La tecnología wifi le roba espacio a la astronomía

T.E.L: 3 min. 45 seg.

Recientemente se premió al astrónomo que ayudó a mejorar la tecnología WiFi. Al mismo tiempo, un reporte publicado el lunes indica que la proliferación de las redes inalámbricas afecta significativamente a la radioastronomía.
Radioastronomía y wifi

El 28 de octubre, John O'Sullivan de la Organización de Investigación Científica Australiana de la Commonwealth (CSIRO) fue galardonado con el Premio del Primer Ministro de Australia en Ciencia. Es que cuando usamos una red inalámbrica en casa o el aeropuerto, usamos tecnología nacida del trabajo de este ingeniero y radioastrónomo. En 1977 O'Sullivan fue co-autor de un artículo acerca del uso de un conjunto de ecuaciones conocidas como transformadas de Fourier para mejorar las imágenes ópticas distorsionadas por la atmósfera. Estas ecuaciones son claves en el proceso de señales digitales y su uso permite cancelar el ruido en los datos. El investigador desarrolló la técnica al buscar ondas de radios emitidas por agujeros negros. Pero las consecuencias de ese trabajo nos permitieron cortar los cables y liberarnos que nos ataban al escritorio y convirtieron a las laptops en herramientas ubicuas.

Paradójicamente, un reporte sobre el manejo del espectro para la ciencia en el Siglo XXI señala que la interferencia de los dispositivos inalámbricos dificulta la recolección de señales en radioastronomía.
Las advertencias surgen de un trabajo publicado por el Comité sobre el uso científico del espectro de radio, del Consejo Nacional de Investigaciones de Estados Unidos.

Un ejemplo de la explosión del uso de tecnologías inalámbricas es el número de suscriptores de telefonía celular. El número de suscriptores de telefonía celular en China creció más de 250 millones entre 2002-2007. Fuente: China Mobile Ltd. Annual Reports.

El uso del espectro para observaciones astronómicas está regulado por un complejo sistema de reglas nacionales e internacionales, pero la reciente explosión de la tecnología inalámbrica está desafiando las habilidades de los ingenieros a mitigar las interferencias no deseadas de los servicios activos (telefonía celular y redes wi-fi) y las reglas no evolucionaron con la tecnología, señala el reporte.

El Consejo de Investigación realiza dos recomendaciones:
Que el Departamento de Comercio y la Agencia de Telecomunicaciones trabajen con la Fundación Nacional para la Ciencia (NSF), NASA y la Administración Atmosférica (NOAA) para desarrollar un sistema de valoración del espectro que pueda manejar las ondas de radio basado en la densidad espacial y espectral de los emisores.
Y que estas mismas organizaciones desarrollen tecnología que filtre o module las señales indeseadas para proteger a las radio emisiones estudiadas por los radio telescopios e instrumentos geocientíficos de ser "pisadas" por señales más fuertes.

Reporte

"El comité eligió considerar sólo las aplicaciones científicas pasivas del espectro de radio y, específicamente, analizar cómo los requerimientos del espectro podrían evolucionar durante las próximas dos décadas. La decisión no implica priorizar el uso pasivo sobre el activo del espectro, pero surge del reconocimiento del comité de que los usuarios pasivos tienen tareas únicas que alcanzar, así como tiempo limitado para completarlas", señala la introducción del reporte.
El texto posee 5 capítulos, en los que desarrolla una introducción; el uso de los servicios satelitales de exploración de la Tierra; el servicio de radio astronomía; Tecnología y Oportunidades de mitigar las RFI (Interferencias en las Frecuencias de Radio); y un capítulo final con recomendaciones; más varios apéndices.

Ejemplo de interferencia en una banda protegida
En el tercer capítulo se abordan las interferencias y se indican algunos ejemplos del "ruido" generado en una antena al pasar un satélite Iridium.
Interferencia de Radio Frecuencia por un satélite Iridium

Interferencia de Radio Frecuencia por un satélite Iridium

La imagen muestra el efecto de RFI en una imagen astronómica del VLA. A la izquierda la imagen de una estrella. A la derecha, el mismo campo de observación cuando un satélite Iridium estaba a 22 grados de la estrella. La imagen queda inservible por la RFI. Imagen cortesía de G.B. Taylor, NRAO.

Astronomía de radio, por TV
Luego del apagón analógico en EE.UU., los cielos de ese país están más limpios que lo usual, al haberse liberado un segmento del espectro de radio. Pero ese espacio será nuevamente llenado en poco tiempo por las compañías de teléfonos celulares e internet. Mientras, los astrónomos tienen una "nueva ventana" para espiar al universo.

Antes del cambio, las ondas de radio en frecuencias entre 700 y 800 megahertz eran ocupadas por las señales analógicas de TV, impidiendo a los astrónomos investigar el cosmos a través de esa banda. Ahora, un receptor se instaló en el Observatorio Arecibo en Puerto Rico, para aprovechar ese espacio.

La banda permite a los astrónomos tener sus primeras vistas de galaxias que prosperaban cuando el universo tenía la mitad de su edad actual y esperan poder medir cuánto hidrógeno tenían las galaxias entonces. "Es una oportunidad que se da una vez en la vida, de ver galaxias en este rango", señaló el investigador Chris Salter. "Somos capaces de ver un época que no ha sido observada antes con los ojos de radio", explicó Salter a New Scientist.

La nueva ventana podría ayudar también a cazar púlsares: estrellas de neutrones que emiten haces de ondas de radio desde sus polos. En esta parte del espectro, esos haces son más fáciles de observar. Esto impulsa las posibilidades de ver estrellas exóticas, según comentó Duncan Lorimer, de la Universidad West Virginia. Junto con su colega Mitch Mickaliger esperan encontrar un púlsar que orbite alrededor de un agujero negro.

Pero esta oportunidad no estará abierta para siempre. Gran parte de esta banda ya ha sido adjudicada y los astrónomos en Arecibo podrían tener tan sólo un año de cielos claros, indicó Donald Campbell de la Universidad Ithaca.

Fuentes y links relacionados