se cuenta con un telescopio de 1 m de C/SiC que, al trabajar en su límite dedifracción, nos permitirá alcanzar resoluciones espaciales mejores que 100 km en el rango visible y un factor2 mejores en el ultravioleta. Junto con el telescopio, otro elemento crítico para alcanzar estas resolucionesserá el sistema de estabilización de la imagen que elimine los movimientos no deseados de la góndola y eltelescopio de disco entero (Full Disk Telescope, FDT) usado para el apuntado básico del sistema.

El experimento IMaX que proponemos aquí deberá proporcionar la mayor resolución temporal de todos losinstrumentos de SUNRISE (unos pocos segundos por medida completa del vector campo magnético). Estaalta resolución temporal es necesaria para estudiar fenómenos que ocurren en el Sol a escalas temporalesmuy cortas (por ejemplo, la formación de tubos de flujo de más de 1 kG) y la propagación de ondas MHD.Finalmente otro aspecto que debemos destacar es la capacidad de observar el Sol por un periodo de 10 díasde forma ininterrumpida con condiciones de imagen mucho más estables que las que se pueden obtenerdesde la Tierra. Sólo entonces podremos contestar a la primera de las preguntas que planteábamos: Lasescalas temporales naturales de aparición y desaparición de campos magnéticos necesitan de periodos deobservación mayores que una fracción de día.

2.1.1 SUNRISE+IMaX y los procesos físicos a pequeña escala.La atmósfera solar está impregnada por campos magnéticos que son la fuente de una enorme variedad defenómenos fascinantes que reciben el nombre de actividad solar. IMaXobservará principalmente la fotosfera solar, la capa de la atmósfera visible directamente por el ojo humano.Esta fina capa es el lugar donde el plasma se convierte en ópticamente delgado y por tanto es donde seemite prácticamente todo el flujo radiativo de nuestra estrella. En ella, las energías térmicas cinéticas ymagnéticas son del mismo orden de magnitud y es donde estas energías se transforman continuamenteunas en otras. De alguna manera, la interacción entre la convección turbulenta, radiación y el campomagnético en un medio altamente conductor produce concentraciones intensas de campo (1-2 kG) enescalas espaciales del orden de 100 km o menores denominadas tubos de flujo. Los mecanismos concretosde formación de este tipo de estructuras no se conocen con exactitud. El estudio detallado de estosmecanismos de formación constituye uno de los objetivos principales del proyecto SUNRISE. Estos tubos deflujo conectan las diferentes capas de la atmósfera solar desde la fotosfera hasta la corona donde sealcanzan temperaturas de varios millones de grados (cómo se alcanzan estas temperaturas representa elconocido problema del calentamiento coronal). Actúan, de esta manera, como canales donde podertransmitir energía desde las capas más profundas hasta las más externas. Para poder entender el porqué deestas altísimas temperaturas y como se propaga la energía desde la fotosfera hasta la corona debemosresolver estos tubos de flujo magnético. SUNRISE+IMaX permitirán por primera vez estudiar los camposmagnéticos solares en escalas espaciales por debajo de los cruciales 100 km gracias al telescopio principalde 1 m de diámetro. La combinación del espectropolarímetro (POLIS) y el magnetógrafo (IMaX) nos aseguraque podremos acceder a parámetros físicos de enorme importancia para entender estas concentracionesmagnéticas y que son completamente desconocidos en la actualidad (tamaños, tiempos de vida y otros). Enparticular nuestro instrumento, IMaX, es el que poseerá la mejor cobertura temporal de todos losinstrumentos de SUNRISE y nos permitirá estudiar la evolución de las estructuras en inmejorablescondiciones.

En la figura 2 podemos ver una simulación numérica de los tubos de flujo (Steiner et al., 1998) a los que nosreferíamos anteriormente. La existencia, así como la caracterización completa de las propiedades físicas deestas estructuras es un objetivo primordial de SUNRISE. Una vez resueltas seremos capaces de estudiar losmodos de oscilación MHD que ocurren en estas estructuras. La propagación de estas oscilaciones y sutransformación en ondas de choque MHD son uno de los mecanismos propuestos para explicar elcalentamiento de la cromosfera y corona solares. Todos los intentos de caracterizar este transporte de

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energía mecánica a las capas más externas han sido infructuosos hasta la actualidad debido a no poderresolver estas estructuras espacialmente. De la misma manera, resolverlas espacialmente nos permitiráentender el papel que desempeñan en los cambios de irradiancia solar asociados con el ciclo magnético.Este punto es crucial para entender cómo el Sol influye en el clima presente, pasado y futuro.

Figura 2: Simulación numérica de una concentración magnética tubo de flujo. Las líneas de camposon las líneas negras mayoritariamente verticales. Las flechas blancas representan el campo develocidades y los colores la temperatura.

Las mejores resoluciones espaciales en observaciones solares de todo el mundo se consiguen desde losobservatorios canarios donde los astrofísicos del IAC tienen una amplia experiencia en la adquisición yanálisis de datos (así como en el desarrollo de instrumentación). En la Figura 3 podemos ver la existencia demuchos detalles que ocupan apenas un elemento de resolución en las estructuras que aparecen en lasuperficie solar. Las burbujas que dominan las partes brillantes representan las celdas convectivas de lagranulación solar.

Figura 3: Imagen en banda ancha (banda-G, con una anchura de unos 10 Å) tomada en la SVST delORM (La Palma).

Mancha Solar

Penumbra

Por

Granulación

Punto Brillante

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En los intersticios entre estos gránulos podemos ver que con frecuencia aparecen puntos brillantes muypequeños y de brillo intenso. Estos puntos son la mejor referencia que poseemos sobre las concentracionesde tubos de flujo que antes mencionábamos. En la parte externa de la mancha solar podemos apreciar unaestructura radial de filamentos brillantes y oscuros: la penumbra de las manchas solares. En estaspenumbras sabemos de la existencia de fenómenos dinámicos que incluyen la presencia de frentes dechoque en algún lugar de la estructura magnética, pero hasta el momento carecemos de la resoluciónnecesaria para investigar este fenómeno. Esta imagen tiene una resolución de unos 150-200 km. Aunqueesta resolución está cerca del valor crítico que antes dábamos (< 100 km) debemos recordar que esto essólo una imagen en banda espectral ancha de la fotosfera solar. La caracterización MHD de estasestructuras (tubos de flujo y filamentos penumbrales) necesita magnetogramas con resoluciones mejoresque las que proporciona esta imagen. La particularidad de una imagen como la anterior (tomada en bandaancha) es que permite el uso de tiempos de exposición muy cortos (milisegundos). Sin embargo, laobtención de los magnetogramas con la señal a ruido adecuada sólo puede conseguirse, al ser datos debanda espectral estrecha, si se promedia un número de fotones suficientemente grande, lo que da lugar atiempos de exposición de varios segundos. Después de estos tiempos, la atmósfera terrestre emborronatodos los resultados y hace imposible su obtención. Sólo el desarrollo de técnicas eficaces de ópticaadaptativa puede mejorar la situación en las observaciones terrestres. La otra opción es observar encondiciones lo más parecidas a las espaciales (como las existentes en un globo estratosférico). SUNRISEvolará a unos 40 km de altura y evitará este proceso de pérdida de resolución espacial.

Los campos magnéticos existentes en una mancha como la de la imagen anterior son lo suficientementefuertes como para inhibir la turbulencia que existe fuera de ellas (la granulación). Los movimientos de lamateria dentro de las manchas ocurren a lo largo de las líneas de campo, donde la componente de la fuerzade Lorentz magnética se anula por completo. Este tipo de movimientos se observa en la penumbra de unamancha solar constituyendo lo que se denomina flujo Evershed. A pesar de los avances realizados ennuestra comprensión de estos movimientos de la materia en las manchas (véase Westendorp Plaza et al.,1997, Montesinos y Thomas, 1997) todavía no poseemos una imagen completa del fenómeno físico (delToro Iniesta et al., 2001). El gran brillo de las penumbras, por comparación con las zonas más oscuras deuna mancha, nos indica claramente que existe algún fenómeno magnetoconvectivo de transporte de energíainvolucrado. Con IMaX esperamos poder seguir con la resolución adecuada y por largos periodos de tiempo,los canales magnéticos en los que tiene lugar el flujo Evershed y poder así entender mejor este proceso.

2.1.2 IMaX: Procesos de emergencia y cancelación de flujo magnéticoFuera de las manchas solares el campo magnético esta distribuido de forma extremadamente fragmentaria.Aunque los campos que se miden en estas estructuras se encuentran en el rango de 1-2 kG (de dos acuatro veces el de equipartición con los movimientos convectivos típicos), su grado de fragmentación implicaque los movimientos convectivos (granulación, supergranulación) pueden agitar constantemente estasestructuras y producir desplazamientos pasivos de estos campos en la superficie solar. La mayor parte delflujo magnético que observamos está localizado en las zonas de subducción granulares y supergranularesdando lugar a lo que denominamos como red magnética. Esta red se alimenta de factores como los camposresiduales de la disolución de regiones activas, la emergencia de bipolos magnéticos (conocidos comoregiones efímeras por su corta vida) y, tal vez, de mecanismos de dínamos superficiales de amplificación delcampo. Los magnetogramas tomados por el experimento MDI embarcado en el satélite SOHO handemostrado que el total del flujo magnético que observamos en la superficie solar es reemplazado en unintervalo de tiempo de sólo unas 40 horas (Schrijver, 1999). En este tiempo, nuevo flujo magnético emerge ala superficie, es arrastrado por los movimientos convectivos hasta las zonas de subducción parainteraccionar con otros campos que ya existían previamente en estas zonas. En particular, si las líneas decampo que se encuentran tienen polaridades opuestas se producirá la cancelación mutua de estas.

La emergencia de regiones efímeras representa un proceso de aumento del flujo magnético presente en lasuperficie solar. El proceso contrario se denomina cancelación y un ejemplo de este proceso se puede ver en lafigura 4b. Marcada con una flecha negra mostramos una región magnética de polaridad negativa (negro) queestá en contacto con otra mayor de polaridad positiva (blanco). La evolución temporal de las imágenes muestracomo la región negativa va disminuyendo en tamaño poco a poco hasta pasar a ser, en la última de ellas, unpunto cercano a la resolución de los datos. De nuevo observamos cambios de contraste entre las diferentesimágenes de la serie que vienen dadas por las diferentes condiciones atmosféricas. En este proceso de perdidade flujo magnético, la magnitud crucial a medir es el ritmo de desaparición de líneas de campo magnético de lasuperficie. Con este tipo de datos la precisión final de las medidas viene dada por el ruido atmosférico y no por

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el ruido instrumental propio del instrumento. Gracias a la altura a la que se realizarán las observaciones, IMaXtendrá una precisión que no estará limitada por factores externos al experimento.

Figura 4: a (arriba): emergencia de una región efímera en la superficie solar.b (abajo) proceso de desaparición de flujo magnetico (de polaridad negativa en color negro)

Los procesos de emergencia y cancelación de flujo magnético son un ingrediente fundamental de lo quedenominamos actividad solar. Para entender la importancia de ellos debemos señalar que los procesos decancelación como los que hemos mostrado constituyen, muy probablemente, procesos de reconexión delíneas de campo. La reconexión magnética es un proceso físico irreversible en donde la energía magnéticase convierte en otras formas de energía como la térmica (aumentando la temperatura) y/o cinética(acelerando las partículas que se encuentran en la zona de reconexión). Por ello este fenómeno físico hasido considerando siempre como uno de los candidatos más importantes para explicar el calentamiento dela corona solar y la aceleración del viento solar. Los resultados de la misión SOHO (ver Fleck et al., 2000)así lo confirman. Es importante señalar que la reconexión magnética desempeña un papel muy importanteen otros contextos más cercanos al hombre como los que ocurren en la cola magnetosferíca terrestre. Entodos ellos este fenómeno físico implica escalas espaciales relacionadas con las difusividades molecularesque siempre son diminutas. En el caso de la fotosfera solar, estas escalas son del orden de un kilómetro,mucho menores que el camino libre medio de los fotones (100 km). Estas escalas tan pequeñas son sóloaccesibles con medidas in situ, pero IMaX será capaz de revelar el entorno físico en el que ocurre esteproceso y proporcionará una visión más completa del fenómeno. En concreto, su alta sensibilidadpolarimétrica y su alta cadencia temporal podrán permitir la detección de campos horizontales (enpolarización líneal, ver Lites et al., 1995) el estudio de los cuales permitirá distinguir entre los diferentesescenarios propuestos para explicar la cancelación de flujo magnético. Los procesos de cancelación seobservan en regiones activas antes de que se produzcan expulsiones de masa coronal (en inglés CME,Coronal Mass Ejection). Entender mejor la física que está detrás de estas cancelaciones es crucial paradesarrollar mecanismos predictivos del fenómeno CME, responsable principal de las tormentasgeomagnéticas. SUNRISE, al contar con un detector de partículas de altas energías (Univ. Osnabrück,Alemania), permitirá relacionar procesos fisico-químicos en la estratosfera antártica con fenómenosmagnéticos en la superficie del Sol. Recordemos que es en los polos terrestres donde se produce el mayorflujo de partículas energéticas durante una tormenta geomagnética.

2.1.3 IMaX: Magnetismo cromosférico

IMaX utilizará la mayor parte del tiempo una línea espectral fotosférica. Sin embargo, la selección de estalínea se ha realizado teniendo en cuenta la existencia de una línea más profunda en los alrededores que nospermitirá hacer medidas del magnetismo cromosférico en vuelos sucesivos del globo. IMaX será diseñadopara que la elección entre la línea fotosférica y la cromosférica sea fácil de realizar con anterioridad al vuelo.La importancia del magnetismo cromosférico estriba en que esta capa del Sol es la primera en la que la betadel plasma es menor que uno y, por tanto, el campo magnético domina la dinámica sobre la materia. Lacromosfera es además la primera capa solar en la que se produce un aumento de temperatura de origendesconocido y que culmina con los millones de grados que encontramos en la corona. Las condiciones debaja densidad que encontramos en esta capa hacen que el transporte radiativo se produzca en condiciones

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de equilibrio termodinámico no local y que aparezcan fenómenos de producción de polarización pordispersión ausentes en la fotosfera. En estos casos, el campo magnético solar modifica la polarización de laluz solar no sólo de acuerdo con el efecto Zeeman, sino que además interviene el efecto Hanle (produciendobásicamente depolarización y rotación del plano de polarización). Si bien esto supone una complicaciónextra a la hora de realizar diagnósticos sobre el magnetismo solar, en el IAC contamos con experiencia lídermundial en el campo de magnetismo cromosférico y efecto Hanle (Trujillo-Bueno et al, 2002) que hace muyatractiva la opción de usar una línea cromosférica para vuelos posteriores de SUNRISE.

2.2 SUNRISE – Descripción generalSUNRISE es un globo que se lanzará en la Antártida en 2007 desde la base de McMurdo perteneciente a losEE.UU dentro del programa LDB (Long Duration Balloons) de la NASA. Se esperan lograr vuelosininterrumpidos de alrededor de 2 semanas con la posibilidad de participar en el programa NASA de ULDB(Ultra-long Duration Balloons) con duraciones de hasta 100 días. La góndola está siendo diseñada por elNational Center for Atmospheric Research (NCAR, Boulder Colorado) y su diseño actual podemos ver en lafigura 5. La altura del vuelo será de unos 40 km sobre el nivel del mar en la Antártida. Esta altura nosasegura que no habrá degradación de la imagen por las turbulencias atmosféricas, como ocurre en el casode los telescopios terrestres. También aseguramos con esta altitud el acceso al rango UV del espectro (enconcreto 200-400 nm).

Figura 5: Diseño artístico de la góndola de SUNRISE donde se pueden ver el telescopio principal y ellugar reservado para la instrumentación posfocal.

SUNRISE contará con un telescopio de 1 metro de diámetro que será construido por la industria alemana.Durante 2001 se han recibido dos propuestas de dos industrias diferentes (ASTRIUM y MAN) para surealización y se está en el proceso de evaluación y asignación (fase B). Un elemento crucial de este proyectoes el espejo ultraligero de Carbonuro de Silicio (C/SiC) de sólo 60 kg de peso y que demostrará la viabilidadde esta tecnología para proyectos espaciales. Esta prueba es considerada crucial para el siguiente pasodespués de SUNRISE: el Solar Lite que la comunidad internacional ha intentado promover en el pasado(como misión NASA MIDEX). Este proyecto espacial, que cuenta con un satélite con un telescopio de 1metro de diámetro, ha sido siempre bien valorado por las agencias espaciales pero ha tenido queenfrentarse con las dificultades presupuestarias de volar un telescopio de un metro de diámetro con lastecnologías actuales.

Se puede ver un diseño conceptual del telescopio SUNRISE en la figura 6 donde mostramos la parte traseradel mismo. De esta manera, podemos ver el tubo auxiliar que permitirá llevar la luz desde el telescopio hastala plataforma donde se encuentra la instrumentación posfocal. En esta figura el vector gravedad apunta deabajo a arriba.

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Figura 6: Diseño conceptual del telescopio. La luz se lleva a los instrumentos a través del tubo azul.

La instrumentación posfocal con que contará SUNRISE es la siguiente:

1.- Espectropolarímetro POLIS. Desarrollado por el Kiepenheuer-Institut für Sonnenphysik (Friburgo,Alemania) y el High Altitude Observatory-NCAR. Este instrumento realizará espectropolarimetría con unsistema de red de difracción tipo echelle que permitirá observar las líneas de Fe I en 630 nm así como laslíneas del rango UV Mg h y k en la región de 280 nm. Está previsto la realización de polarimetría vectorial(lineal y circular) en la región del visible pero no en las líneas UV. Para cubrir una región solar, esteinstrumento desplazará a pasos constantes la rendija sobre la superficie solar. Este instrumento estáespecialmente diseñado para obtener datos con buena integridad espectral a costa de perder integridadespacial (dado que durante los barridos de la rendija, el Sol evoluciona). Estas características de altaintegridad espectral harán que este instrumento sea especialmente idóneo para realizar técnicas deinversión en donde se puede hacer una tomografía de la superficie del Sol.

2.- Imagen directa. Este instrumento será proporcionado por el LMSAL (Lockheed-Martin SolarAstrophysics Laboratory, Palo Alto, California, EE.UU.) . Es básicamente un detector de tipo CCD con unsistema de filtros de banda mediana/ancha para realizar imágenes de la superficie solar con una cadenciatemporal muy alta, pero sin información magnética. Está previsto que el instrumento esté capacitado pararealizar técnicas de diversidad de fase mediante las cuales se obtienen una imagen en foco y otra fuera defoco en una cantidad conocida. Del uso de estas imágenes podemos obtener una imagen con todos losefectos distorsionadores corregidos (aberraciones residuales, efectos térmicos, etc.). La misión de esteinstrumento es obtener las mejores fotografías de la superficie solar jamás obtenidas.

3.- Magnetógrafo IMaX. Proporcionado por el consorcio español y objetivo de la presente propuesta. Esteinstrumento está descrito en detalle en esta memoria. Aquí diremos que complementa perfectamente lascapacidades del instrumento POLIS al producir imágenes de alta integridad espacial a consta de sacrificar laintegridad espectral (ahora el Sol evoluciona entre diferentes imágenes tomadas en longitudes de ondadistintas). IMaX será el instrumento de referencia para estudiar la evolución del campo magnético en escalastemporales de decenas de segundos (generación de ondas MHD, procesos de liberación de energía tipofulguraciones, etc.). Tenemos previsto la aplicación de las técnicas de diversidad de fase que antesmencionábamos en nuestro instrumento. IMaX tiene un separador de haces linealmente polarizados quepuede ser utilizado para este propósito en observaciones del continuo. Para este desarrollo, el IAC cuentacon la experiencia previa del Dr. Jose Antonio Bonet en los telescopios terrestres.

4.- Medidor de partículas energéticas. Este instrumento permitirá cuantificar los efectos en la atmósferaterrestre media de las tormentas geomagnéticas causadas por las explosiones solares. Será proporcionadopor la Universität Osnabrück (Alemania).

Otros dos componentes de especial importancia para el proyecto SUNRISE son el telescopio de disco enteroFDT y el sistema de estabilización de imagen. El primero se usará para el apuntado y guiado básico deltelescopio así como para seleccionar la región del Sol que se vaya a investigar. Si se dota a este telescopio

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de un sistema para medir campos de velocidad, se podrá dedicar a estudios de helioseismología local. Elsistema de estabilización de imagen consistirá de un espejo ágil plano de movimiento tip-tilt y un controlactivo del espejo secundario. Las señales de error provendrán de un sensor de frente de onda con 7subaberturas que permitirán corregir movimiento (tip-tilt), foco y coma.

2.3 IMaX – descripción generalIMaX es un instrumento que permitirá hacer imagen de una pequeña porción del disco solar, en longitudesde onda determinadas. Medirá en cada uno de los puntos del campo observado el estado de polarización dela luz solar incidente, para poder derivar, con técnicas de análisis posteriores al vuelo de SUNRISE, lascaracterísticas del campo magnético solar fotosférico y cromosférico. La Figura 7 muestra la posibleconfiguración óptica del instrumento. Esta figura incluye el telescopio, los elementos ópticos que desvían elhaz adecuadamente y el magnetógrafo IMaX (éste se puede ver en más detalle de manera global en lassiguientes figuras).

Figura 7: Esquema óptico del telescopio SUNRISE y la plataforma instrumental donde se colocaráIMaX.

2.3.1 IMaX – óptica

La secuencia de elementos ópticos por los que pasará la luz a partir del foco del telescopio (véase figura 8)hasta el detector de IMaX es la siguiente: Foco del telescopio (ubicación de los ROCLIs) � Colimador �Pupila � Cámara � Imagen telecéntrica (ubicación de los etalones) � Colimador � Pupila � Cámara �Divisor de haz de polarización � Imagen limitada por difracción.

Los requerimientos que deberá cumplir el instrumento son los siguientes (algunos de ellos todavía porconfirmar o definir):

1. Deberá ser un magnetógrafo vectorial; es decir medirá los cuatro parámetros de Stokes, los cualesdefinen de manera completa el estado de polarización de la luz incidente.

2. IMaX usará la línea espectral fotosférica de Fe I en 517.161 nm que cuenta con una línea cromosférica(Mg I en 517.270 nm) en las cercanías y que podría usarse en algunas configuraciones del instrumento.

M1M2

M4 (TIP-TILT)

M3

Instrument Platform

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3. Deberá tener capacidad para sintonizar una línea espectral fotosférica y otra cromosférica, separadas nomás de 2 Å. Se usará un solo canal por longitud de onda para medirlas secuencialmente.

4. Deberá poder medir en, al menos, cuatro longitudes de onda en la línea espectral seleccionada(separadas entre sí unos 5-10 pm), y una de continuo (a unos 0.1-0.2 nm de las anteriores).

5. El instrumento tendrá una resolución espectral (��) de unos 5pm (�/�� 105 para � = 500 nm).6. Deberá ser un magnetógrafo vectorial; es decir medirá los cuatro parámetros de Stokes, los cuales

definen de manera completa el estado de polarización de la luz incidente.

Figura 8: Ampliación del esquema óptico de la Figura 7, desde el prisma que nos envía la luz,pasando por el foco del telescopio (donde irán los ROCLIs), hasta la primera lente de IMaX.

7. Deberá ser un magnetógrafo vectorial; es decir medirá los cuatro parámetros de Stokes, los cualesdefinen de manera completa el estado de polarización de la luz incidente.

8. IMaX usará la línea espectral fotosférica de Fe I en 517.161 nm que cuenta con una línea cromosférica(Mg I en 517.270 nm) en las cercanías y que podría usarse en algunas configuraciones del instrumento.

9. Deberá tener capacidad para sintonizar una línea espectral fotosférica y otra cromosférica, separadas nomás de 2 Å. Se usará un solo canal por longitud de onda para medirlas secuencialmente.

10. Deberá poder medir en, al menos, cuatro longitudes de onda en la línea espectral seleccionada(separadas entre sí unos 5-10 pm), y una de continuo (a unos 0.1-0.2 nm de las anteriores).

11. El instrumento tendrá una resolución espectral (��) de unos 5pm (�/�� 105 para � = 500 nm).12. El análisis de polarización se hará con retardadores ópticos de cristales líquidos (ROCLIs), cuyas

características últimas están todavía por definir, siguiendo la filosofía de los polarímetros TIP y LPSPconstruidos en el IAC para los telescopios de los observatorios terrestres canarios. Salvo que algunarazón lo desaconseje, los ROCLIs se colocarán en el plano focal del telescopio (ver Fig. 8). Se tratará deun sistema de doble haz. El divisor de haz de polarización se ubicará tras el filtro monocromático, yproducirá dos haces de polarización lineal ortogonal que serán dirigidos a sendos detectores de tipoCCD. Un cubo divisor puede ser adecuado para tal menester.

13. El campo observado por el detector será de unos 60x60 segundos de arco cuadrados, el mismo encada detector. En los dos casos, el muestreo del detector será de, al menos, 0.03 segundos de arco porpixel, para permitir alcanzar el límite de difracción del telescopio con un ligero sobremuestreo. Para elloel detector tendrá unos 2048 x 2048 pixeles. Si finalmente se utilizan detectores con un número menorde pixeles, se reducirá el campo, manteniendo la resolución espacial de las imágenes. De la mismamanera, el campo podrá verse reducido si se necesitase un muestreo más fino (menos segundos de

Fold Mirror

SUNRISE Focus

Colimador

High QualityPupil Image

IMaX Pick Off

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arco por pixel) para asegurar que la MTF del detector no nos modifica sustancialmente la calidad final delas imágenes.

14. El filtro estará compuesto por tres etalones sólidos en serie, o dos etalones sólidos y un filtrointerferencial. Los etalones estarán colocados en haz telecéntrico (véase figura 9) para asegurar laconstancia de la longitud de onda sobre todo el campo observado. Esta solución permite colocar eldivisor de haz de polarización tras el filtro y cerca del detector, con lo que se minimiza la diferencia de lasaberraciones entre las imágenes adquiridas por los dos detectores. La sintonización de la longitud deonda se realizará girando uno o dos etalones ligeramente (unos 3 grados, con una precisión de 0.01grados) alrededor de un eje perpendicular al eje óptico.

15. El elemento óptico que envíe la luz a la entrada de IMaX (véase figura 8, IMaX pick-off) deberá sercompatible, en términos de longitud de onda, con el resto de instrumentos de SUNRISE y no introduciráefectos espurios en la polarización de los haces transmitido y reflejado.

Figura 9: Ampliación del esquema óptico de la Figura 7 y la continuación de la Figura 8. La imagenintermedia en configuración telecéntrica servirá para colocar allí los etalones.

16. Un divisor de haz de polarización, que genere dos haces (s-pol. y p-pol), estará ubicado entre lacámara y los detectores. Entre los dos haces habrá un ángulo de 90º (TBC). De esta manera hacen faltados detectores (uno en cada haz). Cada uno necesita un mecanismo de movimiento lineal para enfocarla imagen. Esta configuración puede usarse para la obtención de información necesaria para aplicartécnicas de diversidad de fase a los datos de IMaX.

2.3.2 IMaX – mecánica

La mecánica (y optomecánica) de IMaX tiene las funciones de proporcionar soporte a todos los elementosfijos del instrumento en su ubicación en la plataforma de instrumentos de SUNRISE y dotar los elementosmóviles con los mecanismos correspondientes.

Los elementos fijos por considerar en el diseño mecánico de IMaX son:

1. Barriles y monturas de lentes, espejos, filtros, polarizadores, así como los apantallamientosópticos para minimizar la luz difusa en la imagen. Las propiedades físicas de los elementos ópticos,según el actual concepto del sistema, están enumerados en la Tabla 1. Estos datos se refieren a loselementos ópticos solos, sin montura, electrónica o mecanismos.

DetectoCamera

Collimator

TelecentricImage (F/110)

Imaging LensTelecentricImage

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2. Los subsistemas de IMaX estarán dentro de distintas cámaras de protección y apantallamientofrente a radiación altamente energética (protones) con la siguiente filosofía:

Una cámara presurizada (condiciones de laboratorio) para la electrónica de control y losdispositivos de adquisición (CCDs) y almacenamiento de datos. Este último dispositivo dealmacenamiento deberá ser fácilmente extraible una vez aterrizado el experimento en la Antártida.Su diseño deberá considerar las duras condiciones en las que esta recuperación podrán tener lugar.

Una cámara no presurizada para el sistema optomecánico.

Dentro de la cámara de la optomecánica habrá una pequeña cámara presurizada (condiciones delaboratorio) para los dos detectores que podrán ser así componentes comerciales sin necesidad de,por ejemplo, cualificación espacial completa.

Nombre Descripción Diámetro Peso Espesor

ROCLI Retardadores ópticos decristal líquidos

<50mm <70g <10mm

Collimator 1 Lente esférica <25mm <10g <10mm

Fold Mirror 1 Espejo plano <25mm <5g <5mm

Imaging lens Lente esférica <50mm <50g <15mm

FP filter 1 Filtro interferencial ó etalónsólido (fixed gap)

<50mm <75g <15mm

FP filter 2 Etalón sólido <50mm <75g <15mm

FP filter 3 Etalón sólido <50mm <75g <15mm



Collimator 2 Lente esférica <50mm <50g <15mm

Beam splittercube

Divisor de haz de polarización <50�50mm <300g <50mm

Correctorlenses

Lentes cilíndricas correctorasde astigmatismo

<50 mm <50 g <20mm

Camera Conjunto de 3 lentesmontadas en un barril. Ladistancia axial (eje óptico)entre ellas será del orden de5mm

<50mm cada <100g cada <20mm cada

Tabla 1: Propiedades físicas de los elementos ópticos según concepto actual de la óptica.

� Los elementos móviles por considerar en el diseño mecánico de IMaX son:

1. Un mecanismo de selección espectral. Se trata de un mecanismo para inclinar con precisión eletalón de mejor resolución espectral con respecto al eje óptico local. El rango total de la inclinaciónserá de 3º y se requiere una precisión de posicionamiento de 0.01º dentro de este rango.

2. Mecanismo para enfocar la imagen. Para enfocar la imagen se necesita un mecanismo motorizadoen cada CCD que permite mover el detector a lo largo del eje óptico local en un rango de unoscentímetros con una precisión de posicionamiento de 250 micras.

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� Las tareas del diseño mecánico son:

1. Diseño optomecánico de todos los componentes fijos y móviles. Estos elementos se tienen quediseñar por repetidas iteraciones con el diseño de la óptica para encontrar la mejor solución posiblecumpliendo con todos los requerimientos. Es imprescindible considerar desde el principio losaspectos de integración y alineado del instrumento, teniendo en cuenta que, en su destino final, laAntártida, habrán infraestructuras e instalaciones muy limitadas para verificar y modificar cualquieraspecto del funcionamiento del instrumento. También es importante tener en cuenta que latelemetría durante la mayor parte del vuelo es muy limitada (fase TDRSS).

2. Análisis estructural del instrumento con todos sus componentes. Como resultado de este análisisse obtendrán las especificaciones de los componentes mecánicos y del instrumento como conjuntoen cuanto a sus propiedades dinámicas para las condiciones ambientales de temperatura, presión,humedad, aceleraciones, vibraciones, etc., apropiadas. El diseño tiene que garantizar una mínimadegradación de la calidad de imagen causada por las flexiones térmicas y gravitacionales que elinstrumento sufrirá en sus variables condiciones ambientales.

3. Análisis térmico del instrumento con todos sus componentes. Este análisis proporcionará lasconclusiones sobre la necesidad de una estabilización térmica de los distintos subsistemas delinstrumento y las características de la misma. También están por especificar y fabricar el controltérmico de las cámaras de protección y los compartimentos presurizados (mencionados arriba).

4. Optimización del peso total y distribución de éste dentro de la envolvente disponible en la plataformainstrumental.

2.3.3 IMaX – electrónica y control

La electrónica de IMaX controlará y sincronizará los ROCLIs, los etalones, el detector, la escritura de datosen disco y la comunicación con los ordenadores de a bordo de SUNRISE.En particular, realizará las siguientes tareas de control:

� ROCLIs

1. Alternará el voltaje suministrado a los ROCLIs con una determinada frecuencia. La señal de controlserá, probablemente, una onda cuadrada de frecuencia 2 KHz.. La amplitud de esta onda sealternará entre dos valores con una frecuencia igual a la de toma de imágenes del detector para unROCLI, y con la frecuencia mitad para el segundo ROCLI. Los dos valores de la amplitud están pordeterminar, pero serán, probablemente, inferiores a 5 voltios.

2. Controlará la temperatura de los ROCLIs, suministrada por un sensor colocado adecuadamente enellos. Estabilizará la temperatura con ayuda de una resistencia, dentro de un margen que está pordeterminar, pero que será, probablemente del orden de �1�C.

� ETALONES

1. Controlará la temperatura de los etalones, suministrada por un sensor colocado adecuadamente enellos. Estabilizará la temperatura con ayuda de una resistencia, dentro de un margen que está pordeterminar, pero que será, probablemente del orden de �0.1�C.

2. Sintonizará la longitud de onda adecuada mediante el control del mecanismo de giro de uno o dosetalones alrededor de un eje perpendicular al eje óptico.

� DETECTOR Y ELECTRÓNICA DE CONTROL

1. Controlará la adquisición de datos por parte de los dos detectores. Éstos serán idénticos ytendrán 2048 x 2048 pixeles, con una profundidad de doce bits, y un ritmo continuo de adquisiciónmejor o igual a 5 imágenes por segundo (lo que da una adquisición más rápida que 20Mpx/s/cámara. Serán de tipo comercial, incluyendo a bordo todo lo necesario para asegurar sufuncionamiento (apantallamiento, presurización,...)

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2. Sincronizará las exposiciones y lecturas de los dos detectores, que deben ser simultáneas. Paraello, puede ser útil una solución similar a la aplicada en el desarrollo de los polarímetros solares delIAC (LPSP/TIP). La adquisición es controlada y sincronizada con el resto del sistema con una tarjetaPAMETTE, desarrollada por Digital Co., que cuenta con cinco unidades de proceso tipo FPGA.

3. Acumulará en tiempo real todas las imágenes que correspondan al mismo estado de los ROCLIs,y procesando los datos provenientes de cada detector por separado, de acuerdo con una estrategiade observación previamente seleccionada, escribirá los resultados en disco. Los ficheros tendránuna cabecera que contenga la información relevante de la observación. En LPSP y TIP, laacumulación de las imágenes se hace directamente en la memoria del ordenador principalaccediendo a ésta a través de comandos tipo DMA (Direct Memory Access).

� FOCO

1. Un motor de enfoque controlará la posición de cada cámara CCD. El recorrido de los motores seráde unos centímetros, con una precisión de posición de 0.25 mm

2. El interés de estos motores no sólo reside en poder enfocar correctamente, sino también en tener lacapacidad de obtener medidas fuera de foco intencionadamente para poder evaluar lasdistorsiones del frente de onda producidas por la óptica mediante técnicas de diversidad de fase. Lamagnitud del desenfoque necesario está por definir.

� COMUNICACIONES

1. El sistema se comunicará con los otros ordenadores a bordo de SUNRISE para todas aquellastareas que así lo requieran (y que todavía están por especificar).

2. Se desarrollará el protocolo de comunicaciones necesario.

Adicionalmente, la electrónica de IMaX realizará las siguientes tareas de sincronización:

1. Sincronizará el inicio de cada exposición, con el envío de la señal de control adecuada a losROCLIs, con una precisión mejor que 1 ms.

2. Sincronizará el etalón sintonizable con el inicio de la exposición correspondiente. El giro deberárealizarse mecánicamente en menos de 1 segundo, y la electrónica y el software de control deberánresponder adecuadamente para no perder la sincronización cámara-ROCLIs-ángulo del etalón.

3. La escritura en disco deberá realizarse sin afectar a la sincronización del sistema.

2.3.4 IMaX – Control desde Tierra

IMaX será controlado durante el vuelo por un ordenador de Tierra. Este sistema no podrá ser definidohasta que las condiciones concretas de la telemetría se establezcan (responsabilidad NASA). La electrónicade vuelo deberá conectarse con el ordenador general para transmitir los datos al ordenador de Tierra.Durante la fase LDV, la telemetría será de varios Mbs/s y se podrán transmitir las imágenes acumuladas ylos datos de control del instrumento. Después de la fase LDV, la telemetría será mucho más reducida (varioskbs/s a través del sistema TDRSS) y sólo se transmitirán los datos de control del instrumento. Este sistemade Tierra servirá para enviar al instrumento la configuración de observación en función de los objetivos aestudiar que se establezcan durante el vuelo de acuerdo con el resto de miembros del consorcio. La NASAcuenta con experiencia previa en este tipo misiones como por ejemplo el experimento FGE.

Además del sistema de control desde tierra del experimento deberemos desarrollar un protocolo decomunicaciones desde IMaX en tierra hasta IMaX en vuelo pasando por todos los ordenadores deSUNRISE. Este protocolo deberá definirse en colaboración con el resto de los institutos que participan en elexperimento SUNRISE. En paralelo deberemos construir un simulador de SUNRISE que permita operarIMaX en la fase previa a la integración final en la plataforma instrumental del telescopio.

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Bibliografía:

La página web del proyecto SUNRISE se encuentra en:

http://star.mpae.gwdg.de/Sunrise

(la mayor parte de la información se encuentra protegida por contraseña). Las páginas web de los otrosmiembros no españoles del consorcio son:

http://www.lmsal.com/

http://www.hao.ucar.edu/

http://www.linmpi.mpg.de/english/

http://www.kis.uni-freiburg.de/kiswwwe.html

La bibliografía que aparece explícitamente citada en este apartado es

� Collados, M., High Resolution Spectropolarimetry and Magnetography, en Third Advances in SolarPhysics Euroconferences: Magnetic Fields and Oscillations, ASP, 184, 3-22, 1999

� Fleck, B., Brekke, P., Haugan, S., Sánchez Duarte, L., Domingo, V., Gurman, J., Poland, A.I., Four yearsof SOHO Discoveries - Some Highlights, ESA Bulletin, 102, 68 –86, 2000

� Lites B W, Leka K D, Skumanich A, Martínez Pillet V, Shimizu T., Small-scale Horizontal Magnetic Fieldsin the Solar Photosphere, Ap J, 460, 1019-1026, 1996

� Martínez Pillet, V., Collados, M., Sánchez Almeida, J. LPSP & TIP: Full Stokes Polarimeters for theCanary Islands Observatories, en High Resolution Solar Physics: Theory, Observations and Techniques,ASP, 183, 264-272, 1999

� Martínez Pillet, V., Small-Scale Magnetic Structure in the Photosphere. Relevance to Space WeatherPhenomena, Advances in Space Research, en prensa, 2002

� Steiner, O., Grossmann-Doerth, U., Knölker, M., Schüssler, M., Dynamical Interaction of Solar Magneticelements and Granular Convection: Results of a Numerical Simulation, Ap J, 495, 468-484, 1998

� Schrijver, C.J., Title, A., Harvey, K., et al., Large-scale Coronal Heating by the Small Scale MagneticField of the Sun, Nature, 394, 152-154

� Montesinos, B., Thomas, J.H., The Evershed effect in sunspots as a siphon flow along a magnetic fluxtube, Nature, 390, 485-487, 1997

� del Toro Iniesta, J.C., Bellot Rubio, L., Collados, M., Cold Supersonic Evershed Downflows in a Sunspot,Ap J, 549, L139-L142

� Trujillo Bueno, J., Landi Degl´Innocenti, E., Collados, M., Merenda, L, Manso Sainz, R., SelectiveAbsorption Processes as the Origin of Puzzling Spectral Line Polarization from the Sun, Nature, 415,403-406, 2002

� Westendorp Plaza C, del Toro Iniesta J C, Ruiz Cobo B, Martínez Pillet V, Lites B W, Skumanich A.,Evidence for a downward Mass Flux in the Penumbral Region of a Sunspot, Nature , 389, 47-49, 1997

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3 OBJETIVOS DEL PROYECTO

(máximo dos páginas)� Deben enumerarse brevemente y describirse con claridad, precisión y de manera realista (es decir, acorde con la duración

prevista del proyecto) los objetivos concretos que se persiguen, los cuales (salvo en el caso de proyectos presentados alPrograma Nacional de Promoción General del Conocimiento) deben adecuarse a las líneas temáticas prioritarias del ProgramaNacional o Acción Estratégica al que se adscribe el proyecto (ver Anexo de la convocatoria).

� La novedad y relevancia de los objetivos (así como la precisión en la definición de los mismos) se mencionan explícitamente enlos criterios de evaluación de las solicitudes (ver apartado 11º.1 de la Convocatoria)

El objetivo principal de este proyecto es el diseño y construcción del magnetógrafo IMaX para el proyectoSUNRISE durante los próximos tres años. Al cabo de éstos, el magnetógrafo deberá ser enviado al MPAe(Lindau) para su integración con el resto de los equipos y telescopio, previamente al vuelo antártico delexperimento.

Este proyecto se adecua al área temática del PNE número 2 correspondiente a acciones estratégicas sobreinstrumentos embarcables para ciencia espacial y en particular a su acepción relacionada con laparticipación en misiones de demostración tecnológica en colaboración con otras agencias espaciales.

Los objetivos científicos del proyecto SUNRISE son:

1. Observar el campo magnético solar con resoluciones mejores que las escalas naturales determinadaspor el camino libre medio de los fotones y la altura escala de presiones.

2. Proporcionar simultáneamente datos espectropolarimétricos y de magnetografía para entender losprocesos superficiales a los que se ve sometido el campo magnético.

3. Realizar estas observaciones durante periodos de tiempo de varios días de forma ininterrumpida puesesta es la escala necesaria para entender el equilibrio de flujos magnéticos de la superficie solar.

4. Proporcionar diagnósticos de la cromosfera que permitan entender los efectos en estas capas deltransporte de energía canalizada por las líneas de campo.

5. Estudiar los fenómenos de interacción entre partículas energéticas en la estratosfera antártica y surelación con fenómenos magnéticos solares.

Los objetivos tecnológicos de SUNRISE son:

� Probar la tecnología de espejos de C/SiC como substrato de estos. Este material tienen una rigidezaltísima y una conductividad térmica elevada y permite la realización de espejos ultra-ligeros y fáciles demanejar desde el punto de vista térmico. Esta tecnología ha sido siempre considerada como necesariapara el desarrollo de un telescopio espacial solar del cual SUNRISE aspira a convertirse en un precursortecnológico. Nuestra participación en SUNRISE nos podrá garantizar un papel importante en una futuramisión de tales características.

Los objetivos científicos del instrumento IMaX son:

1. Proporcionar datos de campo magnético con alta integridad espacial. De los dos instrumentosprincipales de SUNRISE, POLIS e IMaX, el primero, al ser un espectrógrafo de red, proporcionará lasmejores resoluciones espectrales y la mayor integridad espectral (pues todos los puntos del espectro setoman al mismo tiempo). Nuestro instrumento es complementario a POLIS en el sentido de que, a costade perder integridad espectral, proporciona todo el campo de visión simultáneamente. Estas dostécnicas de observación (espectroscopía de red e imagen a través de filtros estrechos) han coexistidoen física solar desde siempre y su complementariedad y necesidad es bien conocida por la comunidad.

2. Proporcionar los datos magnéticos con la más alta cadencia temporal de todo el proyecto SUNRISE.Nuestras imágenes tienen un tiempo medio de exposición de dos segundos. Las cinco posicionesespectrales que tomaremos elevan el tiempo efectivo de exposición a 15 segundos si incluimos eltiempo necesario para mover los mecanismos. Estos muestreos temporales son perfectamente válidospara estudiar mecanismos de propagación de ondas MHD en el Sol. POLIS, en modo normal deadquisición de datos, no podrá ofrecer este tipo de datos.

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3. Al permitir la obtención de datos magnéticos durante periodos de varios días, permitirá seguir laevolución del flujo magnético en la superficie solar de forma continua. Este tipo de observacionespermitirá, por ejemplo, evaluar los procesos de emergencia y cancelación de flujo sin verse sometido alruido atmosférico que siempre degrada estas estimaciones. Este tipo de observaciones seránparticularmente importante realizarlas en los polos solares pues permitirá arrojar luz sobre la naturalezade la dínamo solar a diferentes escalas espaciales.

4. Realizar los primeros magnetogramas de alta resolución espacial en líneas cromosféricas, incluyendo ensu análisis los efectos Zeeman y Hanle.

5. Permitirá relacionar los datos obtenidos con los de la cámara de imagen directa (filtros de banda ancha).De esta manera, se podrá cuantificar la relación entre irradiancia y campos magnéticos. Esta relación esconocida para las manchas solares desde hace mucho tiempo. Pero es crucial estudiarla en las escalasmás pequeñas donde se encuentran los tubos de flujo elementales. A diferencia de las manchas, éstosaumentan la irradiancia y se cree son los responsables del mayor brillo del Sol durante el máximo deactividad.

Los objetivos tecnológicos del instrumento IMaX son:

1. Probar la tecnología ROCLI, de fabricación enteramente española, en condiciones prácticamenteespaciales. El IAC ha adquirido experiencia puntera en el uso de estos elementos como moduladores depolarización para instrumentos de Tierra. El objetivo tecnológico del consorcio que lidera la presentepropuesta es liderar el uso de los ROCLIs en el espacio.

Debemos destacar que en SUNRISE el instrumento POLIS modulará la polarización con la tecnologíatradicional de giro de una lámina retardadora. Por tanto, al usar ROCLIs para este fin en IMaX, se podráestablecer una comparación detallada y a todos los niveles de ambas técnicas. Estamos dispuestos aasumir este interesante reto en el presente proyecto.

2. Desarrollo completo de todos los aspectos de ingeniería y gestión de un instrumento para plataformasaeroespaciales entre instituciones y empresas exclusivamente españolas.

Los objetivos estratégicos del instrumento IMaX son:

1. Diseño y construcción de un instrumento científico embarcado en una plataforma aeroespacial(proporcionada por la DLR y por la NASA) enteramente en España. Esto colocará al consorico formadopor IAC, IAA, GACE y LINES/INTA en inmejorables condiciones para competir por el instrumento VIM(Visible-light and Imaging Magnetograph) del Solar Orbiter cuando la ESA lance el correspondienteAnuncio de Oportunidad.

2. En Europa no existe institución alguna que sea una referencia para el desarrollo de magnetógrafosespaciales. Esta situación es radicalmente distinta en EEUU donde existen varias instituciones con estereconocimiento internacional. Nuestro consorcio, después de la experiencia con IMaX podría convertirseen dicha referencia.

3. Proporcionar el primer gran proyecto que sirva de nexo a la práctica totalidad de la física solar yhelioesférica española.

(Además de los miembros del consorcio, IMaX creará un grupo de investigación científica de ámbitonacional que incluirá a las instituciones españolas interesadas en la ciencia de IMaX y de SUNRISE.Los primeros pasos en esta dirección ya se han dado).

4. Ampliar la experiencia de la comunidad científica española en misiones realizadas en la Antártida.

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4 METODOLOGÍA Y PLAN DE TRABAJOSe debe detallar y justificar con precisión la metodología que se propone y debe exponerse la planificación temporal de lasactividades, incluyendo cronograma (se adjunta un posible modelo a título meramente orientativo).

� El plan de trabajo debe desglosarse en actividades o tareas, fijando los hitos que se prevé alcanzar en cada una de ellas. Enlos proyectos que empleen el Hespérides o se desarrollen en la zona antártica, deberán también incluir el plan de campaña ensu correspondiente impreso normalizado.

� En cada una de las tareas debe indicarse el centro ejecutor y las personas involucradas en la misma (Ver la relación depersonal investigador incluido en el formulario de solicitud).

� Si solicita ayuda para personal contratado o en formación justifique claramente su necesidad y las tareas que vaya adesarrollar.

� En el caso de proyecto coordinado, se deberán indicar los mecanismos de coordinación previstos para la ejecución del mismo.

La adecuación de la metodología, diseño de la investigación y plan de trabajo en relación con los objetivos del proyecto semencionan explícitamente en los criterios de evaluación de las solicitudes (ver apartado 11º.1 de la convocatoria).

4.1 Descripción general del desarrollo del proyectoIMaX será construido por un consorcio de cuatro instituciones españolas con amplia experiencia en laparticipación en proyectos espaciales como son el IAC (Tenerife, Coordinadora), IAA (Granada), GACE(Valencia) y LINES/INTA (Madrid). Este consorcio tiene previsto la realización de IMaX íntegramente enEspaña y en colaboración con la industria nacional. A continuación se describen los contenidos de laparticipación en las tareas del proyecto de cada miembro del consorcio

4.1.1 Subproyecto IAC

La participación del subproyecto del IAC incluye las siguientes tareas

Diseño óptico: La fase conceptual de este diseño se está realizando en la actualidad con cargo al proyectoPNE-PROFIT ya mencionado en la propuesta. Una vez empiece el presente proyecto se realizará el dediseño preliminar, cuyas fases mas importantes son el estudio de la calidad de imagen del instrumento,especificación de los etalones, ROCLIs y elemento analizador, así como la definición del esquema demodulación a usar. Para estos trabajos y para la posterior participación del IAC en la fase de diseñodetallado e integración (a cargo de INTA) se solicita un ingeniero óptico a contratar por el proyecto. El Dr.José Antonio Bonet colaborará en esta fase y liderará la definición de la metodología de diversidad de faseque se realizará en IMaX.

Protocolo de comunicaciones: IMaX deberá comunicarse con el ordenador de a bordo de SUNRISE conun protocolo de comunicaciones que el IAC desarrollará en colaboración con el MPAe y el HAO/NCAR. Esteprotocolo también incluirá los comandos de comunicación entre los ordenadores de tierra de nuestroinstrumento y los de SUNRISE. El ingeniero de software que el IAC solicita participará activamente en estatarea. El desarrollo del protocolo de comunicaciones se realizará en el equipo de soporte (EGSE) que sesolicita.

Interfaz de usuario: Esta interfaz permitirá un control en tiempo real del estado del instrumento con la únicalimitación de la telemetría de la que se disponga en cada momento. Además permitirá establecer lasestrategias de observación que se adopten por nuestro consorcio o por el equipo SUNRISE durante el vuelo(observaciones de Sol en calma o de regiones activas, cadencia temporal de las observaciones, etc.). Elingeniero de software solicitado también participará en esta tarea.

Integración y pruebas: Esta última fase de la construcción de IMaX es el momento en donde los diferentessubsistemas se conectan entre ellos. Dado el carácter de coordinador del IAC de la presente propuesta, elequipo de este instituto participará y liderará en todo momento esta fase. El IAC deberá aceptar el plan de

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integración de todos los subsistemas así como las pruebas de verificación y funcionalidad del instrumentocompleto.

En el marco general del proyecto, el IAC ejercerá además las siguientes responsabilidades:

Coordinación y gestión global del proyecto: El IAC es la institución que lidera este proyecto tanto desdeel punto de vista técnico como científico. El control de la documentación oficial del proyecto se hará a travésde una página web responsabilidad del IAC y que estará localizada en este instituto. El IAC es elresponsable del proyecto ante los organismos del Ministerio de Ciencia y Tecnología.

Coordinación con el resto del consorcio SUNRISE: El IAC es el único instituto que mediará de formaoficial con el resto de los miembros del consorcio SUNRISE, muy en particular con el líder del proyecto elMPAe (Lindau). El IAC deberá velar por los intereses del consorcio español en este proyecto. El Coordinadordel proyecto, Dr. Valentín Martínez Pillet, es co-investigador de los proyectos SUNRISE presentados a laDLR y a la NASA.

4.1.2 Subproyecto INTALa participación de este subproyecto consiste en:

Opto-mecánica: diseño, especificación, fabricación y aceptación de los elementos de sujeción de loselementos ópticos incluyendo los sistemas posicionadores necesarios, así como los mecanismos requeridospara el control del instrumento (mecanismo de giro de un etalón y mecanismos de enfoque) garantizando elcumplimiento de los requerimientos del instrumento.

Diseño óptico: el diseño detallado de la óptica del instrumento a partir del diseño conceptual y preliminarrealizados previamente en el IAC. Esto incluye la optimización del diseño, la especificación detallada de loscomponentes ópticos y sus tolerancias de fabricación y montaje. Estas tareas se realizarán mediante elsoftware de diseño óptico CODE V.

Análisis de luz difusa: realización de un análisis de luz difusa del instrumento mediante el desarrollo demodelos geométricos con el software ASAP. De las conclusiones establecidas tras este estudio se diseñarány especificarán los apantallamientos ópticos necesarios para satisfacer los requerimientos de luz difusa delinstrumento.

Caracterización de los ROCLIs: se elaborará y ejecutará un plan de pruebas de caracterización yaceptación de los ROCLIs para verificar su aplicabilidad al instrumento en ambiente espacial, lo quecontribuirá a asegurar la funcionalidad y fiabilidad del instrumento en este entorno.

Diseño térmico: se realizará un análisis de las condiciones ambientales que soportará el instrumento y unanálisis de los requerimientos del mismo, realizando el diseño del subsistema térmico, su fabricación,integración y desarrollando un plan de verificación y aceptación.

Integración y pruebas INTA: se desarrollará y ejecutará un plan de integración de los subsistemascorrespondientes a INTA que incluye el montaje, alineado y verificación de los componentes, así como lacontribución al plan de pruebas del instrumento completo.

Vuelos tecnológicos INTA: Disponibilidad de vuelos tecnológicos INTA para la realización de pruebas conel instrumento en globos estratosféricos. INTA contribuirá, además, con aportaciones en la definición delperfil de la misión, en la coordinación con el grupo operacional y con el grupo de experimentación, en lacoordinación de la campaña y prestando el soporte en la integración de la carga útil en la góndola de losvuelos tecnológicos.

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4.1.3 Subproyecto IAA

Los objetivos fundamentales de este subproyecto son la concepción, diseño y construcción de la electrónicadel magnetógrafo IMaX. La electrónica es responsable del control del instrumento y de la adquisición de lasimágenes, así como de la telemedida durante los lapsos de tiempo en que ésta sea posible. La electrónicaconsta de cinco apartados principales.

Electrónica de adquisición. Su misión consiste en adquirir y digitalizar la señal de dos sensores CCD, enadaptar todos los niveles de señal tanto digitales como analógicos, así como en generar toda la relojería delectura de los sensores y de sincronismo con el resto de subsistemas del magnetógrafo, de manera que losintervalos entre medidas sean lo más pequeños posible.

Electrónica de proceso. Los requerimientos de velocidad en la adquisición de imágenes obligan a lautilización de una DPU muy rápida y potente, de manera que la transferencia del enorme volumen de datossea posible sin pérdida alguna de información. Por otro lado, la ausencia casi completa de telemedidaimplica el uso de una memoria muy grande de almacenamiento permanente.

Potencia y Actuadores. Se encargará de suministrar la energía necesaria, generando y filtrando todos losvoltajes adecuados, para cada uno de los subsistemas del magnetógrafo. Los circuitos que proporcionan lacorriente a los elementos móviles (etalón, foco, obturador,...) o fijos (ROCLIs) serán también suresponsabilidad. Controlará las temperaturas de algunos de estos elementos que necesitan estabilidadtérmica.

Programa de Control. Consiste en el desarrollo del software de control y adquisición del instrumento. Debeejecutar el proceso en tiempo real identificando las tareas más críticas del mismo. Por otro lado debe seguirunas estrategias definidas de observación durante el vuelo de SUNRISE. Controlará así mismo elalmacenamiento de datos. Tendrá una interfaz de usuario que será responsabilidad del IAC.

Equipos de soporte en Tierra. Para la realización de todo la electrónica es necesario disponer de losequipos que simulen las interfaces externas al magnetógrafo. Para ello se deberá construir un equipo quesimule exactamente a los reales durante el vuelo: una interfaz de comunicaciones con todo su protocolo yuna interfaz de potencia con sus niveles de voltaje, corriente, ruido, etc. En nuestra intención de promover elinterés de la industria, nos proponemos encargar la fabricación de estos equipos de soporte (EGSEs) a laindustria privada.

4.1.4 Subproyecto GACE

Los ingenieros del GACE contribuirán con su experiencia al desarrollo de la instrumentación y a su vezadquirirán experiencia en campos diferentes del de Astronomía de Altas Energías tutelados por el Dr.Vicente Domingo, responsable del desarrollo de la instrumentación del SOHO así como director del SOC deesta misión en los últimos años. Las tareas técnicas bajo responsabilidad del subproyecto GACE son:

Cámaras de protección del instrumento: Diseño conceptual y preliminar de estas cámaras y posteriorsubcontratación del diseño detallado y suministro con pruebas de aceptación final. En concreto se realizaráuna cámara presurizada para la electrónica y otra para los detectores CCD junto con una cámara nopresurizada para la óptica y opto-mecánica de IMaX.

Estudio estructural del instrumento: El análisis estructural (sistemas de elementos finitos) de laspropiedades de la caja de óptica y opto-mecánica con todos sus componentes.

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4.2 Gestión del proyectoA continuación exponemos la organización y estructuración del proyecto en términos de planificacióntemporal, definición y distribución de los paquetes de trabajo, asignación de recursos humanos, estimaciónde gastos, así como la metodología de gestión para llevar a cabo el desarrollo instrumental de IMaX en unproyecto coordinado.

Para el desarrollo fluido del proyecto se emplea una metodología de gestión, control y seguimiento delas actividades que favorece el cumplimiento de los objetivos del proyecto. Las características másimportantes de esta metodología son:

Gestión del alcance del proyecto: El fin principal y de más alto nivel en cada actividad del proyecto es elcumplimiento de los requerimientos científicos. En la coordinación del proyecto se desarrollaránherramientas de control del alcance (presupuesto de errores, presupuesto de masa, presupuesto deconsumo de energía, ...) que exigirán a los subproyectos proporcionar toda la información relevante para laconstrucción y el mantenimiento de estas herramientas de control. Así se facilita la anticipación y detecciónprecoz de conflictos o incompatibilidades, lo que permite dedicarse a su subsanación.Durante el diseño conceptual y el diseño preliminar, se generan soluciones técnicas alternativas yespecificaciones técnicas preliminares a raíz de los requerimientos científicos. Es imprescindible la estrechacolaboración y el continuo diálogo con el grupo de definición científica en esta fase del proyecto paraoptimizar el conjunto de prestaciones del instrumento y eficacia económica en su realización.Se realizarán revisiones del proyecto por expertos reconocidos del ámbito nacional e internacional lo queserá un apoyo adicional para el desarrollo del mismo.

Gestión de cumplimiento de plazos: Todas las actividades del proyecto tendrán asignadas fecha decomienzo, fecha de finalización y, en su caso, una lista de actividades predecesoras. De esta manera ymediante los informes mensuales de progreso de cada actividad, el proyecto dispone de una herramientamuy potente y eficaz para el seguimiento del cumplimiento de los plazos y la detección anticipada deposibles retrasos, lo que permite preparar y tomar acciones correctores.

Gestión del presupuesto: El desglose del presupuesto en gastos por subproyecto, por año y por conceptodel gasto nos permite llevar un estrecho seguimiento de los gastos reales durante la ejecución del proyecto.El poder analizar y anticipar en qué paquete de trabajo, en qué fase del diseño y en qué medida los costesreales no coinciden con las estimaciones previas nos permite hacer un uso apropiado de la contingencia delpresupuesto. Para disponer de este control sobre el presupuesto del proyecto habrá un registro de gastosestimados frente a gastos reales de cada paquete de trabajo que se actualizará mensualmente. Lacomunicación de los datos relevantes formará parte de los informes mensuales que se generan en cadapaquete de trabajo en curso.

Gestión de la configuración: El desarrollo de un instrumento como IMaX, como proyecto coordinado entrecuatro instituciones diferentes, conlleva el riesgo de que los equipos involucrados en distintos subproyectos,e incluso los grupos de trabajo dentro de un subproyecto, no tengan la misma visión y concepción delinstrumento global y del proyecto en su totalidad, lo que puede causar tomas de decisiones y acciones nosólo erróneas sino también costosas. Para controlar este aspecto particular de un proyecto en desarrolloentre varias instituciones, se instalará un archivo electrónico de toda la documentación del proyecto,accesible para todos los miembros del proyecto en todo momento. La información en este archivo seráactualizada cada vez que se autorice el alta de un nuevo documento del proyecto. De esta manera, estearchivo representará en cada momento el estado actualizado del proyecto y será la única referencia válidaen cuestiones de configuración, diseño y especificación del sistema. Todos los subproyectos usarán lasmismas plantillas para cada tipo de documento. Aparte de la información puramente técnica o descriptiva deun subsistema o procedimiento, los documentos de configuración contendrán información que permita latrazabilidad de los requerimientos en todos los niveles de detalle del diseño. Así dispondremos de agilidad yrapidez en la evaluación del impacto global en el cumplimiento de los objetivos principales del proyecto encaso de tener que cambiar una especificación o un requerimiento en un subsistema y se minimiza el riesgode detectar incompatibilidades en el momento de la integración de los subsistemas.

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Gestión de interfaces: En el desarrollo de IMaX hemos de tratar con dos tipos de interfaces: interfacesinternas entre los subsistemas del instrumento e interfaces externas con SUNRISE. Estas últimas serángestionadas exclusivamente por el instituto coordinador de este proyecto (IAC), mientras la responsabilidadde la gestión de interfaces internas será de cada subproyecto. Su definición y especificación se hará trasprevia identificación de todas las interfaces internas y asignación exclusiva de cada interfaz a laresponsabilidad de una persona del proyecto. La matriz de las responsabilidades, así como la informaciónsobre las interfaces a medida que se vayan especificando, estará a disposición de todos en el archivo centralde documentación.

Gestión de riesgos: Todo proyecto tiene que contar con la posibilidad de encontrarse imprevistos en elcamino que ponen en peligro el alcanzar los objetivos del proyecto. Evitar que esto ocurra es un trabajo decada miembro del equipo que deberá disponer del mayor conocimiento posible sobre la situación actualizadadel proyecto global y tener una visión clara de las vinculaciones entre los subsistemas. Una comunicaciónfluida en todas las direcciones y a todos los niveles del proyecto junto con reuniones de equipo periódicas ydisciplina en la elaboración de informes mensuales de progreso son métodos que se han demostradopotentes para evitar o anticipar imprevistos en el proyecto.La claridad en el reparto de competencias y responsabilidades, junto con la trazabilidad entre requerimientosy especificaciones y viceversa, dotan a la coordinación y gestión del proyecto de máxima eficacia en lalimitación o anulación del daño al proyecto, una vez identificado un riesgo potencialmente perjudicial.

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4.3 Organización del proyectoIMaX forma parte del proyecto SUNRISE tal como queda reflejado en el organigrama en Figura 10. El puntode contacto del subproyecto IMaX con el proyecto coordinador SUNRISE y viceversa siempre será el IAC ensu función de instituto coordinador de IMaX

B. W. Lites/HAOCo-Investigador

V. Martínez Pillet/IACCo-Investigador

W. Schmidt/KISCo-Investigador

A. M. Title/LMSALCo-Investigador

R. MellerGestor subproyecto

Subproyecto MPAe

Th. KentischerGestor subproyecto

Subproyecto KIS

L. JochumGestora subproyecto

Subproyecto IMaX

K.StreanderGestor subproyecto

Subproyecto HAO

W. RosenbergGestor subproyecto

Subproyecto LMSAL

W. Curdt/MPAeGestor técnico

Científicos asociados

M. Schüssler/MPAeGestor científico

S. K. Solanki/MPAeInvestigador Principal

SUNRISE

Figura 10: Organigrama del proyecto SUNRISE

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Dentro del proyecto SUNRISE, nuestro proyecto coordinado se desarrollará bajo la estructura organizativamostrada en la Figura 11.

Lieselotte JochumGestora Técnica

Manuel Collados VeraGestor Científico

Subbpoyecto IAC Sub-proyecto INTA Sub-proyecto IAA Sub-proyecto GACE

Valentín Martínez PilletCoordinador del Proyecto

Proyecto IMaX

Figura 11: Organigrama del proyecto coordinado

El proyecto está liderado por el coordinador, persona que se responsabiliza de la correcta ejecución delproyecto ante el organismo financiador, garantizando el cumplimiento de los requerimientos, plazos y costesestablecidos. Para realizar el control y la coordinación del proyecto en todos sus aspectos con máximaeficacia, se introducen las secciones de gestión técnica y gestión científica en el nivel de la coordinación delos cuatro subproyectos. Es una estructura organizativa recomendada que se ha decidido adoptar ensimilitud con la del proyecto SUNRISE.A continuación se muestran los organigramas de cada subproyecto, seguidos por una lista del personalvinculado a este y una breve descripción de la función que cumple cada uno. Más adelante en estedocumento se puede consultar la asignación de las personas a los paquetes de trabajo del subproyecto.

4.3.1 Organigrama y personal del subproyecto IAC

Lieselotte JochumGestora subproyecto

Manuel Collados VeraResponsable grupo definición científica

Ingeniería Óptica Ingeniería Software Integración y ensayos

Valentín Martínez PilletInvestigador Principal

Subproyecto IAC

Figura 12: Organigrama del subproyecto IAC

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Valentín Martínez Pillet: Investigador principal. Se responsabiliza ante el proyecto coordinador del correctocumplimiento de los objetivos científicos dentro de los plazos y del presupuesto establecido.

Manuel Collados Vera: Responsable del grupo definición científica. Gestiona la definición de losrequerimientos científicos de IMaX y el asesoramiento de las disciplinas técnicas en cuestiones depriorización de los requerimientos durante los estudios de alternativas. Es responsable de la ingeniería delsoftware. Compartido con la Dra. Lieselotte Jochum lleva parte de la responsabilidad en la fase deintegración del Instrumento. Informa al investigador principal.

Basilio Ruiz Cobo: Grupo de definición científica. Liderará el estudio que permita definir la adecuación de lalínea espectral elegida en el proyecto y el mejor uso de los datos obtenidos a través de técnicas de inversión.Propondrá alternativas a las líneas seleccionadas dentro del rango espectral que observará IMaX. Esteestudio incluirá las líneas fotosféricas y cromosféricas. En colaboración con la Dr. Inés Rodríguez Hidalgogestionará la web del proyecto

José Antonio Bonet Navarro: Grupo de definición científica. Definirá las técnicas de diversidad de fase ausar en IMaX. Colaborará con el grupo de diseño óptico en los estudios de calidad de imagen y su relacióncon las técnicas antes mencionadas.

Inés Rodríguez Hidalgo: Grupo de definición científica. Llevara junto con el Dr. Basilio Ruiz Cobo el estudiode las líneas espectrales seleccionadas. Gestionará la web del proyecto y liderará las tareas de divulgaciónque en él se desarrollen.

Lieselotte Jochum: Gestora técnica del subproyecto. En estrecha colaboración con el grupo de definicióncientífica gestiona el correcto desarrollo de los requerimientos científicos en soluciones técnicas dentro delos plazos y del presupuesto establecido. Es responsable de la ingeniería óptica. Compartido con el Dr.Manuel Collados Vera lleva parte de la responsabilidad en la fase de integración del Instrumento. Informa alinvestigador principal.

4.3.2 Organigrama y personal del subproyecto INTA

Alberto Álvarez HerreroGestor del subproyecto

Ingeniería Óptica Ingeniería Mecánica

Diseño Térmico Caracterización ROCLIs

Vuelos Tecnológicos Integración y Pruebas

Alberto Álvarez HerreroInvestigador Principal

Subproyecto INTA

Figura 13: Organigrama del subproyecto INTA

Alberto Álvarez Herrero: Investigador principal. Se responsabiliza ante el proyecto coordinador del correctocumplimiento de los objetivos científicos dentro de los plazos y del presupuesto establecido.

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Mercedes Menéndez Aparicio: Participa en las tareas de diseño térmico

Antonio Sánchez Rodríguez: Responsable de la ingeniería optomecánica

Mª Dolores Fernández Arcas: Participa en la gestión del subproyecto, responsable de la documentación.

Manuel Reina Aranda: Responsable del grupo diseño térmico.

Mª Dolores Sabau Graziati: Responsable do los vuelos tecnológicos.

Tomás Belenguer Dávila: Responsable de la caracterización de los ROCLIs. Dentro de la ingeniería óptica,responsable del análisis de luz difusa.

Carmen Pastor Santos: Dentro de la ingeniería óptica responsable de las tareas de diseño, especificación yaceptación de los elementos ópticos

Luis Miguel González Fernández: Responsable de las tareas del INTA de integración y pruebas deverificación

Gonzalo Ramos Zapata: Participa en las tareas de caracterización de los ROCLIs

4.3.3 Organigrama y personal del subproyecto IAA

Antonio Carlos López JiménezGestor del subproyecto

María José López GonzálezAsesora Científica

Electrónica de Control y Adquisición Electrónica de Actuadores y Potencia

Electrónica Analógica Desarrollo de Software y EGSE

Integración y Pruebas

Jose Carlos del Toro IniestaInvestigador Principal

Subproyecto IAA

Figura 14: Organigrama del subproyecto IAA

José Carlos del Toro Iniesta: Investigador principal. Se responsabiliza ante el coordinador del proyecto delcorrecto cumplimiento de los objetivos científicos dentro de los plazos y del presupuesto establecido.

Antonio Carlos López Jiménez: Gestor técnico del subproyecto. Gestiona el correcto desarrollo de losrequerimientos científicos en soluciones técnicas dentro de los plazos y del presupuesto establecido. Esresponsable del suministro y de la verificación de la electrónica. Comparte con Rafael Morales laresponsabilidad en la fase de integración y pruebas. Informa al investigador principal.María José López González: Asesora científicamente en todos aquellos aspectos del proyecto relacionadoscon el hecho de que se trata de un instrumento que vuela en un globo estratosférico.

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Miguel Herranz de la Revilla: Responsable de la electrónica de potencia y actuadores

Julio Federico Rodríguez Gómez: Responsable de la electrónica de adquisición y control

José María Castro Marín: Asiste en las labores de gestión del proyecto y supervisa y coordina laconstrucción del equipo de apoyo en Tierra.

Rafael Morales Muñoz: Responsable del software de control de IMaX. Comparte con Antonio Carlos Lópezla responsabilidad en la fase de integración y pruebas.

José María Jerónimo Zafra: Responsable de la electrónica analógica.

Fernando Girela Rejón: Participa en el desarrollo de la electrónica analógica.

4.3.4 Organigrama y personal del subproyecto GACE

Juana Maria Rodrigo RodrigoGestora del subproyecto

Vicente Domingo CodoñerResponsable grupo científico

Ingeniería mecánica Verificación y Pruebas

Juan Fabregat LluecaInvestigador Principal

Subproyecto GACE

Figura 15: Organigrama del subproyecto GACE

Juan Fabregat Llueca: Investigador principal. Se responsabiliza ante el proyecto coordinador del correctocumplimiento de los objetivos científicos dentro de los plazos y del presupuesto establecido.

Juana María Rodrigo Rodrigo: Gestora técnica del subproyecto. Gestiona el correcto desarrollo de losrequerimientos científicos en soluciones técnicas dentro de los plazos y del presupuesto establecido. Esresponsable de la ingeniería mecánica. Responsable de la verificación y pruebas de los subsistemascorrespondientes al GACE. Informa al investigador principal.

Vicente Domingo Codoñer: Responsable del grupo científico. Explotación datos científicos. Soporte aldiseño mecánico dado su amplia experiencia en el desarrollo de la instrumentación científica del satéliteSOHO y como posterior director del SOC. Investigador de renombre mundial trabajó en la ESA por espaciode 26 años además del GSFC, CERN.

José Luis Gasent Blesa: Participa en las tareas de gestión del subproyecto, en particular en elaseguramiento de calidad.

Enric Salvador Marco Soler: Grupo científico.

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4.4 Alcance del trabajoEl alcance del proyecto consiste en diseñar, especificar, fabricar, integrar y verificar el magnetógrafo IMaXpara su participación en la misión SUNRISE. El trabajo cuya financiación se solicita se realizará en un plazode 36 meses comenzando en diciembre 2002 y finalizando en noviembre 2005.

4.4.1 Resumen de los paquetes de trabajoLos principales paquetes de trabajo (WP, del inglés Work Package) del proyecto están resumidos en laTabla 2. Aparte del título y de los WPs se indica también cual es el instituto responsable del WP y un númerode identificación del WP (ID#). El número de identificación tiene cuatro dígitos. El primer dígito indica el temaglobal del desarrollo instrumental (Gestión, Diseño Conceptual, Preliminar, etc.). El segundo dígito es unidentificador del instituto responsable del WP y el tercer dígito sirve para la numeración de las tareas de cadainstituto dentro de cada tema global. El cuarto dígito esta reservado para añadir un nivel más de desglose enlos WPs que se vayan detallando con el avance del diseño del magnetógrafo IMaX. Dada la particularidad deeste proyecto, al ser un proyecto coordinado entre cuatro institutos, se ha optado por este sistema denumeración para que sirva de apoyo a la gestión, al seguimiento y a la coordinación central del proyecto.

ID# Título WP Responsable1110 Gestión del proyecto IAC1120 Gestión del subproyecto IAC IAC1210 Gestión del subproyecto INTA INTA1310 Gestión del subproyecto IAA IAA1410 Gestión del subproyecto GACE GACE

Diseño conceptual de IMaX IAC2110 Diseño conceptual de la óptica IAC2210 Diseño conceptual de la optomecánica INTA2310 Diseño conceptual de la electrónica IAA2410 Diseño conceptual de las cámaras de protección GACE

Diseño preliminar de IMaX IAC3110 Diseño preliminar de la óptica IAC3210 Diseño preliminar de la optomecánica INTA3220 Diseño térmico I INTA3230 Análisis de luz difusa I INTA3240 Vuelos tecnológicos INTA3250 Caracterización de los ROCLIs INTA3410 Diseño preliminar de las cámaras de protección GACE3420 Análisis estructural I GACE3310 Diseño preliminar de la electrónica de adquisición y control IAA3320 Diseño preliminar de la electrónica de potencia y actuadores IAA3330 Diseño preliminar de la electrónica analógica IAA3340 Desarrollo del software de control de IMaX, versión 1 IAA3120 Diseño preliminar del protocolo de comunicación IAC3130 Diseño preliminar de la interfaz de usuario IAC

...continúa en la pagina siguiente

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...pagina anterior continuadaDiseño detallado de IMaX IAC

4210 Diseño detallado de la óptica INTA4220 Diseño detallado de la optomecánica INTA4230 Diseño térmico II INTA4240 Análisis de luz difusa II INTA4410 Diseño detallado de las cámaras de protección GACE4420 Análisis estructural II GACE4310 Diseño detallado de la electrónica de adquisición y control IAA4320 Diseño detallado de la electrónica de potencia y actuadores IAA4330 Diseño detallado de la electrónica analógica IAA4340 Desarrollo del software de control de IMaX, versión 2 IAA4110 Diseño detallado del protocolo de comunicación IAC4120 Diseño detallado de la interfaz de usuario IAC

Suministro y aceptación de los subsistemas IAC5110 Suministro de la óptica IAC5210 Recepción y aceptación de la óptica INTA5220 Suministro, recepción y aceptación de la optomecánica y del

material térmico INTA

5410 Suministro, recepción y aceptación de las cámaras de protección GACE5310 Suministro, verificación y aceptación de la electrónica IAA5320 Desarrollo, verificación y aceptación del software de control de IMaX IAA5120 Desarrollo, verificación y aceptación del protocolo de comunicación IAC5130 Desarrollo, verificación y aceptación de la interfaz de usuario IAC

Integración y pruebas IAC6110 Integración y pruebas de IMaX IAC6210 Integración y pruebas de la óptica y de la mecánica INTA6220 Integración y pruebas de los elementos de control térmico INTA6230 Ejecución de pruebas con equipamiento especializado del INTA INTA6310 Integración y pruebas de la electrónica IAA6320 Integración y pruebas del software de control de IMaX IAA6120 Integración y pruebas del protocolo de comunicación y de la interfaz

de usuario IAC

6130 Pruebas de verificación de IMaX IACTabla 2: Organización del proyecto en paquetes de trabajo

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4.4.2 Paquetes de trabajo de cada subproyecto

A continuación se muestra una tabla por cada subproyecto, indicando número y nombre de los paquetes detrabajo y el personal involucrado. El nombre de la persona responsable del paquete de trabajo aparece ennegrita. Para completar la información sobre los paquetes de trabajo, las dos últimas columnas indican lasfechas correspondientes de inicio y finalización del paquete de trabajo. La secuencia cronológica deldesarrollo del proyecto se puede consultar con mayor detalle en la sección 4.4.4 de este documento.

ID# Título WP Personal involucrado Inicio Final

1110 Gestión del proyecto Lieselotte Jochum 02/12/02 30/11/05

1120 Gestión del subproyecto IAC Lieselotte Jochum 02/12/02 30/11/05

2110 Diseño conceptual de la óptica Lieselotte Jochum 01/11/01 31/10/02

3110 Diseño preliminar de la ópticaLieselotte JochumJosé Antonio Bonet Navarro1 ingeniero óptico por contratar

01/11/02 31/10/03

3120 Diseño preliminar del protocolode comunicación

Manuel Collados Vera1 ingeniero de software porcontratar

10/03/03 30/01/04

3130 Diseño preliminar de la interfazde usuario


10/03/03 30/01/04

4110 Diseño detallado del protocolo decomunicación


09/02/04 17/09/04

4120 Diseño detallado de la interfaz deusuario


09/02/04 17/09/04

5110 Suministro de la óptica Lieselotte Jochum1 ingeniero óptico por contratar 10/05/04 26/11/04

5120Desarrollo, verificación yaceptación del protocolo decomunicación


11/10/04 08/07/05

5130Desarrollo, verificación yaceptación de la interfaz deusuario


11/10/04 08/07/05

6110 Integración y pruebas de IMaX Lieselotte JochumManuel Collados Vera 03/12/03 30/11/05

6120Integración y pruebas delprotocolo de comunicacióny de la interfaz de usuario


05/09/05 14/10/05

6130 Ensayos funcionalidad IMaX Manuel Collados VeraLieselotte Jochum 17/10/05 18/11/05

Tabla 3: Paquetes de trabajo IAC

37


1210 Gestión del subproyecto INTA Alberto Álvarez HerreroMª Dolores Fernández Arcas 02/12/02 30/11/05

2210 Diseño conceptual de laoptomecánica

Antonio Sánchez RodríguezIngeniero optomecánico porcontratar

18/06/02 01/01/03

3210 Diseño preliminar de laoptomecánica


07/01/03 12/01/04

3220 Diseño térmico I Manuel Reina ArandaMercedes Menéndez Aparicio 05/05/03 28/11/03

3230 Análisis de luz difusa I Tomás Belenguer DávilaIngeniero óptico por contratar 05/05/03 28/11/03

3240 Vuelos tecnológicos Mª Dolores Sabau Graziati 01/04/03 30/09/03

3250 Caracterización de los ROCLIs Tomás Belenguer DávilaGonzalo Ramos Zapata 10/03/03 18/07/03

4210 Diseño detallado de la óptica Carmen Pastor Santos 03/11/03 30/06/04

4220 Diseño detallado de laoptomecánica


08/03/04 27/08/04

4230 Diseño térmico II Manuel Reina ArandaMercedes Menéndez Aparicio 01/03/04 02/08/04

4240 Análisis de luz difusa II Tomás Belenguer DávilaIngeniero óptico por contratar 09/02/04 07/06/04

5210 Recepción y aceptación de laóptica Carmen Pastor Santos 02/08/04 18/02/05

5220Suministro, recepción yaceptación de la optomecánica ydel material térmico

Ángel Carretero Serna 02/08/04 18/02/05

6210 Integración y pruebas de laóptica y de la mecánica

Luis Miguel González FernándezAlberto Álvarez HerreroIngeniero óptico por contratarIngeniero optomecánico porcontratar

31/01/05 29/07/05

6220 Integración y pruebas de loselementos de control térmico

Manuel Reina ArandaAlberto Álvarez Herrero 11/07/05 19/08/05

6230 Ejecución de pruebas conequipamiento especializado delINTA

Alberto Álvarez HerreroIngeniero óptico por contratarIngeniero optomecánico porcontratar

31/01/05 18/11/05

Tabla 4: Paquetes de trabajo INTA

38


1310Gestión del subproyecto IAA

Antonio Carlos LópezJiménezJosé María Castro Marín(Ingeniero por contratarcompartido 50%)

02/12/02 30/11/05

2310 Diseño conceptual de laelectrónica

Julio Federico RodríguezGómez 02/09/02 28/02/03

3310 Diseño preliminar de la electrónicade adquisición y control

Julio Federico RodríguezGómez1 FP I por contratar

10/03/03 30/01/04

3320 Diseño preliminar de la electrónicade potencia y actuadores

Miguel Herranz de la Revilla1 FP I por contratar 10/03/03 30/01/04

3330 Diseño preliminar de la electrónicaanalógica

José María Jerónimo ZafraFernando Girela Rejón 10/03/03 30/01/04

3340 Desarrollo del software control deIMaX, versión 1

Rafael Morales Muñoz(Ingeniero por contratarcompartido 50%).1 Ingeniero de software porcontratar.

10/03/03 30/01/04

4310 Diseño detallado de la electrónicade adquisición y control

Julio Federico RodríguezGómez1 FP I por contratar

09/02/04 17/09/04

4320 Diseño detallado de la electrónicade potencia y actuadores

Miguel Herranz de la Revilla1 FP I por contratar 09/02/04 17/09/04

4330 Diseño detallado de la electrónicaanalógica

José María Jerónimo ZafraFernando Girela Rejón 09/02/04 17/09/04

4340 Desarrollo del software de controlde IMaX, versión 2


09/02/04 17/09/04

5310 Suministro, verificación yaceptación electrónica

Antonio Carlos LópezJiménezJosé María Castro Marín(Ingeniero por contratarcompartido 50%)

20/09/04 31/05/05

5320 Desarrollo, verificación yaceptación del software de controlde IMaX


20/09/04 31/05/05

6310 Integración y pruebas de laelectrónica

Antonio Carlos LópezJiménez1 FP I por contratar

01/08/05 02/09/05

6320 Integración y pruebas del softwarede control de IMaX


01/08/05 30/09/05

Tabla 5: Paquetes de trabajo IAA

39


1410 Gestión del subproyecto GACE Juana Maria Rodrigo Rodrigo 02/12/02 30/11/05

2410 Diseño conceptual de las cámarasde protección

Juana María Rodrigo RodrigoVicente Domingo CodoñerJosé Luis Gasent Blesa

02/12/02 28/02/03

3410 Diseño preliminar de las cámarasde protección

Juana María Rodrigo RodrigoVicente Domingo CodoñerJosé Luis Gasent Blesa

10/03/03 12/01/04

3420 Análisis estructural I Juana María Rodrigo Rodrigo 05/05/03 30/09/03

4410 Diseño detallado de las cámarasde protección

Juana María Rodrigo RodrigoJosé Luis Gasent Blesa 09/02/04 30/08/04

4420 Análisis estructural IIJuana María Rodrigo Rodrigo1 ingeniero de mecánica porcontratar

09/02/04 02/08/04

5410 Suministro, recepción y aceptaciónde las cámaras de protección

Juana María Rodrigo RodrigoJosé Luis Gasent Blesa1 ingeniero de mecánica porcontratar

30/08/04 18/02/05

Tabla 6: Paquetes de trabajo GACE

40

4.4.3 Descripción detallada de los paquetes de trabajo

PROYECTO IMaX- Un magnetógrafo para SUNRISE WP: 1110

TITULO WP Gestión del proyecto

RESPONSABLE Lieselotte Jochum (IAC)

TAREAS� Coordinación y control de las tareas del proyecto� Control de plazos� Control de presupuesto� Control de interfaces con SUNRISE� Edición y mantenimiento del plan de proyecto� Aprobación y autorización de toda la documentación del proyecto� Preparación de reuniones y revisiones del proyecto� Control y seguimiento de acciones inmediatas� Control de calidad� Control de configuración

ENTRADAS� Planificación de tareas de los miembros del consorcio IMaX� Procedimientos y requerimientos de gestión de SUNRISE

SALIDAS� Plan de proyecto� Plantillas de documentación� Procedimientos control de configuración� Informes de progreso� Actas de reuniones� Base de datos de la configuración de IMaX� Árbol de producto� Documento control de interfaces

41


TITULO WP Gestión del subproyecto IAC


TAREAS� Coordinación y control de las tareas del subproyecto� Control de plazos del subproyecto� Control de presupuesto del subproyecto� Preparación de reuniones periódicas del equipo� Control de las acciones y tareas.� Elaborar informes de progreso.� Aprobación y mantenimiento de toda la documentación del subproyecto.� Comunicación con los demás subproyectos� Control de interfaces� Control de calidad del subproyecto� Control de configuración del subproyecto

ENTRADAS� Toda la documentación del proyecto� Informes de progreso de todos los paquetes de trabajo� Plan de proyecto

SALIDAS� Informes de progreso� Actas de las reuniones� Plan del subproyecto� Contribución al documento de control de interfaces

42


TITULO WP Gestión del subproyecto INTA

RESPONSABLE Alberto Álvarez Herrero (INTA)




43


TITULO WP Gestión del subproyecto IAA

RESPONSABLE Antonio Carlos López Jiménez (IAA)




44


TITULO WP Gestión del subproyecto GACE

RESPONSABLE Juana Maria Rodrigo Rodrigo (GACE)




45


TITULO WP Diseño conceptual de la óptica1


TAREAS� Análisis de requerimientos� Diseño óptico conceptual de los subsistemas (ROCLIs, lentes y espejos, etalones,

óptica de polarización)� Identificar y contactar proveedores

ENTRADAS� Requerimientos científicos de IMaX� Especificación de interfaces con SUNRISE

SALIDAS� Documentación de diseño conceptual de la óptica� Lista de proveedores

1 La financiación de este paquete de trabajo esta ya concedida dentro del proyecto PNE / PROFIT Desarrollode Retardadores Ópticos Basados en Cristal Líquido.

46


TITULO WP Diseño conceptual de la optomecánica

RESPONSABLE Antonio Sánchez Rodríguez (INTA)

TAREAS� Análisis de requerimientos� Diseño conceptual de los elementos de fijación para lentes, filtros y demás elementos

ópticos.� Diseño conceptual de los mecanismos y actuadores que requieran los elementos

ópticos empleados.� Identificar y contactar proveedores

ENTRADAS� Requerimientos científicos de IMaX� Conceptos alternativos óptica� Especificación de interfaces con SUNRISE

SALIDAS� Documentación de diseño conceptual de la optomecánica� Lista de proveedores

47


TITULO WP Diseño conceptual de la electrónica

RESPONSABLE Julio Federico Rodríguez Gómez (IAA)

TAREAS� Análisis de requerimientos� Análisis de alternativas� Diseño conceptual de la Electrónica de Control (DPU, Memorias, Almacenamiento

Masivo, Interfaz con globo)� Diseño conceptual de la Electrónica de Adquisición (FPGAs, Sincronización,

Generación Fases, Convertidores A/D)� Diseño conceptual de la electrónica de potencia (fuentes, convertidores DC/DC, filtros)� Diseño conceptual de la electrónica analógica (electrónica de proximidad,

amplificadores, sensores de temperatura)

ENTRADAS� Requerimientos científicos de IMaX� Especificación de interfaces con SUNRISE

SALIDAS� Documentación de diseño conceptual electrónica de control� Documentación de diseño conceptual electrónica de adquisición� Lista de componentes� Lista de proveedores

48


TITULO WP Diseño conceptual de las cámaras deprotección


TAREAS� Análisis de requerimientos� Análisis de alternativas de diseño� Diseño conceptual de las cámaras de protección (compartimentos presurizados para

electrónica, dispositivos de almacenaje de datos y los detectores CCD y uncompartimiento no presurizado para el sistema optomecánico con banco óptico, todoscon blindaje antirradiación)

� Identificar y contactar proveedores o contratistas

ENTRADAS� Requerimientos científicos de IMaX� Conceptos alternativos óptica y opto-mecánica� Conceptos alternativos electrónica� Especificación de interfaces con SUNRISE

SALIDAS� Documentación de diseño conceptual cámaras de protección� Lista de materiales, procesos y partes� Lista de proveedores / contratistas� Pliego de condiciones para una oferta a contratistas industriales

49


TITULO WP Diseño preliminar de la óptica


TAREAS� Optimización del diseño óptico de los subsistemas� Análisis de tolerancias� Especificación de los recubrimientos� Desarrollo del procedimiento de alineado subsistemas ópticos� Desarrollo del plan de verificación subsistemas ópticos� Desarrollo plan de integración subsistemas ópticos� Desarrollo matriz de verificación de IMaX� Identificar y contactar proveedores

ENTRADAS� Documentación del diseño conceptual de IMaX� Especificación de interfaces de SUNRISE

SALIDAS� Documentación de diseño preliminar de la óptica� Especificación de interfaces internas de IMaX� Procedimiento de alineado (Borrador)� Plan de verificación subsistemas ópticos (Borrador)� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX� Lista de proveedores� Ofertas económicas de subsistemas

50


TITULO WP Diseño preliminar de la optomecánica


TAREAS� Optimización del diseño opto-mecánico de los subsistemas� Desarrollo del procedimiento de alineado subsistemas optomecánicos� Desarrollo del plan de verificación subsistemas optomecánicos� Desarrollo plan de integración subsistemas optomecánicos� Desarrollo matriz de verificación de IMaX� Realización de los modelos 3d y planos de fabricación.� Identificar y contactar proveedores

ENTRADAS� Documentación del diseño conceptual de IMaX� Especificación de interfaces de SUNRISE

SALIDAS� Documentación de diseño preliminar de la opto-mecánica� Modelos 3d� Planos de fabricación (Borradores)� Especificación de interfaces internas de IMaX� Procedimiento de alineado (Borrador)� Plan de verificación subsistemas optomecánicos (Borrador)� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX� Lista de proveedores� Ofertas económicas de subsistemas

51


TITULO WP Diseño térmico I

RESPONSABLE Manuel Reina Aranda (INTA)

TAREAS� Análisis de las condiciones ambientales.� Análisis del diseño mecánico - eléctrico del instrumento� Análisis de los requerimientos térmicos del instrumento� Identificación de los parámetros críticos para el diseño térmico� Realización de diseño térmico� Identificación de materiales, componentes y potencias� Caracterización de componentes críticos con pruebas de verificación y desarrollo� Definición de Interfases del subsistema térmico con otros subsistemas (Mecánico,

Óptico, eléctrico)� Desarrollo del plan de integración subsistema térmico� Desarrollo del plan de verificación subsistema térmico� Desarrollo matriz de verificación de IMaX

ENTRADAS� Diseño conceptual de IMaX� Especificaciones ambientales del IMaX� Especificación de requerimientos térmicos� Interfaces ópticas y mecánicas

SALIDAS� Diseño preliminar del subsistema térmico� Informe de análisis térmico� Plan de verificación subsistemas térmico (Borrador)� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX

52


TITULO WP Análisis de luz difusa I

RESPONSABLE Tomás Belenguer Dávila (INTA)

TAREAS� Desarrollo del modelo geométrico de IMaX en ASAP� Identificación de objetos críticos� Identificación de caminos críticos� Análisis cualitativo de luz difusa� Definición preliminar de apantallamientos ópticos para control de luz difusa

ENTRADAS� Diseño conceptual de IMaX

SALIDAS� Informe análisis cualitativo de luz difusa� Línea base de la ubicación de los apantallamientos ópticos

53


TITULO WP Vuelos tecnológicos

RESPONSABLE Mª Dolores Sabau Graziati (INTA)

TAREAS� Reuniones previas de coordinación con grupo operacional� Reuniones previas de coordinación con grupo experimentación� Interfaz científico-técnico� Definición perfil de misión� Planificación de eventos y puntos críticos� Coordinación logística de la campaña (preparación, lanzamiento, seguimiento y

recogida)� Soporte de ingeniería en la integración de la CU en la góndola.� Soporte a la realización de la campaña

ENTRADAS� Requerimientos ambientales (altura, tiempo vuelo, masa, volumen etc)� Requerimientos de telemedida, control y seguimiento� Requerimientos en la zona de lanzamiento y de recogida (facilidades terrenas)� Descripción del experimento y góndola� Declaración de riesgo

SALIDAS� Reuniones coordinación grupo operacional con grupo experimentación� Ejecución de la campaña� Base de datos operacionales

54


TITULO WP Caracterización de los ROCLIs


TAREAS� Elaboración del Plan de Aceptación en INTA� Elaboración del plan de pruebas (vacío, radiación, UV, vibraciones, etc.)� Configuración de utillaje necesario en cámara de vacío.� Diseño del utillaje compatible con alto vacío� Fabricación mecánica de utillaje

ENTRADAS� Especificación de requisitos de los ROCLI� Requisitos de la misión en globo� Especificaciones del ambiente espacial requerido.� Procedimiento de Pruebas de Aceptación en INTA� Plan de pruebas� Utillaje verificado en vacío

SALIDAS� ROCLI caracterizado para su utilización en ambiente espacial� Informe de Pruebas de Aceptación en INTA� Informe sobre la caracterización de los ROCLI.

55


TITULO WP Diseño preliminar de las cámaras deprotección


TAREAS� Selección línea base de las cámaras de protección� Optimización del diseño conceptual� Identificación de contratistas interesados� Preparación concurso de licitación pública para adjudicación de los contratos

industriales del subproyecto� Desarrollo del plan de verificación subsistemas cámaras de protección� Desarrollo plan de integración� Desarrollo matriz de verificación de IMaX

ENTRADAS� Diseño conceptual IMaX� Especificación de interfaces de SUNRISE

SALIDAS� Documentación de diseño preliminar de las cámaras de protección� Especificación de interfaces internas� Documentación para concurso de licitación pública de los contratos industriales del

subproyecto� Plan de verificación subsistemas cámaras de protección (Borrador)� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX

56


TITULO WP Análisis estructural I


TAREAS� Identificación de los principales parámetros de diseño mecánico y opto-mecánico� Identificación de los parámetros críticos desde el punto de vista mecánico� Construcción del modelo simplificada en 3D (elementos finitos) de IMaX� Análisis de estabilidad y vibraciones con el modelo de elementos finitos� Identificación de los puntos críticos

ENTRADAS� Diseño conceptual IMaX� Especificación de interfaces con SUNRISE

SALIDAS� Modelo simplificado de IMaX� Informe Análisis Estructural Preliminar de IMaX� Recomendaciones para posibles modificaciones de diseño

57


TITULO WP Diseño preliminar de la electrónica deadquisición y control


TAREAS� Diseño preliminar de la electrónica de control (DPU, memorias, almacenamiento

masivo, interfaz con globo)� Diseño preliminar de la electrónica de adquisición (FPGAs, sincronización, generación

fases, convertidores A/D)� Construcción y ensamblaje del prototipo� Test del prototipo� Desarrollo del plan de verificación subsistema electrónica� Desarrollo del plan de integración� Desarrollo matriz de verificación de IMaX

ENTRADAS� Diseño conceptual de IMaX� Especificación de interfaces con SUNRISE

SALIDAS� Documentación de diseño preliminar electrónica de control� Documentación de diseño preliminar electrónica de adquisición� Informe test prototipo� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX

58


TITULO WP Diseño preliminar de la electrónica depotencia y actuadores

RESPONSABLE Miguel Herranz de la Revilla (IAA)

TAREAS� Diseño preliminar de la electrónica de potencia (fuentes, convertidores DC/DC, filtros,

etc)� Diseño preliminar de la electrónica de los actuadores (motores, obturadores, etalones,

ROCLIs)� Construcción y ensamblado del prototipo� Test del prototipo� Desarrollo del plan de verificación subsistema electrónica� Desarrollo del plan de integración� Desarrollo matriz de verificación de IMaX


SALIDAS� Documentación de diseño preliminar electrónica de potencia� Documentación de diseño preliminar electrónica de actuadores� Informe test prototipo� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX

59


TITULO WP Diseño preliminar de la electrónicaanalógica

RESPONSABLE José María Jerónimo Zafra (IAA)

TAREAS� Diseño preliminar de la electrónica analógica (electrónica de proximidad,

amplificadores, sensores de temperatura)� Construcción y ensamblado del prototipo� Test del prototipo� Desarrollo del plan de verificación subsistema electrónica� Desarrollo del plan de integración� Desarrollo matriz de verificación de IMaX


SALIDAS� Documentación de diseño preliminar electrónica analógica� Informe test prototipo� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX

60


TITULO WP Desarrollo del software de control deIMaX, versión 1

RESPONSABLE Rafael Morales Muñoz (IAA)

TAREAS� Diseño software de test� Diseño del software de vuelo (Versión 1).� Supervisión del software del EGSE.� Test del prototipo� Desarrollo del plan de integración

ENTRADAS� Diseño conceptual de IMaX� Documentación interfaces SUNRISE.� Documentación interfaces IMaX.� Requerimientos de Usuario.� Documentos de Procedimientos de Test

SALIDAS� Software de Test� Software de vuelo (Versión 1).� Resultados de Test.� Documentos de Validación del Software (borrador)

61


TITULO WP Diseño preliminar del protocolo decomunicación

RESPONSABLE Manuel Collados Vera (IAC)

TAREAS� Definición de la línea de comunicación de comandos� Definición de la línea de comunicación de datos� Definición de la estructura de los comandos de comunicación� Coordinación con el resto de instrumentos de SUNRISE para un eficiente multiplexado

de la comunicación

ENTRADAS� Diseño conceptual IMaX� Listado de comandos, con sus parámetros, a enviar desde el ordenador de control de

tierra a IMaX en vuelo y datos esperados de éste, con sus características y rangos devariabilidad

� Velocidad de la telemetría en las diferentes fases de vuelo

SALIDAS� Documentación del protocolo de comunicación entre el ordenador de control de IMaX

en tierra e IMaX en vuelo

62


TITULO WP Diseño preliminar de la interfaz deusuario


TAREAS� Definición de la interfaz de usuario: ventanas de datos de entrada, ventanas de datos

informativos: numéricas, gráficas y de imagen.� Determinación de la estructura y del formato de almacenaje de los datos en tierra y en

vuelo

ENTRADAS� Diseño conceptual IMaX� Requisitos de usuario� Listado de parámetros numéricos variables de entrada con sus características y rangos

de variabilidad� Listado de parámetros informativos con sus características y rangos de variabilidad� Listado de parámetros visualizables (gráficas, imágenes)� Listado de parámetros almacenables en tierra y en vuelo

SALIDAS� Documentación estructura de la interfaz de usuario

63


TITULO WP Diseño detallado de la óptica

RESPONSABLE Carmen Pastor Santos (INTA)

TAREAS� Optimización del diseño óptico de los subsistemas� Especificación detallada de los componentes ópticos y sus tolerancias de fabricación y

montaje.� Especificación de los recubrimientos� Definición del procedimiento de alineado subsistemas ópticos� Definición del plan de verificación subsistemas ópticos� Desarrollo plan de integración subsistemas ópticos� Desarrollo matriz de verificación de IMaX� Identificar y contactar proveedores

ENTRADAS� Diseño preliminar IMaX� Interfaces ópticas y mecánicas

SALIDAS� Documentación del diseño óptico detallado� Planos de fabricación de los componentes� Especificación para la compra y fabricación de los elementos ópticos.� Especificación para la compra/ fabricación del equipamiento óptico de test� Procedimiento de alineado� Plan de verificación subsistemas ópticos� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX� Ofertas económicas de subsistemas

64


TITULO WP Diseño detallado de la optomecánica


TAREAS� Diseño detallado de los elementos de fijación para lentes, filtros y demás elementos

Ópticos.� Diseño detallado de los mecanismos y actuadores que requieran los elementos ópticos

empleados.� Realización de los modelos 3d y planos de fabricación.� Especificación de materiales y componentes necesarios para los mecanismos ópticos.� Diseño del utillaje necesario para la integración optomecánica� Definición del procedimiento de alineado subsistemas optomecánicos� Definición del plan de verificación subsistemas optomecánicos� Desarrollo plan de integración subsistemas optomecánicos� Desarrollo matriz de verificación de IMaX� Identificar y contactar proveedores

ENTRADAS� Diseño preliminar de IMaX� Especificación de interfaces con SUNRISE

SALIDAS� Documentación de diseño opto-mecánica detallado� Planos de fabricación de los componentes� Especificación para la compra y fabricación de los componentes� Especificación para la compra/ fabricación del equipamiento de test� Procedimiento de alineado� Plan de verificación subsistemas opto-mecánica� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX� Ofertas económicas de subsistemas

65


TITULO WP Diseño térmico II


TAREAS� Identificación de los parámetros críticos para el diseño térmico� Selección de materiales, componentes y potencias� Realización de diseño detallado� Caracterización de componentes críticos con pruebas de verificación y desarrollo� Fabricación y integración del diseño térmico� Definición de Interfases del subsistema térmico con otros subsistemas (Mecánico,

Óptico, eléctrico)� Definición del plan de verificación subsistemas térmicos� Desarrollo del plan de integración subsistemas térmicos� Desarrollo matriz de verificación de IMaX

ENTRADAS� Diseño preliminar de IMaX� Especificación de interfaces con SUNRISE

SALIDAS� Diseño detallado del subsistema térmico� Informe de análisis térmico� Especificación de componentes� Plan de verificación subsistemas térmicos� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX

66


TITULO WP Análisis de luz difusa II


TAREAS� Ejecución del análisis de luz difusa� Diseño detallado de los apantallamientos ópticos

ENTRADAS� Diseño preliminar IMaX� Informe análisis cualitativo de luz difusa� Línea base de ubicación de los apantallamientos ópticos

SALIDAS� Informe final análisis luz difusa� Especificación de los apantallamientos ópticos

67


TITULO WP Diseño detallado de las cámaras deprotección

RESPONSABLE Juana María Rodrigo Rodrigo

TAREAS� Publicación del concurso de licitación de los subcontratos industriales� Adjudicación subcontratos� Seguimiento subcontrato� Definición del plan de verificación subsistemas cámaras de protección� Desarrollo plan de integración subsistemas cámaras de protección� Desarrollo matriz de verificación subsistemas cámaras de protección

ENTRADAS� Diseño preliminar IMaX� Especificación de interfaces con SUNRISE� Documentación para concurso de licitación pública de los subcontratos industriales�

SALIDAS� Contratación de:

� diseño detallado de las cámaras de protección� fabricación de las cámaras de protección� aceptación en fabrica para verificación de cumplimiento requerimientos

� Documentación de diseño detallado de las cámaras de protección� Especificación de interfaces internas� Plan de verificación subsistemas cámaras de protección� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX

68


TITULO WP Análisis estructural II

RESPONSABLE Juana María Rodrigo Rodrigo

TAREAS� Mantenimiento y actualización modelo de elementos finitos al máximo grado de detalle� Análisis de estabilidad y vibraciones con el modelo de elementos finitos� Identificación de los parámetros críticos desde el punto de vista mecánico� Identificación de los puntos críticos

ENTRADAS� Diseño preliminar IMaX� Especificación de interfaces con SUNRISE� Modelo simplificado IMaX� Informe Análisis Estructural Preliminar del IMaX

SALIDAS� Informe Análisis Estructural detallado de IMaX� Contribución a pruebas de verificación

69


TITULO WP Diseño detallado electrónica deadquisición y control


TAREAS� Diseño detallado de la electrónica de control (DPU, memorias, almacenamiento masivo,

interfaz con globo)� Diseño detallado de la electrónica de adquisición (FPGAs, sincronización, generación

fases, convertidores A/D)� Revisión del prototipo� Test del prototipo revisado� Definición del plan de verificación subsistema electrónica de adquisición y control� Desarrollo del plan de integración subsistema electrónica de adquisición y control� Desarrollo matriz de verificación de IMaX

ENTRADAS� Diseño preliminar de IMaX� Prototipo de la electrónica de IMaX� Especificación de interfaces con SUNRISE

SALIDAS� Documentación de diseño detallado electrónica de control� Documentación de diseño detallado electrónica de adquisición� Informe test prototipo revisado� Plan de verificación subsistemas electrónica de adquisición y control� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX

70


TITULO WP Diseño detallado de la electrónica depotencia y actuadores

RESPONSABLE Miguel Herranz de la Revilla (IAA)

TAREAS� Diseño detallado de la electrónica de potencia (fuentes, convertidores DC/DC, filtros,

etc)� Diseño detallado de la electrónica de los actuadores (motores, obturadores, etalones,

ROCLIs)� Revisión del prototipo� Test del prototipo revisado� Definición del plan de verificación subsistema electrónica de potencia y actuadores� Desarrollo del plan de integración subsistema electrónica de potencia y actuadores� Desarrollo matriz de verificación de IMaX

ENTRADAS� Diseño preliminar de IMaX� Prototipo electrónica de IMaX� Especificación de interfaces con SUNRISE

SALIDAS� Documentación de diseño detallado electrónica de potencia� Documentación de diseño detallado electrónica de actuadores� Informe test prototipo revisado� Plan de verificación subsistemas electrónica de adquisición y control� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX

71


TITULO WP Diseño detallado de la electrónicaanalógica

RESPONSABLE José María Jerónimo Zafra (IAA)

TAREAS� Diseño detallado de la electrónica analógica (electrónica de proximidad, amplificadores,

sensores de temperatura)� Revisión del prototipo� Test del prototipo revisado� Desarrollo del plan de verificación subsistema electrónica analógica� Desarrollo del plan de integración subsistema electrónica analógica� Desarrollo matriz de verificación de IMaX

ENTRADAS� Diseño preliminar de IMaX� Prototipo de la electrónica de IMaX� Especificación de interfaces con SUNRISE

SALIDAS� Documentación de diseño detallado electrónica analógica� Informe test prototipo revisado� Plan de verificación subsistemas electrónica analógica� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX

72


TITULO WP Desarrollo del software de control deIMaX, versión 2


TAREAS� Diseño software de test� Diseño del Software de Vuelo (Versión 2)� Supervisión del Software del EGSE.� Test del prototipo revisado� Definición del plan de verificación subsistema software control de IMaX� Desarrollo plan de integración subsistema software control de IMaX� Desarrollo matriz de verificación de IMaX

ENTRADAS� Diseño preliminar de IMaX� Documentación interfaces SUNRISE� Documentación interfaces IMaX.� Requerimientos de Usuario.� Documentos de Procedimientos de test

SALIDAS� Software de test� Software de vuelo (Versión 2)� Resultados de test� Documentos de validación del Software� Plan de verificación subsistema software control de IMaX� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX

73


TITULO WP Diseño detallado del protocolo decomunicación


TAREAS� Estructuración del programa de comunicación� Elaboración detallada de los comandos de comunicación, con sus parámetros enviados

y recibidos� División detallada en rutinas� Definición del plan de verificación del subsistema protocolo de comunicación� Desarrollo plan de integración del subsistema protocolo de comunicación� Desarrollo matriz de verificación de IMaX

ENTRADAS� Diseño preliminar IMaX� Documentación interfaces SUNRISE.� Documentación interfaces IMaX.

SALIDAS� Diagrama de flujo� Documentación protocolo de comunicación� Plan de verificación del subsistema protocolo de comunicación� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX

74


TITULO WP Diseño detallado de la interfaz deusuario


TAREAS� Estructuración del programa� División detallada en rutinas� Definición de los parámetros de entrada y salida de las rutinas� Definición del plan de verificación del subsistema interfaz de usuario� Desarrollo plan de integración del subsistema interfaz de usuario� Desarrollo matriz de verificación de IMaX

ENTRADAS� Diseño preliminar IMaX� Documentación interfaces SUNRISE.� Documentación interfaces IMaX.

SALIDAS� Diagrama de flujo� Documentación interfaz de usuario� Plan de verificación del subsistema interfaz de usuario� Contribución al plan de integración de IMaX� Contribución a matriz de verificación de IMaX

75


TITULO WP Suministro de la óptica


TAREAS� Gestión del suministro de los elementos ópticos� Seguimiento de fabricación

ENTRADAS� Diseño detallado IMaX� Planos de fabricación de la óptica

SALIDAS� Elementos ópticos fabricados

76


TITULO WP Recepción y aceptación de la óptica

RESPONSABLE Carmen Pastor Santos (INTA)

TAREAS� Recepción de los componentes� Gestión de non-conformidades� Aceptación de los componentes

ENTRADAS� Diseño detallado IMaX� Plan de verificación subsistemas ópticos� Elementos ópticos fabricados

SALIDAS� Informes de aceptación

77


TITULO WP Suministro, recepción y aceptación dela optomecánica y del material térmico

RESPONSABLE Ángel Carretero Serna (INTA)

TAREAS� Gestión del suministro de los componentes� Gestión del suministro del material térmico� Seguimiento de fabricación� Recepción de los componentes� Gestión de no-conformidades� Aceptación de los componentes

ENTRADAS� Diseño detallado IMaX� Plan de verificación subsistemas optomecánicos y térmicos� Planos de fabricación subsistemas

SALIDAS� Subsistemas mecánicos y térmicos� Informes de aceptación

78


TITULO WP Suministro, recepción y aceptación delas cámaras de protección

RESPONSABLE Juana Maria Rodrigo Rodrigo

TAREAS� Seguimiento de los subcontratos� Seguimiento de fabricación� Pruebas de aceptación en fabrica� Gestión de no-conformidades� Aceptación en fabrica

ENTRADAS� Diseño detallado IMaX� Plan de verificación subsistemas cámaras de protección� Planos de fabricación de las cámaras de protección

SALIDAS� Cámaras de protección fabricados� Informes de aceptación

79


TITULO WP Suministro, verificación y aceptaciónelectrónica

RESPONSABLE Antonio Carlos López Jiménez(IAA)

TAREAS� Gestión del suministro de los componentes� Construcción y ensamblado de la electrónica de vuelo� Verificación de la funcionalidad� Aceptación de los componentes

ENTRADAS� Diseño detallado de IMaX� Plan de verificación subsistemas electrónica de adquisición y control� Plan de verificación subsistemas electrónica de adquisición y control� Plan de verificación subsistemas electrónica analógica� Planos de fabricación de la electrónica

SALIDAS� Electrónica de IMaX� Informes de verificación� Informes de aceptación

80


TITULO WP Desarrollo verificación y aceptacióndel software de control de IMaX


TAREAS� Escritura de las rutinas� Verificación de los programas� Aceptación de los programas

ENTRADAS� Diseño detallado IMaX� Plan de verificación subsistema software control de IMaX

SALIDAS� Documentación software de IMaX� Informes de verificación� Informes de aceptación

81


TITULO WP Desarrollo, verificación y aceptacióndel protocolo de comunicación


TAREAS� Escritura de las rutinas� Verificación de la comunicación: realización de las pruebas� Aceptación de las rutinas

ENTRADAS� Diseño detallado IMaX� Plan de verificación subsistema protocolo de comunicación

SALIDAS� Documentación protocolo de comunicación� Informes de verificación� Informes de aceptación

82


TITULO WP Desarrollo, verificación y aceptaciónde la interfaz de usuario


TAREAS� Escritura de las rutinas� Verificación del programa� Aceptación del programa

ENTRADAS� Diseño detallado IMaX� Plan de verificación subsistema interfaz de usuario

SALIDAS� Documentación interfaz de usuario� Informes de verificación� Informes de aceptación

83


TITULO WP Integración y pruebas de IMaX


TAREAS� Desarrollo y mantenimiento plan de integración de IMaX� Desarrollo y mantenimiento matriz de verificación de IMaX� Desarrollo y mantenimiento matriz de cumplimiento de requerimientos� Autorización de procedimientos de alineado e integración de los subsistemas� Autorización de pruebas de verificación de los subsistemas� Coordinación y seguimiento de la integración y verificación de los subsistemas� Autorización de las pruebas de verificación de IMaX� Coordinación y seguimiento de las pruebas de verificación de IMaX� Desarrollo del procedimiento de aceptación final de IMaX

ENTRADAS� Diseño detallado de IMaX� Lista de procedimientos de alineado e integración de los subsistemas� Lista de pruebas de verificación de los subsistemas� Contribuciones al plan de integración de los subsistemas� Contribuciones a la matriz de verificación de todos los subsistemas� Informes de aceptación de todos los subsistemas

SALIDAS� Plan de integración� Matriz de verificación� Lista de procedimientos de alineado e integración autorizados de los subsistemas� Lista de pruebas de verificación autorizadas de los subsistemas� Lista de pruebas de verificación autorizadas de IMaX� Matriz de cumplimiento de requerimientos� Procedimiento de aceptación final de IMaX

84


TITULO WP Integración y pruebas de la óptica y dela mecánica

RESPONSABLE Luis Miguel González Fernández (INTA)

TAREAS� Integración y alineado de óptica y opto-mecánica� Integración y verificación de los mecanismos� Integración y verificación de las cámaras de protección� Ejecución de las pruebas de verificación generales� Seguimiento de las pruebas de verificación con equipamiento especializado del INTA

ENTRADAS� Diseño detallado de IMaX� Subsistemas involucrados con informe de aceptación de sus componentes� Equipos de prueba� Lista de procedimientos de alineado e integración autorizados de los subsistemas

involucrados� Lista de pruebas de verificación autorizadas de los subsistemas involucrados� Plan de integración� Matriz de verificación� Resultados de pruebas de verificación con equipamiento especializado del INTA

SALIDAS� Informes de integración� Informes de pruebas� Contribución a la matriz de cumplimiento de requerimientos

85


TITULO WP Integración y pruebas de loselementos de control térmico


TAREAS� Integración de los elementos de control térmico� Ejecución de las pruebas de verificación generales� Seguimiento de las pruebas de verificación con equipamiento especializado del INTA

ENTRADAS� Diseño detallado de IMaX� Subsistemas involucrados con informe de aceptación de sus componentes� Equipos de prueba� Lista de procedimientos de alineado e integración autorizados de los subsistemas

involucrados� Lista de pruebas de verificación autorizadas de los subsistemas involucrados� Plan de integración� Matriz de verificación� Resultados de pruebas de verificación con equipamiento especializado del INTA


86


TITULO WP Ejecución de pruebas conequipamiento especializado del INTA

RESPONSABLE Alberto Álvarez Herrero (INTA)

TAREAS� Ejecución de pruebas de verificación de subsistemas con equipamiento especializado

del INTA� Ejecución de pruebas de verificación de IMaX con equipamiento especializado del INTA

ENTRADAS� Subsistemas involucrados con informe de aceptación de sus componentes� Equipos de prueba� Lista de pruebas de verificación autorizadas de los subsistemas� Lista de pruebas de verificación autorizadas de IMaX

SALIDAS� Resultados de pruebas de verificación con equipamiento especializado del INTA –

subsistemas� Resultados de pruebas de verificación con equipamiento especializado del INTA – IMaX

87


TITULO WP Integración y pruebas de la electrónica

RESPONSABLE Antonio Carlos López Jiménez (IAA)

TAREAS� Integración y verificación de la electrónica� Integración y verificación del sistema de almacenaje de datos� Ejecución de las pruebas de verificación generales� Seguimiento de las pruebas de verificación con equipamiento especializado del INTA

ENTRADAS� Diseño detallado de IMaX� Subsistemas involucrados con informe de aceptación� Equipos de prueba� Lista de pruebas de verificación autorizadas� Lista de procedimientos de integración autorizados de la electrónica� Lista de procedimientos de integración autorizados del sistema de almacenaje de datos� Plan de integración� Matriz de verificación


88


TITULO WP Integración y pruebas del software decontrol de IMaX


TAREAS� Integración software de control� Ejecución de pruebas de verificación del software de control

ENTRADAS� Diseño detallado de IMaX� Subsistemas involucrados con informe de aceptación� Equipos de prueba� Lista de pruebas de verificación autorizadas del subsistema software de control� Lista de procedimientos de integración autorizados del subsistema software de control� Plan de integración� Matriz de verificación


89


TITULO WP Integración y pruebas del protocolo decomunicación y de la interfaz deusuario


TAREAS� Integración del protocolo de comunicación y de la interfaz de usuario� Realización de pruebas de verificación del protocolo de comunicación y de la interfaz de

usuario

ENTRADAS� Diseño detallado de IMaX� Subsistemas involucrados con informe de aceptación� Equipos de prueba� Lista de pruebas de verificación autorizadas del protocolo de comunicación y de la

interfaz de usuario� Procedimientos de integración del protocolo de comunicación y de la interfaz de usuario� Plan de integración� Matriz de verificación


90


TITULO WP Pruebas de verificación de IMaX


TAREAS� Ejecución de las pruebas de verificación generales� Seguimiento de las pruebas de verificación con equipamiento especializado del INTA� Aceptación final IMaX

ENTRADAS� Diseño detallado de IMaX� Todos los subsistemas integrados con informe de integración� Equipos de pruebas� Lista de pruebas de verificación autorizadas de IMaX� Lista de procedimientos de verificación autorizados de IMaX� Plan de integración� Matriz de verificación� Procedimiento aceptación final

SALIDAS� Informes de pruebas� Contribución a la matriz de cumplimiento de requerimientos� Informe de aceptación final de IMaX

91

4.4.4 Fases del proyecto y principales hitos

Para la ejecución del desarrollo instrumental del magnetógrafo IMaX como proyecto coordinado entre elInstituto de Astrofísica de Andalucía (IAA), el Instituto Nacional de Técnicas Aeroespaciales (INTA), el Grupode Astronomía y Ciencia Espacial de la Universidad de Valencia (GACE) y el Instituto de Astrofísica deCanarias (IAC) como instituto coordinador, se ha elaborado un plan de proyecto que se ve de formaresumida en la Figura 16. Los condicionantes básicos para la elaboración de este plan han sido por un ladola financiación del diseño conceptual de la óptica de IMaX como un paquete de trabajo dentro del proyectoPNE / PROFIT Desarrollo de Retardadores Ópticos basados en Cristal Líquido y por otro el periodo definanciación correspondiente a la convocatoria a la que presentamos esta memoria. Dicho periodo empiezael uno de diciembre de 2002 y tiene una duración de tres años, finalizando el treinta de noviembre de 2005.El hecho de que una parte considerable del diseño conceptual de IMaX se desarrolle antes del uno dediciembre de 2002 hace factible la finalización del proyecto en un plazo de tres años a partir de esa fecha.

Durante los tres años de duración del proyecto coordinado, cada instituto de los cuatro participantes esresponsable del cumplimiento del alcance de su subproyecto dentro de los plazos y del presupuestoestablecido. Además de la gestión de su subproyecto, el IAC como Instituto coordinador tiene laresponsabilidad de gestionar el desarrollo fluido del diseño de IMaX, resolviendo con anticipación los asuntoslogísticos que surgen por tener cuatro centros de ejecución de las tareas técnicas. Como interlocutor únicocon el proyecto SUNRISE, la responsabilidad de resolver cualquier asunto de interfaces con SUNRISEtambién será una tarea importante en la coordinación y gestión del proyecto.

Figura 16: Cronograma de las fases del proyecto y sus principales hitos

El proyecto pasará por las fases de diseño conceptual, diseño preliminar, diseño detallado, suministro yaceptación de componentes y finalmente la integración y las pruebas de los subsistemas en preparación dela última etapa, que es la aceptación final del magnetógrafo IMaX. El solapamiento en tiempo de las fases dediseño es debido a que los institutos participantes entran en el proyecto secuencialmente, antes del inicio delproyecto coordinado, según la disponibilidad del personal involucrado. Esta circunstancia se aprecia mejoren el plan detallado del proyecto (ver Figura 17).

92

Los hitos principales entre el inicio y la finalización del proyecto coordinado son las revisionescorrespondientes a las fases del proyecto. Todos los subsistemas pasarán a la vez por la revisión del diseñopreliminar. En esta revisión, los resultados del trabajo del proyecto serán expuestos al análisis y a la críticade un tribunal compuesto por expertos reconocidos del ámbito nacional e internacional. Para maximizar laeficacia en el aprovechamiento de recursos del proyecto, las revisiones del diseño conceptual y detallado sepueden realizar por subsistemas o incluso aspectos parciales de subsistemas, siempre cuando el nivel dedesarrollo del subsistema y de sus vínculos dentro del proyecto lo permitan. Es responsabilidad del institutocoordinador sincronizar las actividades de los subproyectos con el fin de resolver los asuntos logísticosadecuadamente para que cada subsistema pueda avanzar a buen ritmo y entrar en la fase de suministro loantes posible. Eso significa que las fechas de los hitos CoDR y FDR son las fechas en las que todos lossubsistemas habrán pasado la revisión correspondiente.

...continúa en la página siguiente

93

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Figura 17: Plan detallado del proyecto

94

4.4.5 Presupuesto del proyectoEn la Tabla 7 se muestra un resumen de los costes directos del proyecto coordinado desglosado porconceptos del gasto, indicando el instituto responsable del gasto en la última columna.

Concepto € € Responsable

ÓpticaPick-up espectral IMaXROCLIsLentes y espejosEtalonesÓptica de polarización

11.500,009.000,00

47.725,0039.630,0013.800,00

121.655,00

5,86% del totalIACIACIACIACIAC

Opto-mecánicaApantallamiento ópticoBancada ópticaElementos fijosMecanismos

1.800,0031.000,0043.500,0023.900,00

100.200,00

4,83% del totalINTAINTAINTAINTA

Material térmicoControl y actuación térmicoPinturas y recubrimientos

33.750,006500,00

40.250,00

1,94% del totalINTAINTA

Cámaras de protecciónCámaras de protecciónContenedores de transporte

85.000,009.000,00

94.000,00

4,53% del totalGACEGACE

ElectrónicaSimulador SUNRISESimulador SUNRISEEquipamiento laboratorioDetectoresElectrónica IMaX

24.000,0024.000,0031.202,0029.232,00

108.000,00

216.434,00

10,42% del totalIACIAAIAAIAAIAA

Software1 PC control EGSE1 PC control EGSE

7.200,007.200,00

14.400,00

0,69% del totalIACIAA

Integración y pruebasMódulo óptico de calibraciónUtillaje pruebas

Pruebas

29.991,0017.500,008.400,00

88.000,0012.000,00

155.891,00

7,51% del totalINTAINTA

GACEINTA

GACEPersonal

198.334,00216.364,00270.000,00233.155,00

917.853,00

44,20% del totalIAC

INTAIAA

GACEViajes y dietas

96.900,0042.000,0063.000,0054.960,00

262.620,00

12,65% del totalIAC

INTAIAA

GACEContingencia

30.518,0038.297,0032.171,2822.471,95

124.149,43

5,98% del totalIAC

INTAIAA

GACEEquipo informático

1 PC base de datos1 PC portátil1 PC portátil1 PC portátil1 PC ingeniería1 Plotter A1Actualización Licencia ACAD

2.104,002.460,002.460,001.649,252.415,006.366,004.476,00

21.930,25

1,06% del totalIACIACIAA

GACEGACEGACEGACE

OtrosBibliografía y documentaciónMaterial oficinaMaterial bibliográfico

1.200,003.000,003.000,00

7.200,00

0,35% del totalINTAIAA

GACE

Tabla 7: Costes directos del proyecto desglosados por conceptos

95

En la Tabla 8 se pueden ver los costes directos que se producen por instituto y por año suponiendo unperiodo de financiación empezando el uno de diciembre de 2002 y terminando el treinta de noviembrede 2005. En la última fila de la Tabla 8 se ve el total de costes directos que se produce cada año.Dado que sólo un mes del año 2002 pertenece al periodo de financiación, los gastos que se producenen este año son mínimos. El año de mayor costes es el 2004, año en el que se produce la mayoría delas compras de componentes. El total de los costes directos por subproyecto se ve en la últimacolumna de la Tabla 8.

2002 2003 2004 2005IAC 10.921,00 € 181.074,00 € 189.269,00 € 101.907,00 € Total IAC 483.171,00 €

INTA 7.107,25 € 99.287,00 € 287.228,00 € 180.179,75 € Total INTA 573.802,00 €IAA 10.956,18 € 248.908,16 € 200.474,16 € 116.377,98 € Total IAA 576.716,48 €

GACE 19.499,72 € 72.687,57 € 193.076,65 € 157.629,26 € Total GACE 442.893,20 €Total 2002 Total 2003 Total 2004 Total 2005 Total Proyecto48.484,15 € 601.956,73 € 870.047,81 € 556.093,99 € 2.276.582,68 €

Tabla 8: Costes directos del proyecto desglosados por institutos (filas) y años (columnas)

En la Figura 18 se ve en qué conceptos se producen los costes directos en cada subproyecto. Cadacolumna representa el 100% de los costes directos de un subproyecto. Los distintos conceptos de loscostes están representados en distintos colores (ver leyenda de la gráfica). El número dentro de cadasección coloreada indica el porcentaje del presupuesto total que se produce en el conceptocorrespondiente a ese color.

25,1817,46

7,01

21,22

4,97

33,37

1,491,2523,61

4,61

41,05

37,71

46,8252,64

20,06

7,32 11,9212,41

6,32 6,67 5,705,07

0,94 0,43 3,37

0

25

50

75

100

IAC INTA IAA GACE

OtrosEquipo informáticoContingenciaViajes y dietasPersonalIntegración y pruebasSoftwareElectrónicaCámaras de protecciónMaterial térmicoOpto-mecánicaÓptica

Figura 18: Costes directos de los subproyectos desglosados por conceptos. Los números indicanporcentajes del total por subproyecto

96

En todos los subproyectos, la mayor parte de la financiación solicitada se gasta en la contratación depersonal especializado necesario para la ejecución del proyecto. El siguiente puesto de impacto sonlos gastos relacionados con la adquisición de los componentes en los distintos subsistemas. El mayorporcentaje en viajes y dietas del instituto coordinador comparado con los otros subproyectos estájustificado por su función de interlocutor con el proyecto SUNRISE, lo que requiere asistencia areuniones de seguimiento tanto en Europa como en Estados Unidos.

En la Figura 19 se ve otro tipo de ilustración resumen de los costes directos del proyecto. En ella cadabarra representa un concepto de gasto. En el eje Y está anotado el concepto de gasto y el porcentajedel presupuesto total que le corresponde. Cada color representa uno de los subproyectos y losnúmeros indican el porcentaje del coste de cada concepto que corresponde a los respectivossubproyectos (por ejemplo: la financiación solicitada para el desarrollo del software es un 0,7% delpresupuesto total y se reparte entre el IAC y el IAA a partes iguales de 50%). Se aprecia claramenteque los principales subsistemas relacionados con compra de componentes o subcontratación deservicios están enteramente o en un alto porcentaje bajo la responsabilidad de uno de los institutosparticipantes. Como ya se ha mencionado en el contexto de la Figura 18, aquí también resalta elmayor porcentaje en viajes y dietas que necesita el instituto coordinador para cumplir sus funciones decoordinar los subproyectos y de atender los requerimientos del proyecto SUNRISE, en el cual IMaXtiene entidad de subproyecto.

100,00

11,09

50,00

21,61

36,90

24,58

20,81

100,00

100,00

86,91

23,57

15,99

30,85

16,67

88,91

50,00

29,42

26,18

26,47

11,22

41,67

100,00

13,09

25,40

20,93

18,10

67,97

41,67

0 25 50 75 100

Óptica (5,86% del total)

Opto-mecánica (4,83% del total)

Material térmico (1,94% del total)

Cámaras de protección (4,53% del total)

Electrónica (10,42% del total)

Software (0,69% del total)

Integración y pruebas (7,51% del total)

Personal (44,20% del total)

Viajes y dietas (12,65% del total)

Contingencia (5,98% del total)

Equipo informático (1,06% del total)

Otros (0,35% del total)

IAC INTA IAA GACE

Figura 19: Reparto de los costes directos en cada concepto de gasto entre los subproyectos. Losnúmeros de dentro de las barras indican el porcentaje del coste de cada concepto correspondiente alos respectivos subproyectos

97

La Figura 20 muestra una representación gráfica del presupuesto solicitado, desglosado porsubproyectos y dentro de cada subproyecto por años y conceptos.

0 200 400 600

2002 IAC

2003 IAC

2004 IAC

2005 IAC

Total IAC

2002 INTA

2003 INTA

2004 INTA

2005 INTA

Total INTA

2002 IAA

2003 IAA

2004 IAA

2005 IAA

Total IAA

2002 GACE

2003 GACE

2004 GACE

2005 GACE

Total GACE

Miles de Euros

ÓpticaOpto-mecánicaMaterial térmicoCámaras de protecciónElectrónicaSoftwareIntegración y pruebasPersonalViajes y dietasContingenciaEquipo informáticoOtros

Figura 20: Representación gráfica de la financiación solicitada desglosada por subproyectos ydentro de cada subproyecto por años y conceptos.

El siguiente paso es el desglose de cada sección de las barras en la Figura 20 por paquetes de trabajo. Estainformación se maneja dentro del plan de proyecto y no queda representada en la presente memoria. Elmantenimiento del presupuesto dentro del plan de proyecto es tarea de la gestión de cada subproyectomientras el nivel de detalle de la definición del instrumento se va incrementando. El instituto coordinador seresponsabiliza de la centralización y actualización de los datos relacionados y de la coordinación delmantenimiento del plan de proyecto y del presupuesto detallado.

98

5 BENEFICIOS DEL PROYECTODeben destacarse, entre otros, los siguientes extremos:

� Contribuciones científico-técnicas esperables del proyecto, beneficios esperables para el avance del conocimiento y latecnología y, en su caso, resultados esperables con posibilidad de transferencia ya sea a corto, medio o largo plazo. Esteaspecto se menciona explícitamente en los criterios de evaluación de las solicitudes (ver apartado 11º.1 de la convocatoria).

� Adecuación del proyecto a las prioridades de la convocatoria y, en su caso, del Programa Nacional o Acción Estratégicacorrespondiente.

� En el caso de proyecto coordinado, detalle las razones por las que este proyecto coordinado es más ventajoso que la suma delos subproyectos tratados de forma independiente. Indique el valor añadido que justifica la necesidad de un proyectocoordinado

El instrumento IMaX será construido en su totalidad por instituciones españolas. De esta manerapresentamos una oportunidad excelente para que una parte importante de la comunidad española dedicadaa las ciencias del espacio, se implique en el desarrollo de todos los aspectos de un instrumento de vuelo enuna plataforma aeroespacial. Estos aspectos incluyen el diseño óptico, diseño térmico, componentesoptomecánicas, estructurales, electrónica y software de vuelo, así como de apoyo en Tierra. Hasta elmomento presente, una amplia mayoría de las participaciones españolas en proyectos espaciales hanimplicado partes muy concretas de instrumentos liderados por institutos extranjeros. Este tipo departicipaciones han ayudado a la creación de una experimentada comunidad científica y de una industriaespacial que participa con éxito en diversos proyectos espaciales. Creemos que el proyecto queproponemos con gestión, diseño, adquisición e integración de todas las tareas, permitirá aumentar el gradode madurez de la comunidad de las ciencias del espacio en nuestro país. Relacionado con este puntodebemos hacer énfasis en el hecho de que el resto de los integrantes del consorcio son instituciones lídereseuropeos (MPAe, Lindau) y mundiales (LMSAL, California) en proyectos espaciales de toda índole. Latransferencia de conocimientos y experiencias a nuestra comunidad que se producirá durante el desarrollodel proyecto debe ser adecuadamente valorada.

Un proyecto como el presente debe necesariamente incluir componentes industriales muy concretas quesirvan para ampliar las relaciones entre la comunidad científica y las empresas dedicadas a las tecnologíasdel espacio en España. Además de las necesarias e importantes subcontratación de componentes delmismo que puedan generarse, el presente proyecto quiere ir más allá al incluir la tecnología ROCLIdesarrollada en colaboración con TECDIS Display Ibérica (Valladolid). La modulación de la polarización esun aspecto fundamental del instrumento IMaX (y también de POLIS). La experiencia que vamos a adquirir enel presente proyecto nos servirá para establecer una referencia tecnológica española para aplicacionesespaciales que consideramos especialmente atractivas (y con potencial para proporcionar patentes). Lainclusión en este proyecto del grupo LINES/INTA con sus instalaciones de test y caracterización espacial,nos permitirá calificar la tecnología ROCLI al nivel necesario para el proyecto SUNRISE pero también paramostrar al resto de la comunidad internacional su viabilidad en plataformas espaciales de todo tipo. Latecnología que pretendemos suplantar, láminas retardadoras con giro mecánico, tiene un historial largo deproblemas en plataformas aeroespaciales (por ejemplo, el experimento GOLF en SOHO). En la actualidadsigue siendo la apuesta más conservadora de la ingenieria espacial tradicional. La tecnología ROCLI es, ennuestra opinión, una apuesta ganadora sobre estos métodos más tradicionales. Incluso aunque se consiganmecanismos de giro fiables durante años (como el que LMSAL está desarrollando para el satélite japonésSolar-B), si los ROCLIs se prueban con éxito, la suplantarán completamente debido a la simplicidad de lossistemas optoelectrónicos.

El proyecto actual (IMaX+ROCLIs) pretende poner a nuestro consorcio en un puesto inmejorable paraacceder a proyectos espaciales todavía más ambiciosos. El éxito de IMaX nos colocará a la cabeza europeacon este tipo de instrumentos y a un nivel muy parecido al de los estadounidenses. En el futuro surgiránoportunidades para embarcar magnetógrafos en diferentes misiones espaciales. En la actualidad, se cuentacon Solar-B (ISAS/NASA) y SDO (NASA). Después vendrá la misión Flexi de ESA Solar Orbiter cuyoinstrumento posfocal, VIM, es un magnetógrafo con un concepto muy parecido al de IMaX. El propioconsorcio SUNRISE, caso de tener éxito, pretende proponer un experimento completamente espacial dentrode la iniciativa NASA Living With a Star a la que recientemente se ha unido ESA (formando la iniciativaInternational Living With a Star, ILWS). Estar desde el principio dentro del consorcio SUNRISE nos ofrece

99

una oportunidad excelente para participar en muchos de estos proyectos. Y de nuevo queremos recalcar quequeremos dotar a nuestra participación de un componente de aportación tecnológica gracias al uso de losROCLIs en IMaX que no se encontrará fácilmente en otros lugares.

La presente propuesta solicita la financiación necesaria para el desarrollo, construcción e integración deIMaX. Las razones para presentar un proyecto coordinado por el IAC y que incluye a otras tres institucionesespañolas son diversas. En primer lugar, la magnitud del desarrollo tecnológico así como el esfuerzoeconómico necesario (por parte del Plan Nacional) parecen indicar la conveniencia de una participaciónamplia. El IAC es la institución que originalmente recibió la invitación del consorcio SUNRISE. Se hanidentificado una serie de áreas científicas y tecnológicas en las que la aportación del IAC se consideraesencial (y que son, en nuestra opinión, el origen de la invitación propuesta por el consorcio SUNRISE).Estas áreas incluyen el concepto óptico del instrumento, incluyendo el uso de ROCLIs como moduladores depolarización, así como el planteamiento científico del instrumento. Estas áreas sugieren claramente lanecesidad de que el IAC lidere el diseño óptico de IMaX así como su interfaz de usuario, donde se podrándescribir los aspectos científicos que se consideren prioritarios en cada momento. El IAC ha mantenido lascargas de trabajo asociadas a estos aspectos junto con las de gestión y coordinación del proyecto,adecuándose de esta manera a la situación actual del área de instrumentación del IAC que se encuentramuy cargada con los proyectos instrumentales asociados al telescopio de 10 m GTC. Todas las demástareas (un porcentaje elevado del mismo) han sido distribuidas entre los miembros peninsulares delconsorcio. A la hora de repartir éstas se ha dado prioridad a la asignación de acuerdo a la experiencia previade las diferentes instituciones. El aprovechamiento máximo de los conocimientos en el desarrollo de técnicasde polarización de última generación, usada en los polarímetros terrestres del IAC, está asegurado gracias ala participación del IAC como líder de esta propuesta.

100

6 DIFUSIÓN Y EXPLOTACIÓN EN SU CASO DE LOSRESULTADOS

Todas las propuestas deben incluir un plan de difusión y, en su caso, de explotación, de los resultados del proyecto, el cual sevalorará en el proceso de evaluación de la propuesta (ver apartado 11º.1 de la convocatoria) y en el de seguimiento del proyecto. Atítulo orientativo se indica que cabe aquí referirse a:

� artículos en revistas, capítulos de libros, comunicaciones o ponencias a congresos, etc.� tesis doctorales que puedan derivarse del proyecto, estancias en otros centros de I+D, etc.� propuestas que se espera presentar a convocatorias europeas, participación en redes, etc.� contratos o convenios que puedan derivarse del proyecto, patentes, etc.

Indique los títulos de las cinco revistas que considera más importantes de su área, así como si prevé publicar en ellas. Si esaplicable en su área, indique igualmente los títulos de los cinco congresos con evaluación estricta más importantes de su área y siprevé publicar en ellos.

Debido al carácter fundamentalmente tecnológico del presente proyecto, los avances instrumentales que seproduzcan se publicarán en revistas como Applied Optics, Optical Engeneering o Astronomy andAstrophysics Supplement Series, dedicadas a los diferentes aspectos relacionados con la ingeniería óptica eintrumentación astrofísica. Estas publicaciones servirán, por una parte para describir el instrumento IMaX ala comunidad científica y, por otra, para presentar los resultados referentes al desarrollo de la tecnologíaROCLI (calibración y caracterización espacial de estos dispositivos). Con antelación a su publicación enestas revistas, se realizarán, sin duda, un elevado número de presentaciones a congresos a lo largo de larealización del proyecto. Por ejemplo, durante los años 2001/2002 se producirán o se han producido lassiguientes contribuciones a congresos:

� High Resolution Solar Polarimetry with Sunrise, Schmidt, W., Solanki, S., Lites, B.W., Title, A.,Martínez Pillet V., Astronomische Nachrichten, 322, 5/6, 363-366, 2001

� IMaX an Imaging Magnetograph for Sunrise, M. Collados, L. Jochum, V. Martínez Pilllet, SPIESolar Polarization AS10, Hawaii, EEUU, 2002

� Lyquid crystal optical retarders for IMaX to fly with Sunrise, L. Jochum, M. Collados, P. Herreo,M. López, V. Martínez Pillet, J. Ródriguez, SPIE Solar Polarization. AS10, Hawaii, EEUU, 2002

� The Imaging Magnetograph eXperiment for the Sunrise Balloon, V. Martínez Pilllet, M. Collados,L. Jochum, J.C. del Toro Iniesta, V. Domingo, A. Alvarez and the IMaX team, 3rd SolarPolarization Workshop. Tenerife, España, 2002

Los resultados científicos que se obtengan serán publicados en revistas del ramo de alto prestigio (como,por ejemplo, The Astrophysical Journal , Astronomy and Astrophysics, Solar Physics, Science y Nature). Elhistorial de los grupos participantes y los currícula vitae de sus miembros demuestran que esto ha sido asídurante los últimos años. Ahora bien, debemos recordar que el aprovechamiento científico completo deIMaX no empezará hasta el vuelo en la Antártida del instrumento (fuera de los plazos de este proyecto). Lastesis doctorales que se puedan comenzar gracias a las becas FPI solicitadas aquí nos servirán para estarpreparados para el mejor aprovechamiento de los datos de IMaX en particular, pero de todo SUNRISE engeneral.

La comunidad científica detrás del proyecto SUNRISE (ver http://star.mpae.gwdg.de/Sunrise) es muy ampliay no descartamos la organización de un congreso SUNRISE en España bajo la responsabilidad de alguna delas instituciones participantes del presente proyecto. El primero de estos congresos está programado para laprimera mitad del año 2003. El lugar de celebración está por determinar. También pretendemos organizarencuentros más reducidos de toda la comunidad española interesada en este tipo de investigaciones a fin deestablecer prioridades entre los aspectos científicos del instrumento.

El IAC ha participado en la European Solar Magnetometry Network (1998-2002, con continuación de la redpresentada a la UE más allá de 2002) y organizado las escuelas que se solicitan en este tipo de redes. Elproyecto IMaX podrá tener un impacto en el futuro de esta red (organización de encuentros relacionados conambos proyectos) aunque este tema está por concretar.

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Nos proponemos crear y mantener una página web del proyecto IMaX durante la duración del mismo. Estapágina web describirá el instrumento y su estado de desarrollo. Servirá de enlace con la comunidad yofrecerá la participación en su programa científico, muy especialmente a la comunidad española. Nuestrapágina web ofrecerá una visión global del proyecto SUNRISE y proporcionará todos los enlaces de interés alproyecto. Pondrá a disposición de la comunidad una lista actualizada de todos los artículos y presentacionesa congresos según estas se vayan realizando. La página web deberá ser interactiva y ofrecer la oportunidada los visitantes de dar su opinión sobre nuestro proyecto. Además esta página deberá servir para que el noespecialista pueda conocer mejor todos los problemas de las relaciones Sol-Tierra y ofrecerá descripcionesy direcciones útiles relacionadas con este tema. Deberá también ofrecer material didáctico (presentacionesppt, documentación) sobre la conexión Sol-Tierra y la física solar en España, para su uso a nivel deenseñanza secundaria y superior. Deberá ser un material susceptible de ser impartido por parte de cualquierprofesor interesado en nuestro país. La página web de IMaX proporcionará también la documentación oficialdel proyecto a través de acceso restringido. La realización de todas estas tareas supone un esfuerzoconsiderable por parte de todas las instituciones participantes en la presente propuesta. Para hacerlocontamos con la Dra. Inés Rodríguez Hidalgo y el Dr. Basilio Ruiz Cobo (IAC) como coordinadores.

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7 HISTORIAL DEL EQUIPO SOLICITANTE(En caso de Proyecto Coordinado, los apartados 7., 7.1. y 7.2. deberán rellenarse para cada uno de los grupos participantes)Este apartado, junto con el 3.2, tiene como finalidad determinar la adecuación y capacidad del equipo en el tema (y en consecuencia, laviabilidad de la actividad propuesta). Por tanto, se deberán indicar con claridad cuantos datos se estimen oportunos al respecto.

La institución que lidera el proyecto SUNRISE es el Max Plank Institut für Aeronomie de Lindau (Alemania). Enel año 2000 esta institución invitó al IAC a unirse activamente al proyecto proporcionando un magnetógrafo parael mismo (véase figura 10). La respuesta por parte del IAC fue positiva, incluyendo un compromiso para labúsqueda de financiación para esta participación.

La primera medida fue ligar el proyecto del magnetógrafo para SUNRISE con el proyecto de desarrollo deROCLIs que habíamos empezado ya por entonces. SUNRISE constituye una oportunidadexcepcional para demostrar la viabilidad del uso de ROCLIs en plataformas espaciales. Finalmente elproyecto de desarrollo de estos retardadores ópticos de cristal líquido, incluyó la realización del diseñoóptico conceptual de IMaX y ha sido aprobado por el PNE/PROFIT con la participación del IAC y la empresaTECDIS Display Ibérica.

Figura 21: Carta de invitación de la institución líder de SUNRISE , el MPAe (Lindau, Alemania), paraparticipar en este proyecto con un magnetógrafo de imagen.

Los diferentes grupos que participan en la presente propuesta tienen unas tareas acordes con suexperiencia instrumental pasada. El IAA de Granada tiene una probada experiencia en el campo de laelectrónica embarcada. El subproyecto del IAA en IMaX está enfocado a aprovechar esta experiencia alencargarse de la práctica totalidad de la electrónica del experimento y el software de bajo nivel. Además delos más familiares detectores tipo CCD, esta electrónica incluye todos los aspectos de control de los ROCLIsasí como su sincronización con el resto de los componentes.

La Unidad de Desarrollo Instrumental y Tecnológico del IAA posee una amplia experiencia en el campo de laelectrónica, tanto en instrumentos de uso en Tierra como en cohetes de sondeo y sondas espaciales.Desde hace veinte años participa en diferentes fases de programas para estudio de la alta atmósfera,

as Principal Investigator of the project “Sunrise”, a balloon-borne 1-m light-weight telescope for high-resolutionobservations of the solar atmosphere, I would like to invitethe Instituto de Astrofísica de Canarias to participate in thisproject and provide an imaging magnetograph.

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diseñando y construyendo fotómetros para cargas útiles a bordo de cohetes de sondeo: FOCCA, FOCCA-S,FEIRO, FEIROH y otros. También ha participado en instrumentos espaciales. En concreto, se trabajó en lasonda PWA del experimento HASI de Cassini con destino Titán o el instrumento PFS de la sonda soviéticaMARS 96 en la que se diseñó gran parte de la electrónica digital. En al actualidad se haya implicada en losproyectos GIADA y OSIRIS de la misión Rosetta con destino al cometa Wirtanen. Ha participado en eldiseño electrónico y actualmente se encuentra en la fase de entrega de los modelos de repuesto. Hautilizado diseño de vanguardia en el espacio en ambos casos, introduciendo dispositivos programables pararesolver aspectos técnicos importantes.

El investigador principal del IAA ha desarrollado prácticamente toda su carrera investigadora (hasta losúltimos tres años) en el IAC, en el seno del grupo de investigación al que pertenece el investigador principalcoordinador del presente proyecto. Actualmente recibe el apoyo del IAA para crear una nueva línea deinvestigación en Física Solar, en el seno del departamento de Sistema Solar. El presente proyecto seenmarca precisamente en esta empresa. Para ello cuenta con la inestimable colaboración de la Dra. LópezGonzález que aporta al proyecto su experiencia en vuelos de globos estratosféricos.

El GACE de Valencia tiene una participación relacionada también con su experiencia previa (en este caso,en el satélite Integral de la ESA). Esta participación consiste en el desarrollo de un aspecto crucial de lamisión, los elementos estructurales que contendrán la óptica y la electrónica de este instrumento. Estoselementos proporcionarán la protección necesaria para el resto de los experimentos de los altos niveles deradiación existentes en la estratosfera antártica.

El Grupo de Astronomía y Ciencias del Espacio de la Universidad de Valencia ha intervenido en los últimosaños en proyectos de Astronomía de Alta Energía (Radiación Rayos Gamma) que implicaban el desarrollode instrumentación astronómica a embarcar en misiones espaciales como la construcción y gestión de losdatos del satélite español LEGRI, todavía en operación. GACE lideró el desarrollo, construcción eintegración de las máscaras (a modo de lentes para rayos-X) del satélite INTEGRAL, de la ESA, y que serálanzado en octubre 2002, así como en la mecánica de precisión, demostrada en la calidad de los telescopiosde INTEGRAL obtenidos con las máscaras producidas por GACE. Desde el punto de vista técnico, IMaX esimportante para GACE, porque le permite reforzar su ya probada experiencia en la participación y gestión deproyectos espaciales.

Tanto el paquete de trabajo del IAA como el correspondiente a GACE son muy autónomos y sólo necesitande las especificaciones científicas y tecnológicas del proyecto.

El grupo LINES/INTA posee una amplia experiencia en el campo de la instrumentación óptica paraaplicaciones espaciales. Por ello su participación en este proyecto consistirá en compartir las tareas dediseño óptico con el IAC siendo IAC responsable de las fases conceptual y preliminar del diseño e INTA dela fase de diseño detallado. LINES/INTA también realizará el análisis de luz difusa, los componentes opto-mecánicos y el control térmico del instrumento. La experiencia de LINES/INTA en la caracterización ópticade componentes para aplicaciones espaciales será utilizada para la realización de un estudio de validaciónde los ROCLIs para proyectos aeroespaciales utilizando, así mismo, las capacidades de INTA para larealización de vuelos de prueba de los ROCLIs en globos estratosféricos dentro del programa de VuelosTecnológicos INTA. Finalmente, la integración del instrumento IMaX se realizará en las instalaciones delLINES/INTA, siendo su responsabilidad la integración de los componentes ópticos, opto-mecánicos y decontrol térmico así como la realización de las pruebas a nivel sistema que se determinen realizar en susinstalaciones. El adecuado desarrollo y finalización de estas tareas está avalada por la extensa trayectoriadel LINES/INTA en proyectos aeroespaciales con implicaciones en instrumentación y metrología óptica. Losensayos ópticos en el mecanismo de apuntado de la antena de banda Ka del satélite recientemente lanzadocon éxito ENVISAT, la integración y ensayos ópticos de la OMC de INTEGRAL, el alineamiento óptico de lasmáscaras de INTEGRAL y los dos mecanismos de filtros del instrumento OSIRIS (ROSETTA) son algunosde las participaciones del LINES/INTA en proyectos de la ESA. Dentro del marco de los proyectosnacionales ha participado en el alineamiento de la carga útil del MINISAT 01, el diseño de la cámarapancromática de alta resolución para observación de la Tierra dentro del programa ISHTAR (heredero delprograma MINISOB) y la cámara pancromática de alta resolución del programa CESAR que actualmenteestá en la fase de integración y alineamiento óptico de un demostrador. Además de las actividadesrelacionadas con la ingeniería óptica, el LINES/INTA realiza una labor de investigación y desarrollo entre lasque destacamos, por su relación con este proyecto, la caracterización óptica

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de materiales mediante la medición de los parámetros de Stokes mediante técnicas polarimétricas y deelipsometría.

El IAC fue invitado a participar en este proyecto debido a sus lazos científicos con el resto de institucionesparticipantes en SUNRISE (líderes mundiales en proyectos espaciales dentro del campo de la física solar).El éxito de los polarímetros de tierra (TIP y LPSP) afianzó aun más su posición como institución con un granpotencial científico-tecnológico para la participación en proyectos como el presente. IMaX cuenta con el IACcomo institución coordinadora de esta propuesta. También incluye la gestión completa bajo laresponsabilidad del IAC.

La sección instrumental del IAC mantiene algunas de las instalaciones de los observatorios canarios y estáliderando la construcción del telescopio de 10 metros Gran Telescopio de Canarias. Ha participado en diversosproyectos de ESA incluyendo hardware para los proyectos ISO (ISOPHOT-S), SOHO (Instrumentos GOLF yVIRGO) y el desarrollo de instrumentación para el satélite de comunicaciones ARTEMIS que cuenta con suinstalación terrestre en el Observatorio del Teide (la Optical Ground Station de la ESA). El IAC ha participado enla fase de estudio del instrumento VIM para el Solar Orbiter. En estos momentos participa en el desarrollo desoftware de compresión de datos para los satélites Herschel y Plank de la ESA.

El equipo científico del IAC que forma este proyecto se ha ido formando progresivamente desde 1985 cuandoun buen número de sus científicos estaban realizando o finalizando sus respectivas tesis doctorales. Estáconstituido por una selección de científicos del IAC de reconocida experiencia y prestigio internacional en elcampo de la espectropolarimetría instrumental, observacional y teórica. Esto implica la realización y análisis deobservaciones espectropolarimétricas de la atmósfera solar, el desarrollo y aplicación de técnicas dereconstrucción de imágenes, el desarrollo de técnicas de diagnóstico de plasmas magnetizados e investigaciónen Astrofísica Teórica (con énfasis en la generación y transporte de radiación polarizada, en espectroscopíaatómica y en magneto-hidrodinámica). A todos nos une un interés científico común: investigar el origen delmagnetismo en el Sol y los mecanismos físicos de su actividad magnética, con interés en crear una basesólida de conocimientos que ayude a entender mejor la actividad magnética y su influencia en el entornoterrestre. La mayoría de estos científicos han desarrollado su carrera científica en el IAC, si bien un buennúmero de ellos han investigado también en centros extranjeros de gran prestigio mediante estancias delarga duración.

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7.1 FINANCIACIÓN PÚBLICA Y PRIVADA (PROYECTOS Y CONTRATOS DE I+D) DE LOS MIEMBROSDEL GRUPO INVESTIGADOR (*)

Debe indicarse únicamente lo financiado en los últimos cinco años (1997-2001), ya sea de ámbito autonómico, nacional o internacional.Deben incluirse las solicitudes pendientes de resolución.

Subvención concedidao solicitada

Título del proyecto o contrato

Relación conla solicitud

que ahora sepresenta (1)

Investigador Principal EURO Entidad financiadora yreferencia del proyecto

Periodo devigencia ofecha de lasolicitud (2)

Procesos Físicos en el Plasma Solar(IAC)

1 Dr. Manuel VázquezAbeledo

450.180 DGES (PB95-0028) 1997-2001(C)

European Solar Magnetometry Network(IAC)

1 Dr. Rob Rutten 160.000 UE 1998-2002(C)

Magnetismo Solar y Espectropolarimetría Aplicaciones enAstrofísica

(IAC)

1 Dr. Javier Trujillo Bueno 279.921 PNAyA 2001-1649 2002-2004(C)

Desarrollo de Retardadores Opticos basados en CristalLíquido (ROCLIs)

(IAC)

1 Dr. Valentín Martínez Pillet 108.037 CDTI-PROFIT/PNE-007/2001-I-A 2002(C)

Participación de España en el instrumento DFA de la misiónRoseta(IAA)

2 Dr. José Juan LópezMoreno

38.344 CICYT-PNIE 1997-1998(C)

Misión Rosetta de exploración de un cometa(IAA)

2 Dr. José Juan LópezMoreno

2.596.372 CICYT-PNIE 1997-2000(C)

Misión Rosetta : participación española en los InstrumentosOSIRIS y GIADA. Fases C y D

(IAA)

2 Dr. Rafael RodrigoMontero

1.019.497 CICYT-PNIE 2001-2003(C)

Luz polarizada en el sistema solar: una aplicación al estudiode comas planetarias

(IAA)

1 Dr. Fernando MorenoDanvila

234.394 MCyT-PNAyA 2002-2004(C)

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Caracterización de materiales ópticos para el espacio(LINES/INTA)

1 Dr. Armonía Nuñez 68.300 PNE 2001(C)

Study on optical wireless links for intra-satellitecommunications

(LINES/INTA)

2 Dr. José Torres Riera 48.000 ESA 2000(C)

OMC Integral(LINES/INTA)

2 Dr. Alvaro GiménezCañete

901.500 PNIE 1997

(C)

Osiris(LINES/INTA)

2 Dra. Maria Dolores Sabau 2.096.194 ESP97-1773-CO3-02PNE-001/2000-C-02

ESP2001-4676-E

1997-2001(C)

Protones, choques interplanetarios y variabilidad solar.Aplicaciones en meteorología espacial. Participación enproyectos de la agencia espacial europea (METEOSOL).

(GACE)

1 Dr. Blai Sanahuja Parera 124.836 PNAyA2001-3304 2002-2004(C)

INTErnational Gamma-Ray Astrophysical Laboratoy(INTEGRAL)

(GACE)

2 Dr. Victor Reglero Velasco 8.022.911 CICYTESP-95-0389-C02-C01

ESP-96-1905-EESP-97-1673-EESP-99-1532-E

PNE-005/2000-C-C1

1995-2000(C)

(*) Véase apartado 5º.2 de la Convocatoria

(1) Escríbase 0, 1, 2 o 3 según la siguiente clave:0 = Es el mismo proyecto1 = está muy relacionado2 = está algo relacionado3 = sin relación

(2) Escríbase una C o una S según se trate de una concesión o de una solicitud.

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7.2 HISTORIAL RECIENTE DEL GRUPO SOLICITANTE: INDICADORESDebe contestarse al siguiente cuestionario, referido a los últimos 5 años.

IAC

1.- ¿considera usted que el grupo de investigación solicitante ha venido trabajando de forma estable o es un grupo que se haorganizado para la presentación de este proyecto?

grupo estable grupo organizado para este proyecto

2.- fecha de formación del grupo de investigación: Progresivamente desde 1985

3.a- número de publicaciones en revistas incluidas en las bases de datos del ISI por el grupo de investigación: 47

3.b.- en congresos internacionales con selección estricta en la participación: 62

3.c.- en revistas de investigación no incluidas en las bases de datos del ISI: -

4.- número de libros, monografías y capítulos de libro publicados: 5

5.a.- tesis doctorales dirigidas y presentadas por los miembros del equipo investigador: 5

5.b. duración media del desarrollo y presentación de las tesis doctorales: 4 años

6.a.- número de proyectos europeos : 1

6.b.- número de proyectos internacionales (no europeos) en los que haya participado el grupo: 1

7.- otros indicadores:

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IAA

1.- ¿considera usted que el grupo de investigación solicitante ha venido trabajando de forma estable o es un grupo que se haorganizado para la presentación de este proyecto?

grupo estable grupo organizado para este proyecto

2.- fecha de formación del grupo de investigación: Progresivamente desde 1980

3.a- número de publicaciones en revistas incluidas en las bases de datos del ISI por el grupo de investigación: 26

3.b.- en congresos internacionales con selección estricta en la participación: 33

3.c.- en revistas de investigación no incluidas en las bases de datos del ISI: 15

4.- número de libros, monografías y capítulos de libro publicados: 2

5.a.- tesis doctorales dirigidas y presentadas por los miembros del equipo investigador: 2

5.b. duración media del desarrollo y presentación de las tesis doctorales: 3.5 años

6.a.- número de proyectos europeos : 8

6.b.- número de proyectos internacionales (no europeos) en los que haya participado el grupo:

7.- otros indicadores:

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7.3 CAPACIDAD FORMATIVA DEL PROYECTO Y DEL GRUPOSOLICITANTE

Este apartado sólo debe rellenarse si se ha respondido afirmativamente a la pregunta correspondiente en el cuestionario de solicitud.Debe justificarse que el grupo solicitante está en condiciones de recibir becarios (del Programa de Formación de Investigadores)asociados a este proyecto y debe argumentarse la capacidad formativa del grupo.

Los investigadores del IAC que participan en este proyecto han formado durante los últimos años ainvestigadores que en la actualidad se encuentran en el extranjero realizando estancias posdoctorales (Dr.Luis Bellot en KIS, Friburgo) o contratados de forma permanente (Dr. Hector Socas, HAO, Boulder). En losdos casos que se citan la financiación corre a cargo de la entidad extranjera. De alguna manera estodemuestra que los investigadores que se forman en nuestro grupo están bien valorados en otros centrosinternacionales de gran prestigio. El proyecto que pretendemos empezar ahora tiene un horizonte a largoplazo que va más allá de los tres años del proyecto. Este horizonte deberá incluir los vuelos de prueba enNuevo Méjico y el vuelo LDB (pueden ser varios) en la Antártida. Nuestro grupo deberá sacar el mayorpartido científico posible a los datos de IMaX (y del resto de instrumentos). Para ello necesitaremos formarinvestigadores familiarizados con este tipo de datos desde el principio. Estos investigadores podráncombinar la tesis doctoral con estancias en los diferentes centros españoles que integran este consorcio yestancias post-doctorales en los centros que participan en el proyecto SUNRISE. En general esperamos unintercambio activo de investigadores en formación entre todos los miembros del equipo SUNRISE e IMaX adiferentes niveles y con distintas fuentes de financiación (programas nacionales, redes europeas, etc.).

El IAC solicita para esta proyecto un becario FPI que realizará su tesis doctoral utilizando la instrumentaciónterrestre similar a IMaX y que ya existe en los observatorios canarios. En el telescopio VTT del Observatoriodel Teide existen dos filtros Fabry-Perot, uno de ellos con capacidades polarimétricas, que pueden utilizarseperfectamente como banco de pruebas para familiarizarnos con los datos que proporcionará IMaX. Nuestraidea es que el estudiante use estos instrumentos y empiece a desarrollar software de análisis científico quepueda servir en su día para IMaX. El marco científico que proponemos para esta tesis es el estudioestadístico de las regiones efímeras y su dinámica. Esto incluye todo el rango de flujos magnéticosinvolucrados, con especial énfasis en los flujos pequeños (que no se detectan por el instrumento MDI enSOHO) y su distribución sobre toda la superficie solar. Este tipo de estudios podrá ayudar a entender si lasregiones efímeras se generan por algún tipo de actividad dínamo que funcione en la zona de convecciónsolar o, por el contrario, están relacionadas con el flujo magnético global del Sol que participa del ciclo de 11años. IMaX, con una resolución espacial mucho mayor e intervalos de observación mucho más largos,permitirá ampliar esta estadística hasta los valores espaciales y de flujo magnético más pequeños (y máscercanos a escalas físicas naturales del Sol). La experiencia del doctorando en el manejo de datosobtenidos con instrumentos de tipo Fabry-Perot le permitirá participar de forma activa en el proceso deconstrucción de IMaX.

El investigador principal del subproyecto del IAA (Dr. J.C. del Toro Iniesta) tiene una trayectoria docentedemostrable en la que se puede destacar su dirección de tres tesis doctorales de alta calidad como se reflejaen el éxito internacional obtenido con sus resultados. Estos hechos se pueden verificar en el currículum vitaedel investigador. La creación de una nueva línea de investigación precisa la participación de jóvenesinvestigadores que se formen adecuadamente en espectropolarimetría solar. La experiencia que aportará elpresente proyecto desde el punto de vista experimental es fundamental. Desde el punto de vista teórico, elbecario que solicitamos disfrutará de forma singular del libro escrito por el investigador, titulado "Introductionto spectropolarimetry", que será publicado el próximo mes de diciembre por la editorial Cambridge UniversityPress. Se trata del primer libro específicamente dedicado a estudiantes de doctorado en este campo deinvestigación. Si se nos concede la beca solicitada, el estudiante dedicará su trabajo de tesis a preparar lastécnicas de inversión existentes, o a crear nuevas si fuere preciso, que son necesarias para el análisis de losdatos que proporcionará IMaX. Éste es un aspecto crucial para el éxito de la misión, ya que debemos estarpreparados para interpretar convenientemente los magnetogramas que produzca nuestro instrumento. En latesis habrá que tener en cuenta los modos de observación, los perfiles instrumentales y demáscondicionamientos que impone IMaX en la medida. Tal preparación podrá llevarse a cabo medianteobservaciones con telescopios terrestres disponibles en el Observatorio del Teide, THEMIS y VTT, con lasque podrán simularse las de nuestro instrumento. El uso de las técnicas de inversión en magnetogramas noestá extendido y ello hace que el momento sea especialmente adecuado para colocar nuestro consorcio enla vanguardia, no sólo por la calidad de los datos, sino por la capacidad de interpretación de los mismos. Seprevé un trabajo de tres años distribuido como sigue: el primer año será fundamentalmente formativo, el

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segundo de observaciones y reducción de datos y el tercero de análisis y presentación de resultados. Laformación será en transporte de radiación polarizada y en técnicas de observación e inversión; así mismo, elestudiante será invitado a asistir a las reuniones de desarrollo del instrumento. El segundo año se dedicará ala obtención y tratamiento de los datos. Su participación en el desarrollo de IMaX puede empezar a ser másactiva puesto que puede ayudar a definir las propias estrategias de adquisición y almacenamiento de datos.Por último, la explotación de los datos dará marchamo de garantía a su participación en el proyecto.

La integración e interrelación de las actividades de ingeniería óptica y de investigación y desarrollo delLINES/INTA permite la formación de personal investigador desde una perspectiva amplia que comprende lainvestigación básica de nuevos materiales ópticos (i. e.: materiales nanoestructurados de registro holográfico),la investigación aplicada (caracterización de materiales ópticos para aplicaciones espaciales) y la ingenieríapara el desarrollo instrumentación óptica espacial (i.e.: OMC Integral). Por ello este proyecto resulta de graninterés, ya que aborda la problemática del desarrollo de un instrumento innovador basado en unos elementosópticos novedosos en el sector aerospacial (ROCLIs). La caracterización óptica de estos dispositivos para suaplicación en el entorno espacial, el análisis de los causas fundamentales subyacentes en su comportamientoen este ambiente, así como el estudio de su posible adaptación a materiales nanoestructurados, se veránplasmados en la consecución de un instrumento operativo, por lo que este proyecto supone una excelenteoportunidad para la formación de técnicos e investigadores. La transmisión de la experiencia acumulada por elgrupo investigador en múltiples proyectos relacionados con la óptica y el sector aerospacial, así como lasfacilidades y equipamiento disponibles avalan su capacidad formativa. Por todo ello, y teniendo en cuenta lasdiferentes posibles perspectivas formativas consideramos oportuno solicitar una beca del Programa deFormación de Investigadores y una beca del Programa de Formación de Técnicos.

El principal objetivo del Grupo de Ciencias de Espacio del Instituto de Ciencias de los Materiales de laUniversidad de Valencia, GACE, al proyecto IMaX es, desde el punto de vista científico, la diversificación delos campos de estudio. Con este proyecto se pretende contribuir a la creación y desarrollo de un grupo deinvestigación en el campo de la Física Solar, aprovechando que entre los miembros del GACE se encuentrauno de los investigadores de fama mundial en este campo: el Dr. Vicente Domingo que será asistido por elDr. Enric Marco. Además contaremos con la participación del Dr. Juan Fabregat como Investigador Principaldel Proyecto, con una impecable trayectoria como profesor y director de diversos trabajos de investigación ytesis doctorales en esta Universidad. Los becarios FPI solicitados por GACE realizarán un estudio derelación entre la estructura magnética y la radiación luminosa /energética emitida por la fotosfera. Utilizaránlos datos magnéticos del observatorio espacial SOHO y, alternativamente, de observatorios terrestres comoKitt Peak junto con los datos de irradiancia de SOHO y de varios observatorios terrestres que producenmedidas a distintas longitudes de onda. Adquirirán experiencia en el estudio de la irradiancia solar con lacolaboración del grupo de la Universidad de Barcelona y se familiarizarán con la espectroscopía paramagnetografía en los telescopios del IAC. Con datos del SOHO y de los telescopios terrestres, construiránun modelo fenomenológico que estará limitado por la resolución espacial que se obtiene en estosmomentos, con ello sentarán las bases para realizar un estudio en mayor profundidad con IMaX y los otrosinstrumentos de SUNRISE. El ingeniero solicitado como becario en formación para realizar su proyecto finalde carrera se formará en el GACE en los apartados particulares relativos al estudio de proyectos dedesarrollo de instrumentación científica para misiones espaciales.

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