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Convocatoria de ayudas de Proyectos de Investigación Científica y Desarrollo Tecnológico (2003)

MEMORIA CIENTÍFICO-TÉCNICA DEL PROYECTO

Diseño avanzado y fabricación del Imaging Magnetograph eXperiment

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1. RESUMEN DE LA PROPUESTA (Debe rellenarse también en inglés) INVESTIGADOR PRINCIPAL: Valentín Martínez Pillet

TITULO DEL PROYECTO: Diseño avanzado y fabricación del Imaging Magnetograph eXperiment RESUMEN (debe ser breve y preciso, exponiendo sólo los aspectos más relevantes y los objetivos propuestos):

El Imaging Magnetograph eXperiment, IMaX, es un instrumento del proyecto SUNRISE, globo estratosférico que volará desde la Antártida dentro del programa NASA Long Duration Balloon. SUNRISE está liderado por el Max Plank Institut für Aeronomie (MPAe, Lindau, Alemania) y cuenta con la participación de centros de investigación alemanes, estadounidenses y de centros españoles a través del consorcio IMaX. En este consorcio participan el IAC (Tenerife, Coordinador), IAA (Granada), INTA (Madrid) y GACE-Univ. de Valencia (Valencia). Las fases de diseño conceptual y preliminar de IMaX se realizarán durante el año 2003. Este proyecto contiene la fase de diseño critico de IMaX así como su fabricación, verificación y envío a MPAe (Lindau) para su integración en la plataforma instrumental de SUNRISE con vistas al vuelo de prueba desde la National Scientific Balloon Facility en Palestine (Texas, EEUU). Una vez superado con éxito este vuelo, NASA aprobará el vuelo científico de dos semanas desde la Antártida. IMaX proporcionará magnetogramas vectoriales de la superficie solar con una resolución espacial de 70 Km. Estas escalas espaciales son de una importancia clave en la física del magnetismo solar pues son comparables con magnitudes como el camino libre medio de los fotones o la altura escala de presiones. Nunca antes se habrán obtenido magnetogramas con esta resolución espacial y por periodos de varios días con una calidad de imagen constante. Este tipo de datos son de fundamental importancia para entender los procesos de emergencia y desaparición de los campos magnéticos superficiales, cómo estos acoplan la superficie fotosférica con la corona solar a millones de grados y que procesos MHD pueden estar relacionados con estas enormes temperaturas. Las condiciones del medio ambiente espacial están dominadas por las expulsiones de masa coronal caracterizadas en los últimos años por el satélite SOHO. El precursor fotosférico de estas expulsiones consiste en pequeños procesos de cancelación magnética que necesitan la resolución y sensibilidad que alcanzará IMaX para su estudio. IMaX utilizará para la modulación de las señales de polarización la tecnología de retardadores ópticos basados en cristal líquido (ROCLIs) que el IAC está desarrollando con la empresa TECDIS Display Ibérica de Valladolid. Esta tecnología ofrece ventajas claras, como bajo peso y consumo, sobre otras existentes para este fin y es por tanto una tecnología de referencia para ser usada en plataformas aeroespaciales. La experiencia que adquirirá nuestro consorcio en el desarrollo de magnetógrafos espaciales basados en ROCLIs nos permitirá estar en una situación privilegiada para liderar instrumentación futura de similares características como es el caso del Visible-Light Imaging Magnetograph (VIM) del satélite Solar Orbiter de la ESA.

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PROJECT TITLE: Advanced Design and assembling of the Imaging Magnetograph eXperiment SUMMARY:

The Imaging Magnetograph eXperiment, IMaX, is part of the SUNRISE payload, a stratospheric balloon to be flown from Antarctica within the NASA Long Duration Balloon program. SUNRISE is leaded by the Max Plank für Aeronomie in Lindau (Germany) and includes the participation of research institutions from Germany, USA and Spain through the IMaX consortium. This consortium is formed by IAC (Tenerife, Coordinator), IAA (Granada), INTA (Madrid) and GACE (Valencia). The conceptual and preliminary design of IMaX will be done in 2003. In this project, we include the critical design phase, assembling, verification process, and integration of IMaX in the instrument platform (Lindau, 2006) of SUNRISE in preparation for the test flight in Palestine (Texas, USA). Once the test flight has been carried out successfully, will NASA provide the opportunity for the two weeks fly over Antarctica. IMaX will provide vector magnetograms of the solar surface with a spatial resolution of 70 Km. These spatial scales are of key importance in the physics of solar magnetism as they are comparable with relevant lengths as the photon mean free path or the pressure scale height. Never before magnetograms of this resolution would have been obtained for such a long period of time and with constant image quality. This data is relevant for our understanding of how magnetic fields emerge and disappear in the solar surface, how they couple the photospheric base with the million degrees solar corona and which are the MHD processes that are responsible of the generation of these immense temperatures. The space weather conditions prevailing in the solar system are dominated by the coronal mass ejections characterized in recent years by the SOHO satellite. The photospheric precursor of these ejections are small scale cancellation processes that need the resolution and sensitivity of IMaX for their study. IMaX will use for the polarization modulation the technology based on liquid crystal variable retarders (LCVRs) that IAC is developing together with TECDIS Display Ibérica in Valladolid. This technology offers clear advantages over those already existing as low mass and power consumption and as such it is an excellent candidate for its use in aerospace platforms. The experience that our consortium will gather in the development of LCVR based magnetographs will put our group in the forefront of those able to lead future developments as the Visible-Light Imaging Magnetograph, VIM, on board ESA´ Solar Orbiter mission.

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2. INTRODUCCIÓN (máximo cinco páginas)

• Deben tratarse aquí: la finalidad del proyecto; los antecedentes y estado actual de los conocimientos científico-técnicos,

incluyendo la bibliografía más relevante; los grupos nacionales o internacionales que trabajan en la misma materia específica del proyecto, o en materias afines.

El Imaging Magnetograph eXperiment IMaX volará en la Antártida como parte de la carga útil del globo estratosférico SUNRISE liderado por la Max Plank für Aeronomie (MPAe, Lindau, Alemania). SUNRISE está incluido en el programa Long Duration Balloon (LDB) de la NASA y cuenta con la participación de diversos centros de investigación internacionales. Por parte alemana tenemos:

• MPAe: institución que lidera el proyecto bajo la dirección del Prof. Sami Solanki. MPAe aportará el telescopio de un metro de abertura que se encuentra actualmente en fase B de diseño por la compañía Kayser-Threde. Además es la institución responsable del espectropolarímetro de SUNRISE, SUPOS y del instrumento de imagen UV, SUFI. La instrumentación de SUNRISE la componen SUPOS, SUFI e IMaX.

• Kiepenheuer Institut für Sonnenphysik (Friburgo): KIS es la institución responsable del sensor de frente de onda de SUNRISE que incluye el espejo activo de doble rango.

Por parte estadounidense, la participación en SUNRISE incluye a las siguientes instituciones: • HAO-NCAR (Boulder, Colorado): El High Altitude Observatory del National Center for Atmospheric Research es la

institución IP de la propuesta LDB de NASA. Su participación se concreta en la construcción de la barquilla junto con la Atmospheric Technology División (ATD) también de NCAR. (En la figura 3 podemos ver el concepto actual de la barquilla y telescopio SUNRISE). HAO también participa en los detectores de SUPOS.

• Lockheed Martin Solar and Astrophysical Laboratory (Palo Alto, California): LMSAL contribuye al proyecto SUNRISE proporcionando el espejo primario de 1 m de diámetro realizado en Carbonuro de Silicio infiltrado con Carbono (conocido como C/SiC) y también en parte del sistema de apuntado. La prueba de la tecnología C/SiC en SUNRISE es un hito importante con vistas al uso de este tipo de espejos en satélites espaciales.

Además de estos institutos existe una amplia lista de investigadores asociados que aseguran un contacto amplio y directo entre el proyecto SUNRISE y la comunidad internacional (ver http://star.mpae.gwdg.de/Sunrise). En esta lista de investigadores asociados se encuentra la Dra. Kallenrode de la Univ. Osnabruk y que contribuye con un detector de partículas energéticas. Este instrumento es una contribución menor a la carga útil de SUNRISE pero le permite ampliar los horizontes de investigación al poder estudiar la relación entre la emisión UV solar con la presencia de partículas energéticas, afianzando de esta manera la componente de medio ambiente espacial (space weather) del proyecto SUNRISE.

Por parte española, la contribución se centra en el magnetógrafo IMaX siendo éste un instrumento de características similares a SUPOS en cuanto a complejidad y uso de recursos. IMaX y SUPOS están, en este sentido muy por encima del tercer instrumento SUFI. La participación española consta de las siguientes instituciones:

• IAC (Tenerife): Institución coordinadora del proyecto IMaX. El investigador principal del IAC, V. Martínez Pillet, es co-I del proyecto SUNRISE en la DLR y en NASA-LDB. La gestión global del proyecto se realizará desde el IAC. El IAC está encargado del software de alto nivel , comunicaciones y de especificar el control de los ROCLIs y los Fabry-Perots.

• IAA (Granada): Responsable de toda la electrónica de IMaX, elementos detectores (CCDs) y el software de adquisición, control y almacenamiento.

• INTA (Madrid): Responsable del diseño preliminar y detallado de la óptica de IMaX, optomecánica y elementos de control térmico. La integración y verificación de IMaX se realizará en INTA.

• GACE: Responsable de los elementos estructurales de IMaX (compartimentos estructurales de vacío y presurizados) y del análisis de elementos finitos necesario.

2.1. Motivación científica del proyecto La motivación central del proyecto SUNRISE es entender los orígenes del magnetismo solar con una resolución espacial que permita resolver escalas fundamentales de la superficie solar. Estas escalas están determinadas por la longitud media entre dos absorciones consecutivas de los fotones (camino libre medio de los fotones) y las longitudes propias de la

IMaX supone una oportunidad excelente para la consolidación de un grupo de instrumentación espacial en España en colaboración directa con líderes mundiales en este campo y con una perspectiva a largo plazo que incluye la misión Solar Orbiter de la ESA.

Objetivo estratégico

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estratificación atmosférica en las capas visibles del Sol. Ambas escalas cerca de la superficie solar tienen un valor similar de unos 100 Km. Las escalas disipativas por debajo de estas longitudes juegan un papel fundamental a la hora de dictar los números de Reynolds dinámico y magnético del Sol (ambos enormes en circunstancias astrofísicas) y aseguran la existencia de un espectro continuo de escalas en las que se organiza la materia y el campo magnético solar. Las preguntas fundamentales que el experimento SUNRISE intentará ayudar a responder son: • ¿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 (contenido en ozono) de las tormentas solares?

La Figura 1 muestra las primeras imágenes obtenidas desde tierra con un telescopio solar de 1m de diámetro en luz blanca (Scharmer et al., 2002). Estos resultados recientes ponen en evidencia la importancia de resolver con métodos espectroscópicos estas escalas espaciales para entender la física detrás de estas estructuras recientemente resueltas. El IAC ha mostrado estar en la vanguardia de los análisis cuantitativos de datos espectrales que tienen una resolución espacial menor pero una información de la física subyacente mayor (Westendorp Plaza et al., 1997). Espectropolarimetría (como IMaX realizará) con estas resoluciones es difícilmente realizable desde tierra. Debemos destacar que las imágenes arriba mostradas se han obtenido con métodos de selección (se toman muchas imágenes en un segundo y se selecciona la mejor) y óptica adaptativa. Los tiempos de exposición típicos necesarios para espectropolarimetría son de varios segundos de integración (sin poder seleccionar sólo los mejores momentos) y por tanto se sufre una degradación considerable incluso con la óptica adaptativa más competitiva. Imágenes de campo magnético con la resolución de la figura 1 y por los periodos de tiempo naturales de evolución de las estructuras (minutos) son sólo posibles fuera de la atmósfera terrestre. La alta resolución espacial permitirá avances sin parangón en nuestra comprensión del magnetismo solar y sus efectos sobre el medio ambiente espacial. Por ejemplo, las expulsiones de masa coronal, conocidas desde hace 20 años, han sido identificadas sólo recientemente como las responsables principales de las tormentas geomagnéticas que sufrimos en la Tierra. Si bien estas expulsiones de masa coronal son procesos a gran escala en la atmósfera solar (ver figura 2, izquierda), los precursores superficiales de estas erupciones son procesos de cancelación de flujo magnético a muy pequeña escala que necesitan de altísima resolución espacial para ser estudiados. Por cancelación magnética entendemos la observación

SUNRISE, al contar con un telescopio de 1 m de diámetro, es el primer experimento diseñado para resolver estas escalas espaciales de forma cuantitativa al incluir espectroscopía por imagen (IMaX), de red (SUPOS), y la referencia de imagen directa (SUFI).

Figura 1: Imágenes obtenidas en el telescopio NSST del ORM (La Palma)con resolución de un metro de diámetro. Las marcas representandistancias de 1000 Km. Nótese la enorme estructura visible en escalas de100 Km, tanto los “canales” (b y c) , “pelos” (a y b), “enroscamiento” (d) y,no menos importante, los filamentos penumbrales atravesados por núcleososcuros.(d)

IMaX es el único instrumento en construcción en estos momentos que puede darnos mapas de campo magnético con el mismo nivel de detalle que vemos en la figura 1 y permitir seguir la evolución de estas estructuras con una calidad de imagen continuada.

Objetivo científico

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de dos regiones de polaridad magnética opuesta que se aproximan, entran en contacto y desaparecen simultáneamente (ver última imagen de la figura 2, derecha). La física detrás de estos procesos, reconexión magnética o emergencia de flujo en forma de lazos en “U” (Martínez Pillet, 2002), está por resolver y requiere de alta resolución espacial y alta sensibilidad magnética. Estos procesos de cancelación ocurren en la práctica totalidad de la atmprocesos de liberación de energía en las capas externas del Sol. En esmecanismo responsable. Entender la física detrás de estas liberacionsatisfactoria sobre el calentamiento cromosférico y coronal con importa Las motivaciones científicas del proyecto SUNRISE en general y del inde IMaX http://www.iac.es/proyect/IMaX/. En ella se podrán encontSUNRISE alemana (proposal.pdf), la propuesta NASA-LDB norteRequirements Document del proyecto (Science_Requirements_0.dopublicaciones relevantes.

2.2. Estado del proyecto SUNRISE El proyecto SUNRISE ha alcanzado los siguientes hitos durante el año

• Asignación del contrato de fase B del telescopio a la empresa• Presentación del nuevo concepto de la barquilla por parte de • Encuentro de ingeniería (http://www.hao.ucar.edu/sunrise/)

interfases entre barquilla, telescopio y carga útil. Definición imágenes (ISLiD, ver más adelante). Establecimiento de la mIMaX). Este encuentro contó con la participación de 8 miembr

• Trabajos de recubrimiento con C/SiC del espejo primario con

De todos los hitos anteriores el que ha tenido un impacto más clarSUNRISE del sistema de distribución de luz entre toda la carga útil, quopto-mecánica define el punto de partida para nuestro magnetógrafoelaborar un concepto más sólido de la configuración óptica y mecánicaver cómo desde el foco principal F2 llega la luz a IMaX después de atrcrean una pupila adecuada para el espejo activo (tip-tilt). La luz,semireflejantes con los recubrimientos adecuados y un espejo plano qu

La resolución espacial que alcanzará IMaX, la sensibilidad magnútil de SUNRISE, muy especialmente los instrumentos UV, permcomprensión de los procesos de cancelación magnética en la su

Objetivo ci

Figura 2 Izquierda: Ejemplo de expulsión de masa coronal observada en SOHO/LASCO situada sobre las 4 horas 30 minutos referidas al círculo solar (en blanco). Derecha: proceso de cancelación de un bipolo magnético (SOHO/MDI) con repercusiones en la región de transición (SOHO/SUMER, TRACE) en forma de liberación de energía y calentamiento atmosférico.

ósfera solar y, frecuentemente, están asociados con tos casos se favorece la reconexión magnética como es de energía permitirá acércanos a una explicación ntes implicaciones en Astrofísica en general.

strumento IMaX en particular pueden verse en la web rar los documentos relacionados con la propuesta americana (SUNRISE_USproposal.pdf), el Science c), la propuesta IMaX PNE-2002 así como otras

2002: Kayser-Threde (véase concepto en Fig. 3). NCAR (véase Fig. 3). en HAO/NCAR para discutir la totalidad de las del sistema de distribución de luz y estabilización de

atriz de subsistemas de todo SUNRISE (incluyendo os de todas los instituciones del consorcio. vistas a su pulido (Astrium bajo contrato NASA).

o e y, deave ae i

ética con la que contará, así como el resto de la carga itirán realizar avances significativos en nuestra perficie del Sol.

entífico

Figura 3 Izquierda: Concepto del telescopio SUNRISE presentado en el encuentro de Boulder por la empresa Kayser-Threde. Derecha: Concepto de barcaza presentado por NCAR en el mismo encuentro. Nótense los flotadores naranjas de la barcaza así como la posición horizontal de los paneles solares.

en IMaX es la definición por parte del consorcio incluye el sensor de frente de onda. Esta interfase como explicaremos a continuación, ha permitido IMaX. El ISLiD se muestra en la figura 4 y permite sar un sistema de espejo colimador y cámara que

ntes de entrar en IMaX, pasa por dos espejos ntroduce el haz en nuestro magnetógrafo.

El IStodoespeEstesimp FinaSUNen to

DuraDesamiemdentde IM IMaXlíneaefeccomprodUtilizlíneaTECimagimagutilizarcosupeserá

Ep

Tip-Tilt

ISLiD

Figura 4 Esquema óptico de la plataforma instrumental de SUNRISE que define el sistema de distribución de luz entre IMaX, POLIS (ahora dividido en como SUPOS y SUFI) así como el sensor de frente de oda (WFS). El sistema deestabilización de imágenes aparece señalado con una flecha azul. El camino de la luz desde el foco F2 de SUNRISE (y que viene desde M4) aparece marcado con una línea gruesa en amarillo.

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LiD supone una descripción muy concreta del modo en el que llegará la luz a IMaX. Este concepto ha sido propuesto a el consorcio SUNRISE y su definición ha quedado cerrada. Incluye dos espejos con potencia (colimador, cámara), un jo ágil, un espejo plano fijo y dos dicroicos que seleccionan las bandas espectrales para cada uno de los instrumentos. número de superficies ópticas hace conveniente que el diseño óptico que estamos considerando para IMaX sea lo más le posible incluyendo solo un sistema de colimación y cámara.

lmente queremos mencionar que se creó durante el 2002 el documento de requerimientos científicos (SRD) de RISE que considera las estrategias conjuntas de observación de los instrumentos IMaX, SUFI y SUPOS. IMaX aparece dos y cada uno de los objetivos científicos globales del proyecto SUNRISE.

2.3. Estado del proyecto IMaX nte el año de 2002 se ha realizado un estudio de viabilidad (fase A) de IMaX por parte del IAC (dentro del proyecto rrollo de ROCLIS, CDTI-PROFIT/PNE-007/2001-I-A) pero contando ya con la colaboración activa del resto de bros del consorcio, IAA, INTA y GACE. Durante el año 2003 se realizará la fase de definición preliminar de IMaX

ro del proyecto coordinado ESP2002-04256-C04-01/02/03/04. A continuación describimos las características principales aX (véase Jochum et al., 2002). Los hitos logrados durante la fase de viabilidad se presentan en la sección 6.

es un magnetógrafo vectorial que, por tanto, medirá los cuatro parámetros de Stokes de la radiación dentro de una espectral sensible al efecto Zeeman. La línea espectral que utilizará es de FeI 5250.653 Å con un factor de Landé

tivo de 1.5. Para la selección de la longitud de onda (con una resolución espectral de 50 mÅ) se utilizará un sistema puesto por un filtro interferencial de 3 Å de anchura total a media altura y dos Fabry-Perots (FPs) en serie que ucen la selección final de los fotones dentro de la línea espectral. Los dos FPs se sintonizarán simultáneamente. aremos cuatro posiciones del filtro dentro de la línea y una en el continuo adyacente (ver figura 5, 0.5 Å al azul de la propuesta). El análisis de polarización se realizará con moduladores ROCLIs fruto de la colaboración entre la empresa DIS Display Ibérica y el IAC en el marco del proyecto PROFIT citado más arriba. Los ROCLIs irán situados cerca de la en del foco F4 en la figura 3. Para el análisis de polarización lineal se utilizará un divisor de haz cercano al plano en del detector para realizar imágenes en polarizaciones ortogonales de forma simultáneamente. Por tanto IMaX ará dos detectores de tipo CCD. Estos serán de 1280 x 1024 píxeles cada uno, con un muestreo de 0.06 segundos de por píxel. El campo de visión del instrumento será por tanto de 61 segundos de arco, similar al que tendrá SUPOS y rior al del instrumento SUFI de imagen en el UV. Nuestras CCDs se leerán al ritmo de 10 imágenes por segundo y n acumuladas en tiempo real hasta alcanzar la señal -ruido requerida para los datos de nuestro experimento (103).

l proyecto SUNRISE está evolucionando a buen ritmo, actualmente terminando fase B, y cuenta con IMaX como una arte integral de la misión científica.

La definición del sistema de distribución de luz ISLiD durante la reunión de interfases en HAO/NCAR ha permitido trabajar en un concepto de IMaX más robusto y simplificado. La necesidad de simplificar el concepto óptico ha venido impuesta por el número extra de superficies ópticas como ya se había mencionado. De esta forma se asegura una simplificación en las estrategias de alineamiento óptico del instrumento y un mejor uso del presupuesto de calidad de imagen total y del número de fotones disponibles (ver sección 6). En la actualidad sólo contamos con una pareja de sistemas colimador-cámara formando una pupila entre ambos sistemas. Esto constituye la diferencia fundamental del concepto actual de IMaX con respecto a la propuesta que se barajaba al principio de la fase de viabilidad. La implicación más clara que tiene este concepto óptico es que sólo en la zona donde el haz está colimado se tienen unos ángulos de incidencia lo suficientemente pequeños como para colocar los FPs (los etalones requieren incidencias casi normales para trabajar en condiciones nominales). Por tanto, este será el lugar donde irán colocados los FPs en el concepto mostrado en la Fig. 5.

Figura 5 Izda: Arriba; perfil espectral total (en rojo) del sistema de filtro interferencial (línea continua-punteada)+2 FPs en serie (líneas continua para uno y punteada para el otro) en escala logarítmica. Abajo: el mismo perfil en escala linealsuperpuesto con los perfiles de Stokes I y V (ambos en negro) de la línea espectral que usará IMaX. Dcha: Esquema óptico de IMaX en donde podemos ver la parte del ISLiD en amarillo en la Fig. 4, el sistema colimador-cámara junto con el separador de haz que producirá dos haces dirigidos a las CCDs.

120.00 MM

FPs

ROCLIs

CCDs

El consorcio IMaX ha producido durante 2002 una definición conceptual del instrumento viable desde el punto de vista técnico y de fabricación.

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2.4. Perspectivas futuras de IMaX: El instrumento VIM del Solar Orbiter

El instrumento Visible-light Imaging Magnetograph, VIM, de la misión de la ESA Solar Orbiter (lanzamiento 2010-2012) es un instrumento muy similar a IMaX desde el punto de vista conceptual. Usará moduladores de polarización que en estos momentos están en estudio en el Payload Working Group de la ESA (en el que participa el IP de IMaX) siendo la tecnología ROCLI la favorita para este papel. Para el análisis espectral utilizará Fabry-Perots en donde la experiencia del equipo IMaX será muy importante. En estos momentos no se está realizando ningún instrumento en Europa que sea similar a VIM sino el nuestro (por el contrario, en Estados Unidos existen tres instrumentos similares para Solar-B, SDO y Solar Probe).

2.5. Referencias Jochum, L. et al. (IMaX team), `IMaX: A magnetograph for SUNRISE´, 2003, SPIE 4853, en prensa Martínez Pillet, V., `Small Scale Magnetic Structure in the Photosphere. Relevance for Space Weather´, 2002, Advances in Space Research,, en prensa Scharmer, G., Gudiksen, B., Kiselman, D., Löfdahl, M., Rouppe, L., `Dark Cores in Sunspot Penumbral Filaments´, 2002, Nature, 420, 151-153 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´, 1997, Nature, 389, 47-49

IMaX permitirá que nuestro grupo sea la referencia europea para el desarrollo de magnetógrafos embarcados en misiones aeroespaciales.

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3. OBJETIVOS DEL PROYECTO (máximo dos páginas)

� 3.1 Describir brevemente las razones por las cuales se considera pertinente plantear esta investigación y, en su caso,

la hipótesis de partida en la que se sustentan los objetivos del proyecto (máximo 20 líneas) Para entender el campo magnético solar, su física, su ciclo de 11 años y los efectos sobre el medio interplanetario en el que órbita la Tierra, necesitamos instrumentos con la resolución espacial adecuada sobre la superficie solar. La evolución a gran escala del campo magnético solar depende de un sinfín de procesos MHD a pequeñas escalas espaciales. Ciframos estas escalas en valores cercanos a 100 km, lo que a una distancia de 1 UA se traduce en un telescopio de 1 m de diámetro. El proyecto SUNRISE tiene un telescopio con esta abertura. Su misión es resolver escalas de 35 km en la región UV (correspondiente a la cromosfera solar) y unos 70 Km en el visible (fotosfera solar). Esta resolución espacial debe además ser mantenida durante los periodos típicos de evolución del campo magnético solar, de minutos a varios días. Por tanto, un vuelo antártico de 15 días de observación continuada de la superficie solar, con calidad similar a la de una misión espacial, representa una oportunidad excelente a una fracción del coste que supondría una misión con este propósito exclusivo. El instrumento embarcado en SUNRISE que permitirá seguir con más detalle la evolución temporal de los campos magnéticos en la superficie solar es el magnetógrafo IMaX. Esta investigación, permitirá la consolidación de un grupo español con una experiencia completa (y única en Europa) en el desarrollo de magnetógrafos para misiones espaciales. Permitirá probar la tecnología ROCLI desarrollada conjuntamente por el IAC y TECDIS Display Ibérica que, por su bajo peso y consumo, es idónea para este tipo de misiones. El consorcio IMaX proporciona una oportunidad inmejorable para que las instituciones integradas en él colaboren con líderes mundiales en tecnología espacial (y que han participado en las misiones SOHO, TRACE, Yohkoh y en la actualidad lo hacen en Solar-B, STEREO y SDO). La misión Solar Orbiter de la ESA incluye un instrumento (el Visible-light Imaging Magnetograph, VIM) muy similar a IMaX. Este desarrollo nos situará en inmejorable posición para liderar VIM. Tanto en IMaX como en el VIM pretendemos utilizar la tecnología ROCLI. � 3.2. Indicar los antecedentes y resultados previos, del equipo solicitante o de otros, que avalan la validez de la

hipótesis de partida El IAC ha sido el primer instituto en desarrollar instrumentación terrestre para medir el vector campo magnético solar usando la tecnología de cristales líquidos (instrumentos TIP y LPSP). El reconocimiento internacional de la labor realizada en este campo, así como en el puramente científico, originó la invitación a esta institución para la realización del magnetógrafo de SUNRISE. En España, los grupos IAA, INTA y GACE, han liderado importantes contribuciones instrumentales en la carga útil de misiones recientemente lanzadas o a punto de ser lanzadas como INTEGRAL y Rosetta. Nuestro consorcio aúna la experiencia de todas estas instituciones para aprovechar la oportunidad de definir diseñar y producir un instrumento embarcado íntegramente en España. Durante el año 2002 los proyectos SUNRISE en general, e IMaX en particular, han avanzado hacia definiciones más sólidas. SUNRISE ha presentado conceptos avanzados de la barquilla, incluyendo la estrategia de apuntado, telescopio (en fase B en la industria alemana) y sistema de distribución de luz y estabilización de imagen (concepto ISLiD). Este último con un especial impacto sobre IMaX. La estabilidad de imagen que el apuntado de la barquilla+ISLiD proporcionará ha quedado fijada en 0.01 segundos de arco, lo que permitirá alcanzar la resolución esperada a toda la carga úitl del globo. Para asegurar esto en el caso de IMaX, hemos adaptado el concepto del instrumento a la propuesta ISLiD, consiguiendo un diseño óptico que asegura una razón de Strehl de 0.8, incluyendo las imperfecciones de pulido de los diferentes elementos. Las técnicas de diversidad de fase que estamos desarrollando para IMaX (y consideradas en el diseño óptico) aseguran alcanzar el límite de difracción de un telescopio de este tamaño. Durante el estudio de viabilidad realizado este año hemos encontrado soluciones técnicas y comerciales a todos los puntos críticos del instrumento (Fabry-Perots, concepto óptico y detectores). El consorcio está terminando la fase de viabilidad del diseño de IMaX cuya presentación formal se realizará en un encuentro que tendrá lugar en el IAC durante principios de 2003. A partir de ese momento comenzará la fase B de definición preliminar que se realizará en el 2003. Los objetivos alcanzados durante esta fase A del proyecto se presentan en la sección 6.

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� 3.3. Enumerar brevemente y describir 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 al Programa Nacional de Promoción General del Conocimiento) deben adecuarse a las líneas temáticas prioritarias del Programa Nacional 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 en los criterios de evaluación de las solicitudes (ver apartado 11º.1 de la Convocatoria)

1. Presentar la definición preliminar de IMaX a un grupo de expertos internacionales para su evaluación (PDR, principios 2004). 2. Realizar la definición detallada del instrumento y su fase de fabricación (2004, mediados de 2005). 3. Integrar y verificar el instrumento IMaX en INTA (resto 2005). Durante estas tres fases se verificará la adecuación de la tecnología ROCLI para este tipo de aplicaciones. 4. Integrar el instrumento en la plataforma instrumental de SUNRISE (Lindau) y realizar el vuelo de prueba, EE.UU (2006). 5. Haber demostrado la capacidad de diseñar y construir el VIM (Solar Orbiter) con la tecnología que se propone para IMaX.

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� 3.4. En el caso de Proyectos Coordinados (máximo dos páginas):

- el coordinador deberá indicar: - los objetivos globales del proyecto coordinado, la necesidad de dicha coordinación y el valor añadido

que se espera alcanzar con la misma - los objetivos específicos de cada subproyecto - la interacción entre los distintos objetivos, actividades y subproyectos - los mecanismos de coordinación previstos para la eficaz ejecución del proyecto

Los objetivos globales del proyecto son la fabricación del magnetógrafo IMaX, integración y evaluación así como superar la fase de vuelo de prueba en las facilidades de la National Scientifc Balloon Facility de NASA, previas al vuelo en la Antártida (no incluido aquí). Toda esta experiencia permitirá probar la tecnología ROCLI desarrollada en España y consolidar el consorcio formado por las cuatro instituciones participantes en este proyecto ante futuras misiones, muy especialmente la misión Solar Orbiter.

Estamos proponiendo la producción íntegra en España de un instrumento embarcado. El diseño desde su fase inicial ha sido realizada por nuestro consorcio. IMaX es un instrumento complejo que requiere moduladores de polarización, selección espectral con alto poder resolutivo, adquisición rápida de imágenes y tratamiento en tiempo real de estos datos, todo ello en un entorno que requiere de complejos diseños térmicos y estructurales. IMaX cubre, por tanto, una variedad de áreas tecnológicas lo cual aconseja un óptimo aprovechamiento de los recursos existentes en España lo que se consigue con la formación del presente consorcio de cuatro instituciones. La experiencia de colaboración adquirida dentro del consorcio en el 2002 no ha hecho sino confirmar la necesidad de formar un grupo así de amplio pero que a la vez permita nutrirse de las experiencias necesarias ya existentes en nuestro país en los diferentes aspectos técnicos del instrumento. El IAC es la institución coordinadora de este proyecto y responsable ante el consorcio SUNRISE de la entrega a tiempo de IMaX. Proporciona la definición científica del instrumento basada en modulación rápida (ROCLIs) de la polarización. Realiza la interfase de usuario (elemento de Tierra) del instrumento y el software de comunicaciones con el resto del proyecto SUNRISE. Será responsable último de la fase de integración en el INTA primero y con el resto de SUNRISE después. De la misma manera es responsable de la fase del vuelo de prueba en EE.UU.

El IAA realizará toda la electrónica de control del instrumento, incluyendo el control de los ROCLIs, de los detectores y su electrónica, memorias FPGA de acumulación en tiempo real, DPU y el software necesario para el buen funcionamiento de la parte de control y adquisición de datos del instrumento. Es igualmente responsable de la escritura en disco duro de todos los datos del experimento.

El LINES/INTA realizará el diseño óptico preliminar y final del instrumento (y ha colaborado con el IAC en la fase de conceptual realizada este año). Definirá y, en su caso, fabricará todos los elementos optomecánicos de IMaX, incluyendo los soportes ópticos necesarios y los mecanismos de enfoque. Diseñará el concepto térmico del instrumento y las estrategias de control. La fase de integración y verificación del instrumento se realizará en INTA, quien tendrá la responsabilidad de su ejecución.

GACE es responsable de las cámaras de protección (óptica y electrónica) del instrumento y del estudio estructural del mismo. Las actividades aquí descritas requieren de interacción constante y coordinada entre todas las instituciones. Podemos anticipar una colaboración más estrecha entre diferentes instituciones en diferentes fases del proyecto (por ejemplo, entre INTA, que lidera la optomecánica, y GACE que debe realizar el análisis estructural completo). Pero las responsabilidades de todos los subsistemas están bien separadas y no existe solapamiento en la definición actual propuesta en esta convocatoria (el diseño óptico está completamente transferido al INTA). A continuación exponemos los mecanismos de coordinación para la eficaz ejecución del proyecto IMaX. Para el desarrollo fluido del proyecto se emplea una metodología de gestión, control y seguimiento de las actividades que favorece el cumplimiento de los objetivos del proyecto. Las características más importantes de esta metodología son: Gestión del alcance del proyecto: El fin principal y de más alto nivel en cada actividad del proyecto es el cumplimiento de los requerimientos científicos. En la coordinación del proyecto se desarrollarán herramientas de control del alcance (presupuesto de errores, presupuesto de masa, presupuesto de consumo de energía ...) que exigirán a los subproyectos producir de forma coordinada con respecto a plazos e hitos toda la información relevante para la construcción y el mantenimiento de estas herramientas de control. Así se facilita la anticipación y detección precoz de conflictos o incompatibilidades, lo que permite dedicarse a su subsanación. Durante el diseño conceptual y el diseño preliminar, se

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generan soluciones técnicas alternativas y especificaciones técnicas preliminares a raíz de los requerimientos científicos. Es imprescindible la estrecha colaboración y el continuo diálogo con el grupo de definición científica en esta fase del proyecto para optimizar 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 que será un apoyo adicional para el desarrollo del mismo. Gestión de cumplimiento de plazos: Todas las actividades del proyecto tendrán asignadas fecha de comienzo, fecha de finalización y, en su caso, una lista de actividades predecesoras. De esta manera y mediante los informes mensuales de progreso de cada actividad, el proyecto dispone de una herramienta muy potente y eficaz para el seguimiento del cumplimiento de los plazos y la detección anticipada de posibles retrasos, lo que permite preparar y tomar acciones correctores. Gestión del presupuesto: El desglose del presupuesto en gastos por subproyecto, por año y por concepto del 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 costes reales no coinciden con las estimaciones previas nos permite hacer un uso apropiado de la contingencia del presupuesto. Gestión de la configuración: El desarrollo de un instrumento como IMaX, como proyecto coordinado entre cuatro 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 del instrumento global y del proyecto en su totalidad, lo que puede causar tomas de decisiones y acciones no sólo erróneas sino también costosas. Para controlar este aspecto particular de un proyecto en desarrollo entre 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 será actualizada cada vez que se autorice el alta de un nuevo documento del proyecto. De esta manera, este archivo representará en cada momento el estado actualizado del proyecto y será la única referencia válida en cuestiones de configuración, diseño y especificación del sistema. Todos los subproyectos usarán las mismas plantillas para cada tipo de documento. Aparte de la información puramente técnica o descriptiva de un subsistema o procedimiento, los documentos de configuración contendrán información que permita la trazabilidad de los requerimientos en todos los niveles de detalle del diseño. Así dispondremos de agilidad y rapidez en la evaluación del impacto global en el cumplimiento de los objetivos principales del proyecto en caso de tener que cambiar una especificación o un requerimiento en un subsistema y se minimiza el riesgo de detectar incompatibilidades en el momento de la integración de los subsistemas. Gestión de interfaces: En el desarrollo de IMaX hemos de tratar con dos tipos de interfaces: interfaces internas entre los subsistemas del instrumento e interfaces externas con SUNRISE. Estas últimas serán gestionadas exclusivamente por el instituto coordinador de este proyecto (IAC), mientras la responsabilidad de la gestión de interfaces internas será de cada subproyecto. Su definición y especificación se harán tras previa identificación de todas las interfaces internas y asignación exclusiva de cada interfaz a la responsabilidad de una persona del proyecto. La matriz de las responsabilidades, así como la información sobre las interfaces a medida que se vayan especificando, estará a disposición de todos en el archivo central de documentación. Gestión de riesgos: Todo proyecto tiene que contar con la posibilidad de encontrarse imprevistos en el camino que ponen en peligro el alcanzar los objetivos del proyecto. Evitar que esto ocurra es un trabajo de cada miembro del equipo que deberá disponer del mayor conocimiento posible sobre la situación actualizada del proyecto global y tener una visión clara de las vinculaciones entre los subsistemas. Una comunicación fluida en todas las direcciones y a todos los niveles del proyecto junto con reuniones de equipo periódicas y disciplina en la elaboración de informes mensuales de progreso son métodos que se han demostrado potentes para evitar o anticipar imprevistos en el proyecto. La claridad en el reparto de competencias y responsabilidades, junto con la trazabilidad entre requerimientos y especificaciones dotan a la coordinación y gestión del proyecto de máxima eficacia en la limitación o anulación del daño al proyecto, una vez identificado un riesgo potencialmente perjudicial. Somos conscientes de la complejidad asociada a la coordinación de un proyecto que cuenta con la participación de cuatro institutos diferentes. Para ayudar puntualmente a la gestión satisfactoria de los riesgos que surjan durante la realización del proyecto (y que puedan dar lugar a retrasos en el proyecto), el IAC, como institución coordinadora, ha puesto a disposición del proyecto un grupo consultivo de ingeniería que estará familiarizado con el proyecto en sus líneas maestras. Este grupo consultivo estará formado por un ingeniero mecánico, un ingeniero de software y telecomunicaciones, uno de electrónica y uno de óptica. Sin suponer EDPs asignados al proyecto, nos asesorarán puntualmente en la resolución de temas que puedan suponer un riesgo en el desarrollo del proyecto dentro de los plazos previstos.

La misión del grupo consultivo de ingeniería es ayudar al IP a realizar una gestión de riesgos rápida y eficaz sin tenerpreasignada responsabilidad alguna en tareas técnicas del proyecto.

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4. METODOLOGÍA Y PLAN DE TRABAJO Se debe detallar y justificar con precisión la metodología y el plan de trabajo que se propone y debe exponerse la planificación temporal de las actividades, 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. En los proyectos que empleen el Hespérides o se desarrollen en la zona antártica, deberán también incluir el plan de campaña en su correspondiente impreso normalizado.

♦ En cada una de las tareas debe indicarse el centro ejecutor y las personas involucradas en la misma (Ver la relación de

personal investigador incluido en el formulario de solicitud). ♦ En el caso de proyectos coordinados, se deberán indicar las actividades que realizará cada uno de los subproyectos ♦ Si solicita ayuda para personal contratado o en formación justifique claramente su necesidad y las tareas que vaya a

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

4.1. Descripción general del desarrollo del proyecto IMaX será construido por un consorcio de cuatro instituciones españolas con amplia experiencia en la participación 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 en España y en colaboración con la industria nacional. A continuación se describen los contenidos de la participación 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

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

Interfaz de usuario: Esta interfaz permitirá un control en tiempo real del estado del instrumento con la única limitación de la telemetría de la que se disponga en cada momento. Además permitirá establecer las estrategias 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.). El ingeniero de software solicitado también participará en esta tarea. Calibración de los Fabry Perots: Los filtros sintonizables tipo Fabry Perot serán un elemento clave para el correcto funcionamiento de IMaX y de la relevancia científica de los datos obtenidos. Por lo tanto se ha decidido dedicar un paquete de trabajo bajo responsabilidad del Coordinador del proyecto a la detallada caracterización de estos elementos ópticos. No sólo se trata de la verificación de las prestaciones de los Fabry Perots según las especificaciones del suministrador, sino también de adquirir un profundo conocimiento de su comportamiento en función de las condiciones ambientales (presión, temperatura, vibraciones, etc.) para poder diagnosticar y remediar irregularidades en su funcionamiento en un ambiente hostil como puede darse durante el vuelo de prueba o durante la misión científica. Integración y pruebas: Esta última fase de la construcción de IMaX es el momento en donde los diferentes subsistemas se conectan entre ellos. Dado el carácter de coordinador del IAC de la presente propuesta, el equipo de este instituto participará y liderará en todo momento esta fase. El IAC deberá aceptar el plan de integración de todos los subsistemas así como las pruebas de verificación y funcionalidad del instrumento completo. Preparación vuelo antártico: En concepto de la preparación del vuelo en Antártida, el IAC como instituto coordinador e interlocutor con el proyecto SUNRISE se encargará de resolver la logística de las distintas fases de integración de IMaX con la carga útil de SUNRISE y con la barquilla. Se formará un equipo de personal técnico especializado compuesto de personal

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de los subproyectos para llevar a cabo las tareas de integración y pruebas con SUNRISE según normativas y procedimientos definidos la coordinación central del proyecto SUNRISE. Explotación científica de IMaX: Descripción del tipo de datos finales del proyecto y diferentes niveles de calibración. Desarrollo del software necesario para la reducción y análisis de los datos. Realización de reuniones nacionales y en colaboración con el proyecto SUNRISE, para el aprovechamiento científico de los datos del proyecto. Construcción de una base de datos IMaX.

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 desde el punto de vista técnico como científico. El control de la documentación oficial del proyecto se hará a través de una página web responsabilidad del IAC y que estará localizada en este instituto. El IAC es el responsable 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 forma oficial con el resto de los miembros del consorcio SUNRISE, muy en particular con el líder del proyecto el MPAe (Lindau). El IAC deberá velar por los intereses del consorcio español en este proyecto. El Coordinador del proyecto, Dr. Valentín Martínez Pillet, es co-investigador de los proyectos SUNRISE presentados a la DLR y a la NASA.

4.1.2 Subproyecto INTA La participación de este subproyecto consiste en: Opto-mecánica: diseño, especificación, fabricación y aceptación de los elementos de sujeción de los elementos ópticos incluyendo los sistemas posicionadores necesarios, así como los mecanismos requeridos para el control del instrumento (mecanismos de enfoque) garantizando el cumplimiento de los requerimientos del instrumento. Diseño óptico: el diseño preliminar y detallado de la óptica del instrumento a partir del diseño conceptual realizado previamente en colaboración con el IAC. Esto incluye la optimización del diseño, la especificación detallada de los componentes ópticos y sus tolerancias de fabricación y montaje. Estas tareas se realizarán mediante el software de diseño óptico CODE V. Análisis de luz difusa: realización de un análisis de luz difusa del instrumento mediante el desarrollo de modelos geométricos con el software ASAP. De las conclusiones establecidas tras este estudio se diseñarán y especificarán los apantallamientos ópticos necesarios para satisfacer los requerimientos de luz difusa del instrumento. Diseño térmico: se realizará un análisis de las condiciones ambientales que soportará el instrumento y un análisis de los requerimientos del mismo, realizando el diseño del subsistema térmico, su fabricación, integración y desarrollando un plan de verificación y aceptación. Vuelos tecnológicos INTA: Disponibilidad de vuelos tecnológicos INTA para la realización de pruebas con el instrumento en globos estratosféricos. INTA contribuirá, además, con aportaciones en la definición del perfil de la misión, en la coordinación con el grupo operacional y con el grupo de experimentación, en la coordinación de la campaña y prestando el soporte en la integración de la carga útil en la barquilla de los vuelos tecnológicos. Integración y pruebas INTA: se desarrollará y ejecutará un plan de integración de los subsistemas correspondientes a INTA que incluye el montaje, alineado y verificación de los componentes, así como la contribución al plan de pruebas del instrumento completo.

La preparación de la explotación científica exige el desarrollo de software de tratamiento, análisis,visualización de datos y acceso a los mismos que en el marco del presente proyecto quedaasignado al personal científico de los subproyectos, coordinados por el coordinador del proyecto.Para ello se solicitan como medida de apoyo fundamental estudiantes de doctorado dentro delprograma FPI y técnicos en formación en los subproyectos.

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En cuanto a las pruebas en las cámaras del INTA queremos resaltar lo siguiente: Dentro de la caracterización de cualquier instrumento que vaya a ser embarcado en una plataforma aerotransportada o en una de aplicación espacial es muy importante realizar una plan de ensayos ambientales que incluyan tanto ensayos térmicos como ensayos de vibraciones. Ambos permiten asegurar el correcto funcionamiento del instrumento durante las diferentes fases operativas. En primer lugar, las cargas estructurales provocadas por la barquilla en los interfaces mecánicos durante la puesta del instrumento en la cota apropiada, deben ser simulados en tierra mediante el empleo de máquinas de ensayos de vibraciones como las existentes en INTA. En estos ensayos se asegurará que la envolvente de vibraciones, amplitud y frecuencia en cada eje, a la que se someterá el instrumento en condiciones reales es fielmente reproducida. Para ello, se deberá contar con las curvas de vibraciones típicas de la barquilla suministradas por la ingeniería de sistema. A esto habrá que añadir los requisitos de supervivencia de la carga útil frente a impactos producidos en las fases de caída de la barquilla en tierra una vez acabada la misión o en las maniobras de elevación. Téngase en cuenta que es estrategia de este proyecto que el instrumento sea reutilizable para otros vuelos o misiones futuras, por lo que será necesario realizar pruebas de choque que pongan de manifiesto que el instrumento sobrevive sin problemas. Además, dado que esta carga útil va a servir como punto de partida para misiones espaciales, tales como Solar Orbiter, se hará un esfuerzo en compatibilizar los ensayos propios de una carga aerotransportada con los específicos de una aplicación espacial. En cuanto a los ensayos térmicos, podemos destacar que se realizarán de dos tipos principalmente: balance y ciclado térmico. En el primero de ellos, balance térmico, se pretende correlacionar los modelos térmicos desarrollados durante la fase de diseño con la realidad de las medidas experimentales realizadas sobre los puntos de interés en el instrumento. Para ello se seleccionan una serie de valores de temperaturas en ciertas partes del instrumento (plano focal, etalones, lentes o espejos, elementos retardadores...) y unos requisitos de interface termomecánicos y se comprueba si se verifican o no los valores esperados mediante el ensayo en una cámara climática. Una vez validado el modelo se está en condiciones de predecir cualquier temperatura de interés en las diferentes condiciones a las que estará sometido el instrumento.

En el ciclado térmico el instrumento es sometido a varios ciclos de temperatura, a ciertas condiciones de vacío, con control de los gradientes necesarios que simulan las condiciones operativas máximas y mínimas a las que se verá sometido el instrumento. Una vez establecidas estas condiciones, se verifica mediante pruebas funcionales que no sufre degradación en las prestaciones. Estos ensayos realizados en las condiciones de vacío pertinentes asegurarán el funcionamiento preciso del instrumento durante la misión prevista.

Todas estas pruebas y ensayos se realizan a nivel de sistema, es decir, considerando el instrumento integrado e incluyendo las unidades electrónicas necesarias. Se basan en realizar pruebas exclusivamente funcionales del instrumento y no de caracterización, por lo que no son suficientes para la fase de integración. Durante esta fase se deberá, no sólo verificar las especificaciones y requisitos ópticos, si no que se deberá evaluar el funcionamiento del instrumento en todo el rango operativo. Estas pruebas realizadas a una serie de temperaturas y niveles de vacío seleccionados se llevarán a cabo en las instalaciones del INTA/LINES, siendo consideradas parte del plan de integración e incluirán la inyección de señales ópticas que simulen el plano focal del telescopio.

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4.1.3 Subproyecto IAA Los objetivos fundamentales de este subproyecto son el diseño y la construcción de la electrónica del magnetógrafo IMaX. La electrónica es responsable del control del instrumento, de la adquisición de las imágenes y de la comunicación con el resto del globo, así como de la telemedida durante los lapsos de tiempo en que ésta sea posible. La electrónica consta de cinco apartados principales. Electrónica de adquisición. Su misión consiste en adquirir y digitalizar la señal de dos sensores CCD (PixelVision BV12CAD), en adaptar todos los niveles de señal tanto digitales como analógicos, así como en generar toda la relojería de lectura de los sensores y de sincronismo con el resto de subsistemas del magnetógrafo, de manera que los intervalos entre medidas sean lo más pequeños posible. Electrónica de proceso. Los requerimientos de velocidad en la adquisición de imágenes obligan a la utilización de una DPU muy rápida y potente, de manera que la transferencia del enorme volumen de datos sea posible sin pérdida alguna de información. Por otro lado, la ausencia casi completa de telemedida implica el uso de una memoria muy grande de almacenamiento permanente. Asimismo deberá hacer de interfaz entre el instrumento y el resto de los experimentos. Potencia y Actuadores. Se encargará de suministrar la energía necesaria, generando y filtrando todos los voltajes adecuados, para cada uno de los subsistemas del magnetógrafo. Los circuitos que proporcionan la corriente a los elementos móviles (foco,...) o fijos (etalones, ROCLIs) serán también su responsabilidad. Controlará las temperaturas de algunos de estos elementos que necesitan estabilidad térmica. Programa de Control. Consiste en el desarrollo del software de control y adquisición del instrumento. Debe ejecutar el proceso en tiempo real identificando las tareas más críticas del mismo. Por otro lado debe seguir unas estrategias definidas de observación durante el vuelo de SUNRISE. Controlará así mismo el almacenamiento de datos. Tendrá una interfaz de usuario que será responsabilidad del IAC. Equipos de soporte en Tierra. Para la realización de toda la electrónica es necesario disponer de los equipos que simulen las interfaces externas al magnetógrafo. Para ello se deberá construir un equipo que simule exactamente igual a los reales durante el vuelo: un interfaz de comunicaciones con todo su protocolo y un interfaz de potencia con sus niveles de voltaje, corriente, ruido, etc. En nuestra intención de promover el interés de la industria, nos proponemos encargar la fabricación de estos equipos de soporte (EGSE) a la industria privada. Las condiciones medioambientales hostiles de la misión serán paliadas encerrando todo el sistema electrónico, desde los detectores CCD hasta el dispositivo de almacenamiento masivo de datos, pasando por el paquete central de la electrónica de control, en cajas presurizadas que mantengan la temperatura y la presión controladas en valores cercanos a los de la superficie terrestre. Ello nos permitirá el uso de componentes comerciales, sin cualificación específica en la mayoría de los casos, lo cual abaratará sin duda el proyecto tanto en lo que concierne a su precio directo como al que conlleva su manipulación en ambientes limpios (lo cual implicaría largas estancias de nuestro personal técnico allá donde dichos ambientes se encuentran disponibles). Somos conscientes, no obstante, de que algunos componentes, tales como ciertos conectores, requerirán como mínimo especificaciones de tipo militar. La ejecución de las tareas técnicas que aseguran el cumplimiento de los objetivos fundamentales del subproyecto IAA se reparte en las distintas fases del proyecto como sigue: Diseño preliminar. Mientras que los objetivos de hardware son la construcción y posterior verificación de un primer prototipo de la electrónica, en el segundo nos encargaremos de desarrollar el software de verificación y, en paralelo, se comenzará a desarrollar la primera versión del software de control. Los resultados de esta fase serán: definición de las interfaces; construcción del prototipo funcional; identificación de puntos críticos; elaboración del programa de verificación y comienzo del de control y adquisición (versión 1); ensayos funcionales del prototipo y de la versión 1 del programa; y, por último, revisión del diseño preliminar. Paralelamente se irá desarrollando el equipo de soporte en Tierra de acuerdo con las interfaces externas. Diseño detallado. A esta fase corresponde la revisión del prototipo para convertirlo en un modelo análogo al de vuelo. A su terminación se procederá a una revisión final de interfaces que permitirá fijar los requerimientos exactos del instrumento en lo que a electrónica se refiere. Una vez fijados estos, se modificará el prototipo funcional para que cumpla los requisitos exigidos, los cuales se comprobarán con el equipo de soporte y con la nueva versión de software: la versión 1 del mismo acaba con este diseño detallado. En esta fase también se implementarán en el programa las estrategias de observación durante el vuelo. Termina con la revisión del diseño detallado.

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Fabricación y verificación. En cuanto al hardware, la última fase corresponde a la construcción del modelo de vuelo de la electrónica, sus pruebas de verificación, su entrega al IAC, la integración con todo el instrumento IMaX en las instalaciones de INTA, y los tests y calibraciones del modelo integrado. Durante la misma se terminará de revisar tanto el software de control como el de las estrategias de observación (cuya plataforma de alto nivel corresponde al IAC). Arrancará con la revisión de las estrategias de observación y pasará por el desarrollo del software de vuelo propiamente dicho. Termina con la entrega de IMaX al MPAe (Lindau). Integración en SUNRISE y vuelo de prueba. En esta fase, IMaX se integrará con el resto de instrumentos de SUNRISE, se realizará el vuelo de prueba en Texas, se llevarán a cabo los ajustes posteriores pertinentes y, finalmente, se preparará el vuelo antártico. Si bien la carga de trabajo de hardware se ve reducida en esta fase a labores de asistencia en el montaje y ensamblado de la plataforma, nuestra experiencia nos dice que habrá revisiones del programa hasta en el último momento del vuelo de prueba, con lo que ello conlleva de contingencias económicas en el apartado de viajes de nuestro personal que, difícilmente pueden ser evaluadas a priori. En paralelo a las labores meramente tecnológicas, el IAA quiere contribuir también a los aspectos científicos del proyecto. No hemos de olvidar que los objetivos científicos del proyecto no acaban con el propio vuelo. Al contrario, la enorme cantidad de datos de alta calidad que esperamos hace necesaria su correcta planificación, gestión y procesamiento para que la fase de explotación de los mismos sea exitosa. Debemos de tener en cuenta que los miembros del consorcio tendremos acceso a todos los datos de todos los instrumentos con lo que habrá que preparar la comparación con las medidas de otros instrumentos, así como el análisis de ellas mismas. Tal preparación conlleva un considerable paquete de trabajo que, por supuesto, demanda nuevo personal. Conscientes de las limitaciones presupuestarias del Plan Nacional, solicitamos una beca del Programa de Formación del Personal Investigador para que el doctorando desarrolle parte de las herramientas necesarias para la interpretación de los datos.

4.1.4 Subproyecto GACE Los ingenieros del GACE contribuirán con su experiencia al desarrollo de la instrumentación y a su vez adquirirán 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 de esta 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 posterior subcontratación del diseño detallado y suministro con pruebas de aceptación final. En concreto se realizará una cámara presurizada para la electrónica y otra para los detectores CCD junto con una cámara no presurizada para la óptica y opto-mecánica de IMaX. Estudio estructural del instrumento: El análisis estructural (sistemas de elementos finitos) de las propiedades de la caja de óptica y opto-mecánica con todos sus componentes. Emblaje para el transporte del instrumento: Definición y adquisición de las cajas de transporte acondicionadas par el traslado del instrumento para su integración, en el SUNRISE. Como participación en la explotación científica de IMaX, GACE desarrollará software para el tratamiento de las imágenes obtenidas por nuestro instrumento, sólo y/o coordinado con los otros instrumentos de SUNRISE, SUFI en particular, en el marco de las tareas asignadas a los becarios de investigación FPI y técnico en formación solicitado.

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4.2. Organización del proyecto IMaX forma parte del proyecto SUNRISE tal como queda reflejado en el organigrama en Figura 6. El punto de contacto del subproyecto IMaX con el proyecto coordinador SUNRISE y viceversa siempre será el IAC en su 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 6: Organigrama del proyecto SUNRISE

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Dentro del proyecto SUNRISE, nuestro proyecto coordinado se desarrollará bajo la estructura organizativa mostrada en la Figura 7.

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 7: Organigrama del proyecto coordinado El coordinador del proyecto, Dr. Valentín Martínez Pillet, tiene asignados 0.5 EDP durante el periodo 2004 al proyecto PNAyA 2001-1649. Este proyecto está íntimamente relacionado con la ciencia incluida aquí y ya en la memoria del PNAyA se mencionaban el proyecto SUNRISE y el instrumento IMaX. Durante el periodo 2005-2006 la dedicación a este proyecto será completa y sólo se verá influido por los desarrollos que tengan lugar para la misión Solar Orbiter y el magnetógrafo VIM que, en la práctica, son parte de este proyecto. En su función de coordinador se responsabiliza de la correcta ejecución del proyecto ante el organismo financiador, garantizando el cumplimiento de los requerimientos, plazos y costes establecidos. Para realizar el control y la coordinación del proyecto en todos sus aspectos con máxima eficacia, se introducen las secciones de gestión técnica y gestión científica en el nivel de la coordinación de los cuatro subproyectos. Es una estructura organizativa recomendada que se ha decidido adoptar en similitud con la del proyecto SUNRISE (ver Figura 6). A continuación se muestran los organigramas de cada subproyecto, seguidos por una lista del personal vinculado a este y una breve descripción de la función que cumple cada uno. Más adelante en este documento se puede consultar la asignación de las personas a los paquetes de trabajo del subproyecto.

4.2.1 Organigrama y personal del subproyecto IAC

Gestión del subproyectoLieselotte Jochum

Responsable grupo definición científicaManuel Collados Vera

Ingeniería Óptica Ingeniería Software Integración y ensayos Preparación vueloAntáctico

Investigador PrincipalValentín Martínez Pillet

Subproyecto IAC

Figura 8: Organigrama del subproyecto IAC Valentín Martínez Pillet: Investigador principal del subproyecto IAC. Se responsabiliza ante el proyecto coordinador del correcto cumplimiento de los objetivos científicos dentro de los plazos y del presupuesto establecido. En particular, es

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responsable de la calibración de los Fabry-Perots y de la planificación y coordinación del vuelo Antártico, preparativos y logística relacionada. Manuel Collados Vera: Responsable del grupo definición científica. Gestiona la definición de los requerimientos científicos de IMaX y el asesoramiento de las disciplinas técnicas en cuestiones de priorización de los requerimientos durante los estudios de alternativas. Es responsable de la ingeniería del software. Compartido con la Dra. Lieselotte Jochum lleva parte de la responsabilidad en la fase de integración del Instrumento. Informa al investigador principal. Basilio Ruiz Cobo: Grupo de definición científica. Liderará el estudio que permita definir la adecuación de la línea 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. Este estudio incluirá las líneas fotosféricas y cromosféricas. En colaboración con la Dr. Inés Rodríguez Hidalgo gestionará la web del proyecto José Antonio Bonet Navarro: Grupo de definición científica. Definirá las técnicas de diversidad de fase a usar en IMaX. Colaborará con el grupo de diseño óptico en los estudios de calidad de imagen y su relación con las técnicas antes mencionadas. Inés Rodríguez Hidalgo: Grupo de definición científica. Llevara junto con el Dr. Basilio Ruiz Cobo el estudio de las líneas espectrales seleccionadas. Gestionará la web del proyecto y liderará las tareas de divulgación que en él se desarrollen. Luis Bellot: Grupo de definición científica. Aprovechando la estancia del Dr. Luis Bellot en el KIS (Friburgo) en donde se está familiarizando con datos tomados con sistemas Fabry-Perot (instrumento TESOS, VTT, Observatorio del Teide), colaborará en la definición del procedimiento de análisis de los datos de IMaX, incluyendo métodos de calibración magnética del instrumento y de inversión espectral de los datos. Lieselotte Jochum: Gestora técnica del subproyecto. En estrecha colaboración con el grupo de definición científica gestiona el correcto desarrollo de los requerimientos científicos en soluciones técnicas dentro de los 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 al investigador principal. 1 Titulado superior por contratar: Se trata de la continuación del contrato concedido en el proyecto “IMaX – Un Magnetógrafo para SUNRISE” para el ingeniero que se dedica al desarrollo de software de alto nivel y protocolo de comunicaciones con SUNRISE. En el desarrollo de software de alto nivel deberá controlar los Fabry-Perots desde un entorno Lab-View.

4.2.2 Organigrama y personal del subproyecto INTA

Gestión del subproyectoAlberto Álvarez Herrero

Ingeniería Óptica Ingeniería Mecánica

Diseño Térmico Caracterización ROCLIs

Vuelos Tecnológicos Integración y Pruebas

Investigador PrincipalAlberto Álvarez Herrero

Subproyecto INTA

Figura 9: Organigrama del subproyecto INTA

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Alberto Álvarez Herrero: Investigador principal. Se responsabiliza ante el proyecto coordinador del correcto cumplimiento de los objetivos científicos dentro de los plazos y del presupuesto establecido. Antonio Sánchez Rodríguez: Responsable de la ingeniería optomecánica Mª Dolores Fernández Arcas:: Participa en la gestión del proyecto en las tareas de control del la documentación. Manuel Reina Aranda: Responsable del grupo diseño térmico. Mercedes Menéndez Aparicio: Participa en las tareas de diseño térmico Angel Carretero Serna: Responsable del suministro, recepción y aceptación de la optomecánica y del material térmico. Mª Dolores Sabau Graziati: Responsable do los vuelos tecnológicos. También participa en las tareas relacionadas con la integración y pruebas de la óptica y la mecánica. Asimismo colabora en la ejecución de pruebas con equipamiento especializado del INTA. 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 y aceptación de los elementos ópticos Luis Miguel González Fernández: Responsable de las tareas del INTA de integración y pruebas de verificación Gonzalo Ramos Zapata: Participa en las tareas de caracterización de los ROCLIs. Asimismo colabora en la ejecución de pruebas con equipamiento especializado del INTA. Raquel Lopez Heredero (ingeniero óptico por contratar): participa en las tareas de diseño de la óptica y análisis de luz difusa. También participa en las tareas realcionadas con la integración y pruebas de la óptica y la mecánica. Asimismo colabora en la ejecución de pruebas con equipamiento especializado del INTA. Ingeniero opto-mecánico por contratar: Participará en las tareas relacionadas con el diseño de la opto-mecánica, así como en las relacionadas con la integración y pruebas del instrumento. También colaborará en la ejecución de pruebas con equipamiento especializado del INTA.

4.2.3 Organigrama y personal del subproyecto IAA Tal y como se ve en el organigrama que sigue, el subproyecto del IAA se llevará a cabo con la dedicación de ocho personas del IAA (seis titulados superiores que contabilizan un total de tres EDP y dos titulados de grado medio, cuyo concurso no se contabiliza oficialmente como EDP, pero que será prácticamente al cien por cien de dedicación) más tres contratados que se solicitan, titulados superiores y un técnico de formación profesional de primer grado (a continuación se citan como PC1, PC2 y PC3, respectivamente). La enorme carga de trabajo que supone la preparación para la adecuada explotación científica de los datos proporcionados tanto por IMaX como por el resto de los instrumentos de SUNRISE nos conduce a solicitar la inclusión de nuestro subproyecto en el plan de Formación del Personal Investigador mediante la concesión de un becario científico cuyo trabajo se centraría en desarrollar las herramientas necesarias para acoplar las más avanzadas técnicas de inversión de datos espectropolarimétricos a las medidas magnetográficas de IMaX y SUPOS.

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Gestión del subproyectoAntonio Carlos López Jiménez

José María Castro Marín

Electrónica de Control y AdquisiciónJulio Federico Rodríguez Gómez

José María Castro MarínPC3

Electrónica de Actuadores y PotenciaMiguel Herranz de la Revilla

Fernando Girela Rejón

Desarrollo de Software y EGSERafael Morales Muñoz

PC1

Electrónica AnalógicaJosé María Jerónimo Zafra

PC2PC3

Integración y PruebasAntonio Carlos López Jiménez

PC2PC3

Investigador PrincipalJose Carlos del Toro Iniesta

Subproyecto IAA

Figura 10: Organigrama del subproyecto IAA José Carlos del Toro Iniesta: Investigador principal. Se responsabiliza ante el coordinador del proyecto y ante el Plan Nacional del Espacio del cumplimiento de los objetivos científicos y tecnológicos dentro de los plazos previstos y del presupuesto establecido. Es responsable del paquete de trabajo de preparación para la explotación científica Antonio Carlos López Jiménez: Gestor técnico del subproyecto. Gestiona el correcto desarrollo de las soluciones técnicas a los requerimientos científicos dentro de los plazos y del presupuesto establecido, así como la documentación científico-técnica producida. Coordina el grupo técnico y es responsable de la recepción, aceptación y verificación de la electrónica. Es responsable de la fase de integración y pruebas. Miguel Herranz de la Revilla: Es responsable de la electrónica de potencia y actuadores. Julio Federico Rodríguez Gómez: Es responsable de la electrónica de adquisición y control. José María Castro Marín: Asiste en las labores de gestión del proyecto y participa en el desarrollo de la electrónica de adquisición y control. Rafael Morales Muñoz: Es responsable del software de control de IMaX. José María Jerónimo Zafra: Es responsable de la electrónica analógica del proyecto. Fernando Girela Rejón: Participa en el desarrollo de la electrónica de potencia y actuadores. Contrato PC1: participará en el desarrollo de software de control y de adquisición y almacenamiento de datos, y será responsable de la abundante —e imprescindible— documentación del mismo. Contrato PC2: participará en el desarrollo de hardware analógico y del equipo de soporte en Tierra, así como en la fase integración y pruebas. Contrato PC3: realizará labores de montaje de dispositivos y construcción del material auxiliar, necesarias en todo diseño electrónico.

23

4.2.4 Organigrama y personal del subproyecto GACE

Gestión del subproyectoIngeniero por contratar

Responsable grupo científicoVicente Domingo Codoñer

Ingeniería mecánica Verificación y Pruebas

Investigador PrincipalJuan Fabregat Llueca

Subproyecto GACE

Figura 11: Organigrama del subproyecto GACE Juan Fabregat Llueca: Investigador principal. Se responsabiliza ante el proyecto coordinador por el correcto cumplimiento de los objetivos científicos dentro de los plazos y del presupuesto establecido. Ingeniero a contratar: Gestor técnico del subproyecto. Gestiona el correcto desarrollo de los requerimientos científicos en soluciones técnicas dentro de los plazos y del presupuesto establecido. Es responsable de la ingeniería mecánica. Responsable de la verificación y pruebas de los subsistemas correspondientes al GACE. Informa al investigador principal. Vicente Domingo Codoñer: Responsable del grupo científico. Soporte al diseño mecánico. Definición de los requisitos y control del desarrollo del software de explotación de datos. José Luis Gasent Blesa: Participa en las tareas de gestión del subproyecto, en particular en el control de calidad. Enric Salvador Marco Soler: Grupo científico. Soporte al desarrollo de software de explotación de datos. Pedro Museros Romero: Análisis estructural y de materiales del IMaX

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4.3. Fases del proyecto y principales hitos El desarrollo completo del proyecto desde el inicio del diseño de IMaX hasta llegar en el Antártida para el primer vuelo científico de SUNRISE con IMaX abordo tendrá una duración de 5 años. Se comenzó en Noviembre del 2001 con la iniciación de la fase conceptual del diseño óptico dentro del proyecto PNE-007/2001-I-A. y desde Octubre del 2002 esta financiado el proyecto coordinado “IMaX- Un Magnetógrafo para SUNRISE”, cuya continuación Titulada “Diseño avanzado y fabricación del Imaging Magnetograph eXperiment” se está solicitando con la presente memoria. En el cronograma del proyecto que se ve a continuación está representado el desarrollo del proyecto entero. El periodo correspondiente al proyecto “Diseño avanzado y fabricación del Imaging Magnetograph eXperiment” está con fondo blanco en el cronograma. Los colores de las barras de tareas indican el subproyecto responsable de la tarea: rojo: IAC, azul: INTA, verde: IAA y amarillo: GACE. Durante la ejecución del proyecto coordinado, cada instituto de los cuatro participantes es responsable del cumplimiento del alcance de su subproyecto dentro de los plazos y del presupuesto establecido. Además de la gestión de su subproyecto, el IAC como Instituto coordinador tiene la responsabilidad de gestionar el desarrollo fluido del diseño de IMaX, resolviendo con anticipación los asuntos logísticos que surgen por tener cuatro centros de ejecución de las tareas técnicas. Como interlocutor único con el proyecto SUNRISE, la responsabilidad de resolver cualquier asunto de interfaces con SUNRISE también será una tarea importante en la coordinación y gestión del proyecto.

Figura 12: Cronograma de las fases del proyecto y sus principales hitos El proyecto pasará por las fases de diseño conceptual, diseño preliminar, diseño detallado, suministro y aceptación de componentes y la integración y las pruebas de los subsistemas en preparación de la aceptación final del magnetógrafo IMaX. A continuación se enviará a la Integración con SUNRISE en el MPAe de Lindau, donde se prepara la carga útil completa para el vuelo de test y la misión científica. El solapamiento en tiempo de las fases de diseño es debido a que los institutos participantes entran en el proyecto secuencialmente, antes del inicio del proyecto coordinado, según la disponibilidad del personal involucrado. Esta circunstancia se aprecia mejor en el plan detallado del proyecto (ver Figura 13). Los hitos principales entre el inicio y la finalización del proyecto coordinado son las revisiones correspondientes a las fases del proyecto. Todos los subsistemas pasarán a la vez por la revisión del diseño preliminar. En esta revisión, los resultados del trabajo del proyecto serán expuestos al análisis y a la crítica de un tribunal compuesto por expertos reconocidos del ámbito nacional e internacional. Para maximizar la eficacia en el aprovechamiento de recursos del proyecto, las revisiones

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del diseño conceptual y detallado se pueden realizar por subsistemas o incluso aspectos parciales de subsistemas, siempre cuando el nivel de desarrollo del subsistema y de sus vínculos dentro del proyecto lo permitan. Es responsabilidad del instituto coordinador sincronizar las actividades de los subproyectos con el fin de resolver los asuntos logísticos adecuadamente para que cada subsistema pueda avanzar a buen ritmo y entrar en la fase de suministro lo antes posible. Eso significa que las fechas de los hitos CoDR y FDR son las fechas en las que todos los subsistemas habrán pasado la revisión correspondiente.

...continúa en la página siguiente

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Figura 13: Plan detallado del proyecto

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4.4. Alcance del trabajo El alcance del proyecto consiste en la continuación y finalización del diseño de IMaX (actualmente en proceso dentro del proyecto coordinado ESP2002-04256-C04-01/02/03/04), la construcción e integración del instrumento, su integración con SUNRISE y participación en el vuelo de test y su preparación para el vuelo en Antártida. El desarrollo completo del proyecto desde el inicio del diseño de IMaX hasta llegar en el Antártida para el primer vuelo científico de SUNRISE con IMaX abordo tendrá una duración de 5 años.

4.4.1. Resumen de los paquetes de trabajo Los principales paquetes de trabajo (WP, del inglés Work Package) del proyecto cuya ejecución cae parcial o completamente en el periodo de financiación que estamos solicitando, están resumidos en la Tabla 1. Aparte del título y de los WPs se indica también cual es el instituto responsable del WP y un número de identificación del WP (ID#). El número de identificación tiene cuatro dígitos. El primer dígito indica el tema global del desarrollo instrumental (Gestión, Diseño Conceptual, Preliminar, etc.). El segundo dígito es un identificador del instituto responsable del WP y el tercer dígito sirve para la numeración de las tareas de cada instituto dentro de cada tema global. El cuarto dígito esta reservado para añadir un nivel más de desglose en los WPs que se vayan detallando con el avance del diseño del magnetógrafo IMaX. Dada la particularidad de este proyecto, al ser un proyecto coordinado entre cuatro institutos, se ha optado por este sistema de numeración para que sirva de apoyo a la gestión, al seguimiento y a la coordinación central del proyecto.

ID# Título WP Responsable 1110 Coordinación del proyecto IAC 1120 Gestión del proyecto IAC 1130 Gestión del subproyecto IAC IAC 1210 Gestión del subproyecto INTA INTA 1310 Gestión del subproyecto IAA IAA 1410 Gestión del subproyecto GACE GACE

Diseño preliminar de IMaX IAC 3210 Diseño preliminar de la optomecánica INTA 3220 Diseño térmico I INTA 3230 Análisis de luz difusa I INTA 3240 Vuelos tecnológicos INTA 3250 Diseño preliminar de la óptica INTA 3410 Diseño preliminar de las cámaras de protección GACE 3310 Diseño preliminar de la electrónica de adquisición y control IAA 3320 Diseño preliminar de la electrónica de potencia y actuadores IAA 3330 Diseño preliminar de la electrónica analógica IAA 3340 Desarrollo del software de control de IMaX, versión 1 IAA 3110 Calibración Fabry-Perots IAC 3120 Diseño preliminar del protocolo de comunicación IAC 3130 Diseño preliminar de la interfaz de usuario IAC

...continúa en la pagina siguiente

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...pagina anterior continuada Diseño detallado de IMaX IAC

4210 Diseño detallado de la óptica INTA 4220 Diseño detallado de la optomecánica INTA 4230 Diseño térmico II INTA 4240 Análisis de luz difusa II INTA 4410 Diseño detallado de las cámaras de protección GACE 4420 Análisis estructural II GACE 4310 Diseño detallado de la electrónica de adquisición y control IAA 4320 Diseño detallado de la electrónica de potencia y actuadores IAA 4330 Diseño detallado de la electrónica analógica IAA 4340 Desarrollo del software de control de IMaX, versión 2 IAA 4110 Diseño detallado del protocolo de comunicación IAC 4120 Diseño detallado de la interfaz de usuario IAC

Suministro y aceptación de los subsistemas IAC 5110 Suministro de la óptica IAC 5210 Recepción y aceptación de la óptica INTA 5220 Suministro, recepción y aceptación de la optomecánica y del material térmico INTA 5410 Suministro, recepción y aceptación de las cámaras de protección GACE 5420 Adquisición del embalaje para el transporte del instrumento GACE 5310 Suministro, verificación y aceptación de la electrónica IAA 5320 Desarrollo, verificación y aceptación del software de control de IMaX IAA 5120 Desarrollo, verificación y aceptación del protocolo de comunicación IAC 5130 Desarrollo, verificación y aceptación de la interfaz de usuario IAC

Integración y pruebas IAC 6110 Integración y pruebas de IMaX IAC 6210 Integración y pruebas de la óptica y de la mecánica INTA 6220 Integración y pruebas de los elementos de control térmico INTA 6230 Ejecución de pruebas con equipamiento especializado del INTA INTA 6310 Integración y pruebas de la electrónica IAA 6320 Integración y pruebas del software de control de IMaX IAA 6120 Integración y pruebas del protocolo de comunicación y de la interfaz de usuario IAC 6130 Pruebas de verificación de IMaX IAC

Preparación Vuelo Antártico IAC 7110 Explotación científica de IMaX IAC 7120 Preparación y participación integración de IMaX con SUNRISE IAC 7130 Preparación y participación vuelo de prueba IAC 7140 Verificación funcional antes y después del vuelo de prueba IAC

Tabla 1: Organización del proyecto en paquetes de trabajo

29

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 de trabajo y el personal involucrado. El nombre de la persona responsable del paquete de trabajo aparece en negrita. Para completar la información sobre los paquetes de trabajo, las dos últimas columnas indican las fechas correspondientes de inicio y finalización del paquete de trabajo. La secuencia cronológica del desarrollo del proyecto se puede consultar con mayor detalle en la sección 4.3 de este documento.

ID# Título WP Personal involucrado Inicio Final 1110 Coordinación del proyecto Valentín Martínez Pillet 01/10/02 29/12/06 1120 Gestión del proyecto Lieselotte Jochum 01/10/02 29/12/06 1130 Gestión del subproyecto IAC Lieselotte Jochum 01/10/02 29/12/06 3110 Calibración Fabry-Perots Valentín Martínez Pillet 03/02/03 02/02/04

3120

Diseño preliminar del protocolo de comunicación

Manuel Collados Vera 1 ingeniero de software por contratar

10/03/03

30/01/04

3130

Diseño preliminar de la interfaz de usuario

Manuel Collados Vera 1 ingeniero de software por contratar

10/03/03

30/01/04

4110

Diseño detallado del protocolo de comunicación

Manuel Collados Vera 1 ingeniero de software por contratar

09/02/04

17/09/04

4120

Diseño detallado de la interfaz de usuario

Manuel Collados Vera 1 ingeniero de software por contratar

09/02/04

17/09/04

5110 Suministro de la óptica Lieselotte Jochum 10/05/04 26/11/04

5120 Desarrollo, verificación y aceptación del protocolo de comunicación

Manuel Collados Vera 1 ingeniero de software por contratar

11/10/04

08/07/05

5130

Desarrollo, verificación y aceptación de la interfaz de usuario

Manuel Collados Vera 1 ingeniero de software por contratar

11/10/04

08/07/05

6110

Integración y pruebas de IMaX Lieselotte Jochum

Manuel Collados Vera

03/12/03

30/11/05

6120

Integración y pruebas del protocolo de comunicación y de la interfaz de usuario

Manuel Collados Vera 1 ingeniero de software por contratar

05/09/05

14/10/05

6130

Ensayos funcionalidad IMaX Manuel Collados Vera

Lieselotte Jochum

17/10/05

18/11/05

7110 Explotación científica de IMaX

Valentín Martínez Pillet Todo el personal científico (físicos solares) de los subproyectos

01/10/03

29/06/07

7120

Preparación y participación integración de IMaX con SUNRISE

Valentín Martínez Pillet Personal técnico especializado de los subproyectos

01/10/04

28/04/06

7130

Preparación y participación vuelo de prueba

Valentín Martínez Pillet Personal técnico especializado de los subproyectos

01/09/05

26/05/06

7140 Verificación funcional antes y después

del vuelo de prueba

Valentín Martínez Pillet Personal técnico especializado de los subproyectos

15/05/06

31/05/06

Tabla 2: Paquetes de trabajo IAC

30

ID# Título WP Personal involucrado Inicio Final

1210 Gestión del subproyecto INTA Alberto Álvarez Herrero

Mª Dolores Fernández Arcas 01/10/02 29/12/06

3210

Diseño preliminar de la optomecánica Antonio Sánchez Rodríguez

Ingeniero optomecánico por contratar

07/01/03

12/01/04

3220 Diseño térmico I Manuel Reina Aranda

Mercedes Menéndez Aparicio 05/05/03 28/11/03

3230 Análisis de luz difusa I Tomás Belenguer Dávila

Ingeniero óptico por contratar 05/05/03 28/11/03

3240 Vuelos tecnológicos Mª Dolores Sabau Graziati 01/04/03 30/09/03 3250 Diseño preliminar de la óptica Carmen Pastor Santos

Ingeniero óptico por contratar 01/11/02 31/10/03

4210 Diseño detallado de la óptica Carmen Pastor Santos Ingeniero óptico por contratar

03/11/03 30/06/04

4220

Diseño detallado de la optomecánica Antonio Sánchez Rodríguez

Ingeniero optomecánico por contratar

08/03/04

27/08/04

4230 Diseño térmico II Manuel Reina Aranda

Mercedes Menéndez Aparicio 01/03/04 02/08/04

4240 Análisis de luz difusa II Tomás Belenguer Dávila Ingeniero óptico

por contratar 09/02/04 07/06/04

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

5220

Suministro, recepción y aceptación de la optomecánica y del material térmico Ángel Carretero Serna

02/08/04

18/02/05

6210

Integración y pruebas de la óptica y de la mecánica

Luis Miguel González Fernández Alberto Álvarez Herrero Ingeniero óptico por contratar Ingeniero optomecánico por contratar

31/01/05

29/07/05

6220

Integración y pruebas de los elementos de control térmico

Manuel Reina Aranda Alberto Álvarez Herrero

11/07/05 19/08/05

6230

Ejecución de pruebas con equipamiento especializado del INTA

Alberto Álvarez Herrero Ingeniero óptico por contratar Ingeniero optomecánico por contratar

31/01/05

18/11/05

Tabla 3: Paquetes de trabajo INTA

31

ID# Título WP Personal involucrado Inicio Final

1310 Gestión del subproyecto IAA

José Carlos del Toro Iniesta Antonio Carlos López Jiménez José María Castro Marín

01/10/02

29/12/06

3310

Diseño preliminar de la electrónica de adquisición y control

Julio Federico Rodríguez Gómez José María Castro Marín 1 FP I por contratar (PC3)

10/03/03

30/01/04

3320

Diseño preliminar de la electrónica de potencia y actuadores

Miguel Herranz de la Revilla Fernando Girela Rejón

10/03/03

30/01/04

3330

Diseño preliminar de la electrónica analógica

José María Jerónimo Zafra 1 titulado superior por contratar (PC2) 1 FP I por contratar (PC3)

10/03/03

30/01/04

3340

Desarrollo del software control de IMaX, versión 1

Rafael Morales Muñoz 1 titulado superior por contratar (PC1)

10/03/03

30/01/04

4310

Diseño detallado de la electrónica de adquisición y control

Julio Federico Rodríguez Gómez José María Castro Marín 1 FP I por contratar (PC3)

09/02/04

17/09/04

4320

Diseño detallado de la electrónica de potencia y actuadores

Miguel Herranz de la Revilla Fernando Girela Rejón

09/02/04

17/09/04

4330

Diseño detallado de la electrónica analógica

José María Jerónimo Zafra 1 titulado superior por contratar (PC2) 1 FP I por contratar (PC3)

09/02/04

17/09/04

4340

Desarrollo del software de control de IMaX, versión 2

Rafael Morales Muñoz 1 titulado superior por contratar (PC1).

09/02/04

17/09/04

5310

Suministro, verificación y aceptación electrónica Antonio Carlos López Jiménez

20/09/04

31/05/05

5320

Desarrollo, verificación y aceptación del software de control de IMaX Rafael Morales Muñoz

20/09/04

31/05/05

6310

Integración y pruebas de la electrónica

Antonio Carlos López Jiménez 1 titulado superior por contratar (PC2) 1 FP I por contratar (PC3)

01/08/05

02/09/05

6320

Integración y pruebas del software de control de IMaX Rafael Morales Muñoz

01/08/05

30/09/05

Tabla 4: Paquetes de trabajo IAA

32

ID# Título WP Personal involucrado Inicio Final

1410

Gestión del subproyecto GACE

Juan Fabregat Llueca José Luis Gasent Blesa Ingeniero a contratar

01/10/02

29/12/06

3410 Diseño preliminar de las cámaras de protección

Vicente Domingo Codoñer 1 Ingeniero a contratar

10/03/03 12/01/04

4410

Diseño detallado de las cámaras de protección

Vicente Domingo Codoñer 1 Ingeniero a contratar

09/02/04 30/08/04

4420 Análisis estructural II Pedro Museros Romero 1 Ingeniero a contratar

09/02/04 02/08/04

5410

Suministro, recepción y aceptación de las cámaras de protección

José Luis Gasent Blesa 1 ingeniero de mecánica por contratar

30/08/04

8/02/05

5420 Adquisición del embalaje para el

transporte del instrumento Vicente Domingo Codoñer 1 ingeniero de mecánica por contratar

30/08/04

18/02/05

Tabla 5: Paquetes de trabajo GACE

33

4.4.3. Descripción detallada de los paquetes de trabajo PROYECTO IMaX WP: 1110 TITULO WP Coordinación del proyecto RESPONSABLE Valentín Martínez Pillet (IAC)

TAREAS • Coordinación global del proyecto

• Control del seguimiento de plazos e hitos • Control de riesgos y resolución de incompatibilidades • Coordinación con SUNRISE • Preparación fase de explotación de resultados

ENTRADAS

• Requerimientos científicos de SUNRISE • Plazos e hitos globales de SUNRISE • Informes subproyectos

SALIDAS • Instrumento IMaX

• Plan de explotación de resultados IMaX y SUNRISE • Informes al PNE

34

PROYECTO IMaX WP: 1120 TITULO WP Gestión del proyecto RESPONSABLE Lieselotte Jochum (IAC)

TAREAS • Control de las tareas del proyecto

• Seguimiento del cumplimiento de plazos • Seguimiento de la ejecución del 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

35

PROYECTO IMaX WP: 1130

TITULO WP Gestión del subproyecto IAC RESPONSABLE Lieselotte Jochum (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

36

PROYECTO IMaX WP: 1210

TITULO WP Gestión del subproyecto INTA RESPONSABLE Alberto Álvarez Herrero (INTA)

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

37

PROYECTO IMaX WP: 1310

TITULO WP Gestión del subproyecto IAA RESPONSABLE José Carlos del Toro Iniesta (IAA)

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

38

PROYECTO IMaX WP: 1410

TITULO WP Gestión del subproyecto GACE RESPONSABLE Juan Fabregat Llueca (GACE)

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

39

PROYECTO IMaX WP: 3210

TITULO WP Diseño preliminar de la optomecánica RESPONSABLE Antonio Sánchez Rodríguez (INTA)

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

40

PROYECTO IMaX WP: 3220

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

41

PROYECTO IMaX WP: 3230

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

42

PROYECTO IMaX WP: 3240

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 barquilla. • 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 barquilla • Declaración de riesgo

SALIDAS • Reuniones coordinación grupo operacional con grupo experimentación

• Ejecución de la campaña • Base de datos operacionales

43

PROYECTO IMaX WP: 3250

TITULO WP Diseño preliminar de la óptica RESPONSABLE Carmen Pastor Santos (INTA)

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

44

PROYECTO IMaX WP: 3410

TITULO WP Diseño preliminar de las cámaras de protección

RESPONSABLE Vicente Domingo Codoñer (GACE)

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

45

PROYECTO IMaX WP: 3310

TITULO WP Diseño preliminar de la electrónica de adquisición y control

RESPONSABLE Julio Federico Rodríguez Gómez (IAA)

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

46

PROYECTO IMaX WP: 3320

TITULO WP Diseño preliminar de la electrónica de potencia 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

ENTRADAS

• Diseño conceptual de IMaX • Especificación de interfaces con SUNRISE

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

47

PROYECTO IMaX WP: 3330

TITULO WP Diseño preliminar de la electrónica analógica

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

ENTRADAS

• Diseño conceptual de IMaX • Especificación de interfaces con SUNRISE

SALIDAS • Documentación de diseño preliminar electrónica analógica

• Informe test prototipo • Contribución al plan de integración de IMaX • Contribución a matriz de verificación de IMaX

48

PROYECTO IMaX WP: 3340

TITULO WP Desarrollo del software de control de IMaX, 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)

49

PROYECTO IMaX WP: 3110 TITULO WP Calibración elementos Fabry-Perot RESPONSABLE Valentín Martínez Pillet (IAC)

TAREAS • Comprobación funcionalidad elementos FPs

• Calibración individual y conjunta elementos FPs • Selección elementos FPs

ENTRADAS

• Requerimientos científicos de IMaX • Conceptos alternativos FPs

SALIDAS • Informe selección sistema FPs

• Documentación de interfaces con IMaX • Elementos FPs calibrados

50

PROYECTO IMaX WP: 3120

TITULO WP Diseño preliminar del protocolo de comunicación

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 de variabilidad

• 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

51

PROYECTO IMaX WP: 3130

TITULO WP Diseño preliminar de la interfaz de usuario

RESPONSABLE Manuel Collados Vera (IAC)

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

52

PROYECTO IMaX WP: 4210

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

53

PROYECTO IMaX WP: 4220

TITULO WP Diseño detallado de la optomecánica RESPONSABLE Antonio Sánchez Rodríguez (INTA)

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

54

PROYECTO IMaX WP: 4230

TITULO WP Diseño térmico II RESPONSABLE Manuel Reina Aranda (INTA)

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

55

PROYECTO IMaX WP: 4240

TITULO WP Análisis de luz difusa II RESPONSABLE Tomás Belenguer Dávila (INTA)

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

56

PROYECTO IMaX WP: 4410

TITULO WP Diseño detallado de las cámaras de protección

RESPONSABLE Vicente Domingo Codoñer (GACE)

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

57

PROYECTO IMaX WP: 4420

TITULO WP Análisis estructural II

RESPONSABLE Pedro Museros Romero

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

58

PROYECTO IMaX WP: 4310

TITULO WP Diseño detallado electrónica de adquisición y control

RESPONSABLE Julio Federico Rodríguez Gómez (IAA)

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

59

PROYECTO IMaX WP: 4320

TITULO WP Diseño detallado de la electrónica de potencia 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

60

PROYECTO IMaX WP: 4330

TITULO WP Diseño detallado de la electrónica analógica

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

61

PROYECTO IMaX WP: 4340

TITULO WP Desarrollo del software de control de IMaX, versión 2

RESPONSABLE Rafael Morales Muñoz (IAA)

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

62

PROYECTO IMaX WP: 4110

TITULO WP Diseño detallado del protocolo de comunicación

RESPONSABLE Manuel Collados Vera (IAC)

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

63

PROYECTO IMaX WP: 4120

TITULO WP Diseño detallado de la interfaz de usuario

RESPONSABLE Manuel Collados Vera (IAC)

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

64

PROYECTO IMaX WP: 5110

TITULO WP Suministro de la óptica RESPONSABLE Lieselotte Jochum (IAC)

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

65

PROYECTO IMaX WP: 5210

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

66

PROYECTO IMaX WP: 5220

TITULO WP Suministro, recepción y aceptación de la 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

67

PROYECTO IMaX WP: 5410

TITULO WP Suministro, recepción y aceptación de las cámaras de protección

RESPONSABLE José Luis Gasent Blesa (GACE)

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

68

PROYECTO IMaX WP: 5420

TITULO WP Adquisición del embalaje para el transporte del instrumento

RESPONSABLE José Luis Gasent Blesa (GACE)

TAREAS • Definir las envolventes e interfaces entre el equipo y las cajas

• Definir las condiciones ambientales en las que debe transportarse el instrumento • Contratar la empresa que construya las cajas, y verificar la idoneidad de las mismas

ENTRADAS

• Envolvente de los instrumentos • Condiciones ambientales para el instrumento y el equipo durante el viaje y los periodos

de almacenamiento antes de la integración en SUNRISE, y después si se desmonta

SALIDAS • Entrega de las cajas de embalaje

• Documentación

69

PROYECTO IMaX WP: 5310

TITULO WP Suministro, verificación y aceptación electrónica

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

70

PROYECTO IMaX WP: 5320

TITULO WP Desarrollo verificación y aceptación del software de control de IMaX

RESPONSABLE Rafael Morales Muñoz (IAA)

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

71

PROYECTO IMaX WP: 5120

TITULO WP Desarrollo, verificación y aceptación del protocolo de comunicación

RESPONSABLE Manuel Collados Vera (IAC)

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

72

PROYECTO IMaX WP: 5130

TITULO WP Desarrollo, verificación y aceptación de la interfaz de usuario

RESPONSABLE Manuel Collados Vera (IAC)

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

73

PROYECTO IMaX WP: 6110

TITULO WP Integración y pruebas de IMaX

RESPONSABLE Lieselotte Jochum (IAC) 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

74

PROYECTO IMaX WP: 6210

TITULO WP Integración y pruebas de la óptica y de la 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

75

PROYECTO IMaX WP: 6220

TITULO WP Integración y pruebas de los elementos de control térmico

RESPONSABLE Manuel Reina Aranda (INTA)

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

SALIDAS • Informes de integración

• Informes de pruebas • Contribución a la matriz de cumplimiento de requerimientos

76

PROYECTO IMaX WP: 6230

TITULO WP Ejecución de pruebas con equipamiento 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

77

PROYECTO IMaX WP: 6310

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

SALIDAS • Informes de integración

• Informes de pruebas • Contribución a la matriz de cumplimiento de requerimientos

78

PROYECTO IMaX WP: 6320

TITULO WP Integración y pruebas del software de control de IMaX

RESPONSABLE Rafael Morales Muñoz (IAA)

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

SALIDAS • Informes de integración

• Informes de pruebas • Contribución a la matriz de cumplimiento de requerimientos

79

PROYECTO IMaX WP: 6120

TITULO WP Integración y pruebas del protocolo de comunicación y de la interfaz de

usuario

RESPONSABLE Manuel Collados Vera (IAC)

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

SALIDAS • Informes de integración

• Informes de pruebas • Contribución a la matriz de cumplimiento de requerimientos

80

PROYECTO IMaX WP: 6130

TITULO WP Pruebas de verificación de IMaX RESPONSABLE Manuel Collados Vera (IAC)

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

81

PROYECTO IMaX WP: 7110

TITULO WP Explotación científica de IMaX RESPONSABLE Valentín Martínez Pillet (IAC)

TAREAS • Realización de simulaciones de los tipos de datos esperados y calibración de los

mismos • Determinación del grado final de reducción de los datos disponibles a los diferentes

usuarios • Realización de reuniones nacionales de preparación y agrupamiento de la comunidad

científica nacional • Estudio del aprovechamiento conjunto de los diferentes instrumentos de SUNRISE • Presentación de los resultados en reuniones nacionales e internacionales • Publicación y divulgación de los resultados • Construcción de una base de datos

ENTRADAS

• Datos simulados • Datos reales de vuelo en la Antártida • Conclusiones de reuniones científicas nacionales referentes al uso y acceso a los datos

SALIDAS • Base de datos

• Reuniones científicas nacionales • Publicaciones

82

PROYECTO IMaX WP: 7120

TITULO WP Preparación y participación integración de IMaX con SUNRISE

RESPONSABLE Valentín Martínez Pillet (IAC)

TAREAS • Elaboración plan de integración con SUNRISE

• Elaboración plan de verificación con SUNRISE • Envío de IMaX a Lindau • Integración IMaX en la plataforma de Instrumentos SUNRISE • Participación en la integración de la plataforma de instrumentos con SUNRISE • Realizar pruebas de verificación • Redactar protocolos e informes de integración y pruebas

ENTRADAS

• IMaX integrado y verificado en el INTA con documentación de aceptación • Requerimientos de integración en SUNRISE • Documentación diseño IMaX • Contenedores de transporte

SALIDAS • IMaX integrado con SUNRISE

• Protocolos e informes de integración y pruebas

83

PROYECTO IMaX WP: 7130

TITULO WP Preparación y participación vuelo de prueba

RESPONSABLE Valentín Martínez Pillet (IAC)

TAREAS • Elaboración plan de pruebas diagnósticas funcionamiento IMaX con barquilla

• Formación de un grupo especializado con miembros de los subproyectos para la preparación del vuelo de prueba

• Recepción IMaX en Nuevo México • Participación en la integración con la barquilla • Redactar protocolos e informes de integración y pruebas • Participación en el vuelo de prueba

ENTRADAS

• IMaX integrado con SUNRISE • Requerimientos de integración con la barquilla • Carga útil de SUNRISE enviada a Nueva México por MPAe Lindau

SALIDAS • IMaX integrado con SUNRISE y barquilla

• Protocolos e informes de integración y pruebas • Informe del vuelo de prueba

84

PROYECTO IMaX WP: 7140

TITULO WP Verificación funcional antes y después del vuelo de prueba

RESPONSABLE Valentín Martínez Pillet (IAC)

TAREAS • Elaboración plan de verificación

• Realizar pruebas de funcionalidad de IMaX antes del vuelo de prueba • Redactar informes de pruebas de funcionalidad de IMaX antes del vuelo de prueba • Realizar pruebas de funcionalidad de IMaX después del vuelo de prueba • Redactar informes de pruebas de funcionalidad de IMaX después del vuelo de prueba

ENTRADAS

• Grupo de personal técnico especializado con miembros de los subproyectos • IMaX integrado con SUNRISE • Plan de pruebas diagnósticas funcionamiento IMaX con barquilla • Informe del vuelo de prueba

SALIDAS • Informes de pruebas de funcionalidad de IMaX antes del vuelo de prueba

• informes de pruebas de funcionalidad de IMaX después del vuelo de prueba

85

4.5. Presupuesto del proyecto En la Tabla 6 se muestra un resumen de los costes directos del proyecto coordinado desglosado por conceptos del gasto, indicando el instituto responsable del gasto en la última columna.

Concepto € € Responsable Óptica Pick-up espectral IMaX

Divisor IMaX/WFS Lentes y espejos Etalones y prefiltro Óptica de polarización

11.500,006.500,00

13.500,00262.620,00

2.000,00

296.120,00 €

14,69% del total

IAC IAC IAC IAC IAC

Opto-mecánica Apantallamiento óptico Bancada óptica Elementos fijos Mecanismos

1.800,0031.000,0043.500,0023.900,00

100.200,00

4,97% del total

INTA INTA INTA INTA

Material térmico Control y actuación térmico Pinturas y recubrimientos

27.750,003.500,00

31.250,00

1,55% del total

INTA INTA

Cámaras de protección Cámaras de protección 102.000,00

102.000,005,06% del total

GACE

Electrónica Equipo apoyo en tierra Equipamiento laboratorio Detector CCD BV12CAD Electrónica IMaX

24.000,0042.251,0052.000,0090.000,00

208.251,0010,33% del total

IAA IAA IAA IAA

Software 1 Controlador EGSE 7.200,00

7.200,000,36% del total

IAA

Integración, pruebas y envío Módulo óptico de calibración Utillaje pruebas Pruebas Contenedores de transporte Envío a Lindau

29.991,0011.700,008.400,00

51.000,0012.000,0012.000,003.000,00

128.091,00

6,36% del total

INTA INTA

GACE INTA

GACE GACE

IAC

Personal

102.867,00216.364,00270.000,0097.950,00

687.181,00

34,10% del total

IAC

INTA IAA

GACE Viajes y dietas 139.948,00

70.143,5271.707,5637.706,36

319.505,00

15,85% del total

IAC

INTA IAA

GACE Contingencia 36.774,71

26.968,0021.229,0016.000,00

100.972,63

5,02% del total

IAC

INTA IAA

GACE Equipo informático Licencia ZEMAX-EE 1 PC portátil 1 ordenador sobremesa 1 PC ingeniería 1 Plotter A1 Actualización Licencia ACAD Actualización Licencia ANSYS

4.500,002.835,922.460,002.320,005.214,695.098,506.375,00

28.804,11

1,43% del total

IAC IAC IAA

GACE GACE GACE GACE

Otros Bibliografía y documentación Material oficina Material bibliográfico

600,003.000,002.000,00

5.600,00

0,28% del total

INTA IAA

GACE

Tabla 6: Costes directos del proyecto desglosados por conceptos

En la Tabla 7 se pueden ver los costes directos que se producen por instituto y por año suponiendo un periodo de financiación empezando el uno de enero de 2004 y terminando el treinta y uno de diciembre de 2006. En la última fila de la Tabla 7 se ve el total de costes directos que se produce cada año. El año de mayor costes es el 2004, año

86

en el que se produce la mayoría de las compras de componentes. La única excepción son las diversas cámaras de protección de los subsistemas de IMaX, gasto que se producirá en el 2005. Por lo tanto el subproyecto GACE tiene su pico de consumo de recursos económicos en el segundo año de la financiación solicitada. El total de los costes directos por subproyecto se ve en la última columna de la Tabla 7.

2004 2005 2006 IAC 377.848,64 € 94.362,72 € 113.834,84 € Total IAC 586.046,19 €

INTA 277.000,04 € 154.559,06 € 106.658,34 € Total INTA 538.217,44 €IAA 302.335,41 € 165.172,41 € 116.338,73 € Total IAA 583.846,56 €

GACE 69.277,32 € 186.037,13 € 51.750,09 € Total GACE 307.064,55 € Total 2004 Total 2005 Total 2006 Total Proyecto 1.026.461,41 € 600.131,32 € 388.582,00 € 2.015.174,74 €

Tabla 7: Costes directos del proyecto desglosados por institutos (filas) y años (columnas) En la Figura 14 se ve en qué conceptos se producen los costes directos en cada subproyecto. Cada columna representa el 100% de los costes directos de un subproyecto. Los distintos conceptos de los costes están representados en distintos colores (ver leyenda de la gráfica). El número dentro de cada sección coloreada indica el porcentaje del presupuesto total que se produce en el concepto correspondiente a ese color.

50,53

18,62

5,8133,2235,67

1,2317,22

10,55

17,55 40,20 46,25 31,90

23,88

13,03 12,28

12,28

6,28 3,64

5,21

5,01 6,19

0

25

50

75

100

IAC INTA IAA GACE

Otros

Equipamiento informático

Contingencia

Viajes y dietas

Personal

Integración, pruebas y envío

Software

Electrónica

Cámaras de protección

Material térmico

Opto-mecánica

Óptica

Figura 14: Costes directos de los subproyectos desglosados por conceptos. Los números indican porcentajes del total por subproyecto

Como ya está indicado en la Tabla 6, una parte significativa de la financiación solicitada se gasta en la contratación de personal especializado necesario para la ejecución del proyecto. El siguiente puesto de impacto son los gastos relacionados con la adquisición de los componentes en los distintos subsistemas (óptica, electrónica, etc.). El mayor porcentaje en viajes y dietas del instituto coordinador comparado con los otros subproyectos se produce por un lado por su función de interlocutor con el proyecto SUNRISE, lo que requiere asistencia a reuniones de seguimiento tanto en Europa como en Estados Unidos. Además, todos los viajes relacionados con el vuelo de test en Estados Unidos y el vuelo antártico tras haber aprobado el MRR (Mission Readiness Review) van a cargo del subproyecto coordinador.

87

En la Figura 15 se ve otro tipo de ilustración resumen de los costes directos del proyecto. En ella cada barra horizontal representa un concepto de gasto. En el eje Y está anotado el concepto de gasto y el porcentaje del presupuesto total que le corresponde (ver también Tabla 6). Cada color representa uno de los subproyectos y los números indican el porcentaje del coste de cada concepto que corresponde a los respectivos subproyectos (por ejemplo: la financiación solicitada para el desarrollo de la electrónica de IMaX es un 10,33% del total esta al 100% bajo responsabilidad del IAA). Con esta gráfica queremos resaltar que los principales subsistemas relacionados con compra de componentes o subcontratación de servicios están enteramente bajo la responsabilidad de uno de los subproyectos. Los subproyectos que tienen una mayor implicación en la ejecución de las tareas técnicas del proyecto lógicamente tienen un mayor presupuesto para contrataciones de personal especializado. Como ya se ha mencionado en el contexto de la Figura 14, aquí también resalta el mayor porcentaje en viajes y dietas que solicita el instituto coordinador para cumplir sus funciones de coordinar los subproyectos y de atender los requerimientos del proyecto SUNRISE, en el cual IMaX tiene entidad de subproyecto.

100,00

14,97

43,80

36,42

25,47

100,00

100,00

72,36

31,49

21,95

26,71

10,71

100,00

100,00

39,29

22,44

21,02

8,54

53,57

100,00

25,29

14,25

11,80

15,85

65,99

35,71

0 25 50 75 100

Óptica (14,69% del total)

Opto-mecánica (4,97% del total)

Material térmico (1,55% del total)

Cámaras de protección (5,06% del total)

Electrónica (10,33% del total)

Software (0,36% del total)

Integración, pruebas y envío (6,36% del total)

Personal (34,10% del total)

Viajes y dietas (15,85% del total)

Contingencia (5,02% del total)

Equipamiento informático (1,43% del total)

Otros (0,28% del total)

IAC INTA IAA GACE

Figura 15: 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 La Figura 16 muestra una representación gráfica del presupuesto solicitado, desglosado por subproyectos y dentro de cada subproyecto por años y conceptos.

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0 200 400 600

2004 IAC

2005 IAC

2006 IAC

Total IAC

2004 INTA

2005 INTA

2006 INTA

Total INTA

2004 IAA

2005 IAA

2006 IAA

Total IAA

2004 GACE

2005 GACE

2006 GACE

Total GACE

Miles de Euros

Óptica

Opto-mecánica

Material térmico

Cámaras de protección

Electrónica

Software

Integración, pruebas yenvíoPersonal

Viajes y dietas

Contingencia

Equipo informático

Otros

Figura 16: Representación gráfica de la financiación solicitada desglosada por subproyectos y dentro de cada subproyecto por años y conceptos. El siguiente paso es el desglose de cada sección de las barras en la Figura 16 por paquetes de trabajo. Esta información se maneja dentro del plan de proyecto y no queda representada en la presente memoria. El mantenimiento del presupuesto dentro del plan de proyecto es tarea de la gestión de cada subproyecto mientras el nivel de detalle de la definición del instrumento se va incrementando. El instituto coordinador se responsabiliza de la centralización y actualización de los datos relacionados y de la coordinación del mantenimiento del plan de proyecto y del presupuesto detallado.

89

5. BENEFICIOS DEL PROYECTO, DIFUSIÓN Y EXPLOTACIÓN EN SU CASO DE LOS RESULTADOS (máximo una página) Deben destacarse, entre otros, los siguientes extremos: ♦ Contribuciones científico-técnicas esperables del proyecto, beneficios esperables para el avance del conocimiento y la

tecnología y, en su caso, resultados esperables con posibilidad de transferencia ya sea a corto, medio o largo plazo. ♦ Adecuación del proyecto a las prioridades de la convocatoria y, en su caso, del Programa Nacional o Acción Estratégica

correspondiente. ♦ Plan de difusión y, en su caso, de explotación, de los resultados del proyecto, el cual se valorará en el proceso de evaluación

de la propuesta (ver apartado 11º.1 de la convocatoria) y en el de seguimiento del proyecto. El desarrollo de IMaX (íntegramente español) como un instrumento embarcado, proporcionará los siguientes beneficios científico-técnicos:

• Permitirá la creación de un consorcio español con experiencia única en Europa en un tipo de instrumentación, los magnetógrafos solares, que incluye una amplia variedad de cuestiones tecnológicas: óptica y opto-mecánica, espectroscopia, técnicas de polarización, lectura rápida de detectores y análisis de datos en tiempo real.

• Permitirá demostrar el uso de la tecnología ROCLI desarrollada en colaboración con la industria española. Esta tecnología será caracterizada y probada en condiciones muy similares a las espaciales y colocará a nuestro consorcio como líderes en el desarrollo y uso de la misma en condiciones espaciales.

• Integrará a nuestro consorcio en un grupo que incluye instituciones líderes a nivel mundial en las tecnologías del espacio. • Colocará al consorcio como referente Europeo con vistas al desarrollo del magnetógrafo VIM para la misión Solar

Orbiter de la ESA. • Permitirá que los físicos solares españoles puedan acceder al uso y explotación de los datos globales del proyecto

SUNRISE y puedan de esta manera realizar trabajos de primerísimo nivel en los campos del magnetismo solar y relaciones sol-tierra en general. Además de las instituciones participantes contamos con muestras de interés por parte de las siguientes instituciones: Universidad de Barcelona, Universidad de las Islas Baleares, Universidad de Alcalá de Henares y LAEFF.

IMaX es uno de los instrumentos del proyecto SUNRISE aprobado dentro del programa LDB de la NASA. Ya hemos expresado la relación cercana entre este proyecto y la misión Solar Orbiter. Por tanto IMaX se adecua a las prioridades del Programa Nacional del Espacio con un impacto claro en las áreas de Astronomía y Astrofísica desde el espacio y de exploración del Sistema Solar. Queremos destacar aquí las proyecciones de futuro que este proyecto puede tener, además de las de la misión Solar Orbiter. Uno de los mensajes más claros resultantes de la misión SOHO es la necesidad de monitorizar las condiciones de la atmósfera solar y de su evolución e impacto en el espacio interplanetario. La comunidad internacional está definiendo como poder realizar este seguimiento de forma efectiva para asegurar la viabilidad de una amplia variedad de desarrollos tecnológicos (desde las telecomunicaciones y sistemas de posicionamiento global hasta la exploración tripulada del sistema solar). Las propuestas van desde globos Árticos y Antárticos como el presente pero que puedan observar el Sol todos los días del año, hasta observatorios localizados en la ISS (Estación Espacial Internacional). Por tanto la participación en IMaX/SUNRISE es también una oportunidad excepcional para poder jugar un papel importante en los mecanismos de seguimiento solar que se desarrollen en un futuro.

Durante el año 2002 se han producido las siguientes contribuciones a congresos: • IMaX an Imaging Magnetograph for Sunrise, L. Jochum & the IMaX team, SPIE 4853, 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 4853, 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 Solar Polarization Workshop. Tenerife, España, 2002 Durante el transcurso del presente proyecto presentaremos los avances que se produzcan dentro de él en los diferentes foros adecuados para este fin. El proyecto IMaX ha elaborado ya una primera versión de la página web que contendrá toda la información referente al proyecto, desde la documentación más oficial (de acceso restringido) hasta contenidos divulgativos de interés general. La primera versión de esta página web se puede visitar en http://www.iac.es/proyect/IMaX. El proyecto solicita los becarios FPI y técnicos en formación necesarios para comenzar las estrategias de análisis, tratamiento y explotación de los datos del proyecto SUNRISE como se describe en el apartado 7 de la presente memoria.

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6. HISTORIAL DEL EQUIPO SOLICITANTE EN EL TEMA PROPUESTO (En caso de Proyecto

Coordinado, los apartados 6. y 6.1. deberán rellenarse para cada uno de los equipos participantes) (máximo dos páginas) ♦ Indicar las actividades previas del equipo y los logros alcanzados en el tema propuesto:

• 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 equipo, con el fin de justificar su capacidad para llevar a cabo el nuevo proyecto.

Este apartado, junto con el 3, tiene como finalidad determinar la adecuación y capacidad del equipo en el tema (y en consecuencia, la viabilidad de la actividad propuesta). El proyecto IMaX-un magnetógrafo para SUNRISE (ESP2002-04256-C04-01/02/03/04) ha comenzado oficialmente y tiene como misión llevar al consorcio a una definición preliminar del instrumento que permita entrar en las fases de diseño detallado, construcción e integración del mismo. Estas últimas fases están asignadas a la presente propuesta. Durante todo el 2002 (e incluso antes de la entrada en marcha oficial del proyecto coordinado) los miembros del consorcio han trabajado para conseguir una definición conceptual de IMaX que podemos considerar cerrada en sus líneas fundamentales. Esta definición ha sido consensuada con el resto del proyecto SUNRISE en sendos encuentros de interfases (agosto 2002 Boulder y noviembre 2002, Lindau). A continuación describimos los avances fundamentales realizados en esta definición conceptual de nuestro instrumento:

1. Diseño óptico de IMaX. El diseño óptico se ha adecuado a la definición del concepto de distribución de luz ISLiD ya comentado en la sección 2 de esta propuesta. El resultado es una reducción de los elementos ópticos del instrumento a fin de simplificar el control térmico, óptico y mecánico de éste. Contamos en la actualidad con un sólo sistema de colimación y formación de imagen que proporciona un haz colimado adecuado para la colocación de los Fabry-Perots (ver, IMaX-TN001, IMaX-TN004 e IMaX-requerimientos ópticos en http://www.iac.es/proyect/IMaX/Documents).

2. Se han encontrado dos soluciones viables para la realización de la espectroscopía en IMaX basada en elementos Fabry-Perots. Ambas son perfectamente viables dentro de los requerimientos científicos del proyecto y tienen un coste asociado muy similar (ver ofertas realizadas por las dos compañías en la documentación adjunta por un montante total de unos 250.000 €). Una solución consiste en Fabry-Perots de LiNbO3 que permiten sintonizar por cambios de índice de refracción (CSIRO, Aus-

tralia, ver Figura 6). La otra solución considera Fabry-Perots que realizan la sintonización por movimiento mecánico de las placas controlados por un sistema de servo en lazo cerrado (ICOS, Reino Unido). La decisión de qué sistema se adoptará para IMaX se tomará en la reunión de nuestro consorcio en Enero de 2003. El montante total solicitado para esta partida se divide en los costos de los elementos ópticos y la electrónica de control (2 conjuntos Fabry-Perot + electrónica dan un total de 200.000 €) así como un suplemento que considera la fabricación de una electrónica más ligera (solución CSIRO) o la producción de Fabry-Perots más resistentes a las condiciones de vuelo (ICOS) y que en ambos casos supone un añadido de 50.000 €. Somos conscientes del impacto económico que supone cualquiera de estas dos soluciones. Sin embargo quisiéramos destacar a la vez que haber encontrado soluciones comerciales para la espectroscopia de IMaX, supone una

Figura 6. Izda: Fabry-Perot de LiNbO3 junto con su controlador electrónico. Dcha: Cámara CCD PV-BV12CAD de que se usará como detector en IMaX. En ambos casos se realizarán modificaciones a la electrónica para su adecuación a nuestra plataforma.

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simplificación de las tareas del proyecto que debe ser valorada. También queremos destacar que en la actualidad el instrumento VIM del Solar Orbiter tiene propuesto como sistema de espectroscopía la solución de LiNbO3 y existen en la actualidad ensayos de verificación espacial con este tipo de tecnología. Para conocer los aspectos a favor y en contra de cada una de las soluciones ver IMaX-TN008.

3. Se ha escogido el detector de nuestro experimento, el PixelVision BV12CAD con 1280 x 1024 elementos de resolución. Esta CCD es claramente la que mejor se adecua a los requerimientos científicos del proyecto (eficiencia cuántica, pozo, tamaño del elemento de resolución y ritmo de lectura, ver IMaX-TN003). Esta decisión ha sido tomada en combinación con el resto del consorcio SUNRISE que usará para los instrumentos SUFI y SUPOS cámaras PixelVision (aunque en formatos distintos al nuestro). Las dos cámaras de IMaX (la necesidad de utilizar dos cámaras se describe en IMaX-TN002) proporcionarán un flujo total de datos durante las dos semanas de vuelo antártico de 0.5 Terabytes con un flujo promedio de datos de 1.8 Mbytes/s (ver IMaX-TN006). Contamos con una factura pro-forma del representante Europeo de las cámaras para la versión de enfriado termoeléctrico o líquido (IMaX usará el mismo tipo de enfriamiento que se acuerde dentro del consorcio SUNRISE). El presupuesto ofertado para las cámaras es de 52.000€ cada una. La primera se adquirirá con cargo al presupuesto de 2003 (lo cual ha obligado a reestructurar la financiación IAA para el 2003).

4. Se ha definido el diagrama de bloques electrónico del instrumento que incluye todas las diferentes interfases entre los

componentes de IMaX, así como con el experimento SUNRISE (generador de potencia, acceso a disco, protocolos de comunicación). Para poder soportar el ritmo de adquisición de imágenes de casi 2 Mbytes/s sin colapsar ni la CPU ni el bus de IMaX se diseñará una tarjeta de control que incluirá la lectura de los datos de la cámara y su integración en tiempo real para ser enviados por el bus hacia la CPU una vez los datos han sido acumulados y la S/N requerida ha sido alcanzada (ver esquema en la figura 7 y su descripción en IMaX-TN007). Este requisito de asimilación de datos de IMaX es el mayor de todos los instrumentos embarcados en SUNRISE.

5. La electrónica para controlar dos ROCLIs simultáneamente ha sido especificada (ver IMaX-TN005) y se está elaborando (IAA) un prototipo que se usará en el laboratorio para generar distintos estados de modulación. Las pruebas de caracterización ambiental de los ROCLIs en INTA han comenzado. El IAC está terminando de caracterizar los ROCLIs de prototipos de segundo nivel y especificará los de tercer nivel (de vuelo con calidad óptica y aptos para ser embarcados) a finales de año con la empresa TECDIS.

6. El equipo de GACE ha propuesto una solución para la cámara presurizada de los detectores que incluye el divisor de haz dentro de ésta y permite que exista sólo una ventana de entrada en vez de los dos necesarias si éste se coloca fuera de la cámara presurizada. Este concepto necesita adaptarse a la nueva definición del ISLiD. El fabricante de los detectores ha desaconsejado el uso en vacío de las cámaras y por tanto se incluirán en este compartimiento presurizado.

7. INTA ha realizado un estudio conceptual del problema térmico de IMaX y lo ha acordado con el resto de los componentes del consorcio SUNRISE y la constructora del telescopio y plataforma instrumental Kayser-Threde.

Framegrabber CPU Integration

PXI, cPCI or PCI Bus

Board designed by IMaX

Fig 7: Esquema de uso de las cámaras CCDs de IMaX diseñado para soportar el ritmo de adquisición de 10 imágenes por segundo.

El calendario del proyecto ha sido contrastado con el resto de participantes de SUNRISE confirmándose la planificación expuesta en la sección 4 de la presente memoria. La definición del concepto de Fabry-Perots y de los detectores CCD que se van a usar permite asegurar que el proyecto ha ganado en madurez y viabilidad durante el presente año.

IMaX tendrá la revisión de diseño conceptual en marzo de 2003

93

6.1. FINANCIACIÓN PÚBLICA Y PRIVADA (PROYECTOS Y CONTRATOS DE I+D) DE LOS MIEMBROS DEL GRUPO INVESTIGADOR (*) Debe indicarse únicamente lo financiado en los últimos cinco años (1998-2002), ya sea de ámbito autonómico, nacional o internacional. Deben incluirse las solicitudes pendientes de resolución.

Subvención concedida o

solicitada

Título del proyecto o contrato

Relación con la solicitud

que ahora se presenta (1)

Investigador Principal EURO

Entidad financiadora y referencia del proyecto

Periodo de vigencia o fecha de la solicitud (2)

Procesos Físicos en el Plasma Solar (IAC)

1 Dr. Manuel Vázquez Abeledo 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 en Astrofísica

(IAC)

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

Desarrollo de Retardadores Opticos basados en Cristal Líquido (ROCLIs)

(IAC)

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

2002 (C)

IMaX-Un magnetógrafo para SUNRISE (IAC-IAA-INTA-GACE)

0 Dr. Valentín Martínez Pillet 439.820 ESP2002-04256-C04-01/02/03/04

2003 (C)

Participación de España en el instrumento DFA de la misión Roseta(IAA)

2 Dr. José Juan López Moreno

38.344 CICYT-PNIE

1997-1998 (C)

Misión Rosetta de exploración de un cometa (IAA)

2 Dr. José Juan López Moreno 2.596.372

CICYT-PNIE

1997-2000 (C)

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

(IAA)

2 Dr. Rafael Rodrigo Montero

1.019.497

CICYT-PNIE

2001-2003 (C)

94

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

(IAA)

1 Dr. Fernando Moreno Danvila

234.394

MCyT-PNAyA2001-1177

2002-2004 (C)

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-satellite communications (LINES/INTA)

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

OMC Integral (LINES/INTA)

2 Dr. Alvaro Giménez Cañete 901.500 PNIE 1997

(C)

Osiris (LINES/INTA)

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

ESP2001-4676-E

1997-2001 (C)

Protones, choques interplanetarios y variabilidad solar. Aplicaciones en meteorología espacial. Participación en proyectos 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 CICYT ESP-95-0389-C02-C01

ESP-96-1905-E ESP-97-1673-E ESP-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 proyecto 1 = está muy relacionado 2 = está algo relacionado 3 = sin relación

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

95

7. CAPACIDAD FORMATIVA DEL PROYECTO Y DEL EQUIPO SOLICITANTE (En caso de Proyecto Coordinado deberá rellenarse para cada uno de los equipos participantes)

Este apartado sólo debe rellenarse si se ha respondido afirmativamente a la pregunta correspondiente en el cuestionario de solicitud. Debe justificarse que el equipo solicitante está en condiciones de recibir becarios (del Programa de Formación de Investigadores) asociados a este proyecto y debe argumentarse la capacidad formativa del equipo. En caso de Proyecto Coordinado, debe rellenarse por cada subproyecto que solicite becarios de FPI. Los investigadores del IAC que participan en este proyecto han formado durante los últimos años a investigadores 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 los dos casos que se citan la financiación corre a cargo de la entidad extranjera. De alguna manera esto demuestra que los investigadores que se forman en nuestro grupo están bien valorados en otros centros internacionales de gran prestigio. El proyecto que pretendemos empezar ahora tiene un horizonte a largo plazo que va más allá de los tres años del proyecto. Este horizonte deberá incluir el vuelo LDB (pueden ser varios) en la Antártida. Nuestro grupo deberá sacar el mayor partido científico posible a los datos de IMaX (y del resto de instrumentos). Para ello necesitaremos formar investigadores familiarizados con este tipo de datos desde el principio. Estos investigadores podrán combinar la tesis doctoral con estancias en los diferentes centros españoles que integran este consorcio y estancias posdoctorales en los centros que participan en el proyecto SUNRISE. En general esperamos un intercambio activo de investigadores en formación entre todos los miembros del equipo SUNRISE e IMaX a diferentes 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 instrumentación terrestre similar a IMaX y que ya existe en los observatorios canarios. En el telescopio VTT del Observatorio del Teide existen dos filtros Fabry-Perot, uno de ellos con capacidades polarimétricas, que pueden utilizarse perfectamente como banco de pruebas para familiarizarnos con los datos que proporcionará IMaX. Nuestra idea es que el estudiante use estos instrumentos y empiece a desarrollar software de análisis científico que pueda servir en su día para IMaX. El marco científico que proponemos para esta tesis es el estudio estadístico de las regiones efímeras y su dinámica. Esto incluye todo el rango de flujos magnéticos involucrados, con especial énfasis en los flujos pequeños (que no se detectan por el instrumento MDI en SOHO) y su distribución sobre toda la superficie solar. Este tipo de estudios podrá ayudar a entender si las regiones efímeras se generan por algún tipo de actividad dínamo que funcione en la zona de convección solar o, por el contrario, están relacionadas con el flujo magnético global del Sol que participa del ciclo de 11 años. 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 más cercanos a escalas físicas naturales del Sol). La experiencia del doctorando en el manejo de datos obtenidos con instrumentos de tipo Fabry-Perot le permitirá participar de forma activa en el proceso de construcción de IMaX. El investigador principal del subproyecto del IAA (Dr. J.C. del Toro Iniesta) tiene una trayectoria docente demostrable en la que se puede destacar su dirección de tres tesis doctorales de alta calidad como se refleja en el éxito internacional obtenido con sus resultados. Estos hechos se pueden verificar en el currículum vitae del investigador. La creación de una nueva línea de investigación precisa la participación de jóvenes investigadores que se formen adecuadamente en espectropolarimetría solar. La experiencia que aportará el presente proyecto desde el punto de vista experimental es fundamental. Desde el punto de vista teórico, el becario FPI que solicitamos disfrutará de forma singular del libro escrito por el investigador, titulado "Introduction to spectropolarimetry", que será publicado el próximo mes de abril por la editorial Cambridge University Press. Se trata del primer libro específicamente dedicado a estudiantes de doctorado en este campo de investigación. Si se nos concede la beca solicitada, el estudiante dedicará su trabajo de tesis a preparar las técnicas de inversión existentes, o a crear nuevas si fuere preciso, que son necesarias para el análisis de los datos que proporcionará IMaX. Éste es un aspecto crucial para el éxito de la misión, ya que debemos estar preparados para interpretar convenientemente los magnetogramas que produzca nuestro instrumento. En la tesis habrá que tener en cuenta los modos de observación, los perfiles instrumentales y demás condicionamientos que impone IMaX en la medida. Tal preparación podrá llevarse a cabo mediante observaciones con telescopios terrestres disponibles en el Observatorio del Teide, THEMIS y VTT, con las que podrán simularse las de nuestro instrumento. El uso de las técnicas de inversión en magnetogramas no está extendido y ello hace que el momento sea especialmente adecuado para colocar nuestro consorcio en la vanguardia, no sólo por la calidad de los datos, sino por la capacidad de interpretación de los mismos. Se prevé un trabajo de tres años distribuido como sigue: el primer año será fundamentalmente formativo, el segundo de observaciones y reducción de datos y el tercero de análisis y presentación de resultados. La formación será en transporte de radiación polarizada y en técnicas de observación e inversión; así mismo, el estudiante será invitado a asistir a las reuniones de desarrollo del instrumento. El segundo año se dedicará a la obtención y tratamiento de los datos. Su participación en el desarrollo de IMaX puede empezar a ser más activa 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.

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La integración e interrelación de las actividades de ingeniería óptica y de investigación y desarrollo del LINES/INTA permite la formación de personal investigador desde una perspectiva amplia que comprende la investigación básica de nuevos materiales ópticos (i. e.: materiales nanoestructurados de registro holográfico), la investigación aplicada (caracterización de materiales ópticos para aplicaciones espaciales) y la ingeniería para el desarrollo instrumentación óptica espacial (i.e.: OMC Integral). Por ello este proyecto resulta de gran interés, ya que aborda la problemática del desarrollo de un instrumento innovador basado en unos elementos ópticos novedosos en el sector aerospacial (ROCLIs). La caracterización óptica de estos dispositivos para su aplicación en el entorno espacial, el análisis de los causas fundamentales subyacentes en su comportamiento en este ambiente, así como el estudio de su posible adaptación a materiales nanoestructurados, se verán plasmados en la consecución de un instrumento operativo, por lo que este proyecto supone una excelente oportunidad para la formación de técnicos e investigadores. La transmisión de la experiencia acumulada por el grupo investigador en múltiples proyectos relacionados con la óptica y el sector aerospacial, así como las facilidades y equipamiento disponibles avalan su capacidad formativa. Por todo ello, y teniendo en cuenta las diferentes posibles perspectivas formativas consideramos oportuno solicitar una beca del Programa de Formación de Investigadores y una beca del Programa de Formación de Técnicos. La mayor parte de la actividad del GACE está orientada a la astrofísica de altas energías, en la que ha invertido un gran esfuerzo, construyendo un instrumento para el estudio de rayos-X en el MINISAT-1 y después partes importantes de los telescopios que constituyen los instrumentos del satélite de la ESA, INTEGRAL. Varios miembros forman parte de los comités para la futura generación de proyectos espaciales de astrofísica de rayos-X y gamma. Hoy hay una parte importante del equipo, incluyendo varios estudiantes de doctorado que analizan los datos del INTEGRAL. Para el análisis de los datos de INTEGRAL se ha desarrollado un dispositivo informático de alto rendimiento. Como consecuencia de tales actividades el GACE posee capacidad de soporte educativo tanto en materia de desarrollo de instrumentación espacial como de software para el procesado y análisis de datos. En este ambiente el Prof. J. Fabregat, ha dirigido y dirige varias tesis doctorales. La actividad científica en física solar está centrada en el estudio de la variabilidad de la irradiancia solar. El Dr. V. Domingo ha participado en el desarrollo y explotación de prácticamente todos los radiómetros solares para el espacio construidos en Europa (en SPACELAB-2, varios Shuttle, EURECA, SOHO). Hoy prosigue desde el GACE, con la colaboración del Dr. E. Marco, y con la participación de un grupo del Departamento de Astronomía y Meteorolgía de la Universida de Barcelona, donde co-dirige una tesis doctoral, el estudio de la emisividad de los elementos magnéticos que pueblan la fotosfera solar. Para ello utilizan las imágenes y magnetogramas obtenidos por un instrumento de la Univ. de Stanford en SOHO. El GACE solicita para este proyecto una beca de FPI. El beneficiario participará en la investigación en curso de la irradiancia de los elementos magnéticos solares, adquiriendo la práctica del procesado de imágenes, e introduciéndose en la física de la fotosfera solar. En visitas al IAC se familiarizará en las técnicas de la espectrografía magnética solar, y con datos de SOHO y de observatorios terrestres desarrollará los modelos fenomenológicos que describan la irradiancia de los elementos magnéticos pequeños. Estos modelos serán la máxima verificación posible de las teorías, antes del SUNRISE. La metodología empleada será una buena preparación para la explotación de los datos de SUNRISE. La experiencia de los equipos solares del GACE y del grupo la Universidad de Barcelona, así como el soporte del Prof. J. Fabregat aseguran una buena formación del becario. El GACE solicita también un técnico informático en formación, que bajo la dirección del Dr Domingo y del equipo de informática desarrolle el software necesario para el corregistro y procesado de los datos que serán obtenidos simultáneamente por IMaX y los otros instrumentos de SUNRISE, SUFI en particular. Este software debe ser funcional cuando el SUNRISE vuele a fines de 2006. La correlación entre las medidas que obtengan IMaX y SUFI será la base del análisis que coronará el esfuerzo llevado a cabo actualmente en el GACE en colaboración con el grupo de Universidad de Barcelona.

Caso de no obtenerse los becarios FPIs (y/o técnicos) solicitados, los miembros del consorcio deberán buscar fuentes de financiación distintas para asignar recursos a las tareas de gestión de datos de IMaX (y SUNRISE) que deben empezarse en un futuro cercano.

En este proyecto no se solicitan recursos de personal para preparar el tratamiento, análisis y calibración de los datos de IMaX. La estrategia que proponemos es usar parte del tiempo de los becarios FPI que solicitamos (20 % del tiempo, mayor para los técnicos en formación) para tareas relacionadas con el aprovechamiento máximo de los datos de la misión. Es por esto que queremos hacer énfasis en el papel fundamental que estos becarios pueden jugar en este proyecto más allá de estudios científicos en las líneas de la investigación del proyecto SUNRISE.