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27/9/06 - DJ:

Proyecto para construir un nuevo instrumento radioastronómico

Lo que sigue es un pequeño extracto de un documento de Asociación Argentina de Astronomía Reunión Anual, 2006 Comité Editorial que se puede leer completo en la web de la Asociación.

Resumen:
En este trabajo se describen en forma sucinta los objetivos científicos y las características técnicas de un interferómetro de síntesis de apertura. Dicho instrumento estaría diseñado para trabajar en el rango de frecuencias de 500 Mhz a 700 Mhz.
Introducción General
La radioastronomía abrió la primera ventana electromagnética fuera del rango óptico, aportando una nueva visión del universo y descubriendo una gran variedad de fenómenos que no eran accesibles a los telescopios convencionales. Entre los descubrimientos realizados con técnicas radioastronómicas cabe mencionar el hallazgo de la radiación de fondo cósmico, la determinación de la distribución y cinemática del hidrógeno neutro en el espacio, la existencia de radiogalaxias, cuasares, pulsares, pulsares de milisegundos, microcuasares, así como el establecimiento de la estructura de la emisión difusa continua de la galaxia.
La Astronomía argentina viene desarrollando estudios radioastronómicos desde hace poco más de cuatro décadas, a partir de la creación del Instituto Argentino de Radioastronomía (IAR) en el año 1962. Actualmente el IAR cuenta con dos radiotelescopios de 30 m, operables en las frecuencias de 1.4 a 3.3 GHz, en las modalidades de observación de línea y continuo. La resolución angular [RA] de estos instrumentos es 34' en 1.4 GHz y 12' en 3.3 GHz. Con los mismos se han podido realizar relevamientos importantes del cielo sur, además de contribuir con bases de datos que permitieron llevar adelante numerosos estudios sobre objetos individuales.
Aunque en el Hemisferio Norte existe una gran cantidad y variedad de instrumentos radioastronómicos, éste no es el caso en el Hemisferio Sur. Este aspecto hace atractiva la idea de desarrollar un nuevo instrumento.

¿Nueva instrumentación?
Teniendo en cuenta los instrumentos radioastronómicos de observación, existentes o planeados, a nivel mundial, y restringiéndonos a un plano estrictamente científico, para planificar el diseño, construcción y operación de un nuevo instrumento que implique un salto cuantitativo -por las posibilidades que pueda brindar- para los investigadores, se debería:
• Identificar claramente aquellas áreas en el campo de la investigación científica en las que un nuevo instrumento podría ser competitivo por resolución angular, sensibilidad y posibles contribuciones científicas.
• Considerar la factibilidad de diseño y de construcción en un lapso razonable, por lo que se debería maximizar el uso del "know-how" tecnológico disponible en el país.
• Ubicar el nuevo instrumento en una región geográfica del país en la que la polución electromagnética sea compatible con los niveles de sensibilidad que se pretendan alcanzar.
Los primeros dos aspectos, con fuerte incidencia del segundo, indican que el instrumento debería operar en el rango de las bajas frecuencias (longitudes de onda desde unos pocos centímetros hasta unas pocas decenas de centímetros). El último de los requerimientos hace aconsejable la ubicación del mismo en las proximidades del actual emplazamiento del Complejo Astronómico El Leoncito (CASLEO), ubicado en la provincia de San Juan.
Consideraciones adicionales de importancia
Independientemente de las bondades y beneficios que podrían venir de la mano del uso de un nuevo instrumento, antes de poder usarlo hay que diseñarlo cuidadosamente, encontrar las fuentes de financiamiento y luego construirlo. Esto implica la necesidad de disponer de una masa crítica de investigadores, de ingenieros y de técnicos para que el proyecto pueda ser ejecutado.
Siendo un proyecto de instrumentación radioastronómica, aparece como razonable que el personal técnico del IAR juegue un papel de importancia. Al día de la fecha, la masa crítica técnica necesaria no se encuentra disponible en el IAR; ver artículos Arnal 2006 (p. 29) y Sanz 2006 (p. 47) en las Actas del Workshop Astronomía Observacional en Argentina:Problemas y Perspectivas, www.astronomiaargentina.org. Como fuera mencionado en el mismo Workshop, revertir esta situación es factible, pero depende de una decisión de política científica que debe ser tomada a nivel de las máximas autoridades del sistema científico-tecnológico nacional. De considerarlo apropiado, la Asamblea de la A.A.A. podría tomar alguna acción al respecto.

4. Proyectos Científicos
Recientemente, instrumentos funcionando a bordo de satélites, han detectado a altas energías fuentes no térmicas como microcuasares, pleriones, remanentes de supernova, nubes moleculares en interacciones con rayos cósmicos, blazares, etc. Todas estas fuentes emiten radiación producida por partículas relativistas, que también deberían radiar en el otro extremo del espectro por mecanismo sincrotrón. Por esta razón, estudios de radio con suficiente resolución angular son fundamentales para establecer las propiedades físicas e identificar las características de las poblaciones de partículas responsables de la radiación a altas energías. En los próximos años, entre cientos y miles de nuevas fuentes serán descubiertas por los telescopios gamma de nueva generación.
Un radiotelescopio con resolución del minuto de arco permitirá, entre otras cosas, estudiar la naturaleza de estas fuentes, así como realizar relevamientos del plano galáctico, estudios de polarización para obtener información sobre el campo mangético (orientación y distribución espacial) de diferentes clases de objetos, etc. Asimismo, un nuevo instrumento interferométrico logrará renovar y extender la capacidad instrumental radioastronómica argentina en forma sustancial, ampliando los campos de investigación y potenciando la formación de recursos humanos en áreas tecnológicas. El desarrollo provocará repercusiones directas en las actividades de transferencia de tecnología realizadas por institutos que se involucren en el desarrollo de este nuevo instrumento.

5. Factibilidad, Recursos Humanos y Transferencia
Además de contar con la colaboración del grupo canadiense que construyó y opera el DRAO, el IAR posee amplia experiencia propia fundamental en desarrollo tecnológico en el área de las radiofrecuencias (radiotelescopios Antena I y Antena II, desarrollos para terceros como radiómetros en 23.8 y 36.5 GHz del Proyecto SAC-D, prototipo de antena, divisores y desfasadores para radar del SAOCOM, etc., ver www.iar.unlp.edu.ar/ES /transferencia.htm y /desarrollo.htm).
Los primeros desarrollos podrían utilizar la infraestructura preexistente en el IAR.
Se espera que el proyecto produzca una cantidad importante de recursos humanos, ya sea en las áreas tecnológicas (ingenieros, técnicos), como científicas (radioastrónomos), multiplicando los trabajos de diploma y las Tesis de Licenciatura en ambas ramas.
Los requerimientos de desarrollo de instrumental observacional cada vez más complejo derivarán en la formación de un conjunto altamente capacitado de personal técnico, cuyo conocimiento tiene directa transferencia hacia áreas del quehacer tecnológico que no se encuentran directamente vinculadas con la investigación astronómica, y en las que pueden encontrase una alta tasa de retorno económico (por ejemplo, en el área de desarrollo de partes tecnológicas claves en satélites).

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