Contenidos

Unidad 1: Astronomía esférica

1.1 Trigonometría esférica.

1.2 Sistemas de coordenadas astronómicas: La esfera celeste. Coordenadas geográficas, horizontales, sistema ecuatorial, equinoccio vernal y tiempo sideral. Transformación de coordenadas horizontales en ecuatoriales y vise versa, otros sistemas de coordenadas.

1.3 Tiempo y movimiento diurno. Tiempo solar medio y verdadero. Tiempo sideral y tiempo medio. Movimiento diurno. Movimiento aparente.

1.4 Cambios en las coordenadas de una estrella. Movimiento propio. Precesión. Nutación. Aberración: diurna, anual. Paralaje: diurno y anual. Refracción.

1.5 Movimiento propio de las estrellas. Distancias y movimientos estelares. Reducción de posiciones: media a posición aparente.

1.6 Calendario y zonas de tiempo. Duración del año.

1.7 Variabilidad de los sistemas de tiempo.

1.8 Determinación de la posición en el mar.

Unidad 2: Teoría de errores: Técnicas de Astronomía Observacional.

2.1 Teoría de errores. Observaciones directas e indirectas.

2.2 Interpolación numérica.

2.3 Astrometría fotográfica

2.4 Determinación de la posición y brillo de planetas y de coordenadas planetográficas.

2.5 Reducción de ocultaciones estelares

2.6 Reducción de datos (Roth, Smith, stat. astron.)

2.7 Estadística muestral. Técnicas de observación básicas.

Unidad 3: Telescopios ópticos

3.1 Introducción. Evolución histórica. Observatorios Astronómicos. Observatorios Virtuales (Sky View).

3.2 Cálculos ópticos. Óptica del telescopio. Relaciones ópticas fundamentales. Díseño óptico de un telescopio. Ray tracing. Diseños avanzados: Telescopio espacial. (Boletín Tacubaya, RMAA)

3.3 Errores en las imágenes. Viñeteo y aberraciones en el plano focal. Fórmula de Seidel. Aberraciones primarias. Aberraciones cromáticas.

3.4 Métodos de ensayo óptico. Superficies ópticas. El test de Hartmann. Ensayo interferométrico.

3.5 Sistemas de telescopios. Reractores. El reflector Newtoniano. Telescopio Cassegrain. El sistema Ritchey-Chrétien. La cámara Schmidt. El sistema Schmidt-Cassegrain. El sistema Maksutov. Instrumentos para observación solar. Círculo meridiano

3.6 Funcionamiento del telescopio. Resolución. Magnificación y campo. Brillo y magnitud límite.

3.7 Telescopios de nueva tecnología. Espejos ligros de gran tamaño. Materiales y manufactura. Pruebas ópticas durante el pulido.

3.8 Accesorios y aparatos auxiliares (Danjon). Lentes Barlow. Objetivos y oculares (Danjon). Guía. Micrómetro. Fotómetro. Espectrógrafo y espectrómetro. El reloj.

3.9 Observaciones visuales (Danjon, Smith, Smart). El ojo. Binoculares.

3.10 Placas fotográficas y detectores fotográficos. Astrofotografía y sus limitaciones. Fotomultiplicadores. CCDs.

Unidad 4: Montajes de telescopios (N)

4.1 Introducción

4.2 Tipos básicos de montajes de telescopios. Montaje alta-azimutal u horizontal. Montaje paraláctico o ecuatorial.

4.3 Criterios de diseño. Contexto mecánico.

4.4 Criterios mecánicos de diseño de montajes: estáticos, dinámicos y cinemáticos. Rigidez. Elasticidad.

4.5 Ejes y cojinetes. Rigidez de cojinetes. Tensiónes sobre el eje de declinación. Fricción sobre los cojinetes. Cojinetes antifricción. Rigidez de los cojinetes atifricción. Rigidez y distancia entre cojinetes.

4.6 Estabilidad de las bases. Elementos de juntura. Medida de rigidez.

4.7 Vibraciones. Montaje com cadena de oscilación.

4.8 Aspectos cinemáticos del montaje del telescopio. Errores instrumentales. La exactitud de lamanufactura de las partes mecánicas.

4.9 Guías en ascención recta y declinación. Motores. Circuitos de control. Control electrónico de motores sincrónicos y motores paso a paso. Circuitos para la operación micro-pasos. Control electrónico para la operación DC.

4.10. Sistema de guia fotoeléctrica. Guía directa y fuera del eje. Procesamiento de señales y control electrónico. Guiadores excéntricos. Tipos de guiador y su funcionamiento. Adquisidores de campo. Autoguiado. Tipo d sensores de frene de onda (óptica activa II).

4.11 Alineamiento al polo celeste. Elementos de ajuste. Ajuste del sistema de eje por el método de Scheiner.

4.12 Suspención activa (óptica activa I). Monturas y diseño mecánico. Movimiento del telescopio. Sistema de control (consola).

4.13 La puesta de los círculos y su ajuste. Ajuste de los círculos. Visualización del posicionamiento digital.

4.14 Equipo eléctrico. Fuentes de potencia. Baterias. Iluminación.

4.15 Óptica activa y óptica adaptativa. Aberaciones del frente de onda y límite impueto por la difracción. Modelo de turbulencia atmosférica. Aproximación a la recosntrucción del frente de onda. Espejos deformables. Actuadores piezo-resistivos. Limitaciones de los sistemas adaptativos. Perspectivas de la observación terrestre.

Unidad 5: Astrofotografía

5.1 Cámaras y lentes. Cámaras reflex. Reflectoras. Refractoras. Video-cámaras.

5.2 Focos. Guías. Alineamiento polar.

5.3 Cámaras estacionarias.

5.4 Cámaras de seguimiento. Fotografía astronómica (Smart, Roth, Norton)

5.5 Astrofotografía de largo foco.

5.6 Films. Placa fotográfica. Sensitividad. Filtros. Resolución.

5.7 Técnicas de cuarto oscuro. Procesamiento del color.

5.8 Magnitud límite fotográfica. Tiempo de exposición.

Unidad 6: Detectores

6.1 Materia y radiación. Respuesta espectral.

6.2 Imágenes astronómicas: fotografía; Tomar fotografías.

6.3 Detectores cuánticos (CCDs). Características. Eficiencia, linealidad, ruido e intervalo dinámico. Detección de imágenes electrónicas en el visible e infrarrojo. Imagen y datos fotométricos y espectroscópicos (Smith, Norton).

6.4 CCD y detectores fotónicos: Corrección de las imperfecciones del detector (campo plano, corriente oscura, dterminación de constantes "bias")

6.5 Sistemas de TV.

6.6 Software de procesamiento de imágenes (IDL, MATLAB).

6.7 Necesidad de procesamiento. Paquetes de reducción de datos (IRAF, MIDAS).

Unidad 7: Espectroscopía óptica e infrarroja

7.1 Espectroscopía óptica (N). Espectrógrafos astronómicos, espectrógrafos de rejilla. Multi-rendija vs. Fibras ópticas. Potencia de resolución. Dispersión. Velocidad.

7.2 Teoría espectral. Espectro de línea. Leyes de radiación. excitación y ionización.

7.3 Análisis espectral. Clasificación espectral. Velocidad radial. Color de temperatura. Ancho de línea.

7.4 Rendija Cassegrain y otros espectrógrafos. Instrumentos espectroscópicos.

7.5 Espectrofotometría, determinación de velocidades radiales. Espectrógrafos Echelle. Interferometría Fabry-Perot y M.F. Polarimetría.

7.6 Técnicas de observación y reducción de observaciones.

7.7 Análisis de espectros estelares: análisis grueso y fino.

7.8 Procesamiento de imágenes y espectros astronómicas.

7.9 Transformadas de Fourier, teorema de convolución. Teorema de muestreo de Nyquist.

7.10 Datos Discretos y transformaciones discretas.

7.11 Instrumental profile. Filtración. Aliasing.

7.12 Deconvoluciones.

Unidad 8: Fotometría óptica e infrarroja

8.1 Historia de la fotometría estelar. (N). Unidades de brillo.

8.2 El fotómetro. Fotómetro bidimensional. Receptores. Tubos fotomultiplicadores (PMTs). Ruido. Electrónica y adquisición de datos. Dead time.

8.3 Límites y magnitud de medidas fotométricas. Sistemas fotométriocs de banda ancha y banda delgada. Sistemas de color astronómicos. Limitaciones atmosféricas a la precisión y exactitud. Sistemas fotométricos.

8.4 Procedimientos de observación. Técnicas de observación. Fotometría visual, fotográfica y electrónica. Fotometría fotoeléctrica. Fotometría y ocultaciones.

8.5 Técnicas de reducción de observaciones. Reducción de medidas fotométricas. Reducción de observaciones fotográficas. Reducción de imágines digitales. Reducción del tiempo. Extinción atmosférica. Conversión al sistema estándar.

8.6 Procedimiento de Reducción. Calibración de índices fotométricos. Minimización por mínimos cuadrados. Paquete de reducción IRAF.

8.7 Fotometría fotoeléctrica y polarimetría. Fotometría B V.

8.8 Fotometría CCD (Charge-Coupled Device). Construcción de fotómetros.