Atacama Large Millimeter Array

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (alma) es un radio interferómetro ubicado a 5000 metros sobre el nivel del mar en el desierto de Atacama en Chile. Es un proyecto desarrollado en colaboración entre Europa, América del Norte, Asia oriental y la República de Chile. La inauguración oficial tuvo lugar el 13 de marzo de 2013, mientras que la última antena fue entregada el 1 de octubre de 2013, con la operación completa, al final del año, de todas las 66 antenas. El costo del proyecto fue de alrededor de mil millones de dólares.

ALMA es un radiointerferómetro de última generación, que consiste en un conjunto de 66 radiotelescopios con diámetros de 12 y 7 metros, que observan longitudes de onda milimétricas y submilimétricas. Las antenas fueron instaladas en El Llano de Chajnantor de la meseta de Puna de Atacama, a 5000 metros sobre el nivel del mar. Con ALMA es posible estudiar el nacimiento de estrellas en el universo primordial y obtener imágenes detalladas de la formación de estrellas y planetas en el universo local. Las antenas pueden moverse dentro de la meseta desértica por distancias de 150m a 16km, lo que le dará a ALMA un potente zoom variable, similar, conceptualmente, al empleado en el sitio de Very Large Array (VLA) en Nuevo México. La alta sensibilidad se consigue gracias al gran número de telescopios de los que está compuesto el conjunto. Los telescopios son suministrados por socios europeos, norteamericanos y de Asia Oriental. Socios estadounidenses y europeos encargaron 25 de las antenas de 12 metros que componen la matriz principal. Asia Oriental aportó 16 antenas (cuatro de 12m de diámetro y doce de 7m), que constituyen el Atacama Compact Array (ACA), que forma parte de la actualización de alma. El uso de antenas más pequeñas da la posibilidad de hacer grandes vistas de campo, a una frecuencia dada, utilizando ACA. La posibilidad de acercarse a las antenas también ofrece la posibilidad de investigar fuentes con una gran extensión angular. La ACA trabajará junto con la matriz principal para mejorar la capacidad de generación de imágenes de gran campo. Detalles del proyecto:.

ALMA es el resultado de la Unión de diferentes ideas, que se originan en tres proyectos: el Millimeter Array (MMA) para los Estados Unidos, el Large Southern Array (LSA) para Europa y el Large Millimeter Array (LMA) para Japón. En 1997, el Observatorio Europeo Austral (ESO) y el Observatorio Radioastronómico Nacional (Nrao) acordaron llevar a cabo un proyecto conjunto que uniría MMA y LSA en lo que eventualmente se llamaría ALMA. El diseño final de la matriz habría combinado la sensibilidad de la LSA con la cobertura de frecuencia y la mejor ubicación del sitio de MMA. ESO y NRAO colaboraron en grupos técnicos, científicos y organizativos para definir y organizar un proyecto de unión entre los dos observatorios con la participación de Canadá y España (que no formaba parte de ESO en ese momento). Muchas de las decisiones y acuerdos finales se tomaron en marzo de 1999, incluyendo la elección de "Atacama Large Millimiter Array" , o ALMA, como el nombre del nuevo conjunto. El 25 de febrero de 2003, se firmó el Acuerdo de ALMA entre los socios de América del Norte y Europa. Posteriormente, el proyecto ALMA recibió una propuesta de participación del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), según la cual Japón se haría cargo de la construcción del conjunto compacto de Atacama (Aca) y tres receptores adicionales, para constituir el ALMA mejorado. El 14 de septiembre de 2004, se firmó el Acuerdo de alto nivel, haciendo de Japón un socio oficial en el ALMA mejorado (" Atacama Large Millimiter/submillimiter Array ") . Por razones esencialmente políticas, se decidió emplear antenas diseñadas y construidas por empresas conocidas en América del Norte, Europa y Japón: los Proveedores han elegido diferentes enfoques en el diseño, pero cada antena debe cumplir con los requisitos muy estrictos de ALMA. Inicialmente ALMA fue una colaboración del 50% entre el Observatorio Europeo Austral (eso) y América del Norte. La matriz se implementó con la entrada de nuevos socios, a saber, Japón, Taiwán, España y Chile. En las inmediaciones, en la colina Chajnantor a la altitud 5. 640 metros, está presente desde 2009 el Telescopio Minitao, un telescopio de un metro de apertura instalado por la Universidad de Tokio. Junto a él se encuentra otro telescopio de la Universidad de Tokio, el Telescopio Infrarrojo de 6,5 m de apertura. En la cima del Cerro Chajnantor, también está prevista la construcción del telescopio Cerro Chajnantor Atacama (CCAT), un gran telescopio con una apertura de 25 m que opera en longitudes de onda submilimétricas. Será construido por un consorcio de universidades norteamericanas y europeas lideradas por la Universidad de Cornell. El trabajo comenzó en 2014 y se espera que se complete en 2018 .

ALMA nació inicialmente como una colaboración 50-50 entre la ESO Europea y la Nrao Estadounidense, más tarde también se extendió a socios japoneses, Taiwaneses y chilenos. Con un costo estimado de 1,3 mil millones de dólares, es actualmente el proyecto astronómico terrestre más caro. Los miembros actuales del proyecto son: ALMA está financiada en Europa por el ESO (European Southern Observatory), en América del Norte por el Consejo Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (NFS) en colaboración con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC), y en Asia oriental por los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón (Nnis) en cooperación con la Academia Sinica (AS) en Taiwán. La construcción de ALMA fue dirigida por ESO, para Europa, el Observatorio Radioastronómico Nacional (NRAO), administrado por Associated Universities, Inc (AUI), para los Estados Unidos, y el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ). El Joint ALMA Observatory (JAO) proporcionó una guía unificada para la construcción, administración y operación de ALMA.

El complejo fue realizado principalmente por empresas y universidades europeas, estadounidenses, japonesas y canadienses. Desde 2002, se han probado tres prototipos de antenas en el sitio de Very Large Array (VLA) en Nuevo México. General Dynamics C4 Systems ha sido contratada por varias universidades para proporcionar 25 antenas de 12 m, mientras que las otras 25 antenas principales fueron construidas por el consorcio europeo AEM compuesto por Thales Alenia Space, MT Mechatronics y por la Ingeniería Industrial europea, en lo que es hasta ahora el mayor Acuerdo Europeo. La primera antena se entregó en 2009, con la expectativa de entregar aproximadamente una cada mes. La última antena fue entregada en octubre de 2013. Los motores utilizados para el movimiento de las antenas han sido diseñados, fabricados e instalados por el control de movimiento de fase Italiano. El transporte de las antenas, con un peso de 115 toneladas cada una, desde la instalación de Soporte de operaciones a 2900 m de altitud hasta 5000 metros del sitio se realizó con el uso de dos vehículos especiales con 24 ruedas, especialmente construidos por la fábrica de Scheurle Fahrzeugfabrik de Alemania, probados en junio de 2007 y entregados en febrero de 2008. Los vehículos son de 10m de Ancho, 20m de largo y 6m de alto. El asiento del conductor también alberga un cilindro de oxígeno, para ayudar al conductor a respirar a gran altura. Los remolques pueden transportar las antenas y colocarlas exactamente en el lugar donde necesitan ser arregladas. El primer transporte de una antena, diseñado por North American Vertex RSI, se llevó a cabo en julio de 2008 desde el interior de la instalación de montaje del sitio en una plataforma de prueba externa. A finales de 2009 las tres primeras antenas fueron transportadas al sitio y conectadas entre sí. La entrega oficial del instrumento tuvo lugar el 22 de enero de 2010. La primera antena Europea llegó el 28 de julio de 2011, elevando el total a 16. Este es el número mínimo de antenas necesarias para realizar las primeras observaciones y por lo tanto es uno de los hitos del proyecto.

El Centro Regional de ALMA (ARC) fue diseñado para ser una interfaz entre las comunidades de usuarios de los principales contribuyentes al proyecto ALMA y la JAO. El ARC se dividió además en las tres principales áreas geográficas involucradas en el proyecto (Europa, América del Norte y Asia Oriental). El propósito principal del ARC es asistir a la comunidad de usuarios en la preparación de las propuestas de observación, asegurar que el programa de observaciones se corresponda con los objetivos científicos del proyecto, ofrecer un help desk para la presentación de propuestas y programas de observaciones, liberar los datos obtenidos para el mayor a cargo de los proyectos de observaciones, mantenimiento del archivo de datos del ALMA, también recopilando comentarios de los usuarios El arco europeo (liderado por ESO) se divide a su vez en varios nodos ARC, ubicados en varias ubicaciones europeas: Bonn - Bochum - Colonia, Bolonia, Ondřejov, Onala, Iram Grenoble, Leiden y Jbca (Manchester).

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