Directorio de ALMA aprueba desarrollo de nuevo espectrómetro para Morita Array

19 enero, 2018

En noviembre de 2017, el Directorio de ALMA aprobó el desarrollo de un nuevo espectrómetro para el Morita Array, diseñado y desarrollado por Japón para el telescopio ALMA. El Instituto de Ciencias Astronómicas y Espaciales de Corea del Sur (KASI, en su sigla en inglés) y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) se encargarán de desarrollar el espectrómetro en el marco del Programa de Desarrollo Futuro de ALMA, ideado para que ALMA siga produciendo espectaculares resultados científicos a largo plazo.

Jongsoo Kim, investigador jefe del proyecto Espectrómetro del ACA, celebra: “La aprobación del espectrómetro por el Directorio de ALMA es un reconocimiento a un plan de desarrollo eficiente en términos de costos y a la colaboración exitosa entre KASI y NAOJ. El espectrómetro del ACA será el primer instrumento aportado por Corea a la comunidad de ALMA a través de la alianza de Asia del Este”.

El nuevo espectrómetro en curso de desarrollo y las tarjetas gráficas GEFORCE GTX. Créditos: NAOJ/KASI

El nuevo espectrómetro en curso de desarrollo y las tarjetas gráficas GEFORCE GTX. Créditos: NAOJ/KASI

Satoru Iguchi, director de proyecto de ALMA para Asia del Este, señala: “Este es el primer gran proyecto de desarrollo encabezado por el equipo coreano de ALMA. Con ALMA fortaleceremos la colaboración entre KASI y NAOJ”.

ALMA ha alcanzado niveles extraordinarios de resolución angular construyendo un gran telescopio virtual con cincuenta antenas de 12 metros que pueden repartirse por un área de hasta 16 kilómetros de diámetro. No obstante, la configuración más amplia del conjunto es menos eficaz a la hora de captar las emisiones de radio de objetos astronómicos muy extensos. Para compensar esta deficiencia, se dotó a ALMA del Morita Array, también llamado Atacama Compact Array (ACA), que permite obtener una configuración compacta, con menores separaciones entre las antenas. El Morita Array, desarrollado por Japón, consta de doce antenas de 7 metros de diámetro y cuatro antenas de 12 metros. Mientras las doce antenas de 7 metros forman un interferómetro, las cuatro antenas de 12 metros funcionan en modalidad individual o single dish. Las ondas de radio captadas por las antenas del ACA se procesan en el Correlacionador del ACA.

la nueva tarjeta DRXP desarrollada para el espectrómetro capaz de recibir señales ópticas digitales provenientes de las antenas. Créditos: NAOJ/KASI

la nueva tarjeta DRXP desarrollada para el espectrómetro capaz de recibir señales ópticas digitales provenientes de las antenas. Créditos: NAOJ/KASI

Puesto que el Correlacionador ACA está diseñado para procesar las señales de las doce antenas de 7 metros como un interferómetro, el sistema de procesamiento de señal no está optimizado para las cuatro antenas de 12 metros que funcionan como una sola antena. De ahí que KASI y NAOJ decidieran desarrollar un espectrómetro digital especialmente diseñado para las antenas de 12 metros del Morita Array. El sistema se llama espectrómetro en vez de correlacionador debido a que se requiere una función espectroscópica (la división de las ondas de radio en distintos rangos de frecuencia al dispersar la luz en distintos colores a través de un prisma) para procesar los datos de las antenas de 12 metros del ACA, pero no una función correlacionadora (la combinación de los datos de las antenas). Con esta nueva tecnología, las señales de las antenas de 7 metros se procesarán continuamente en el Correlacionador ACA, mientras que las señales de las antenas de 12 metros se procesarán en el nuevo espectrómetro. De esa forma, se incrementará el desempeño del Morita Array, sobre todo en cuanto a su capacidad para medir con gran precisión la intensidad de las señales de radio.

Espectro de líneas de emisión de SiO de la antigua estrella T Cephei obtenido con el nuevo espectrómetro durante las pruebas realizadas en el radiotelescopio de 45 metros Nobeyama. Créditos: NAOJ

Espectro de líneas de emisión de SiO de la antigua estrella T Cephei obtenido con el nuevo espectrómetro durante las pruebas realizadas en el radiotelescopio de 45 metros Nobeyama. Créditos: NAOJ

En el proceso de desarrollo del nuevo espectrómetro digital con GPU, KASI es responsable del diseño, el desarrollo, las pruebas y el envío a Chile, mientras que NAOJ está a cargo del diseño y desarrollo de sistemas de software y hardware y de la integración en todo el sistema ALMA. La colaboración ya está en marcha, y en febrero de 2017 se llevó a cabo la revisión preliminar de diseño del espectrómetro, tras la cual el plan de desarrollo recibió el visto bueno de la Comisión de Asesoría Científica de ALMA (ASAC) y luego fue oficialmente aprobado por el Directorio de ALMA. El proyecto ahora avanza hacia la etapa de revisión crítica de diseño, y su entrega está prevista para 2020.

Información adicional

ALMA es una asociación entre ESO (en representación de sus estados miembros), NSF (EE.UU.) y NINS (Japón), junto con NRC (Canadá), NSC y ASIAA (Taiwán), y KASI (República de Corea del Sur), en cooperación con la República de Chile. El Joint ALMA Observatory es operado por ESO, AUI/NRAO y NAOJ. ALMA es una asociación entre ESO (en representación de sus estados miembros), NSF (EE.UU.) y NINS (Japón), junto con NRC (Canadá), NSC y ASIAA (Taiwán), y KASI (República de Corea del Sur), en cooperación con la República de Chile. El Joint ALMA Observatory es operado por ESO, AUI/NRAO y NAOJ.