Astronomía UdeC avanza en desarrollo tecnológico para una mayor precisión
En la actualidad, principalmente en altos cerros entre las regiones de Antofagasta y Coquimbo, se concentra el 40% de la capacidad astronómica mundial, con algunos de los observatorios astronómicos más relevantes del planeta instalados, y en una década este número se incrementaría a 70%. La razón es que los cielos del norte están catalogados como los mejores del mundo para hacer observación astronómica debido a la calidad de la atmósfera y la baja humedad a gran altura, que se traduce en que haya menos vapor de agua interfiriendo en lo que observan los diferentes telescopios instalados.
No obstante, esto no significa que el vapor de agua presente no sea un "ruido" que atenúa y dispersa las débiles señales cósmicas de interés para realizar astronomía milimétrica y sub-milimétrica, complicando su detectabilidad o afectando los datos que reciben radiotelecopios como ALMA, explica el doctor Rodrigo Reeves, profesor asociado del Departamento de Astronomía y director del Centro para la Instrumentación Astronómica (CePIA) de la Universidad de Concepción (UdeC). "Como es un componente que afecta es bueno medirlo para entender bien su densidad y la cantidad que existe en el momento de observación. Esa información puede servir para calibrar las observaciones que se hacen con los instrumentos y compensar tratando de remover este componente", detalla al respecto.
Para ello se han desarrollado técnicas e instrumentos llamados radiómetros de vapor de agua, fabricados principalmente en Europa y de altísimo costo, y lo ideal es que todos los radiotelescopios cuenten con dicha tecnología para calibrar datos científicos y planificar actividades de observación, pero el investigador cuenta que no todos los observatorios cuentan con radiómetros y que pese a los avances tecnológicos todavía no alcanzan una gran precisión.
DESARROLLO LOCAL
Algo que apuestan a cambiar desde Concepción, debido a que en CePIA están desarrollando un prototipo de radiómetro de vapor de agua de mayor sensibilidad a lo existente en el mercado mediante un proyecto que Reeves dirige y es financiado por el programa Fondef IdeA I+D de Conicyt, y en el que están trabajando en la plataforma científica WenuLafquen de la UdeC junto a investigadores del Departamento de Ingeniería Mecánica de la UdeC. Además, cuenta que está como partner el Centro de Astronomía de América del Sur de la Academia China de Ciencias (CASSACA) y precisa que "en el observatorio de esta entidad, ubicado en el cerro Ventarrones de Antofagasta, se probará y validará el prototipo, comparándolo con el funcionamiento y datos del instrumento del observatorio Paranal", que está en la misma zona.
MÁS PRECISIÓN
Aunque tener un prototipo funcional a escala de laboratorio o el propio hecho de crear este tipo de tecnología en tierras locales son éxitos por sí solos, para el director de CePIA hay varios aspectos dignos de destacar de los resultados actuales y futuros de un proyecto en el que tiene puestas sus energías desde 2015, cuando comenzó como una idea junto al nacimiento del centro que dirige.
Lo más relevante, en su opinión, es el cambio en la arquitectura del diseño del sistema de recepción de señales y la incorporación de componentes milimétricos ultra-sensitivos (chips), como unos amplificadores de bajo ruido (LNA) en tecnología monolítica MMIC. Sobre esto, explica que cuando un instrumento recibe la señal cósmica "lo que hace la electrónica es agregar ruido electrónico para amplificar la señal. Pero, al amplificarla le agrega su propio ruido. Estos dispositivos de tecnología con chip permiten que el ruido electrónico sea mucho más bajo que en aquellos que usualmente se encuentran en el mercado". Por ello la tecnología podría alcanzar una mayor precisión que lo que se logra hoy.
Además, resalta que, por ejemplo, en ALMA los radiómetros de sus telescopios están alojados en sus antenas, por tanto no operan si el obturador del instrumento de observación se cierra por mantenimiento o condiciones climáticas, pero la propuesta local espera elaborar e instalar estos radiómetros sensibles en el altiplano chileno, para así proporcionar mediciones de vapor de agua instantáneas en todo momento, almacenando la información en tiempo real y generando una base de datos de largo plazo útil para las operaciones de los observatorios instalados en dicho territorio chileno que es considerado un parque astronómico.
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