El Observatorio de Radio Algonquin ( ARO ) es un observatorio de radio ubicado en el Parque Provincial Algonquin en Ontario , Canadá. Fue inaugurado en 1959 con el fin de albergar una serie de experimentos en curso del Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC) en un lugar más silencioso desde el punto de vista radioeléctrico que Ottawa .
En 1962 fue seleccionado como el sitio para el radiotelescopio Algonquin de 46 m , que ha sido el instrumento principal del sitio durante la mayor parte de su historia. Un instrumento anterior de 10 m se instaló en 1961, aunque no fue equipado con un mecanismo de accionamiento hasta 1964. [1] El sitio también alberga un máser de hidrógeno, una característica estándar para radiotelescopios que también puede servir para recibir telemetría de misiones al espacio profundo. Otros instrumentos que anteriormente estaban en el sitio incluían un conjunto de observación solar de treinta y dos antenas de 10 pies (3 m), y un solo monitor de flujo solar de 1,8 m que observa a una longitud de onda de 10,7 cm, y un radiotelescopio de 18 m de la Universidad de Toronto .
A fines de la década de 1980, como parte de un cambio continuo de operaciones del NRC, las operaciones del ARO se transfirieron al Instituto de Ciencias Espaciales y Terrestres (ISTS, más tarde rebautizado como Centro de Investigación en Tecnología de la Tierra y el Espacio (CRESTech)). El observatorio solar multiplato se vendió a principios de la década de 2000, y la segunda antena del observatorio solar se trasladó al Observatorio Radio Astrofísico Dominion en Columbia Británica . Los principales usos del Observatorio en la actualidad son los experimentos de interferometría de línea de base muy larga (VLBI), principalmente en geodesia , un sitio primario del sistema de posicionamiento global , algún uso para enlace descendente de satélites y otros experimentos generales. Desde 2007, el sitio ha sido operado por Thoth Technology Inc.
Antes de la construcción del ARO, Arthur Covington había estado dirigiendo un programa de observación solar en la estación de radio de Ottawa del Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC). [2] La estación era principalmente un sitio de investigación de radar , y el trabajo de radar en curso interfería con el instrumento solar que Covington había construido como un proyecto personal. Esto había comenzado con la observación en tiempos de guerra de que el sol emitía señales de radio en la región de los 10 cm cuando los buques de guerra giraban accidentalmente sus radares más allá del sol mientras salía o se ponía. [3]
Cuando los investigadores de la posguerra examinaron este efecto, descubrieron que las señales eran generadas por manchas solares . Cuando el valor de las observaciones se hizo evidente, el instrumento experimental de Covington se trasladó a unos ocho kilómetros de distancia, a Goth Hill, un lugar más silencioso desde el punto de vista radioeléctrico. Pero a medida que Ottawa crecía, este sitio pronto también empezó a tener ruido de radio, debido principalmente al aumento del tráfico aéreo en un aeropuerto cercano. Buscando mejorar la calidad de sus mediciones, propusieron construir un nuevo telescopio solar ubicado lejos de las áreas edificadas. El fácil acceso desde Ottawa hizo que Algonquin fuera una opción bastante obvia, aunque estaba a unos 200 kilómetros de distancia, las carreteras eran de buena calidad y fáciles de recorrer, y había una línea ferroviaria principal que pasaba justo al sur del sitio seleccionado.
El Observatorio de Radio Algonquin fue inaugurado en 1959 y se convirtió en el observatorio de radio nacional de Canadá en 1962. [4] El complejo de la casa del observatorio, el edificio del radiómetro, los edificios de servicios, el Laboratorio de la Universidad de Toronto , los instrumentos de antena parabólica de 10 m (33 pies) y de bocina parabólica de alimentación de microondas fueron diseñados en 1959 y la construcción se completó en fases durante los siguientes años. El primer instrumento en el sitio fue un nuevo telescopio solar, similar al instrumento original de Covington de 4 pies (1,2 m), pero ligeramente ampliado a 6 pies (1,8 m), lo que le permitió observar mejor todo el disco solar. Este instrumento funcionó en paralelo al original en Goth Hill hasta 1962, cuando asumió estas funciones por completo. [5] Un segundo telescopio de 6 pies (1,8 m), idéntico al de ARO, se instaló más tarde en el Observatorio Radio Astrofísico Dominion (DRAO) en Penticton , Columbia Británica como respaldo.
Le siguió otro instrumento solar basado en un dispositivo diferente de Goth Hill, que consistía en una serie de treinta y dos colectores parabólicos de 10 pies (3 m) conectados a una guía de ondas común de 700 pies (215 m) de longitud . Mediante técnicas de matriz en fase, este instrumento podía obtener imágenes de partes del disco solar, en comparación con el instrumento de una sola antena que veía el sol como un único "punto" sin resolver. El nuevo instrumento estuvo en funcionamiento en 1966, y contribuyó al estudio del sol de Covington al obtener imágenes directas de la señal de radio de las manchas solares y los filamentos.
En 1961, el Consejo Nacional de Investigación de Canadá seleccionó el sitio como adecuado para la construcción de una antena totalmente orientable de 120 pies (37 m). [6] En 1962, los planes mostraban que el instrumento principal había crecido hasta una antena de 150 pies (46 m); la construcción de esta comenzó en 1964. El nuevo telescopio comenzó a funcionar en mayo de 1966.
La superficie original del telescopio de 150 pies (46 m) consistía en una mezcla de malla de aluminio y placas. La malla era casi transparente para longitudes de onda inferiores a alrededor de un centímetro, y el área revestida tampoco era lo suficientemente lisa como para enfocar longitudes de onda más cortas. A medida que la atención en radiotelescopía se centró en longitudes de onda más cortas, que representan eventos de mayor energía, el ARO se volvió menos útil. Después de planificar la renovación de su superficie para que pudiera operar en longitudes de onda tan pequeñas como 3 mm, el NRC decidió cerrar el ARO en 1987 y comprar una participación del 25% en el nuevo telescopio James Clerk Maxwell , que incluiría un radiotelescopio que podría operar a 0,3 a 2 mm. [7]
En 1988, el NRC invitó a los operadores del Observatorio de Radio de Hay River en los Territorios del Noroeste , el Instituto de Electromagnetismo Interestelar (IEI), a trasladar sus esfuerzos SETI a ARO. Debido a los recortes presupuestarios, el NRC no había podido utilizar el ARO para investigación durante algún tiempo y estaba buscando proyectos de bajo costo que pudieran hacer uso del equipo. El IEI aprovechó la oportunidad y operó un esfuerzo SETI conocido como Proyecto TARGET en el telescopio de 18 m de la UofT hasta 1991, cuando los continuos recortes presupuestarios obligaron al NRC a cesar la operación del sitio.
Las mediciones solares continuas, que ahora se utilizan en todo el mundo para predecir los problemas de comunicaciones debidos a la actividad de las manchas solares , se transfirieron a DRAO. Al principio, el instrumento DRAO se convirtió en "principal" y, una vez que se demostró su funcionamiento, el instrumento original de Ottawa se trasladó para unirse a él como respaldo activo . [7]
La Universidad de Toronto también operó su propio telescopio de 18 m en el ARO durante algún tiempo, después de haberlo trasladado desde el Observatorio David Dunlap , que resultó estar demasiado cerca de la creciente zona de Toronto . La antena más pequeña de la Universidad de Toronto y el observatorio solar de 32 platos fueron donados al proyecto TARGET y desde entonces han sido reubicados en un nuevo sitio cerca de Shelburne, Ontario .
El telescopio principal ARO fue posteriormente operado por Recursos Naturales de Canadá y el Laboratorio de Geodinámica Espacial, CRESTech, quienes utilizaron el telescopio en proyectos VLBI para medir los movimientos de las placas continentales en estudios geodésicos. [8] Han realizado varias actualizaciones al telescopio principal de 150 pies (46 m) después de hacerse cargo de las operaciones, lo que le permite rastrear a velocidades más altas necesarias para rastrear satélites . [9]
El telescopio se utilizó en experimentos VLBI en curso llevados a cabo por un consorcio mundial apoyado por el satélite HALCA , produciendo un telescopio de línea base de 30.000 km. El sistema está controlado por el software S2 desarrollado en la Universidad de York .
El observatorio es operado por Thoth Technology [10] , que proporciona servicios de red geodésica y de espacio profundo utilizando la antena de 46 m. El sitio es un punto de control activo para el sistema de posicionamiento global . La antena principal está equipada con receptores para la detección de fuentes de radio en VHF , UHF , banda L , banda S y banda X.
El observatorio también está equipado con un máser de hidrógeno que mantiene la estabilidad del patrón temporal en una parte en 10 15 para facilitar la correlación de datos. La instalación ofrece escuelas de campo educativas para estudiantes desde la escuela secundaria hasta programas de formación postdoctoral, incluida la escuela de campo de ingeniería espacial de la Universidad de York .
Desde 2012, el instrumento principal ha participado en una colaboración internacional para observar púlsares en longitudes de onda largas con el Instituto Canadiense de Astrofísica Teórica . En abril de 2020, la antena original de 33 pies recientemente renovada detectó una ráfaga rápida de radio (FRB) del magnetar galáctico SGR 1935+2154 como parte de la colaboración CHIME. El descubrimiento fue publicado en la revista Nature. [11]
El telescopio de 46 m funciona en red global con otros grandes radiotelescopios de todo el mundo para crear un conjunto interferométrico. Mediante una cuidadosa correlación de estos datos, los investigadores esperan crear una apertura de telescopio con un poder de resolución equivalente al diámetro de la Tierra. [12] El observatorio alberga el Laboratorio de Longitud de Onda Larga de la Universidad de Toronto, el Instituto Dunlap de Astronomía y Astrofísica [13] y la sección de Comunicaciones y Operaciones del Laboratorio de Ingeniería Espacial de la Universidad de York. [14]
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