Instrumentación Astronómica: Problemas y Perspectivas

1. Instrumentación Astronómica: Problemas y Perspectivas (Mesa redonda) Radioastronomía Reunión AAA, La Plata, Setiembre 2005 E.M.Arnal Instituto Argentino de Radioastronomía

2. Instituto Argentino de Radioastronomía(*) • Prestar ayuda y asesoramiento a otras instituciones interesadas en la investigación radioastronómica • Colaborar en el desarrollo de la enseñanza de la disciplina • Realizar investigaciones científicas en el campo de la Radioastronomía • Contribuir a la formación de profesionales y técnicos en su campo específico • Difundir información sobre su campo específico, por los medios y procedimientos adecuados • Mantener relaciones de carácter científico con instituciones similares nacionales, extranjeras o intrenacionales (*) Documento de funcionamiento del IAR, 10-12-1969 CONICET (Dr. B.A. Hussey)- CIC (Dr. A.J. Arvia)- UNLP (Dr. R. Gatti)- UBA (Dr. A. Santas) Instituto Argentino de Radioastronomía

3. Campos principales de investigación • Estructura galáctica a gran escala (HI) • Estudios de la Galaxia y las Nubes de Magallanes en el continuo de radio (C) • Interacción de estrellas con el MIE (HI-OH-C) • Burbuja interestelar local (Cinturón de Gould) • Líneas de recombinación (H166α) • Cometas (OH) • Máseres (OH) • Variabilidad de fuentes extra galácticas (C) Instituto Argentino de Radioastronomía

4. Instrumental Observacional Disponible Dos radiotelescopios de 30 metros de diámetro • Espectroscopía (HI, OH, LRR, CH) • 20 cm <λ < 9 cm ; 30' < HPBW < 13' • zHI < 0.2; zOH < 0.4 • 0.08 <Δvres< 10.1 km/s ; 66 < ΔV cob < 2100 km/s • {1.3 10-3 [~1.1 ] <Δλ < 0.17 [~35 ] A (λ0= 5000 A)} • { 3.0 10 4 < R < 3.8 106 } • S/N~ 1200 en τ~ 4m (Δv~ 1 km/s) [ΔTrms~ 70 mK] • Continuo (potencia total + polarimetría) Instituto Argentino de Radioastronomía

5. Casi 40 años después… • 745 trabajos científicos • 84 Informes Técnicos Internos • 70 Tesis Doctorales y de Licenciatura • Formación de radioastrónomos • Formación de RRHH en áreas claves de Ingeniería • Inserción en la actividad académica de la FCAG y en la FI de la UNLP, y en la UTN regional Avellaneda • Transferencia tecnológica a terceros • Profusa actividad de extensión Instituto Argentino de Radioastronomía

6. Experiencia Tecnológica • “Know-how” tecnológico en la parte de radiofrecuencia concentrado en la banda centimétrica. • Amplia experiencia con discos simples (electrónica y mecánica) • Desarrollo, construcción y mantenimiento de receptores criogénicos para espectroscopía y polarimetría. • Técnicas digitales de adquisición, monitoreo y automatización • Transferencia de desarrollos tecnológicos (CONAE). Personal actual 11 Investigadores ; 5 Becarios 7 Personal (Adm (1) – Vig (1) – Arq. (1) – Contr. (4)) 5 Ingenieros ; 5 Téc. Electrónica ; 4 Téc. Grales 14 Pasantes ; 7 Estudiantes (temporario) Instituto Argentino de Radioastronomía

7. Una mirada al futuro … • Los instrumentos son fundamentalmente telescopios de survey y ya han realizado su mayor contribución. • En el mediano plazo (5 años) continuarán produciendo bases de datos de importancia (continuo en 3 ó 5 GHz, LRR), pero … • Las prestaciones de los mismos se verán limitadas por la estructura de las antenas Si no se desea abandonar el campo de la observación radioastronómica, se deberá contar con una facilidad instrumental nueva Instituto Argentino de Radioastronomía

8. ¿Necesitamos una facilidad instrumental radioastronómica? Internet + Datos obtenidos en otro observatorio (IP, parte de un grupo) + Elaboración Trabajo Publicable Instituto Argentino de Radioastronomía

9. Depende de la política de cielos abiertos y de la disponibilidad de subsidios para viajar (turnos) • Depende de la accesibilidad de los datos (web) • No forma RRHH en astronomía que puedan evaluar la calidad del dato (posible impacto en los trabajos) • Los requerimientos científicos no pueden originar los desarrollos tecnológicos necesarios para cumplir con las metas de investigación. No forma RRHH tecnológicos que puedan realizar actividades de transferencia . Por transferencia a la CONAE, el IAR junto a otras instituciones, ha originado un ahorro al país del orden de U$S 40 x 106 Instituto Argentino de Radioastronomía

10. Algunas opciones a futuro Desarrollar un instrumento local Instalación de un instrumento de otro(s) pais(es) extranjero(s) en territorio nacional (Caracterización de los potenciales sitios) Formar parte de un proyecto internacional de envergadura, que resulte en la posible instalación de un instrumento en territorio nacional. ( e.g.: SKA) Introducir sólo mejoras al instrumental existente (corto plazo) Instituto Argentino de Radioastronomía

11. Caracterización de los sitios [ τatm (CASLEO, Tolar Grande) + RFI (CASLEO)] • Búsqueda de socios internacionales El primer implica una notable inversión que hasta el momento ha sido casi íntegramente costeada por el IAR ¿ Que rol desempeña la AAA en campañas vinculadas con la caracterización de sitios? Instituto Argentino de Radioastronomía

12. Algunas opciones a futuro Desarrollar un instrumento local Instalación de un instrumento de otro(s) pais(es) extranjero(s) en territorio nacional (Caracterización de los potenciales sitios) Formar parte de un proyecto internacional de envergadura, que resulte en la posible instalación de un instrumento en territorio nacional. ( e.g.: SKA) Introducir sólo mejoras al instrumental existente (corto plazo) Instituto Argentino de Radioastronomía

13. Introducción de nuevas tecnologías en los radiómetros • Relevamiento de LRR medio difuso • Relevamiento potencia total y polarimetría en 3 ó 5 GHz • Proyectos individuales • ¿Monitoreo de fuentes en el continuo? (¿multifrecuencia?) • ¿Monitoreo de pulsares? Instituto Argentino de Radioastronomía

14. Algunas opciones a futuro Desarrollar un instrumento local Instalación de un instrumento de otro(s) pais(es) extranjero(s) en territorio nacional (Caracterización de los potenciales sitios) Formar parte de un proyecto internacional de envergadura, que resulte en la posible instalación de un instrumento en territorio nacional. ( e.g.: SKA) Introducir sólo mejoras al instrumental existente (corto plazo) Instituto Argentino de Radioastronomía

15. Formación RRHH en ciencia Metas científicas (nicho) Interés de parte de la comunidad en un instrumento local + (transferencia) (IAR) Know –how + RRHH + presupuesto Know –how + RRHH + presupuesto Definición del instrumento. Desarrollo modular. Permita alcanzar metas científicas en forma progresiva Formación RRHH tecnológicos + transferencia Nueva facilidad instrumental Instituto Argentino de Radioastronomía

16. Maximizar el uso del “know-how” tecnológico disponible en el país (frecuencias pocos GHz) Ubicación del mismo en la zona de CASLEO (para frecuencias inferiores a los pocos GHz) Instrumento competitivo por resolución angular , sensibilidad y contribuciones científicas Arreglo de antenas a bajas frecuencias Opinión de la comunidad astronómica (¿Taller de trabajo?) Instituto Argentino de Radioastronomía

17. Algunos aspectos importantes Presupuesto A) 65% 35% Servicios generales 70% 30% (mantenimiento) (desarrollo) B) Elevada relación Inv/PA (0.43) e Ing/Tec (0.56) C) Envejecimiento Planta tecnológica Instituto Argentino de Radioastronomía

18. Acciones concretas … Decisión política del IAR de invertir en desarrollo la mayor cantidad de lo que entra por transferencia tecnológica (Pago pasantes y alumnos, compra de kits, bibliografía y elementos electrónicos necesarios para el desarrollo de un arreglo de antenas para adquirir experiencia en los problemas tecnológicos, computacionales y astronómicos) Esto facilita algunos aspectos de un plan a futuro, pero no es suficiente como para garantizar el desarrollo de una nueva facilidad instrumental. Instituto Argentino de Radioastronomía

19. Propuesta de acciones concretas • Urgente ingreso de un número mínimo de Ingenieros y Técnicos (5) • Ingreso periódico de personal técnico calificado • Asignación presupuestaria específica dedicada a mantener y mejorar los aspectos tecnológicos de los instrumentos actuales y permitir el desarrollo de futuras facilidades observacionales Capacitación del personal técnico en observatorios internacionales Formación de RRHH en el campo radioastronómico mediante la implementación en las curricula de las carreras de grado de materias afines al campo ¿Qué papel juega la AAA? Instituto Argentino de Radioastronomía

20. Resumiendo… Taller de trabajo a corto plazo para discutir objetivos científicos que apunten a definir en forma específica instrumentos (mejoras) a futuro En lo concerniente al IAR: • Asignación presupuesto para desarrollo instrumental • Urgente incorporación personal técnico (Ingenieros y Técnicos) • Crecimiento pautado de la planta técnica • Posibilidad de capacitación del, personal técnico en centros internacionales Participación activa de la AAA entodas las instancias NO es un problema de una Institución, es un eventual problema para la Astronomía en su conjunto Instituto Argentino de Radioastronomía

21. Transferencia tecnológica • Desarrollo, construcción y medición de un subsistema irradiante de 120 elementos (nivel prototipo). SAOCOM • Antena SAR-SAOCOM: Medición de un conjunto de 1x 8 elementos en distintas condiciones de temperatura y potencia. • Desarrollo y construcción de las antenas de Tx y Rx de datos para el satélite SAOCOM • Diseño y desarrollo de sistema de adquisición y control para los radiómetros de 23.8 y 36.5 GHz basados en lógica programable FPGA. Aquarius/SAC-D • Diseño y desarrollo del software de adquisición, control y procesamiento de datos de la misión anterior. • Colaboración en el diseño conceptual de los sistemas de adquisición y control para la cámara infrarroja NIRS y el sistema de recolección de datos (DCS). Aquarius/SAC-D Instituto Argentino de Radioastronomía

22. Diagnóstico e Identificación de Areas de Vacancia(*) • Apoyar el desarrollo y modernización de la Radioastronomía en el país • Apoyar la actualización del instrumental actualmente disponible en varios Observatorios (...) • Analizar la posibilidad de que la Argentina participe en proyectos tales como el Very Long Baseline Interferometry (VLBI) cuya aplicación será no sólo en el campo de la Astronomía sino también en el de Geodesia. • Promover la creación de un programa o centro de desarrollo instrumental astronómico o afín (...) • Apoyar la instalación de facilidades instrumentales de uso común con base en el Complejo Astronómico El Leoncito (...) (*) Documento de la SECYT sobre La Investigación Científica y Tecnológica en Argentina (1999) Instituto Argentino de Radioastronomía