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11/11/22 - DJ:

FAST: un radiotelescopio Rápido y Furioso

T.E.L: 4 min.

El tuneado del instrumento ha permitido potenciar los descubrimientos que han llegado rápido y en cantidad.



Entre 1963 y 2020, el radiotelescopio de Arecibo fue un ícono de la astronomía mundial, llegando a la cultura popular por su inclusión en películas como Goldeneye y Contacto, así como en un capítulo de Expedientes X.

Pero en Oriente, allí donde muchas veces no prestamos atención, se utiliza desde hace algunos años un radiotelescopio similar. El de Puerto Rico tenía 305 metros. El radiotelescopio FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope) tiene una antena de 500 m de diámetro, de allí su nombre, en inglés. Sin embargo, sólo se utiliza un círculo de 300 m de diámetro en un momento dado.



Las obras se iniciaron en 2011 y la primera luz fue en 2016, con un costo de USD 180 millones. Se construyó en una depresión natural en la provincia Guizhou.

La superficie de FAST está formada por 4450 paneles triangulares, de 11m de lado, en forma de cúpula geodésica. 2225 gatos ubicados debajo lo convierten en una superficie activa.
Encima del reflector hay una cabina de alimentación movida por un cable que usa servomecanismos en seis torres de soporte de 170 metros de altura. Las antenas receptoras están montadas debajo de esto en una plataforma Stewart que proporciona un control de posición y compensa perturbaciones como el movimiento del viento. Esto produce una precisión de 8 segundos de arco.



Si los datos numéricos producen asombro por el tamaño del proyecto, la visualización del lugar causa espasmos de placer intelectual. El documental "FAST, el oído del universo", cumple con ese propósito. Dirigido por Fabrice Gardel coproducido por Francia y China, estrenado el año pasado, puede verse en algunos sitios online y lo han emitido en la televisión española.

Ya a mediados de la década de 1990, los astrónomos entendieron que existía una "contaminación" del cielo por el uso del espectro de radio que interfiere con la radioastronomía. 



Los chinos decidieron construir un instrumento alejado de los grandes centros urbanos, en una depresión natural de al menos 600 m de diámetro. Y lo encontraron, a unos 70 km de un centro urbano. La roca era buena para soportar las toneladas de la mega-estructura. Pero había que construir un drenaje para la lluvia y caminos de acceso para camiones.



Cuando el terreno estuvo preparado, había que montar un anillo de 1500 m que sería el marco del instrumento.



Con el anillo terminado, debían hacer la superficie reflectante, realizada con bloques triangulares apoyados en gatos hidráulicos. Si nos nos meten el perro con la información, se usaron más de 2000 gatos.



Montar cada parte requería de precisión al mover cada pieza de 500kg en su lugar apropiado. Luego vendría el receptor, para lo cual era necesario instalar seis torres de sujeción. 



El receptor sujeto por cables en el centro, incluye 19 antenas (70 MHz - 3 GHz) instaladas en una plataforma robotizada. El cable que llega al receptor debía ser ultra-rápido y resistente. Se registran 22 GB de datos por minuto. El problema con la fibra óptica es que es muy rápida y muy frágil. Se tuvo que desarrollar una fibra óptica flexible, resistente y muy rápida que hasta ese momento no existía. Los servidores se encuentran a unos 500 m de la estructura.



Al fin, esta increíble maquinaria funciona así: las señales de radio llegan del espacio profundo hasta la superficie reflectante compuesta por paneles que se pueden mover con gatos hidráulicos para mover su ángulo. Al reflejarse, las ondas llegan hacia el receptor, para lo cual hace falta que éste se mueva. Para tal fin, el elevado receptor está sujeto por cables de acero que soportan las 30 tn y mueven el aparato con poleas colocadas en la cima de cada torre de sujeción. Al llegar la señal al receptor, éste convierte la misma en datos digitales y los envía a los servidores.

Las investigaciones iniciadas con esta fascinante maquinaria hace pocos años, ya ha rendido grandes frutos. Los astrónomos se han centrado en tres tipos de estudios: FRB, púlsares y regiones HI, ideales para estudiar con radioastronomía. Se han descubierto un gran número de estos fenómenos: al menos 500 púlsares desde 2017.

No fue hasta 2016 cuando se detectó la primera fuente repetida, FRB 121102. Antes del filón de nuevos eventos detectados por FAST, los científicos que usaban otros radiotelescopios habían informado de unas 350 FRB procedentes de esta fuente, situada en una galaxia rica en procesos de formación estelar. Con una fuente repetitiva, otros telescopios suelen obtener entre dos y cien pulsos. Con FAST se obtuvieron más de mil.

El radiotelescopio fue mencionado en el episodio "La búsqueda de vida Inteligente" de la nueva serie Cosmos: Mundos Posibles.


Podría parecer una mala decisión que el Estado utilice USD 180 millones en hacer una máquina que no produce utilidad práctica. China posee 1400 millones de personas. Si se hubiera repartido el dinero entre cada habitante, le habría tocado USD 0,12 a cada uno. Para el Mundial de Fútbol de Qatar está estimado un costo de USD 220.000 millones. 

Para conocer el universo, hacen falta grandes instrumentos. Todos los caminos conducen a esto.☉


Fuentes y enlaces relacionados
FAST, el oído del universo

rtve FAST, el oído del universo

The Five-Hundred-Meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST) Project
Rendong Nan y otros

Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope

China's FAST telescope detects over 500 new pulsars

FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope)

El radiotelescopio FAST detecta más de 1600 explosiones de radio provenientes de una misma galaxia

Mundial de Qatar es el más caro de toda las historia con más de US$200.000 millones

High-stability 48-core bendable and movable optical cable for FAST telescope optical transmission system


Sobre las imágenes
De Phoenix7777 - Trabajo propioData source: (2011-05-20). "The Five-Hundred-Meter Aperture Spherical Radio Telescope (FAST) Project". International Journal of Modern Physics D 20 (6): 989–1024. DOI:10.1142/S0218271811019335., CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=51795209

Capturas de pantalla.

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