Proyecto L.O.V.E. desarrolla la interfaz de usuario para operar uno de los cuatro telescopios más grandes del mundo

Changed on 17/01/2022

 

El software para la sala de control del telescopio LSST del Observatorio Vera C. Rubin y la plataforma donde se desplegará este sistema permitirán a los operadores comprender de forma intuitiva una gran cantidad de datos complejos para operar de forma correcta este supertelescopio en la Región de Coquimbo.

En el Observatorio Vera C. Rubin, de la Fundación Nacional de Ciencias de EstadosUnidos (National Science Foundation, NSF), se construye el Gran Telescopio para Rastreos Sinópticos (Large Synoptic Survey Telescope, LSST). Localizado en el Cerro Pachón, en la Región de Coquimbo en Chile, el observatorio consta de un sistema integrado que cuenta con un telescopio terrestre con un espejo principal de 8,4 metros de diámetro, una cámara de 3.200 megapíxeles, un sistema automatizado de procesamiento de datos y una plataforma de participación pública en línea.

La construcción y operaciones del Observatorio Rubin se divide en una gran cantidad de proyectos en paralelo, en los cuales colaboran instituciones públicas y privadas internacionales y también chilenas. Una de ellas es Inria Chile, que trabaja en el proyecto LSST Operator’s Visualization Environment (L.O.V.E.) desde 2018. En palabras simples, diseña y desarrolla interfaz de usuario para el software de operaciones del observatorio.

LSST será uno de los cuatro supertelescopios del mundo, y entre sus particularidades está el que será totalmente automatizado y el más rápido. Es un telescopio robótico y programado, que estará haciendo barridos completos del cielo que se repiten cada cierta cantidad de noches, permitiendo comprender la evolución de nuestros cielos en el tiempo y el comportamiento del universo.

“Aquí, el trabajo del operador u operadora es fundamental, porque aunque el telescopio funciona solo, ellos tienen que asegurarse de que cada componente tranbaje de manera correcta. Hay una serie de factores que influyen en el funcionamiento del telescopio y que pueden llevar a su descalibración. Por eso es importante monitorear factores climáticos como: temperatura, humedad, intensidad del viento, precipitaciones, etc. Además, el operador tiene que asegurarse que el telescopio cumpla con su itinerario de observación, que use los filtros correctos y que nada interfiera con la captura de imágenes”, puntualiza Mia Elbo, diseñadora UX de Inria Chile.

Agrega que para facilitar esta labor, Inria Chile está diseñando el sistema LOVE, que muestra permite mostrar toda esa información en forma compacta, completa y entendible, y la sala de control misma, desde donde se opera el telescopio.

 

Control Room
Sala de control en las instalaciones de Cerro Pachón con la interfaz del sistema LOVE en pantalla.

 

“Nuestro desafío es que el operador pueda estar atento a varias cosas de manera efectiva, de forma que le haga sentido y reduzcamos la fatiga mental. Ayudarlo a hacer modelos mentales rápidamente para poder entender el estado de la situación en todo momento”, explica Elbo.

El líder del proyecto L.O.V.E. e ingeniero de software en Inria, Sebastián Aranda, comenta acerca de los desafíos de llevar este proyecto: “Trabajar en el proyecto L.O.V.E. es un desafío constante, ya que debemos atender y resolver problemáticas de muy diversa naturaleza. En primer término asegurar una calidad de UI/UX que le permita al operador u operadora tener una experiencia rápida e intuitiva al momento de operar las muchas interfaces del telescopio; en segundo lugar poder manejar grandes volúmenes de datos en tiempo real y de forma precisa, ya que las mediciones del telescopio se generan con frecuencias muy altas; y finalmente cumplir con la estricta planificación general ya que L.O.V.E. es una de las muchas iniciativas que ocurren en paralelo para la construcción del observatorio, las cuales deben estar cuidadosamente sincronizadas.”

“Este no es cualquier tipo de telescopio, es uno de cuatro en el mundo en su tipo, es bastante único. Es una pieza de maquinaria compleja y de gran tamaño, con mecanismos de movimiento sofisticados, y sólo mover el brazo (montura) que lo sostiene y lo orienta es un arte. Este es uno de los más de 30 subsistemas complejos que controlan los componentes del telescopio. Brindar al operador u operadora la capacidad de abarcarlo todo oportunamente, pero sin perderse en los detalles, es un factor crítico para el éxito de nuestra solución.”, explica el director tecnológico de Inria Chile, Andrés Vignaga.

 

love-views
Pantalla del sistema LOVE con dos de las interfaces del telescopio principal: montura (izq.) y espejo M2 (der.)

 

Hoy, el telescopio está en etapa de commissioning, es decir con personas analizando cómo funciona con un monitoreo manual, para después poder automatizar más el proceso. Diversos componentes están aún en construcción y testeo para ser incorporados al telescopio.

Éste debería comenzar a funcionar en 2023, y se espera que durante sus primeros 10 años de operaciones el sistema proporcione una exploración óptica sin precedentes del cielo visible, que será denominada Exploración de Legado del Espacio y Tiempo (Legacy Survey of Space and Time).

El diseño de la exploración está enfocado en cuatro temas científicos principales: el sondeo de la energía oscura y la materia oscura, la realización de un inventario del sistema solar, la exploración del cielo óptico transitorio y una cartografía de la Vía Láctea.

Por último, Nayat Sánchez Pi, directora ejecutiva de Inria Chile agrega que “la alianza con AURA desde 2018 es muy relevante para nosotros ya que a través del proyecto L.O.V.E, Inria Chile aporta en la tarea titánica y minuciosa que implica lograr que la cantidad ingente de datos que se va a manejar se pueda presentar de manera oportuna y clara, para que el operador esté en control de la situación en todo momento durante las jornadas de observación. Es un enorme desafío tecnológico que permitirá sentar las bases para conocer nuestro pasado y vislumbrar el futuro de la humanidad”.