El objetivo general de esta propuesta es apoyar la continuación del demostrador de óptica adaptativa multiconjugada (MCAO) para el Telescopio Solar Europeo (EST). El EST será el mayor telescopio solar de Europa. Incluirá un espejo primario de 4 metros de diámetro y las tecnologías más avanzadas, proporcionando a los astrónomos una herramienta única para observar y comprender el Sol y como se
producen las condiciones meteorológicas en el espacio alrededor de la Tierra. 

El diseño y la construcción del EST constituyen un importante reto en materia de óptica adaptativa, instrumentación y control térmico. Por esta razón, la construcción del EST es una oportunidad única para impulsar el desarrollo de estas tecnologías y también una oportunidad potencial para que la industria europea desarrolle el EST, cuyo presupuesto de construcción supera los 200 millones de euros.

EST se encuentra actualmente en la fase de diseño preliminar, cuyo objetivo es prepararse para la fase posterior de diseño detallado y construcción. Uno de los principales requisitos científicos de EST es que debe observar la superficie del Sol con una resolución espacial limitada por difracción en un Campo de Visión (FoV) de diámetro 60 arcosegundos, corrigiendo las perturbaciones atmosféricas que distorsionan las imágenes del Sol. Con este fin, EST incluye un complejo sistema de Óptica Adaptativa. MCAO es la técnica en la que se integran espejos deformables (DM) en el camino óptico, adaptando la forma de su superficie reflectante de forma continua para compensar las perturbaciones de la atmósfera en base a las medidas del frente de onda obtenidas con los sensores.

Antes de llevar a cabo el diseño detallado de EST, es necesario demostrar la viabilidad de algunos retos tecnológicos que pueden convertirse en un riesgo para el telescopio.

Para superar los desafiantes requisitos impuestos por la óptica adaptativa, se han desarrollado dos potentes herramientas en el IAC: un banco de pruebas con capacidades de AO y un software de simulación numérica.

El banco de pruebas está compuesto por un sistema de iluminación acoplado a un simulador de turbulencia configurable; un corrector de frente de onda compuesto por tres DMs conjugados a diferentes alturas; tres sensores de frente de onda con distintas resoluciones; una cámara científica para evaluar el rendimiento de todo el sistema; un sistema de control que incluye un ordenador de altas prestaciones y
un controlador de software en tiempo real. Ya se han probado numerosas estrategias de control y calibración para óptica adaptativa monoconjugada. El banco de pruebas está listo para ser actualizado a MCAO.

La simulación numérica proporciona una herramienta complementaria para aquellos escenarios que no pueden ser probados en el banco. En la actualidad, DASP (The Durham Adaptive Optics Simulation Platform) es el software oficial seleccionado en el proyecto para simular un caso realista de MCAO. DASP ya ha sido probado con éxito en el IAC para MCAO solar de 1,5m y, en los próximos pasos del
proyecto, se ampliará y optimizará para realizar pruebas regulares e intensivas de MCAO solar de 4m.

En consecuencia, tanto el banco óptico de MCAO como el software de simulación son herramientas complementarias, cuyo uso en paralelo, adaptando cada prueba al simulador más adecuado, permite resolver de manera eficiente todos lo retos planteados en este proyecto.