Una nueva línea de investigación que se iniciaba en 2016 con las primeras actualizaciones del Radiotelescopio Carlos Varsavsky (Antena I) originó la formación del Proyecto PuMA cuyo objetivo fue realizar observaciones sistemáticas de pulsares y estudios de timing. A medida que el Proyecto PuMA avanzaba se hacía necesario contar con la mayor cantidad de datos posibles, hecho que determinó el inicio de las tareas de recuperación del segundo radiotelescopio. Para la puesta en marcha se tuvo que trabajar en todos los sistemas que componen el radiotelescopio, como la sección eléctrica, mecánica, apuntado, control de la antena y el desarrollo de un nuevo receptor digital.

El Plan de adecuación

Receptor digital

El primer paso en la actualización del radiotelescopio fue el desarrollo del nuevo receptor. Las actualizaciones de este instrumento se basaron en las nuevas técnicas de procesamiento digital utilizadas actualmente en el Radiotelescopio C. Varsavsky, cuyo módulo de adquisición principal utiliza un módulo denominado «Radio Definida por Software» o SDR (del ingles Software Defined Radio).

Este módulo digitaliza las señales de radiofrecuencia dejándolas disponibles para ser procesadas en software a través de una computadora dedicada. Para su construcción se bajó la estructura del receptor que había sido instalado en la antena 2 en noviembre del año 2017 (Fig. 1), y se lo reconstruyó utilizando nuevos componentes de radio frecuencia. Estos componentes, el receptor digital y la computadora de adquisición fueron donados por el Rochester Institute of Technology como parte de la colaboración PuMA (Fig. 2).

Uno de los puntos cruciales fue la caracterización y adecuación del alimentador del receptor (Fig. 3), este módulo es el responsable de captar las señales que son colectadas por la antena parabólica y separar la polarización de la señal electromagnética en sus dos componentes circulares ortogonales, brindando ası́ ambas polarizaciones al receptor. Además de esta caracterización se modificó dicho alimentador para poder inyectar al sistema una señal de referencia conocida proveniente de un diodo de ruido, el cual genera un ruido conocido que permite calibrar la cadena de radiofrecuencia.

Las ondas electromagnéticas que son recibidas tienen una cierta polarización que determinan su orientación, el estudio de las mismas nos dan información de su origen y del medio interestelar permitiendo utilizar los mismos programas de control para ambos Radiotelescopios.

Control y apuntado de la Antena

Para poner nuevamente en funcionamiento la antena fue necesario una revisión y reparación de los sistemas eléctricos y de fines de carrera, los cuales limitan el movimiento de la antena en sus extremos. Estos fines de carrera fueron reemplazados en su totalidad ası́ como el embrague/freno electromagnético, utilizado para el movimiento de seguimiento de las fuentes observadas. Los sistemas mecánicos de las antenas fueron reparados y puestos a punto para recuperar el movimiento.

En cuanto al apuntado y control electrónico de la antena, fue necesario instalar nuevos encoders de posición digital para la lectura de los ángulos de los ejes de posición, desarrollando para ello una nueva electrónica. De la misma manera el control de los motores fue implementado utilizando el mismo sistema electrónico que en la antena I, brindando ası́ la misma interfase de control para ambos Radiotelescopios (Fig. 4). Todas estas tareas se desarrollaron durante la construcción del nuevo receptor.

Instalación del receptor

La instalación del nuevo receptor se realizó en octubre de 2018, tarea que involucró prácticamente a todos los sectores técnicos del IAR (Fig. 5). Las tareas incluyeron preparar los soportes y anclajes, subida del receptor, alineación con la plataforma de soporte, conectado eléctrico y de fibra óptica. En una siguiente etapa se realizaron los primeros ensayos de verificación y encendido.

Verificación operativa y primera luz

Una vez instalado el receptor y finalizado el montaje de los sistemas de control mencionados en las secciones anteriores, se continuó con la verificación operativa del receptor, esto consiste principalmente en medidas del tubo de ruido (Fig. 6) el cual es inyectado con un perı́odo de 5 segundos y una duración de 2.5 segundos, emulando la respuesta de un pulsar. Posteriormente se realizó la calibración del apuntado de radio fuentes utilizando fuentes puntuales calibradoras.

Para la verificación final se llevó a cabo la observación de radiofuentes durante dos meses proceso que finalizó con la primera entrega de la observación de un pulsar, el B1641-45, realizada el 4 de diciembre del 2018 (Fig. 7). Este pulsar, el segundo más intenso del hemisferio sur, tiene un perı́odo de 455 milisegundos de rotación y fue observado durante unos 900 segundos.

Con el propósito de reunir una gran cantidad de tiempo de observación de pulsares para fines cientı́ficos, investigadores, técnicos, ingenieros y becarios trabajaron de manera coordinada en la recuperación del funcionamiento del Radiotelescopio Esteban Bajaja. Los datos generados durante el primer año de observaciones son de gran calidad y relevancia para la comunidad cientı́fica, este hecho posibilitó interactuar con otros grupos internacionales de estudio de pulsares como NanoGrav, hecho que demuestra la relevancia y utilidad del instrumental que posee el Instituto.


Referencias

Reich P., Testori J.C., Reich W., 2001, A&A, 376, 861
Testori J.C., et al., 2001, A&A, 368, 1123