El receptor más productivo de ALMA pronto verá más lejos que nunca

Publicado el | por Nicolás Silva

La National Science Foundation (NSF) de los Estados Unidos y el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) aprobaron un multimillonario proyecto de actualización que aumentará la sensibilidad, la distancia de visión y claridad de imagen para los receptores de 1,3 mm (Banda 6) del observatorio. Los receptores, originalmente construidos y que serán mejorados por el Laboratorio Central de Desarrollo (CDL) en el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), son los más productivos, desde el punto de vista científico, en la gama de ALMA. Lanzada en 2021 a través del Programa de Desarrollo de ALMA de Norteamérica, la Fase 1 del proyecto tiene como objetivo producir un prototipo de receptor para 2026 que permitirá a NRAO planificar la construcción de un conjunto de receptores de Banda 6 completamente mejorados para ALMA a un costo de $ 7,68 millones de dólares. Estos nuevos receptores Band 6v2 aumentarán la cantidad y calidad de la ciencia medida en longitudes de onda entre 1,4 mm y 1,1 mm.

Crystal Brogan, científica del programa ALMA-Norteamérica y coordinadora del programa de desarrollo de ALMA en NRAO, dijo que para los científicos, la actualización que se llevará a cabo durante una década desde el diseño hasta su finalización, proporcionará tres importantes mejoras:  La cobertura de la longitud de onda de cualquier observación será más del doble, lo que permitirá que se observen muchas más líneas espectrales a la vez. Además, la actualización aumentará el rango de longitud de onda general accesible por el receptor y mejorará su sensibilidad, lo que reduce el tiempo de observación requerido. Según Brogan, «esto significa que la comunidad científica puede observar una selección más amplia de transiciones de línea de diagnóstico simultáneamente con una mayor sensibilidad que nunca, lo que lleva a resultados científicos más precisos y eficientes».

La actualización de la Banda 6 es parte de la ambiciosa «Actualización de Sensibilidad de Banda Ancha ALMA2030″, que busca al menos duplicar y eventualmente cuadriplicar el ancho de banda correlacionado de las antenas del observatorio. Banda 6v2 será el primer receptor actualizado como parte de la Hoja de Ruta de Desarrollo ALMA 2030. Brogan explicó que se eligió este receptor para la primera actualización porque “laBanda 6 es actualmente la más popular de ALMA en términos de la cantidad de horas propuestas para cada ciclo. Vemos más publicaciones de ALMA que informan resultados de esta banda que cualquier otra en cada ciclo de observación».

Tecnológicamente, el extenso proyecto incluye actualizar o reemplazar prácticamente todos los subsistemas críticos de los receptores, incluidas las antenas de bocina de alimentación, los separadores de polarización (también denominados transductores de ortomodo u OMT), mezcladores y amplificadores y osciladores locales.

La actualización incluye varias tecnologías nuevas o mejoradas resultantes de la colaboración de NRAO con el Laboratorio de Innovaciones en Fabricación (IFAB) de la Universidad de Virginia (UVA). Bert Hawkins,director del CDL dijo que “nuestro trabajo con UVA incluye el desarrollo de un nuevo mezclador SIS superconductor en el corazón del nuevo receptor que amplía el rango de longitud de onda al que será sensible el receptor, aumentando así las capacidades científicas de la Banda 6. También estamos trabajando juntos para desarrollar una nueva clase de acopladores híbridos superconductores que se utilizan dentro del receptor para separar las bandas laterales de la señal. Además de nuestro trabajo con UVA, nuestros equipos internos están mejorando innumerables tecnologías como el grupo de amplificadores de bajo ruido que está desarrollando una nueva generación de amplificadores refrigerados criogénicamente basados en un transistor disponible a nivel comercial».

Hawkins agregó que “el receptor de Banda 6 original fue diseñado hace más de 20 años. Desde entonces, la National Science Foundation ha invertido en mejorar la tecnología del receptor de ondas milimétricas a través de NRAO. Este esfuerzo ha valido la pena, y ahora, al aprovechar la tecnología desarrollada en CDL y con nuestros socios en la Universidad de Virginia, esta actualización responde al llamado de la Hoja de Ruta de Desarrollo ALMA2030 para aumentar el ancho de banda y la cobertura de longitud de onda de los receptores ALMA al tiempo que mejora la sensibilidad». Además de continuar una asociación de larga data con UVA, la actualización permitirá al programa ALMA Norteamérica aprovechar su relación existente con la Iniciativa de Fabricación Avanzada en Piedmont Virginia Community College (PVCC), brindando a los estudiantes experiencias prácticas como microensamblajes y soldadura de alambres, el uso de pequeñas radios definidas por software para medir y caracterizar el espectro electromagnético, mediciones de alta frecuencia y mediciones criogénicas de electrónicas.

«La colaboración internacional de ALMA tiene una clara visión del futuro de la radioastronomía, y la actualización de Banda 6v2 es la primera de una larga lista de actualizaciones que traerán una sensibilidad incomparable a este ya inmensamente poderoso observatorio», dijo Tony Beasley, Director. de NRAO. “LaBanda 6 original se convirtió rápidamente en el receptor científicamente más productivo de ALMA debido a sus capacidades. Con esta actualización del CDL, Banda 6v2 mantendrá ese puesto en ALMA durante los próximos años».

El director de ALMA, Sean Dougherty, agregó que “es muy emocionante contar con esta actualización al sistema receptor más productivo de ALMA. Aparte de las nuevas y fenomenales capacidades científicas, ALMA podrá realizar observaciones mucho más rápido, ya que los nuevos receptores serán más sensibles. Esto aumentará sustancialmente la cantidad de observaciones de alta calidad que podremos entregar a la comunidad».

El Programa de Desarrollo ALMA de Norteamérica está financiado por NSF y el Consejo Nacional de Investigación de Canadá. «Estas actualizaciones de Banda 6v2 apuntan a la fantástica capacidad de realizar mejoras a medida que avanza la tecnología», dijo el Dr. Joe Pesce, oficial de programas de ALMA en la NSF;»las nuevas capacidades científicas posibilitadas por las actualizaciones permitirán a ALMA permanecer a la vanguardia de la ciencia».

Información adicional

ALMA es una asociación entre ESO (en representación de sus estados miembros), NSF (EE.UU.) y NINS (Japón), junto con NRC (Canadá), MOST 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.

Imágenes

Detrás del plato de cada antena de ALMA se encuentra uno de estos dispositivos llamados Front-End, contenedores refrigerados que contienen el conjunto de receptores de última generación. Cada receptor se fabricó a mano en uno de los tres laboratorios diferentes en el mundo. Fueron reunidos para ser ensamblados en esta unidad criogénica y enviados a Chile para su instalación dentro de cada una de las 66 antenas de ALMA. Crédito: P. Carrillo, ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) AUI NRAO Chile

 

Patricio Escarate, técnico (criogenia y vacío). © Max Alexander (ESO) AUI NRAO Chile
Esta imagen muestra dos cartuchos receptores creados para ALMA. Las antenas de ALMA recogen señales extremadamente débiles del espacio y las enfocan en los receptores, que transforman la débil radiación en una señal eléctrica. © (ESO) AUI NRAO Chile

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«Inspirar, retener y promover el talento femenino en carreras científicas»

Publicado el | por Andrea Riquelme

Columna de opinión de Paulina Bocaz en Que Pasa, representante de AUI/NRAO; socio norteamericano del observatorio ALMA y líder de PROVOCA.

Según cifras de un estudio de ONU Mujeres de 2020, de 18 países de Latinoamérica y el Caribe, Chile tiene el menor porcentaje de mujeres con grado académico en carreras de tecnologías de la información y comunicación (12,7%), ocupa el tercer lugar más bajo en ingeniería, manufactura y construcción (17,7%); y el cuarto lugar más bajo en ciencias naturales, matemáticas y estadística (46,5%). Un panorama desalentador considerando el sólido avance que han tenido las políticas públicas en materia de equidad de género en nuestro país.

28 mujeres STEM se convierten en la primera generación de Mentoras PROVOCA

Publicado el | por Andrea Riquelme
  • Este programa de formación, impulsado por AUI/NRAO, socio norteamericano de ALMA, permitió certificar a profesionales y estudiantes que ahora cuentan con las herramientas necesarias para apoyar a niñas y jóvenes que decidan seguir una carrera científica.

Al cierre del 2021, 28 mujeres se convirtieron en la primera generación de la Red de Mentoras PROVOCA, que busca inspirar y capacitar a profesionales de las ciencias, tecnología, ingenierías y matemáticas (STEM por su sigla en inglés) para que puedan guiar y acompañar a niñas y jóvenes que decidan seguir una carrera en estas disciplinas.

El ambicioso programa de formación, una iniciativa de AUI/NRAO, diseñado e implementado con el apoyo de LideraMujer, comenzó en mayo de 2021 e incluyó capacitaciones, sesiones de coaching, encuentros para la creación de redes, conversatorios y un proyecto final que cada participante presentó frente a sus pares. Un total de 28 mujeres completaron los desafíos propuestos y se certificaron como Mentoras PROVOCA.

Paulina Bocaz, representante de AUI/NRAO en Chile y gestora de la iniciativa, felicitó a las primeras Mentoras PROVOCA por atreverse a compartir sus experiencias de vida con otras mujeres STEM y por abrir un camino que hasta ahora no existía. “Esta graduación es el cierre de un ciclo, pero al mismo tiempo es el comienzo de un viaje maravilloso, en el que cada mentora intentará tener un impacto real en la vida de una o más estudiantes. En 2019, iniciamos este proyecto visibilizando a mujeres y estudiantes con la campaña comunicacional PROVOCA; ellas derribaron las primeras barreras culturales. Ahora que la Red de Mentoras es una realidad, nuestro próximo objetivo es presentarlas a la comunidad, para que niñas de todo Chile las conozcan y encuentren en ustedes el apoyo que necesitan para seguir una carrera STEM. Esperamos que el poder de esta red sea exponencial”, sostuvo Bocaz.

Si bien todas las mentoras PROVOCA son mujeres que estudian o ejercen en profesiones STEM, cada una tiene una historia de vida única. Algunas han sufrido duros golpes, otras han tenido que sortear obstáculos que parecían infranqueables, y también están aquellas que contaron con el apoyo de sus familias y profesores, llegando a imaginar un futuro sin límites.

Soledad Candia, directora ejecutiva de LideraMujer, añadió que “este programa se distingue por su diseño centrado en las personas, participativo, con una mirada sistémica, de co-aprendizaje y sobre todo de reflexión compartida. Fue un proyecto de más de 350 horas de formación. La metodología incluyó un módulo de autoconocimiento y sensibilización, habilidades relacionales, habilidades operacionales, y de movilización y transformación. Sin duda, esta red generó una evidente solidaridad entre las mentoras para realizar sus proyectos colectivos”.

AUI/NRAO anunció que en abril de 2022 iniciará un proceso de postulación dirigido a estudiantes de enseñanza media y universitarias en sus primeros años de carrera que se interesen en participar en las mentorías PROVOCA. Los requisitos y detalles del programa de mentorías 2022 estarán disponibles en marzo en el sitio web www.provoca.org

La primera generación de Mentoras PROVOCA 2021 la conforman: Alexandra Suárez, astrónoma; Amelia Bayo, astrofísica;  Alejandra Rojas, astrofísica; Andrea Araya, lingüista y encargada de documentación en ALMA; Bárbara Sepúlveda, ingeniera en computación; Cristina Figueroa, ingeniera civil industrial; Camila Navarrete, astrónoma; Catalina Arcos, astrónoma; Camila Martínez, ingeniera en software; Cecilia Montero, ingeniera en física; Claudia Gaete, comunicadora digital y multimedia; Daniela Rojas, licenciada en astronomía; Darlene Sobarzo, estudiante de ingeniería; Fabiola Arévalo, cosmóloga; Francisca Tapia, estudiante magister en ciencia mención física; Guillermina Ponce, estudiante de ingeniería en automatización y control industrial; Javiera Toro, estudiante de ingeniería; Karín Bustamante, ingeniera civil en minas; Karina Páez, estudiante de magíster en informática y ciencias de la computación; Leslie Pedrero, diseñadora industrial; Loreto Bradford, magíster en dirección financiera; Liza Videla, astrónoma; María José Ganora, estudiante de ingeniería; Paulina Assmann, física; Priscilla Leiva, estudiante de ingeniería civil en minas; Paola Arévalo, ingeniera civil en química; Tatiana López,  estudiante de ingeniería; y Soledad Fuica, ingeniera civil electrónica.

 

Sobre PROVOCA:

La Red de Mentoras PROVOCA es la consolidación de una iniciativa de AUI/NRAO que comenzó en 2019 visibilizando modelos de rol femeninos en STEM y niñas que aspiran a estas carreras. La serie web se encuentra disponible en www.provoca.org

 

Sobre AUI/NRAO:

Associated Universities, Inc. (AUI) es una corporación estadounidense sin fines de lucro que, bajo convenio cooperativo con la Fundación Nacional de Ciencia de los Estados Unidos (NSF), opera el Observatorio Radioastronómico Nacional de los EE.UU. (NRAO).

En Chile, AUI/NRAO condujo la construcción y actualmente gestiona las operaciones de ALMA en representación de Norteamérica, junto con instituciones de investigación astronómica de Europa y Asia del Este.

En Estados Unidos, AUI maneja el Observatorio Green Bank (GBO) en Virginia Occidental, así como también el Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) en Nuevo México, y el conjunto trans-continental de radio telescopios Very Long Baseline Array (VLBA), ambas instalaciones de NRAO.

 

*Crédito fotografías galería: Italo Lemus.