El observatorio de Calar Alto: el cielo de Europa

El Observatorio de Calar Alto ha supuesto desde 1975 uno de los pilares del avance de la astronomía española y alemana. La calidad de los cielos del sudeste ibérico, las prestaciones de sus telescopios y la renovación continua instrumental y tecnológica mantienen Calar Alto en la primera línea de la astronomía mundial y le permiten afrontar un futuro prometedor si se conjuran otros riesgos.

El Centro Astronómico Hispano Alemán (CAHA), más conocido como Observatorio de Calar Alto, es una entidad científica dedicada a la observación astronómica constituida por el Reino de España y la República Federal de Alemania. Su estructura legal de empresa (en concreto, agrupación de interés económico, AIE) la convierte en un ejemplo excepcional en el panorama científico y tecnológico español. España y Alemania comparten en igualdad la responsabilidad de la instalación, a través del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en un caso, y de la Sociedad Max Planck (Max-Planck-Gesellschaft, MPG) en el otro. El observatorio está emplazado en el monte Calar Alto, que con sus 2168 metros de altitud constituye una de las cumbres más elevadas de la cordillera bética llamada Sierra de los Filabres y de Baza. Aunque alberga seis telescopios dedicados a investigación, solo cuatro de ellos son responsabilidad del Centro Astronómico Hispano Alemán, con aberturas de 3.5 m, 2.2 m, 1.23 m y 0.8 m. Esta es la estructura organizativa y de gestión del observatorio desde el año 2005. Pero la historia del CAHA hunde sus raíces en otro tiempo, hace ya casi cincuenta años, y ha seguido un largo camino que condujo a la fundación de un recurso científico crucial para la ciencia española, y que cuenta con el potencial necesario para seguir siéndolo. Tras haber visto realizado lo inimaginable para nuestros antecesores, que España albergue y posea el observatorio astronómico más importante que hay en Europa, que Calar Alto siga varias décadas más en la vanguardia científica es ahora una cuestión de «simple» voluntad política.

Países exóticos

Para tratar los orígenes del Observatorio de Calar Alto hay que hacer referencia a dos países que ya no están en los mapas. O que ya no lo están, al menos, en la forma en que aparecían por aquel entonces.

El primero de estos países es la República Federal de Alemania, el estado que hace unas décadas conocíamos más bien como Alemania Occidental. La comunidad científica y política de ese estado abrigaba en la década de 1960 el proyecto de dotarse con observatorios astronómicos de primera línea mundial. Pero para instalar los telescopios mejores y producir con ellos ciencia de vanguardia hay que colocarlos bajo cielos de primera calidad, un recurso con el que la naturaleza no ha adornado Europa central. De ahí que los especialistas alemanes occidentales emprendieran la búsqueda sistemática en pos de los cielos más claros, aventura que acabaría desembocando en la construcción de las instalaciones del Observatorio Europeo Austral en el norte de Chile por un lado, y las de Calar Alto por otro. Alemania Occidental ya no consta en los mapas desde que en 1990 se anexionó Alemania Oriental (la República Democrática Alemana). La República Federal de Alemania ganó de ese modo casi un tercio de su extensión actual.

El segundo país implicado es España. No cabe duda de que lo menos extraño que ha ocurrido en España desde entonces ha sido que el reino ha perdido un tercio de su superficie. ¿Qué cosas no habrán pasado en este país para que hasta tengamos que hacer memoria antes de caer en las circunstancias (Marcha Verde) de una pérdida territorial tan significativa? Cuando Alemania Occidental buscaba un hogar para sus observatorios, nuestro país atravesaba la fase final de la dictadura que había resultado de la más reciente de nuestras guerras civiles. Dejemos de lado otras consideraciones y centrémonos por ahora en las muchas cosas que han mejorado en España desde entonces porque entre ellas, y en un lugar destacado, se encuentra la ciencia en general y la astronomía muy en particular. Y Calar Alto ocupa uno de los papeles centrales en este cambio a mejor.

El cielo de Europa

Como bien saben todas las personas interesadas por la observación del cielo, para tener acceso a todo el firmamento es necesario contar con al menos dos observatorios: uno en cada hemisferio de la Tierra. La comunidad científica y política de Alemania Occidental emprendió una búsqueda sistemática de los emplazamientos mejores. En los análisis se tuvieron en cuenta ante todo criterios de calidad del cielo, aunque también intervinieron consideraciones geopolíticas y de coste. En el hemisferio austral, la disputa entre el norte de Chile y lo que en Alemania llamaban entonces África del Sudoeste (actual Namibia) se resolvió a favor del primero. En el hemisferio boreal se favoreció una instalación en Europa y se sometieron a escrutinio los mejores lugares: la península del Peloponeso en Grecia y algunos lugares del sudeste ibérico. Las estadísticas de noches despejadas, trasparencia del aire y turbulencia favorecieron claramente la segunda opción.

Un investigador alemán de menos de treinta años, Kurt Birkle, fue el responsable del durísimo trabajo de evaluar las condiciones de observación en las cuatro zonas preseleccionadas (España, Grecia, Namibia, Chile). Se cuentan en el lugar anécdotas espectaculares, pero del todo creíbles, sobre la labor heroica de Birkle en aquellos años, a partir de 1968. Hacia 1970 la opción a favor de Calar Alto estaba perfilada y en el año 1972 se firmó el convenio por el que se constituía el Centro Astronómico Hispano Alemán, entidad que empezó a funcionar el año siguiente. La calidad natural intrínseca del cielo nocturno en Calar Alto hace de este lugar el mejor en Europa para la observación astronómica. Alrededor de un 70% del tiempo es útil para la observación. La nitidez de las imágenes (medida de la turbulencia, o seeing) es mejor que 0.8 segundos de arco durante la mitad del tiempo. Las condiciones de extinción (trasparencia) también son favorables, con un nivel de afectación por polvo de origen africano inferior al de otros observatorios comparables. Estas estadísticas se mantienen estables a largo plazo, como lo demuestran los datos acumulados durante ya más de cuarenta años.

Fundación

El convenio original venía a decir, en esencia, que Alemania Occidental lo ponía todo salvo el cielo, el suelo, la carretera y los suministros de electricidad y agua corriente. A cambio la comunidad astronómica española tendría acceso a un 10% del tiempo de uso de las instalaciones. Un 10% podría parecer poco, pero en realidad era muchísimo si se tienen en cuenta dos circunstancias: el reducido número de profesionales capacitados por entonces en España para aprovechar unas instalaciones de este tipo, y lo ridículo del coste de la operación para nuestro país.

En cuanto al dinero, la inversión inicial total efectuada por la República Federal de Alemania se estima en 250 millones de marcos alemanes occidentales del año 1975. Resultan por tanto 125 millones de euros de 1975. Incluso las estimaciones más conservadoras de la inflación acumulada conducen a más de 500 millones de euros del año 2013. Un regalo científico, tecnológico y económico que para España venía, literalmente, caído del cielo. Un ejemplo que debemos tener siempre muy presente cuando se nos plantea la crítica necia de que «la ciencia es cara» porque, como vemos, a veces la ciencia en España, y la astronomía en particular, sale casi gratis.

La creación del Centro Astronómico Hispano Alemán estimuló la creación del Instituto de Astrofísica de Andalucía (dependiente del CSIC), constituido en 1975 en Granada con la intención, entre otras, de extraer el máximo partido a las nuevas instalaciones observacionales hispano-alemanas.

El estatuto original del Centro Astronómico Hispano Alemán atribuía toda la autoridad y capacidad de decisión a la parte financiadora, Alemania, desde el Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg (Max-Planck-Institut für Astronomie, MPIA). Aunque había dos co-directores, uno alemán y otro español, la figura hispana suponía no tanto un puesto ejecutivo como una personalidad de enlace con la comunidad científica y política de nuestro país. Aunque el cargo de codirector español lo ocuparon brevemente Félix Lahúlla Forniés y Mariano Moles Villamate, la persona que más tiempo ostentó el título fue Teodoro Vives Soteras.

Parecía en verdad justo y necesario que el puesto con poder ejecutivo, el de codirector alemán, correspondiera desde el principio a quien tanto luchó por el establecimiento del observatorio, Kurt Birkle y, en efecto, así fue desde 1973 hasta 1998. En ese año Kurt Birkle regresó al Instituto de Heidelberg para dedicarse completamente a sus investigaciones científicas, hasta su jubilación en 2003. Desde 2005 levantó, junto con sus colegas del Landessternwarte (LSW) y con apoyo de la Fundación Klaus Tschira, un archivo digital de placas fotográficas de Calar Alto y del LSW, con la intención de hacerlas disponibles para estudios a largo plazo. Un trágico accidente de tráfico terminó con su vida el 1 de enero de 2010.

En abril de 2012 el ayuntamiento de Gérgal, uno de los dos municipios sobre los que está enclavado el observatorio, denominó dos calles en honor de los dos codirectores históricos de Calar Alto, Kurt Birkle y Teodoro Vives. El profesor Vives, nacido en 1926, pudo acudir al acto en persona.

Las instalaciones, telescopios e instrumentación

El Observatorio de Calar Alto se extiende sobre la cumbre del monte que le da nombre, en terrenos cedidos por dos municipios de la provincia de Almería: Gérgal al sur y Bacares al norte. La construcción se inició en 1973 y entre sus instalaciones se cuentan laboratorios, oficinas, viviendas, zonas de restauración y administración y un área técnica donde se centralizan diversos servicios como los de calefacción, refrigeración, agua potable, cocheras, almacenes, etc. Pero, por supuesto, las piezas centrales del lugar son los telescopios.

El primer telescopio vio la primera luz en 1975: el reflector Zeiss de 1.23 m de abertura, a la sazón el mayor en propiedad de Alemania Occidental (la República Democrática Alemana contaba por entonces con uno de dos metros). Aprovechando las infraestructuras, España decidió instalar un gran telescopio de propiedad exclusivamente suya, un reflector de 1.5 m de abertura de fabricación francesa (REOSC) conocido desde entonces en el lugar como «la cúpula española». Abundando en la obsesión astronómica que exige basar el prestigio en el tamaño de las cosas, podemos decir que desde que este telescopio vio la primera luz en 1977 España tuvo un telescopio mayor que Alemania Occidental.

Aunque la marca quedó batida bien pronto, cuando en 1979 entró en funcionamiento el reflector Zeiss de 2.2 m de abertura. Hay un gemelo de este aparato en el observatorio de La Silla, en Chile. Cabe comentar que las autoridades alemanas prefirieron esperar a la apertura de este segundo reflector para proceder a la inauguración oficial del CAHA: fallecido el dictador español poco antes, la fotografía del acto reflejaba una imagen mucho más amable para el gobierno alemán, de apoyo al progreso de una nueva democracia europea, personalizada en la figura del nuevo jefe del estado, el rey Juan Carlos I, que asistió en persona al evento.

En 1980 se procedió a la entrega del telescopio catadióptrico de tipo Schmidt. La cámara Schmidt de Calar Alto, con su placa correctora de 80 cm de abertura (espejo de 1.2 m), tiene una historia bien curiosa. Se trata en realidad de un aparato que en su origen (y durante muchos años después, incluso tras el traslado a Calar Alto) perteneció a la Universidad de Hamburgo, en cuyo recinto estuvo instalado desde 1954. El tubo óptico fue diseñado y construido para la Universidad de Hamburgo, en Alemania Occidental, por la rama oriental de la compañía Carl Zeiss (Carl Zeiss Jena), en un ejemplo de que la cooperación científica tuvo ciertas oportunidades incluso por encima del telón de acero en los años más duros de la guerra fría. El mal tiempo habitual en Hamburgo justificó el traslado de este magnífico aparato a Calar Alto, para lo cual hubo que construir una montura ecuatorial adaptada a la latitud del sudeste ibérico. Es interesante que la montura la fabricara la compañía Grubb en el Reino Unido.

Desde 1998, y al igual que el resto de cámaras Schmidt del mundo, la de Calar Alto está fuera de servicio a pesar de mantenerse en perfecto estado de funcionamiento tanto óptico como mecánico, debido al cese de producción de placas fotográficas por la compañía Kodak.

En 1984 empezó a funcionar el buque insignia del observatorio, el reflector Zeiss de 3.5 m de abertura. Con este aparato España pasaba a albergar uno de los telescopios mayores del mundo.

Las personas interesadas por los detalles técnicos apreciarán en las fotos que acompañan el artículo que los telescopios de Calar Alto brindan un catálogo muy completo de monturas ecuatoriales. En lo que se refiere a diseños ópticos, salvo la cámara Schmidt, los tres telescopios hispano-alemanes y el español de 1.5 m son de configuración Ritchey-Chrétien (similar al Cassegrain, con el matiz de que ambos espejos, el primario cóncavo y el secundario convexo, son hiperbólicos). Los tres reflectores hispano-alemanes se produjeron en las factorías de la rama occidental de Carl Zeiss, en Oberkochen.

En el año 2002 entró en funcionamiento en Calar Alto un segundo telescopio de propiedad totalmente española, el reflector de 0.5 m del Centro de Astrobiología.

Los telescopios de Calar Alto son obras maestras de precisión optomecánica. Baste decir que la repetibilidad mecánica del apuntado del telescopio de 3.5 m, con sus 240 toneladas de masa móvil, es del orden de una décima de segundo de arco. Desde el punto de vista óptico, estos aparatos son tan precisos como los que pudieran construirse hoy día. Además, sus sistemas electrónicos y de control se han renovado varias veces a lo largo de la historia. Pero ante todo, lo que mantiene Calar Alto en la vanguardia de la astronomía actual es la continua renovación de los instrumentos que se acoplan a los telescopios. Diseñado en la era fotográfica, este observatorio ha participado de manera activa en las sucesivas generaciones de instrumentos de nueva tecnología: fotometría fotoeléctrica, intensificadores de imagen, dispositivos de carga acoplada (CCD), óptica adaptativa, sensores infrarrojos, espectrógrafos alimentados con fibra óptica…

Las instalaciones anejas a los telescopios se constituyen a veces, por sí mismas, en generadoras de servicios para el exterior del observatorio. Los datos de la estación meteorológica han encontrado aplicaciones y utilidades insospechadas, más allá de la gestión del tiempo de observación, y grandes aparatos como las campanas de aluminizado de espejos han resultado fundamentales para otros observatorios. En Calar Alto hay dos campanas de aluminizado que prestan servicio a los telescopios que hay en la montaña, pero también a otros observatorios de la Península (Sierra Nevada, Montsec, etc.) y de fuera de España. Fabricantes extranjeros traen a Calar Alto sus espejos para aluminizarlos y destaca, entre los aparatos tratados en estas instalaciones, el mayor telescopio espacial construido hasta ahora, el telescopio espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea, cuyos dos espejos recibieron el recubrimiento de aluminio en la campana de vacío del telescopio de 3.5 m en el año 2009.

Al servicio de la comunidad

Calar Alto, al igual que otros observatorios semejantes en todo el mundo, ha estado tradicionalmente al servicio de toda su comunidad de usuarios. Quiere esto decir que cualquier persona que se dedique a la investigación profesional en astronomía en España o Alemania puede solicitar tiempo de uso de los telescopios del CAHA. La diversidad de aberturas y de instrumentos hace de este observatorio un lugar adecuado para multitud de estudios, desde cometas, asteroides o planetas del Sistema Solar hasta los cuásares más remotos. Cada seis meses se abre la convocatoria para solicitar tiempo y un comité internacional y multidisciplinar selecciona las propuestas más prometedoras. Por tanto, con meses de antelación se sabe a qué va a dedicarse cada noche de cada telescopio. La plantilla de observatorio, desde la administración a la electrónica pasando por cocina, astronomía o mecánica, se esfuerza por mantener las instalaciones en condiciones de funcionamiento óptimas todos los días del año, sin excepciones ni fiestas. Quienes ven sus propuestas aprobadas y reciben tiempo de telescopio pueden acudir al observatorio para la toma de datos, una opción que era la única ofrecida en los primeros tiempos del CAHA, pero desde los años noventa se tiende a trabajar más en modo de servicio, lo que quiere decir que la plantilla de astronomía de Calar Alto obtiene los datos y los remite a través de la red informática a las personas titulares de tiempo de observación. Este modo de trabajo presenta ventajas múltiples y se aplica hoy a más del setenta por ciento de los proyectos de observación.

La disponibilidad de tiempo para toda la comunidad científica es lo que ha hecho de Calar Alto una pieza central en el gran avance de la astronomía española en estas décadas. Muchos centenares de artículos científicos y de tesis doctorales se han elaborado en España, Alemania y todo el mundo, sobre la base de datos tomados en Calar Alto, o acerca de desarrollos instrumentales dedicados a este observatorio.

La mayoría de grandes descubrimientos astronómicos actuales son fruto de proyectos a largo plazo que implican a multitud de personas integradas en varios equipos de investigación y que recurren a varios observatorios para obtener los datos. Por eso es difícil, en muchas ocasiones, precisar a qué observatorio se debe atribuir un descubrimiento concreto. A lo largo de su historia Calar Alto ha aportado datos a muchos programas de investigación de la máxima relevancia. Quizá entre ellos quepa mencionar el que fue motivo del premio Nobel de física de 2011, el descubrimiento de que la expansión del universo se produce con un ritmo acelerado, resultado del Supernova Cosmology Project, para el cual se obtuvieron datos con los telescopios e instrumentos de Calar Alto. Si pensamos en hallazgos puntuales, algunos de ellos están reflejados en las notas de prensa del observatorio en www.caha.es, pero merece una mención especial, por su repercusión mediática, la observación del impacto del cometa D/1993 F2 (Shoemaker-Levy) contra Júpiter en 1994: el telescopio de 3.5 m de Calar Alto, equipado con una cámara infrarroja de última tecnología (para la época) fue el primero del planeta en captar imágenes de ese evento y las fotografías del choque tomadas desde Almería aquel 16 de julio dieron la vuelta al mundo.

A partir de 2005: la nueva etapa

A partir del año 2005 Calar Alto vive una etapa nueva en la que España y Alemania participan en condiciones de igualdad. De entonces data la constitución de la empresa con perfil de agrupación de interés económico, y la responsabilidad del CSIC para la gestión de la participación española. Ya no hay un codirector por cada país, sino un director único elegido con criterios científicos de excelencia (han ocupado el puesto Roland Gredel, João Alves y David Barrado Navascués). Cada estado aporta la mitad de los recursos y obtiene a cambio el 50% del tiempo de uso de los instrumentos. Pero no es esta la única y gran mejora que logra España con el convenio nuevo. Antes, cuando Calar Alto era una entidad dirigida en lo esencial desde Alemania, todos los desarrollos instrumentales, con su dimensión tecnológica, industrial y de avance científico e ingenieril, se producían en Alemania. Pero ahora la ingeniería, la ciencia y la empresa española participan también en estos desarrollos. Calar Alto cuenta ya con un espectrógrafo desarrollado íntegramente en España (el instrumento CAFÉ para el telescopio de 2.2 m), y los grandes proyectos instrumentales en desarrollo conllevan una participación española crucial: la cámara infrarroja panorámica PANIC para el telescopio de 2.2 m y el espectrógrafo de alta resolución para la búsqueda de exoplanetas CÁRMENES para el reflector de 3.5 m. Multitud de equipos de investigación y de empresas españolas participan así en estos avances científicos, tecnológicos y empresariales. Calar Alto pasa de ser, como hasta 2005, un laboratorio para proporcionar datos a la ciencia española, a constituir además un laboratorio para el progreso tecnológico.

La preponderancia alemana implicaba también un cierto aislamiento del entorno, hasta el punto de que este observatorio, a pesar de su importancia y de ser anterior a otros muy conocidos en España, resulta poco o nada familiar para el público general, o incluso para el colectivo de aficionados a la astronomía. Por eso desde la entrada del CSIC se ha emprendido una labor de divulgación y sensibilización pública que poco a poco va haciendo que Calar Alto se convierta en referente y seña de identidad de la población circundante en Almería y Andalucía. Por sí mismo o en colaboración con la Fundación Andaluza para la Divulgación de la Innovación y el Conocimiento (Fundación Descubre), Calar Alto ha organizado visitas guiadas, jornadas astronómicas, producción de imágenes con fines divulgativos o educativos, cursos de formación, exposiciones…

Al mismo tiempo se ha establecido una colaboración estrecha con las autoridades andaluzas para la protección de la oscuridad natural del cielo de Calar Alto, el recurso natural original que hace posible la propia existencia de la instalación. El observatorio ha colaborado con la Junta de Andalucía para elaborar una ley avanzada contra la contaminación lumínica y sigue participando de manera muy activa en su desarrollo y promoción.

Perspectivas de futuro

Calar Alto se encuentra en una disposición excelente para seguir brindando a su comunidad de usuarios datos astronómicos de la máxima calidad, desde un emplazamiento excelente, con telescopios de prestaciones inmejorables y con instrumentos de la tecnología más avanzada. La solicitud de tiempo en nuestras instalaciones se mantiene al nivel tradicional y la producción científica en forma de artículos en revistas especializadas y tesis doctorales avanza con buen ritmo. Se prevén desarrollos instrumentales nuevos, ya aprobados, y se trabaja activamente para obtener financiación para el nuevo telescopio Hexa de 6.5 metros (que sería el mayor instalado en Europa) dedicado a sondeos espectroscópicos masivos tanto para astrofísica galáctica como extragaláctica.

La naturaleza regaló al sudeste ibérico los cielos que atrajeron a nuestros vecinos alemanes tanto a disfrutar del sol y la playa en la costa mediterránea como a aprovechar la energía solar en la plataforma experimental de Tabernas, un centro de investigación cercano a Calar Alto, también hispano-alemán y que emplea en esencia el mismo recurso natural. La fortuna y la historia quisieron que la inversión inicial, verdaderamente astronómica, para construir el mayor observatorio que hay en Europa viniera regalada para una España que salía de la larga noche de la dictadura y el subdesarrollo.

Tres décadas después contamos con una comunidad astronómica plenamente desarrollada y empezamos a alimentar el tejido empresarial, tecnológico e ingenieril con retos dignos de un gran país europeo. Todo ello a cambio, en el fondo, de una carretera, un cable y una conducción de agua. Quienes queremos que nuestro país participe en la moderna aventura del descubrimiento de otros mundos en el cosmos sabemos que, a cambio de semejante premio, este precio es muy barato. Pero entretanto nos rodean políticos acostumbrados a contar los euros por cientos de miles de millones (un euro por cada estrella de la Galaxia, visible o invisible) pero que consideran que un millón anual es un precio demasiado caro para el beneficio que perseguimos (y eso que perseguimos el infinito). Carreteras, cables y tuberías sí, pero no para alimentar ese futuro que nos aguarda en las estrellas del cielo de Andalucía, sino para ese otro futuro que, nos aseguran, traerán las cervezas (alemanas) en los paseos marítimos. Al mismo tiempo el horizonte se llena de luces quizá atractivas para ese tipo de turismo, pero que a la larga pueden liquidar el patrimonio natural que permitió levantar Calar Alto. ¿Vuelve la noche?

David Galadí-Enríquez
Centro Astronómico Hispano-Alemán (Observatorio de Calar Alto)