Contribuciones a la maximización de la vida útil de los telescopios de gran tamaño del proyecto Cherenkov Telescope Array

Resumen

Radiotelescopios, telescopios de infrarrojos, telescopios ópticos y de rayos gamma¿permiten obtener información distinta y complementaria de la radiación emitida por la materia que existe en el universo. La parte de la radiación que se produce a las más altas energías de fotón que se conocen hoy en día genera una cascada de partículas subatómicas al incidir en la atmósfera terrestre. Esta cascada es la que da origen a la luz detectada por los telescopios que se han estudiado en esta tesis: los telescopios de gran tamaño (LST) de los futuros observatorios Cherenkov Telescope Array (CTA). Actualmente solo un telescopio está construido, el LST1, en el Observatorio Roque de Los Muchachos (ORM). La vida útil estimada de los LST es de 30 años. Investigar como prolongar esta vida útil es el principal objetivo de esta tesis. También, se pretende dar una serie de recomendaciones prácticas y proporcionar información relevante, que pueda ayudar a incrementar la disponibilidad de estos telescopios durante su funcionamiento, reduciendo los esfuerzos de mantenimiento y mejorando la fiabilidad de los subsistemas. Las actividades en el ORM dependen de la meteorología. Las especificaciones de los telescopios han sido definidas en base a sus valores extremos. La Palma puede verse afectada por riesgos naturales, antrópicos y tecnológicos. El ORM no tiene un gran riesgo de sufrir eventos catastróficos. El LST está compuesto por 5 subsistemas: mecánico, óptico, cámara, auxiliar y común. Además de la parte física del LST, la gestión del telescopio es fundamental para tener una buena operación del mismo. La contribución a la mejora de la vida útil del LST se ha hecho en esta parte del proyecto. El plan de análisis de riesgos del LST ha sido aplicado a los riesgos que pueden afectar al LST. El plan de calidad es esencial para cumplir con los requerimientos de vida útil. LST1 es un prototipo y algunas especificaciones no estaban listas durante la fase de diseño del telescopio. Problemas detectados en el LST1 serán resueltos en los nuevos LST y su plan de calidad incluirá cada punto crítico. La seguridad es fundamental para el LST1. Algunos procedimientos de seguridad del LST1 han sido hechos y actualizados durante el desarrollo de esta tesis. El procedimiento de logística ayuda con la trazabilidad de los repuestos y materiales en el proyecto. El mantenimiento del LST es fundamental para que el telescopio alcance la longevidad requerida. Está directamente relacionado con el plan de calidad, la logística y la seguridad. Hay mantenimiento preventivo y correctivo, el segundo no es predecible pero el mantenimiento preventivo puede ser controlado. Durante el periodo de esta tesis, la gestión del mantenimiento se ha mejorado Disponer de una cantidad óptima de repuestos ayuda a la reducción de costes. Actualmente no hay métodos para controlar los repuestos en el LST1. Durante esta tesis, se ha hecho un análisis de los métodos de control de materiales. Tener un inventario es imprescindible para realizar un control óptimo de los repuestos. En conclusión, hay riesgos que no se pueden evitar pero se pueden aplicar medidas de mitigación para hacerlos tolerables. Una gestión adecuada es fundamental para llegar al final de la vida útil del telescopio y este mismo razonamiento es igualmente aplicable a cada instalación científica. Durante la elaboración de esta tesis se han presentado cinco publicaciones científicas y tres más están en proceso de publicación. Además se ha participado en 17 workshops y conferencias internacionales, siendo la autora de esta tesis la ponente en trece de ellas. También se han elaborado seis documentos internos del proyecto LST1 en colaboración con otros miembros del proyecto o con autoría única.