Gran Telescopio Milimétrico

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Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM)
GTM imagen.JPG
Ubicación Atzitzintla (Puebla, México)
Coordenadas 18°59′06″N 97°18′53″O / 18.98500, -97.31472Coordenadas: 18°59′06″N 97°18′53″O / 18.98500, -97.31472
Longitud de onda microondas
Fecha de construcción 1997 - 2008
Diámetro 50 m
Área Superficie de recolección de ~2,000 m2
Distancia focal 132,5 m
Tipo de montaje Telescopio de apertura simple con una superficie reflectora primaria de 50 m de diámetro, espejo secundario de 2.64 m de diámetro descansa sobre 16 ruedas encerradas en 4 carritos, que se deslizan sobre una vía de acero para realizar rotaciones acimutales. La alidada contiene un cuarto de control y las cabinas de receptores, donde la instrumentación recibirá el haz reflejado por el espejo terciario y la óptica templada de acoplamiento.
Plano focal de 1.33mm.
Sitio web www.lmtgtm.org
Ubicación del GTM.

El Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano (GTM, inglés: Large Millimeter Telescope, o LMT) es el radiotelescopio más grande del mundo en su rango de frecuencia,[1] y fue construido para observar ondas de radio en la longitud de onda de 1 a 4 milímetros. El diseño contempla una antena de 50 metros de diámetro y una área de recolección de 2000 m². Se encuentra sobre el volcán Sierra Negra (aproximadamente a 4,600 msnm), dentro del término municipal de Atzitzintla (Puebla, México). El GTM es un proyecto binacional mexicano (80%) - estadounidense (20%) del Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE) y la Universidad de Massachusetts en Amherst (UMass-Amherst). El 22 de octubre de 2012 la Junta de Gobierno del INAOE aprobó la iniciativa de otorgarle al GTM el nombre de Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano, en memoria de su impulsor Alfonso Serrano Perez Grovas. Además, el Gran Telescopio Milimétrico era el más famoso.

Las observaciones milimétricas a llevarse a cabo con el GTM permitirán a los astrónomos ver regiones del espacio que han sido previamente oscurecidas por polvo interestelar, incrementando nuestro conocimiento de la formación de estrellas, además está particularmente adaptado para observar planetas y planetoides del Sistema Solar y discos protoplanetarios fuera del mismo, los cuales son relativamente fríos y emiten la mayoría de su radiación en forma de ondas milimétricas. Existen también propuestas para observar fluctuaciones en el fondo cósmico de microondas, así como núcleos de galaxias activas.

Instrumentación[editar]

El conjunto de instrumentos del GTM se compone de cámaras bolométricas de banda ancha y arreglos heterodinos, un receptor de un solo elemento de resolución o píxel y un versátil espectrómetro autocorrelador digital multi-propósito.

Instrumentos heterodinos[editar]

SEQUOIA

es un arreglo criogénico de plano focal que cuenta con 32 pixeles de polarización doble, distribuidos en paneles de 4 x 4, alimentados por cornetas cuadradas separadas por 2fλ. El arreglo se ha diseñado para que opere en el intervalo de 85 a 115.6 GHz a 18 K. Los preamplificadores del arreglo son circuitos integrados de microondas monolíticos de fosfato de indio (InP), diseñados en UMass-Amherst, con ruido por debajo de los 55 K en el intervalo de 85 a 107 GHz, alcanzando los 90 K a 116 GHz.

El buscador de corrimientos al rojo

Se trata de un receptor novedoso diseñado para cubrir instantáneamente la banda atmosférica de 90 GHz en una sola sintonización, con tecnología de amplificadores de microondas monolíticos de banda ancha como los que usa SEQUOIA. El receptor cuenta con cuatro píxels dispuestos en una configuración de doble haz y doble polarización, y alcanza temperaturas de ruido tan bajas como < 50 K en la banda de 75 a 111 GHz. Los haces con polarizaciones ortogonales se combinan en transductores ortomodales basados en guías de onda. El intercambio de haces en el cielo se efectúa gracias a un interruptor polarimétrico de rotación Faraday y una red de alambre frente a las cornetas. Debido a que este intercambiador no tiene componentes mecánicas móviles, el buscador de corrimientos al rojo tendrá una estabilidad excepcional en las líneas de base, apropiada para la detección de la escalera de transiciones del CO que emiten las galaxias en formación a distancias cosmológicas. El espectrómetro en el que se recibe la señal es un autocorrelador analógico innovador que cubre toda la ventana de 36 GHz con una resolución de 31 MHz, lo que equivale a 100 km/s a 90 GHz.

El receptor de 1mm

Cubrirá la banda atmosférica de 210-275 GHz con un solo píxel superconductor-aislante-superconductor de doble polarización. El receptor tendrá alta sensibilidad ya que usará un esquema de separación de bandas laterales. En cada polarización se contará con 8 GHz de ancho de banda efectivo, con una temperatura de sistema menor que 100 K. El receptor, actualmente en desarrollo, se utilizará en la etapa de instalación y pruebas del GTM.

El espectrómetro de banda ancha

Los detectores heterodinos utilizarán el espectrómetro genérico del GTM. Se trata de un sistema autocorrelador digital de banda ancha, capaz de tomar hasta 64 entradas y producir espectros en diversas combinaciones del ancho de banda total y resolución espectral. El espectrómetro del GTM se acoplará a sistemas como SEQUOIA, a sistemas de un solo píxel y a otros sistemas, como los arreglos de plano focal de gran formato que se planean a futuro. Los espectrómetros de autocorrelación son un recurso habitual cuando se requiere de un sistema flexible para diferentes modos de observación, como son el intercambio de posiciones, frecuencias, haces, o cartografía de barrido, y para optimizar los resultados de programas científicos diversos. El espetrómetro autocorrelador del GTM se ha diseñado para que ofrezca combinaciones de resoluciones espectrales δv ~ 0.01 - 100 km/s y anchos de banda δv ~ 20 - 10000 km/s.

Instrumentos de continuo[editar]

AzTEC

AzTEC es una cámara milimétrica de 144 píxels que opera a 1.1 y 2.1mm. La radiación se acopla a bolómetros de tela de araña de Si-Ni, dispuestos en paquetes hexagonales compactos, y alimentados por un arreglo de cornetas separadas por 1.4 fλ. El dispositivo obtiene imágenes completamente muestreadas mediante movimientos del telescopio o del espejo secundario.

Los detectores se enfrían a ~250 mK dentro de un criostato de 3He de ciclo cerrado, con tres etapas. El campo de visión de AzTEC en el GTM es 2.4 minutos de arco cuadrados. Tiene una sensibilidad por pixel de ~3 mJy Hz-1/2 y el ancho a media altura del haz a 1.1mm es de 6 segundos de arco. AzTEC imprimirá una velocidad de cartografía extraordinaria de 0.36 grados2/hr/mJy2.

AzTEC se ha instalado y probado con éxito en el JCMT en junio del 2005, y ha ejecutado un programa extensivo de observaciones científicas en noviembre y diciembre del 2005 como instrumento invitado.

La cámara AzTEC se ha construido en UMass-Amherst en colaboración con el equipo intrumentalista de Bolocam. En la página de AzTEC se puede encontrar información más detallada acerca del instrumento y su programa científico abierto a la competencia de tiempo.

SPEED

La cámara que medirá las distribuciones espectrales de energía, SPEED, es el prototipo de una futura cámara de campo amplio que utilizará bolómetros de frecuencia selectiva. SPEED está configurada como un arreglo de 2 x 2 elementos de imagen o píxels, donde cada uno alberga 4 bolómetros que operan a 2.1, 1.3, 1.1 y 0.85 mm, respectivamente. A diferencia de los bolómetros de banda ancha tradicionales, que requieren filtros externos para definir la banda del detector, los de frecuencia selectiva usan un filtro de interferencia cuasi óptico como absorbedor de potencia. Usándolos en cascada y sintonizándolos a diferentes frecuencias de absorción, es posible crear un píxel multi-frecuencia instantáneo compacto. Los 16 termistores se enfrían a 250 mK mediante un refrigerador de 3He, y se leen con un multiplexor superconductor de 1 x 8 desarrollado por el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST). La sensibilidad de los elementos de detección de SPEED varía entre 1 y 3 mJy Hz-1/2 entre 2.1 y 0.85mm.

SPEED es fruto de una colaboración entre UMass-Amherst, NASA/GSFC y la Universidad de Chicago. Se espera que SPEED pase la fase de instalación y pruebas en algún telescopio de 10-15m en el año 2006.

Controversias[editar]

Costos elevados[editar]

Hasta el 2012, el costo total de la inversión del GTM sobrepasaba los 1548 millones de pesos[2] y se estima que el costo de operación será de alrededor de 10 millones de dolares por año (alrededor de 122 millones de pesos anuales).[3] Lo anterior convierte al proyecto científico en el más grande y caro en la historia de México.

El proyecto ha sido promocionado en la prensa como un orgullo para México, una vez terminado.[4] Sin embargo, también se ha puesto en cuestión porque un proyecto que beneficiará a solo un segmento de la reducida comunidad astronómica mexicana ha recibido mucho más apoyo que proyectos en áreas más sensibles como agricultura, energía, medicina, salud y trasporte, los cuales beneficiarían a más gente

Acusación de fraude y tardanzas en terminar el proyecto[editar]

La construcciones del telescopio ha tardado más de 15 años sin producir resultados científicos. Sin embargo, ya ha sido "inaugurado" en dos ocasiones durante los gobiernos de los Presidentes Vicente Fox y Felipe Calderón (ambos de Acción Nacional).[cita requerida] Se anunció en el 2006 que el GTM vio su primera luz durante las ceremonias de inauguración y que estaba listo para su operación. Esto no era verdad, ya que la antena no había sido terminada y paneles falsos de madera fueron colocados para las visitas. Esto era bien sabido en el INAOE y fue reportado por un ex-trabajador del telescopio a la prensa.[5]

Los científicos del INAOE respondieron a las criticas señalando solamente que una vez terminado, las contribuciones del telescopio serían muy importantes para la comunidad astronómica, y que las visitas presidenciales fueron solo de inspección.[6] Después señalaron que durante las visitas simplemente se inauguraron los edificios asociados (entonces tampoco terminados), no el telescopio.

Sin embargo, después de la visita del 2006, los científicos en cargo del proyecto así como el anterior Director General del INAOE José Guichard Romero señalaron que el telescopio estaría funcionando el siguiente año[7] (2007) ya que el telescopio ya había visto su "primera luz"[8] durante las visitas presidenciales. La promesa de terminar el telescopio el "año siguiente" se ha repetido indefinidamente desde la administración de Guichard Romero.

Durante la observación "primera luz" realizado durante la visita de Calderón Hinojosa, se observo la galaxia Virgo A, lo cual fue descrito a la prensa como una "observación sencilla" para el telescopio según los científicos a cargo.[9] Sin embargo, Virgo A puede ser observada con radio telescopios caseros cuyos costos no sobrepasan unos pocos miles de dolares,[10] lo cual pone en cuestión la intención tanto de las observaciones durante las visitas así como de las declaraciones a la prensa hechas por los científicos.

Falta de preparación y experiencia profesional[editar]

Aunque la construcción del telescopio fue otorgada al INAOE, a diferencia de la UNAM, este no tenia un grupo solido de investigadores dedicado a la radio astronomía que pudiere operar o incluso definir proyectos fundamentados en el área.[cita requerida] Por ello, con el paso del tiempo investigadores extranjeros han sido contratados, con un menor involucramiento por parte de los científicos mexicanos en el INAOE.

La falta de experiencia del lado mexicano se refleja en que incluso el científico del proyecto GTM (es decir, el científico principal del lado mexicano), Chávez-Dagostino, no tiene ninguna experiencia en radioastronomía ni astronomía milimétrica, ni tampoco publicaciones en el área.[cita requerida]

Robos[editar]

En el 2012, 128 paneles de la antena fueron robados de las instalaciones del GTM antes de ser instalados. Fueron recuperados por las autoridades de la casa de uno de los ladrones despues de una denuncia anonima.[11]

Referencias[editar]

Enlaces externos[editar]