Trabajando en Un Observatorio Astronómico

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    cielosestrellados

    Actividades de Divulgacin de la Astronoma

    Trabajando en un observatorio astronmico

    20 noviembre, 201521 noviembre, 2015 German Peris Luque

    Trabajando en un observatorio astronmico semiprofesional y la preparacin de una sesin dobservacin (algo) seria

    Hace unos aos, tuve la suerte de trabajar durante ms de un aos en un observatoriastronmico semiprofesional en Galicia. Fue una experiencia muy enriquecedora, en la que pudaprender innumerables detalles de la planificacin y operatividad de un observatorio astronmical modo profesional. Muchos amigos y conocidos me han preguntado como era el da a dtrabajando en un observatorio astronmico, que como le contest brevemente en su da a unperiodista, era bsicamente por la noche.

    Os relato unas lneas sobre la actividad que se lleva en un observatorio y un poco sobre lpreparacin de observaciones, que espero os gusten.

    Los aficionados a la astronoma conocemos muy poco de cmo se trabaja en un observatorprofesional o semiprofesional. A veces, tenemos una idealizacin del trabajo que se realiza en loobservatorios que dista bastante de la realidad. Un observatorio astronmico es un centro dinvestigacin (o de divulgacin e investigacin, como era el caso del observatorio para el cutrabajaba), que tiene un programa estricto de trabajo. Tanto ms estricto cuanto mayor es observatorio y mayores son sus medios, de forma que los grandes observatorios se dedicaexclusivamente a la investigacin y no a la divulgacin, y sus tiempos de uso son muy apreciadopor la comunidad de astrnomos profesionales.

    Nosotros, como aficionados, averiguamos que esta noche va a estar despejado, preparamonuestro telescopio (ms o menos modesto, segn nuestro presupuesto), y nos alejamos de laluces urbanas ms o menos kilmetros en funcin de la polucin de nuestras ciudades.

    Montamos con el crepsculo, preparamos la cmara (si vamos a realizar una sesin de fotografaalineamos con la estrella Polar, probamos el seguimiento y, con suerte, cuando ha cado la nocheempezamos con nuestra sesin astronmica. Lo que hacen los ms concienzudos, y lo que es altamente recomendable, es saber lo que vamos a fotografiar; la planificacin es necesaria par

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    obtener resultados. Solo salir a observar las estrellas con el nico fin de recrearse de esa sensaci

    de grandiosidad que proporciona estar bajo el manto de la noche estrellada es la nica situacique no requiere planificacin alguna.

    En funcin de nuestro telescopio y de nuestro detector (en caso de una sesin de astrofotografsea con el fin que sea), sabremos a qu objeto apuntar y en qu momento de la noche. Aun astenemos la libertad de poder saltar de objeto en objeto tal y como nos plazca. En un observator

    profesional o semiprofesional, eso es imposible.La noche est detalladamente planificada, pero no de ese da, sino con muchos das de antelacinincluso meses. De hecho, muchas veces, el astrnomo de soporte y/o el operador del telescopisaben con poco tiempo de antelacin qu es lo que van a observar y con qu instrumentacin, dacuerdo con las caractersticas del objeto u objetos motivos de la sesin.

    Centro de recepcin de visitantes de Calar Alto (Almera)

    Adems, a diferencia de nuestros telescopios de aficionado, el astrnomo de soporte y/o operador de telescopio ni siquiera estn cerca del telescopio: estn en la sala de control, ya sea eel mismo edificio o en una sala incluso a unos pocos kilmetros de distancia. Todo se hace dalguna forma en remoto. No hablemos ya del investigador, que puede encontrarse en uordenador de su despacho en la otra parte del mundo, o incluso durmiendo en esos momentosla espera a la maana siguiente de los resultados.

    Lgicamente, las comodidades son muy superiores a las de un aficionado trabajando en campabierto. Lo habitual, siendo astrnomo de soporte u operador de telescopio, es que lleves uritmo de vida nocturno. Es decir, te levantas a la hora en que la gente est comiendo, que e

    cuando t desayunas. Comes en el observatorio (si hablamos de instalaciones profesionalegrandes, disponen de sus diferentes zonas para dormir, relajarse y comer en el complejo, cerca da la sala de control del telescopio o telescopios) o bien en alguna zona cercana por la tard(normalmente, te lo llevas preparado hasta que te acostumbras al cambio de horas), y estoperativo al 100 % y en las instalaciones mucho antes de la noche.

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    Al caer la tarde, dirigindonos a la sala de control de los observatorios de Calar Alto

    Por lo tanto, cindonos a detalles que no tengan que ver con las necesidades fisiolgicas, llegapor la tarde a la sala de control, compruebas el estado meteorolgico (existen unas condicionemnimas de viento y humedad para abrir la cpula), compruebas el programa asignado dobservaciones, pones los sistemas en marcha (telescopio, ordenadores oportunos, detectorecafetera), compruebas el enfriamiento de la cmara principal (normalmente, Peltier y refrigeraci

    por agua en instrumentos semiprofesionales, y nitrgeno liquido en instrumentos mayorescompruebas la operatividad del instrumental requerido para las observaciones (filtros, redes, etcy vuelves a releer la secuencia de observaciones, preparando la toma deflats(de cielo o de cpulcomo primer paso del proceso. Las primeras tomas de luz tienen por objetivo comprobar el foco el seeing de la noche.

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    Consolas de control de Telescopio e instrumentacin en Calar Alto

    Normalmente, si las capturas CCD tienen por objetivo el estudio fotomtrico de algo, vas a teneque hacer muchas, no solo de los objetos propuestos en diferentes filtros de alguno de los sistemafotomtricos, sino tambin de las estrellas de referencia catalogadas, mtodo imprescindible efotometra absoluta.

    En algunas ocasiones, el astrnomo visitante, que forma parte del proyecto de investigacin, sdesplaza a tomar l mismo las medidas al observatorio, ayudado por un operador y otrastrnomo de soporte, aunque eso ya depende de la estructura de cada observatorio, de spresupuesto, etc.

    La noche transcurre tomando imgenes y comprobando que no hay problemas. Pendiente dalertas climatolgicas (que no se nuble, que no se exceda la humedad, que se cambiecorrectamente la instrumentacin, que no se rompa nada, etc.). Por lo general, es un trabajpendiente de uno o varios monitores, cuya nica animacin transcurre entre el salto de estrella e

    estrella (u otro tipo de objeto), comprobacin y toma de imgenes. Las comprobaciones de focoportunas con cada cambio de filtro o de temperatura ambiente. As hasta que despunta el alba finaliza la jornada. Es el momento de realizar la rutina inversa, de aparcar todos los sistemacomprobar que todo se queda en su sitio y enviar las imgenes a su destino (o hacer una copia esoporte de ellas). Finalmente se realiza un reporte de la sesin, que le quedar al prximastrnomo u operador en caso de cambio a la noche siguiente. Una gran noche si todo ha ido bienEl mundo profesional en un observatorio quizs no sea como muchos aficionados han pensado.

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    Una divertida noche de observacin en el OAF

    Por otra parte, cabe destacar que los observatorios profesionales tienen desarrollados detectore

    muchas veces diseados especficamente para el instrumental empleado, cosa que no ocurrhabitualmente en los observatorios semiprofesionales, que trabajan con detectores de gamelevada, pero comercializados por empresas especializadas, y con los que los aficionados maventajados pueden estar ms familiarizados.

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    El monitor central muestra la operatividad de Cafos (Calar Alto)

    Para quien quiera conocer algo sobre instrumentacin profesional le recomiendo el siguienenlace (Detalle del instrumento Cafos de Calar Alto):

    https://www.caha.es/alises/cafos/cafos.HTML (https://www.caha.es/alises/cafos/cafos.html)

    Como ya estaris pensando, muchas veces, la consideracin de profesional y de semiprofesionaes vaga (mas all de las titulaciones o de las instituciones que dirigen los centros astronmicos) ya veces, es raro establecer una lnea que los separe. Ello es posible llevarlo tambin al campprofesional y amateur; actualmente, en nuestro pas, las reuniones PROAM (profesionalamateuson ya una realidad, y existen campos donde desarrollar proyectos conjuntamente, en beneficio dla astronoma.

    El Observatorio Astronmico de Forcarei (OAF) situado en la localidad de Forcarei (PontevedrEspaa) es un observatorio que consideraremos semiprofesional y que vio su primera luz e2009. Lo gestiona la Fundacin FC3, integrada por el Grupo de Astrofsica de la Universidad dVigo, el Concello de Forcarei y la Asociacin AstroVigo. La Web del observatorio la pod

    encontrar en el siguiente enlace: http://fc3.es/ (http://fc3.es/)

    http://fc3.es/https://www.caha.es/alises/cafos/cafos.html
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    OAF y Orin, junto a un gran coche, una noche de diciembre

    No es un gran telescopio, no es un templo del cielo como los que vemos a travs de documentale

    en la isla de La Palma, Hawi o Chile, pero s el ms potente de la Comunidad Autnoma dGalicia, ayudado por una ubicacin buena, lejos de las luces urbanas. Adems su carctesemiprofesional, hace que entre sus objetivos se encuentre la formacin y divulgacin de astronoma, que le confiere al centro un encanto especial.

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    La divulgacin de la astronoma en el OAF

    Hasta el momento, es un instrumento en continua mejora y, si an no dispone de una destacabinstrumentacin y edificios auxiliares, en un futuro, estoy seguro de que lo tendr, en funcin dlos fondos pblicos y privados para divulgar e investigar disponibles.

    Telescopio principal del OAF y armario de control

    Por el momento, que me conste y pido disculpas si estoy desactualizado, el observatorio se hdedicado, principalmente, a la divulgacin y, en menor medida, a la investigacin en el campo dun tipo de estrellas extraas poco conocidas: las subenanas calientes azules. Actualmente, a pesa

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    de los tiempos difciles por los que atraviesa la instalacin debido al recorte econmico, tambiest especializndose gracias al trabajo de aficionados gallegos al estudio de NEOS

    bsqueda de exoplanetas, donde trazar una lnea entre profesionales y aficionados se hace, veces, difcil.

    Toma simple en RGB de la galaxia M51 durante campaa de seguimiento de Supernovas

    (SN2011dh). Tomada por el autor desde el OAF

    Si os interesa el tema de las subenanas calientes azules, y a pesar que hay poca bibliografdisponible (y menos en castellano), os sugiero la breve introduccin del IAACSIC en este enlace:

    http://wwwrevista.iaa.es/34/unnuevom%C3%A9todoparalab%C3%BAsquedadeestrellassubenanascalientes (http://wwwrevista.iaa.es/34/unnuevom%C3%A9todoparal

    b%C3%BAsquedadeestrellassubenanascalientes)

    Casi cualquier estudio cientfico en el campo de la astronoma amateur, por complejo que sea, eabordable desde el OAF, cuyas especificaciones son las siguientes: telescopio principal RCOdiseo RC de 20 (51 cm) de abertura y 411 cm de distancia focal (f:8,1), sobre montura ecuatorialemana Paramunt ME con una precisin de 1. Como detector principal, se dispone por momento de una CCD de la firma SBIG ST11000M de 40082745 pixeles, con un tamao de micras, capaz de ser refrigerada por Peltier a 50 C y con ayuda de refrigeracin lquida a 70 CEst dotada de rueda portafiltros interna con filtros fotomtricos Johnson UBVRI y filtros RGB.

    http://www-revista.iaa.es/34/un-nuevo-m%C3%A9todo-para-la-b%C3%BAsqueda-de-estrellas-subenanas-calientes
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    nivel profesional, los campos de estudio estn limitados por la abertura del instrumento principapero, lgicamente, un telescopio clase dos metros quizs no tenga sentido en esta ubicacin, por enmero de noches despejadas disponibles a lo largo de un ao.

    Al igual que cualquier observatorio de mayor envergadura, tiene constituido un comit dasignacin de tiempos (en adelante, CAT), que estudia las propuestas que le llegan y establece sviabilidad y concede tiempos si procede. El formulario para pedir tiempo es un formulari

    estndar cuyos campos bsicos nos podemos imaginar: nombre de la propuesta, datos personaledel investigador principal, institucin a la que representa, datos de los colaboradores, datos dcontacto, resumen del programa de aficionado, tiempo solicitado, fecha solicitadinstrumentacin y lista de objetos con la peculiaridad de la instrumentacin requerida para cadobjeto.

    Si solicitamos tiempo de observacin, deberamos ser conscientes, en caso que se nos asignara fecha propuesta, de adems de la idoneidad de la instrumentacin disponible para laobservaciones, de la perfectamente adecuada posicin del objeto de estudio para esas nochecontemplando variables no menos importantes como la presencia de la Luna, su fase y l

    separacin angular del objeto, etc., lo que podemos hacer mediante dos formas diferentes.

    La primera de ellas mediante un recurso online profesional. La segunda es mediante usimulador planetario, bastante comn en nuestros das, algunos de los cuales son de librdescarga y utilizacin; sencillo, pero eficaz.

    Veamos un caso hipottico de una propuesta de observacin muy sencilla, que seguro nos puedaportar algo ms de conocimiento y algunas ideas para nuestras observaciones.

    Propuesta de observacin: identificacin y estudio de estrellas RR Lyrae en los cmulos d

    Hydra.

    Sinopsis: RR Lyrae es un tipo de estrella variable (1901, W. Fleming, Harvard) con un perodcorto de unas 13 horas para la estrella tipo RR Lyrae, cuya naturaleza provoca una oscilacin dmagnitud bien definida (1 magnitud aparente para la estrella tipo RR Lyrae). Tiene especiinters la determinacin de la paralaje (Satlite Hiparcos, 1997) de la estrella patrn (230 pc) parsu utilizacin como estrella patrn de luminosidad y, con ello, todas las de su clase.

    De una forma general, las variables RR Lyrae aglutinan estrellas de espectros, generalmente, AF y que sufren perodos mximos de 1,2 das, con cadas mximas de 2 magnitudes (aunque s

    han observado otros comportamientos extraos no peridicos, denominado efecto Blazhkositundose en la rama horizontal del diagrama HR.

    Se ha observado que estn presentes, a veces, en gran nmero, en ciertos cmulos globulares otras veces, en un nmero inexplicablemente menor. Se corresponde con estrellas de Poblacin de baja metalicidad y que responden a una misma luminosidad por su situacin en el diagramHR. Se han observado tres tipos mayoritarios de estrellas RR Lyrae [Figura 1]. Tipo RRABpresentan curvas de luz asimtricas. Una rpida ascensin con perodos comprendidos entre 0,3 1,2 das y magnitudes entre 0,5 y 2. El prototipo de estrella es la RR de la Lyra, que da nombretodas ellas. Tipo RRC: presentan curvas de luz casi simtricas con perodos rpidos comprendido

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    entre 0,2 y 0,5 das y pequeas variaciones de magnitud, mxim0,8 magnitudes. Tipo RRB: el tercer tipo es el ms raro y sconocen pocos ejemplos. Presentan dos modos de pulsacin.

    Objetivo: gracias al rpido perodo de variabilidad de estaestrellas, es posible durante sesiones de observacin cortaidentificar y obtener curvas fotomtricas de este tipo de variable

    con la finalidad de establecer distancias e, incluso, otrapropiedades relacionadas con la abundancia de metales en sestudio espectral.

    Vamos a estudiar dos cmulos globulares poco estudiados ela constelacin de Hidra. El primero es NGC 2548 (Messier 177M48), un cmulo con una edad estimada de 300 millones de aoen la posicin (J2000,0, Simbad) alfa=08h13,7m y delta=0545. Esegundo es NGC4590 (Messier 1780, M68), un cmulo con unedad estimada de112 millones de aos, en la posicin (J2000,

    Simbad) alfa=12h39m28s y delta=264434.

    El primero es un cmulo brillante (5,2 magnitud conjunta), por lque la bsqueda de variables se realizar en la periferia dcmulo para evitar medidas errneas, mientras que el segundnos permitir trabajar en distancias ms cercanas, al sesensiblemente ms dbil (9,6 magnitud conjunta).

    Instrumental: utilizaremos el telescopio principal dobservatorio, en este caso, ficticio, un SC 235 f:10 a foco direct

    obtenindose una resolucin por pxel terica de 0,80 y un campo abarcado de 3653 En prctica, el seeingdel lugar no nos permitir pasar de los 2 por pxel. Utilizaremos una CCD SBIST11000 de 40002670 y 9 micras de pxel, con filtros Johnson para las mediciones fotomtricaque se realizaran en intervalos de 15 minutos, durante toda la sesin de observacin en el filtro V

    Visibilidad y tiempo de observacin: la constelacin de la Hidra es completamente visible desde latitud del observatorio ubicado en Castelln (Castelln, +4000), por lo tanto, ambos cmuloson visibles en algn momento a lo largo del ao. La fecha propuesta para la observacin es lnoche del 19 de marzo de 2010, con la Luna en fase de creciente, con una iluminacin de solo 17 % en las coordenadas alfa=02 h 54 m y delta=+21 17. Estos datos los podemos obtener d

    herramientas profesionales. La ptima visibilidad de los objetos propuestos son Starmult, ObjeVisibility del ING, tal y como se muestra en la siguiente figura:

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    La observacin a lo largo del ao con la herramienta Starobs, Object Visibility del ING, tal como se muestra en la siguiente figura:

    La altitud de los objetos para la fecha propuesta con Staralt, Object Visibility del ING, tal como se muestra en la siguiente figura:

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    Podemos concluir que, aun trabajando sobre objetos de una misma constelacin, esta esuficientemente extensa en el cielo como para que los dos cmulos se encuentren separados pouna apreciable distancia angular, lo que provoca que M48 tenga su mejor poca de observacinfinales de enero, mientras que M68, a principios de abril.

    A pesar de ello, podremos obtener medidas fotomtricas de M48 durante la primera mitad de noche con la Luna a ms de 83 de separacin. La segunda mitad de la noche, con la Luna ya bael horizonte (a ms de 140), podremos trabajar con M68, si bien, su escasa altura sobre horizonte Sur requerir de unas condiciones muy buenas para que las medidas fotomtricas seade calidad. Las medidas fotomtricas las realizaremos con nuestro sistema de filtros fotomtricoy en funcin del destino de las observaciones, trabajaremos en fotometra de apertura llamadpor algunos absoluta (algo ms compleja, por trabajar con magnitudes instrumentales, extinciatmosfrica, estrellas estndar y ecuaciones de transformacin, de la cual hablaremos un da)

    bien, ms tpica en el mundo amateur, fotometra relativa.

    Respecto a calcular la fecha y posicin idnea para la observacin de objetos celestes, comdijimos, existe una segunda opcin para determinar si una noche dada es adecuada para estudiun determinado objeto celeste, recurriendo a una herramienta ms familiar entre los aficionadosla astronoma que consiste en utilizar un simulador planetario, que han evolucionadprofundamente desde los tiempos del EZCosmos, Superstar o Dance of the Planets.

    Hoy disponemos de simuladores con multitud de catlogos, que permiten simular el cielo coaltsima precisin, solapar catlogos e, incluso, imgenes DSS u otras, con una interfaz mufamiliar. Nosotros utilizaremos con este fin el simulador Stellarium, recurso gratuito que cuida

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    esttica bastante, siendo, adems, un recurso didctico especialmente recomendable. Para loobjetos antes propuestos, haremos una previsualizacin de la posicin de los objetos.

    La imagen a la izquierda de la figura se corresponde con la localizacin (en el centro de la imagemarcado con un cuadrado de lnea discontinua) de M48 a primera hora de la noche (20:00 T.Udesde la ubicacin del observatorio. La imagen de la derecha de la figura se corresponde con llocalizacin de M68 pasada la medianoche; podemos observar de forma grfica su escasa altur

    sobre el horizonte Sur.

    Podemos ver la separacin angular en el cielo de la Luna y calcular, incluso, las horas de orto ocaso para cada objeto celeste implicado, para una determinada longitud y latitud de nuestrobservatorio, que previamente nos habremos asegurado de configurar adecuadamente.

    Para finalizar este rpido recorrido por el uso de un observatorio profesional, os dejo un anexpara aquellos aficionados que se sientan atrados por las herramientas profesionales antemencionadas, esperando hallis encontrado interesante esta nueva entrada del Blog.

    Un saludo.

    ANEXO: Si te interesan la utilizacin de las herramientas onlineprofesionales Object Visibilitydel ING, puedes continuar leyendo esta breve resea sobre su utilizacin.

    Tendremos que asegurarnos de que los objetos que queremos observar van a estar visibles noche de observacin. Tambin es muy importante saber la fase y posicin de la Luna parnuestra sesin de observacin, ya que su brillo y cercana a nuestros objetivos puede perjudicar sesin.

    Para esta tarea, podemos utilizar la herramienta Object Visibility(http://catserver.ing.iac.es/staralt/index.php (http://catserver.ing.iac.es/staralt/index.php)) dIsaac Newton Group of Telescopes (ING) (http://www.ing.iac.es/ (http://www.ing.iac.es/)situado en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en La Palma. Esta herramienta no

    http://www.ing.iac.es/http://catserver.ing.iac.es/staralt/index.php
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    permite, entre otras opciones, visualizar la altitud de los objetos seleccionados con respecto tiempo para una noche particular. Adems, nos muestra la distancia (en grados) de la Luna nuestros objetos, y las horas de salida y puesta del Sol.

    Para usar la herramienta Object Visibility del ING, es necesario introducir los siguienteparmetros en el formulario web:

    ode: Staralt. Date: el da correspondiente a nuestra observacin.

    Observatory:especificar las coordenadas y altitud de nuestro lugar de observacin. Por ejemplen el caso de mi observatorio en Castelln, cuyas coordenadas (polares) son (39,9860683 N0,0360242E) y que est situado a unos 10 metros sobre el nivel del mar, deberamos introducir lacoordenadas con el siguiente formato: 0.036E 39.98.

    Coordinates: aqu introduciremos las coordenadas de todos los targets seleccionados para noche de observacin. Las coordenadas de nuestros objetos deben ser las ecuatoriales absolutaMuchos de los catlogos ya nos dan las coordenadas en el formato correcto para introducirlo eesta casilla. Como ejemplo, vamos a suponer que queremos observar M31 y M51: [M31] 042 44 +41 16 09 [M51] 13 29 52 +47 11 40

    Por comodidad, podemos crear un fichero de texto plano con todos nuestros objetos y cargarldesde el formulario. Finalmente, podemos especificar algunas opciones, como el formato de salid(GIF o PS) o la distancia a la Luna o ngulo paralctico. El resultado que obtenemos con el modStaralt ser un grfico exportable.

    El modo Staralt (modo por defecto) nos muestra la altitud de los objetos durante el paso de noche. El modo Startrack nos muestra el recorrido de los objetos en la esfera celeste a lo largo dla noche. El modo Starobs nos describe la variacin de la altitud de nuestros objetos a lo largdel ao. Y, finalmente, el modo Starmult nos da una tabla con las mejores fechas de observacipara cada objeto.

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    Referencias utilizadas para el ejemplo prctico

    Observacin de objetos: http://catserver.ing.iac.es//staralt/index.php(http://catserver.ing.iac.es/staralt/index.php)

    Coordenadas de objetos: http://simbad.ustrasbg.fr/simbad/ (http://simbad.ustrasbg.fr/simbad/)

    Stellarium: http://www.stellarium.org/es/ (http://www.stellarium.org/es/)

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  • 7/26/2019 Trabajando en Un Observatorio Astronmico

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