El Observatorio de Yebes RT40m , o ARIESXXI , es un radiotelescopio que forma parte del observatorio de Yebes , España. [1] Es un telescopio Cassegrain-Nasmyth de 40 metros .
El telescopio está ubicado en el Observatorio de Yebes (en español: Centro Astronómico de Yebes (CAY) ). [2] El Observatorio de Yebes es la principal instalación científica y técnica del Instituto Geográfico Nacional de España . [2] [3]
El observatorio está situado a unos 50 kilómetros (31 millas) al noreste de Madrid [3] en la provincia de Guadalajara en la comunidad autónoma de Castilla-La Mancha . Está situado a una altitud de 931 metros sobre el nivel del mar y se beneficia de condiciones de observación excepcionales durante todo el año. El nivel de vapor de agua precipitable (PWV) se mantiene por debajo de los 6 mm, cayendo a un mínimo de 2 mm durante el invierno. La velocidad del viento es generalmente inferior a 5 m/s durante la mayor parte del año, y la ocurrencia de días lluviosos o nevados es inferior a una semana al año.
Las instalaciones del Centro de Desarrollo Tecnológico (CDT) incluyen dos radiotelescopios, una torre solar , un astrógrafo y un gravímetro . El telescopio más potente es el recién construido telescopio de 40 m que se completó en 2005 y vio su primera luz en mayo de 2007. ARIESXXI fue diseñado específicamente para ser integrado en la red europea de interferometría de línea de base muy larga (EVN) además de operar como una antena única. Actualmente tiene receptores activos en banda S (2,2-2,37 GHz), banda CH (3,22-3,39 GHz), banda C que se divide en dos subbandas (4,56-5,06 GHz y 5,9-6,9 GHz), banda X (8,15-9,00 GHz) y banda K (dividida en cuatro bandas entre 21,77 y 24,45 GHz). Actualmente se está instalando un receptor de 100 GHz para VLBI de ondas milimétricas. El CDT cuenta con laboratorios de receptores avanzados in situ ( amplificadores de bajo ruido , cuasi-ópticos, etc.) que permiten al equipo dedicado de más de 20 ingenieros y astrónomos presentes desarrollar y optimizar receptores nuevos y existentes. La I+D realizada en el CDT bajo el mandato del OAN le permite compartir información y recursos con el otro observatorio de radio importante en España, el radiotelescopio IRAM en Pico Veleta en Granada. Esta colaboración también permite el libre intercambio de ideas y personal con las instalaciones del IRAM en Francia y España y facilita los intercambios de tecnología entre institutos hermanos en otros países europeos que participan en el EVN .
El proyecto "Un Radiotelescopio para España" nació de una serie de Planes Nacionales de Desarrollo de la Radioastronomía llevados a cabo a mediados y finales de los años 90. Estos planes culminaron en una reunión técnica en Madrid a finales de los 90 donde el personal del CAY junto con expertos de toda Europa realizaron un estudio exhaustivo para definir las características que debía tener un telescopio de estas características para participar activamente en la comunidad astronómica internacional. Una vez seleccionadas la homología y las aplicaciones adecuadas del telescopio, se realizó un estudio de viabilidad con el objetivo fundamental de determinar si era factible o no construir un telescopio de estas características en España y, en caso afirmativo, cómo maximizar la participación de la industria española en dicho proyecto. Este estudio fue realizado por INISEL Espacio y finalmente el contrato para el diseño detallado y la construcción fue adjudicado a una empresa alemana con una larga experiencia en diseño y mantenimiento de radiotelescopios y antenas de radar, MAN Technologie. Así, los trabajos iniciales de construcción comenzaron en el año 2000 con el vertido de la cimentación y la colocación del pedestal de hormigón, construido por ACS, que soportaría los reflectores del telescopio y la estructura de soporte asociada. En el mismo año, Rothe-Erde y FAQ de Alemania fabricaron los cojinetes de acimut y elevación respectivamente. En 2000, Schwartz-Hautmont Construcciones Metálicas de España construyó también la estructura de soporte posterior de acero para el telescopio. El contrato para el diseño de la óptica del plano focal fue adjudicado a ESTI de la Universidad Técnica de Telecomunicaciones de Madrid para acoplar la radiación del plano focal Cassegrain a los receptores. En 2001, Schwartz-Hautmont fabricó los paneles de superficie de los reflectores primario y secundario y, posteriormente, BBH de Alemania instaló los servomotores. Finalmente, en 2003, ELIMCO de España completó la instalación eléctrica.
La puesta en servicio se inició en el año 2005 y finalizó en el año 2007.
El radiotelescopio ARIESXXI es un diseño altazimutal con un cabezal giratorio sobre un soporte azimutal o cabezal giratorio. Tiene un movimiento completo de 360 grados en azimut y una cobertura de horizonte a horizonte en elevación (¿180 grados en total o un poco menos?). Como se mencionó anteriormente, el telescopio es un modelo Nasmyth-Cassegrain que consta de un reflector primario parabólico y un reflector secundario hiperbólico que lleva el sistema dual a un foco unos 11 metros por debajo, dentro de la estructura de la carcasa del telescopio, a través de una guía de haz. La configuración óptica del sistema terciario Nasmyth es tal que el foco siempre se mantiene en el mismo lugar, ya que los espejos planos Nasmyth siguen el movimiento del eje principal del reflector dual para garantizar una iluminación constante de los receptores. Esto permite que las antenas del receptor permanezcan fijas en su posición y simplifica enormemente el diseño optomecánico del conjunto de receptores.
El subreflector se puede desplazar axialmente a través del foco para ayudar a corregir los efectos de desenfoque durante el giro del telescopio causados por deformaciones gravitacionales/de elevación. Es una estructura hueca que permite el montaje de un receptor holográfico dentro del cual se utilizará para determinar la precisión de la superficie de los paneles reflectores primarios. El diseño del telescopio sigue el principio de homología. Puede funcionar con vientos de hasta 15 m/s y puede soportar una velocidad máxima del viento de hasta 50 m/s sin sufrir daños estructurales. La precisión de la superficie puede alcanzar al menos 150 micrones RMS con una precisión máxima de 75 micrones RMS alcanzable. Para alcanzar este nivel de planaridad, cada panel individual debe cumplir con una precisión de superficie de 60 micrones. Una planaridad mínima de 150 micrones permite el funcionamiento hasta 125 GHz aplicando la condición de Ruze de λ/16 con una frecuencia de umbral superior de 250 GHz en el caso de una precisión de 75 micrones. Las ineficiencias medidas de ARIESXXI son del ?% a ? GHz, lo que se compara con un máximo teórico del 78% para una iluminación gaussiana bloqueada y con una conicidad de borde constante de −10,9 dB en el subreflector.
El sistema óptico consta de tres componentes principales:
El reflector primario
El reflector secundario
Espejos Nasmyth
Óptica terciaria
ARIESXXI cuenta con una cabina de recepción de dimensiones excepcionales (8 × 9 x 3,5 metros) que permite alojar un gran número de receptores. Actualmente, la cabina alberga seis receptores, todos ellos ubicados en una de las dos ramas ópticas disponibles (M y M'). La orientación de los espejos Nasmyth también se puede modificar a 0° y 20° si es necesario para incluir trayectorias ópticas adicionales, lo que aumenta sustancialmente el número de receptores que se pueden colocar potencialmente en la cabina. Los receptores instalados actualmente son los siguientes:
Banda S
Banda CH
Banda C
Banda X
Banda K
Banda Q
Banda W
ARIESXXI utiliza el sistema de correlacionador MarkV basado en almacenamiento de estado sólido (a diferencia del sistema MarkIV que utilizaba cintas magnéticas.
El telescopio observa tanto como telescopio independiente como parte de redes VLBI. Hasta el 30% de su tiempo de observación está disponible para astrónomos de todo el mundo. [3]
Desde 2008, el telescopio se ha utilizado para la interferometría de línea de base muy larga tanto para astronomía como para geodesia . Forma parte de la Red VLBI Europea , del Global mm VLBI Array y del Servicio VLBI Internacional para Geodesia y Astrometría . [2]
El telescopio también se utiliza para observar líneas espectrales de moléculas interestelares en envolturas circunestelares , el medio interestelar y fuentes extragalácticas. Tipos de observación (frecuencias y objetivos). [3]