El Owens Valley Solar Array (OVSA), también conocido como Expanded Owens Valley Solar Array (EOVSA), es un conjunto de radiotelescopios astronómicos , ubicado en el Owens Valley Radio Observatory (OVRO), cerca de Big Pine, California , con principales intereses en estudiar el Física del Sol . [1] Los instrumentos del observatorio están diseñados y empleados específicamente para estudiar las actividades y fenómenos del sol de nuestro sistema solar. Otros instrumentos dedicados a la energía solar operados en el sitio incluyen el Localizador de ráfagas de radio solar (SRBL), el Banco de pruebas del subsistema FASR (FST) y el SRBL coreano (KSRBL). El OVSA es operado por el Instituto de Tecnología de Nueva Jersey (NJIT), que también opera el Observatorio Solar Big Bear . [2]
El Instituto de Tecnología de California (Caltech) estableció el Radio Observatorio Owens Valley (OVRO) a finales de la década de 1950 con un radiointerferómetro que consta de dos antenas parabólicas de 27 metros (89 pies) para estudiar las radiogalaxias. El radiointerferómetro continuó ampliándose con radiotelescopios mejores y más grandes . En 1979, las dos antenas parabólicas se retiraron del radiointerferómetro y se reutilizaron para utilizarlas como un conjunto dedicado a la observación solar. El conjunto solar de Owens Valley se estableció con el interferómetro de dos platos bajo la dirección del profesor Harold Zirin, quien también dirigió el Observatorio Solar Big Bear (BBSO). Posteriormente se agregaron al interferómetro tres platos de 1,8 metros (5,9 pies). [3] [4]
En 1995, cuando el profesor Zirin anunció su intención de jubilarse como director, Caltech comenzó a buscar un sucesor. Finalmente, la universidad decidió cambiar el enfoque del departamento y buscar otra organización para hacerse cargo de BBSO. En la primavera de 1996, Caltech anunció que el Instituto de Tecnología de Nueva Jersey (NJIT) administraría la BBSO. El acuerdo se firmó a principios de 1997 para que el NJIT arrendara los terrenos y edificios del BBSO a Caltech hasta 2048. Los instrumentos y subvenciones del BBSO, por un valor aproximado de 1,6 millones de dólares al año en ese momento, se transferirían al NJIT el 1 de julio de 1997. [ 5]
En ese momento, Dale Gary, que era investigador asociado en Astrofísica en Caltech [1] e investigador principal en el laboratorio Owens Valley Solar Array, se mudó a NJIT para convertirse en miembro de la facultad. [4] La gestión del Owens Valley Solar Array se transfirió al NJIT en 1997. En 2004, se agregaron dos antenas parabólicas más de 1,8 metros (5,9 pies), formando un interferómetro de 7 antenas. [3] [6]
En 2010, NJIT propuso ampliar el conjunto solar de Owens Valley para agregar 8 antenas adicionales de 2,1 metros (6,9 pies) y actualizar las antenas más antiguas. Esto haría que el conjunto tuviera un total de 15 antenas con 13 antenas más pequeñas en una configuración en espiral de tres brazos que se extiende a lo largo de un radio de 900 metros (3000 pies) (consulte el diseño a la derecha). Esto requeriría reubicar todas las antenas más pequeñas existentes e instalar trece nuevas plataformas de antena. Se construiría un nuevo edificio de control y se realizarían zanjas para cables a lo largo de las vías de acceso. Se realizó la evaluación ambiental y se eligió la alternativa para minimizar los impactos. [8]
En octubre de 2010, la Fundación Nacional de Ciencias otorgó una subvención de 5 millones de dólares para comenzar a trabajar en la ampliación. El proyecto también debía reemplazar los sistemas de control, cableado y sistemas de procesamiento de señales existentes por tecnologías más nuevas. El proyecto daría como resultado observaciones de diagnóstico clave de la estructura magnética y térmica de la atmósfera solar, la liberación de energía magnética en la corona y las consecuencias de la actividad solar en el clima espacial. [9]
El conjunto emplea sus siete antenas para realizar interferometría de radio en hasta 86 frecuencias de radio que van de 1 a 18 gigahercios ( rango de microondas ). La combinación de resolución espacial y espectral se denomina espectroscopia de imágenes de microondas, que proporciona rica información de diagnóstico sobre el Sol. Es sensible tanto a la radiación térmica de la cromosfera y la corona del Sol, como a la radiación no térmica de los electrones de alta energía acelerados en las erupciones solares .
El conjunto también se ha utilizado en el descubrimiento y estudio de los efectos de las ráfagas de radio solares en los sistemas de comunicación inalámbrica, incluidos los teléfonos móviles y el Sistema de Posicionamiento Global (GPS). Estos efectos son aspectos del clima espacial .
En la década de 1990, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos buscaba un reemplazo rentable para su envejecida Red de Telescopios Solares de Radio (RSTN), que funcionaba en frecuencias fijas. El equipo de Caltech propuso el Localizador de ráfagas de radio solar (SRBL) que utilizaría la técnica de agilidad de frecuencia que se estudió en el OVSA. En virtud de un contrato con la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, se desarrollaron prototipos en el Radio Observatorio de Owens Valley. Inicialmente, el plan era implementar SRBL para ubicarlo junto con sitios RSTN dentro de 1 a 2 años para complementar las observaciones ópticas de la Red Óptica de Observación Solar . [10]
Se desarrollaron prototipos de calidad de investigación con el hardware y el software basados en el sistema OVSA. [11] Las pruebas de campo comenzaron en 1994 con una antena en Hawaii y la otra antena ubicada cerca del sitio de OVSA, a unos 10 metros (33 pies) de distancia de una de sus antenas. [10] [12]
SRBL era un espectrómetro que utilizaba una antena parabólica automatizada de 1,8 metros (5,9 pies) con un elemento receptor de antena en espiral que era capaz de observar 120 frecuencias de 610 MHz a 18 GHz en intervalos de 4,8 segundos. Además, se pueden observar frecuencias de 245 y 410 MHz desde una antena Yagi dual conectada a la fuente. El sistema observó que el disco solar completo fue capaz de localizar posiciones de explosiones de microondas mediante un solo plato sin utilizar interferometría o escaneo mecánico. [10]
Finalmente, Raytheon Company obtuvo un contrato para fabricar los instrumentos de calidad de producción. El prototipo de antena SRBL se dejó en el Radio Observatorio de Owens Valley y había estado en funcionamiento desde 1998. En 2005, el gobierno coreano otorgó una subvención para evaluar el sistema SRBL y continuar con las mejoras del sistema para crear el SRBL coreano. [10] [13]
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