Fotómetro estelar

Construir un fotómetro estelar claramente va en contra de la tendencia actual. La práctica totalidad de los aficcionados que realizan fotometría utilizan cámaras CCD, y sin embargo he completado un complicado proyecto para construir un fotómetro estelar basado en un fotomultiplicador. Porqué?. Podría dar dos razones principales:

Utilizar un fotómetro permite realizar medidas fotométricas diferentes de las habituales de un aficionado a la fotometría, por lo que puedes adentrarte en áreas menos exploradas. Un ejemplo puede ser las estrellas variables de alto brillo, pero tal como está construido este fotómetro (basado en un fotomultiplicador) surgen otras áreas muy interesantes como fotometría de alta velocidad.
Una segunda razón es que hacer fotometría con un fotómetro basado en un fotomultiplicador estás literalmente "contando electrones" lo que permite aproximarse a la fotometría de una forma mucho más cercana a la física subyacente. Es decir, podemos realizar las medidas con un sentido más físico y aprender mucho al respecto.

El fotómetro estelar es un instrumento que acoplado a un telescopio nos permite medir la luminosidad de los objetos celestes, por ejemplo, las estrellas. Antes del empleo de las cámaras CCD para fotometría, los fotómetros eran los instrumentos más utilizados a nivel profesional para la medición del brillo de las estrellas.

Existen fundamentalmente dos tipos de fotómetros: los fotoeléctricos en los que se emplea un detector de estado sólido basado en el efecto fotoeléctrico, y aquellos en los que el detector es un tubo fotomultiplicador.

Los fotómetros son instrumentos poco usados por los aficionados, que mayoritariamente se declinan por la utilización de cámaras CCD para fotometría. Como instrumento fotométrico tiene algunas ventajas frente a los CCD por ejemplo en la medida de estrellas brillantes, fotometría de alta velocidad, etc. Como principal inconveniente hay que resaltar que es más difícil realizar medidas de estrellas débiles y es más compleja la automatización de las mediciones.

A nivel de aficionado, es posible encontrar fotómetros de segunda mano del fabricante Optec, en concreto del modelo SSP-3 por un precio del orden de 150€. Este equipo es un fotómetro fotoeléctrico de funcionamiento manual. Existe un modelo superior, llamado SSP-3a de segunda generación en el que las medidas pueden registrarse automáticamente a través de un puerto serie conectado a un ordenador. Sin embargo, estos equipos no se encuentran de segunda mano y nuevos tienen un precio del orden de los 1500€, o si hablamos del modelo que incluye la automatización del filtro unos 1800€. Optec fabrica una versión con tubo fotomultiplicador, el modelo SSP-5, en su versión inicial con funcionamiento manual, y disponible actualmente con salida de datos y opcionalmente con automatización del filtro. Estos equipos duplican los precios de los modelos SSP-3 equivalentes.

Mi objetivo ha sido fabricar un fotómetro con las siguientes características:

Basado en fotomultiplicador, que permite medir estrellas más débiles que los basados en detectores fotoeléctricos.
Con total automatización:
- Salida de datos para conexión a ordenador
- Sistema de centrado con cámara integrada
- Conmutación automatizada de modo centrado de estrella a modo medición
- Sistema de selección de filtros automatizada

En el siguiente pdf se describe con detalle cómo se ha construido este equipo y cómo funciona.