ALMA aprueba el desarrollo del nuevo Espectrómetro Total Power con GPU

En abril de 2025, el Directorio de ALMA aprobó el desarrollo de un nuevo espectrómetro de última generación para el Conjunto Morita ¹, también conocido como Conjunto Compacto de Atacama (ACA). Este nuevo instrumento, llamado Espectrómetro Total Power con GPU (TPGS, por sus siglas en inglés), será desarrollado por un equipo conjunto del Instituto Coreano de Astronomía y Ciencias Espaciales (KASI) y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ).

El TPGS constituye una de las principales contribuciones de Asia Oriental al ambicioso programa de mejora de ALMA conocido como Actualización de Sensibilidad de Ancho de Banda (WSU, por sus siglas en inglés), cuyo objetivo es al menos duplicar el ancho de banda de frecuencia intermedia (IF) de los receptores y actualizar los sistemas electrónicos y de software asociados, incluyendo el correlacionador y el espectrómetro.

El mismo equipo ya había desarrollado el actual Espectrómetro ACA, que logró su primera luz en febrero de 2022 e inició sus operaciones científicas en octubre de 2023 (Ciclo 10). En reconocimiento a este trabajo, el equipo recibió este año el Premio del Director General de NAOJ.

Basado en esa exitosa colaboración, el nuevo TPGS ofrecerá mejoras significativas a las capacidades de ALMA, incluyendo:

• Cuatro veces más ancho de banda correlacionado
• Dieciséis veces mayor resolución espectral
• Diez veces mayor tasa de entrada de datos desde las antenas

Gracias al uso de tecnología avanzada con unidades de procesamiento gráfico (GPU) y transferencia directa de datos digitalizados desde las antenas a la memoria de las GPU mediante conectividad 400 GbE, el TPGS cumplirá con los exigentes requisitos del programa WSU y permitirá observaciones más rápidas y precisas.

“El TPGS aumentará la capacidad de procesamiento y reutilizará software ya probado del espectrómetro ACA, lo que permitirá un desarrollo ágil e integración fluida”, señaló Jongsoo Kim, gestor del proyecto TPGS en KASI.

El equipo ya superó exitosamente la Revisión del Diseño Conceptual (CoDR) y la Revisión de Requisitos del Subsistema (SRR) en noviembre de 2024, y se encamina hacia la Revisión de Diseño Preliminar (PDR), prevista para principios de 2026. Una vez finalizado, el TPGS reemplazará al espectrómetro ACA actual.

Información adicional

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

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Notes

1. Del total de 66 antenas de ALMA, 16 desarrolladas por Japón conforman el Atacama Compact Array (ACA), apodado "Morita Array". El ACA consta de doce antenas de 7 m y cuatro de 12 m; estas últimas forman un grupo de antenas denominado Total Power Array (TP). El ACA es adecuado para la medición precisa de la intensidad de las ondas de radio provenientes de objetos difusos y extensos, así como de la estructura a gran escala del universo. ↩︎