Embajadores de astronomía en Chile: radiotelescopio ALMA

Las antenas ALMA de 40 pies (12 metros) pueden cubrir un área de hasta 10 millas (16 km) de ancho. Imagen vía Rob Pettengill / NRAO / AUI / NSF.

¿De dónde venimos? ¿Que somos? ¿A dónde vamos? Estas preguntas son tan antiguas como la humanidad. La búsqueda de respuestas impulsa muchas misiones, por ejemplo, el viaje del pintor Gauguin a Tahití ... y los astrónomos a la remota meseta de Chajnantor en los Andes chilenos. Ese es el sitio del Atacama Large Millimeter / sub-milimeter Array (ALMA), uno de los telescopios más potentes de la Tierra.

El sitio de operaciones de matriz (AOS) para ALMA se encuentra a 16, 500 pies (5, 000 metros) de altitud. A esa altitud, se requiere oxígeno suplementario. Cerca, en un lugar más protegido, a 10, 000 pies (3, 000 metros), se encuentra la Instalación de Apoyo de Operaciones (OSF) de ALMA en el Desierto de Atacama. OSF alberga a los cientos de científicos, ingenieros y personal necesarios para operar y mantener el telescopio. La gran cantidad de datos producidos por ALMA requiere centros de reducción, archivo y distribución en cuatro continentes para entregar datos de observación a los investigadores científicos.

El personal dedicado de la OSF, junto con la docena o dos personas esenciales en AOS durante el día, deben hacer frente al aislamiento y la separación de la familia y las comodidades del hogar. La mayoría viaja desde Santiago y enfrenta un viaje de aproximadamente seis horas, incluido el vuelo de dos horas. Un turno común es de ocho días laborales y cuatro días libres. El personal con familias lejanas puede pasar seis meses de diferencia. El orgullo, la inteligencia y el sentido de propósito brillaron en todos con los que hablamos, desde el director, Sean Dougherty, hasta el personal del casino (¡el casino es chileno para la cafetería !)

Todos juntos, incluidos los miles necesarios en lugares de apoyo, ALMA es una fábrica de conocimiento que ayuda a responder algunas de las preguntas más profundas de nuestra especie. Visité allí a fines de julio y principios de agosto de 2019 con el Programa de Embajadores Educadores de Astronomía en Chile, también conocido como ACEAP. Los cuadros de ACEAP 2019 estaban encantados de tener la rara oportunidad de pasar la noche en el OSF y hacer el viaje de 45 minutos para una estancia de dos horas en el sitio alto de AOS. A cambio, todos compartimos nuestras experiencias.

El día anterior incluyó un recorrido por el OSF y presentaciones que incluyeron una sobre el papel de ALMA en la imagen de Event Horizon de la sombra del agujero negro M87. También escuchamos acerca de nuevas capacidades para las mediciones de polarización de señal que permitirán comprender los movimientos de los objetivos.

Paulo Cortes. Imagen vía R. Pettengill (NRAO / AUI / NSF).

Paulo Cortés, el astrónomo de operaciones de ALMA, soñaba con ser camionero en una escuela pública chilena. Su profesor de física de secundaria preparó a Paulo y algunos otros para los exámenes de ingreso a la universidad. Ahora el mundo entero se beneficia de sus talentos y los de muchos otros como él. Gracias maestros! Solo un pequeño ejemplo del capital humano disponible para responder preguntas y resolver problemas que han resultado ser demasiado difíciles solo para el mundo desarrollado.

Las luces de este gran complejo de ingeniería y residencia no hicieron nada para atenuar la espectacular vista de Atacama de la Vía Láctea y Júpiter.

Júpiter sobre la Vía Láctea de ALMA OSF. Imagen vía R. Pettengill (NRAO / AUI / NSF).

Por la mañana, el equipo de ACEAP 2019 no solo tuvo que aprobar un examen médico antes de continuar, sino que los conductores del sitio alto deben aprobar uno antes de cada viaje. Los visitantes tienen permitido un máximo de dos horas de visita. El personal esencial está limitado a seis horas. Nadie tiene permitido pasar la noche. El día antes de nuestra visita, el personal fue evacuado debido a los fuertes vientos.

Nos equiparon con nuestro oxígeno, luego nos metimos en dos camiones para el viaje de 45 minutos. El camino es recto y ancho para un camino de montaña, ya que se utiliza para transportar las antenas de plato gigantes. Un majestuoso volcán nevado dominaba la vista a nuestra izquierda. También encontramos varios grupos de vicuñas silvestres. Cerca del AOS, el suelo se parece notablemente a las imágenes móviles de Marte con el cielo azul como el único indicio de que todavía estamos en la Tierra.

Camino a ALMA AOS con vicuña y el Volcán Licancabur. Imagen vía A. Borja / NRAO / AUI / NSF).

Después de una breve parada en el pequeño edificio de ingeniería con los correlacionadores que combinan las señales de las antenas, comenzamos a recorrer la matriz.

ALMA incluye antenas más pequeñas para señales submilimétricas y más grandes para longitudes de onda más largas. Hay un total de 66 antenas: 54 de ellas son platos de 40 pies (12 metros), y los otros 12 platos son aproximadamente la mitad de ese ancho (7 metros). Las antenas fabricadas en los EE. UU., Europa y Japón tienen un aspecto y piezas distintivos, pero funcionan de manera idéntica.

Platos de radio japoneses de 7 metros y un plato de radio europeo de 12 metros en una matriz compacta. Imagen vía R. Pettengill / NRAO / AUI / NSF.

Tuvimos suerte con un día tranquilo y soleado, pero la apariencia es engañosa. Mi compañero de cuarto, Art, descubrió que su línea de oxígeno estaba pellizcada cuando las puntas de sus dedos comenzaron a adormecerse.

Los enormes transportadores de antena colocan las antenas parabólicas en almohadillas de montaje con precisión submilimétrica. Una visita a Otto, el transportista, fue un punto destacado digno de una foto grupal.

El equipo ACEAP 2019 con Sonia Daffau y nuestro conductor frente a Otto, el vehículo de transporte y un plato estadounidense. Imagen a través de V. Foncia (NRAO / AUI / NSF).

El equipo de ACEAP pasó de ALMA a visitar el maravilloso Tata Mallku, un parque privado enfocado en la agricultura sostenible y el patrimonio cultural, y Moon Valley, ambos cerca de San Pedro. De vuelta en Santiago, nos presentaron los poderosos Observatorios Europeos del Sur que tendrán que esperar otras visitas. El panorama general de la astronomía y el desarrollo económico en Chile fue presentado por Luis Chavarría, Director de Astronomía en el CONICYT de Chile.

Salí con profunda admiración por aquellos que han creado una de las grandes empresas científicas de la historia en Chile. Gracias a NSF, AUI y los Observatorios Nacionales de Astronomía Óptica y Radio por hacer posible este viaje. Conozca ACEAP y conozca los cuadros de 2019 y anteriores en AstroAmbassadors.com. Estoy fascinado por la calidez de la gente de Chile y la maravillosa comida y el vino. El tejano en mí puede pasar de contrabando un poco de salsa picante en la próxima visita, porque el astrofotógrafo en mí tiene que regresar.

Incluso la luna familiar adquiere un nuevo aspecto en Atacama. El brillo de la tierra en la luna creciente adquiere los colores del desierto a medida que se hunde detrás de una cresta, desde la residencia ALMA OSF. Imagen vía Rob Pettengill / NRAO / AUI / NSF).

En pocas palabras: Informe sobre el radiotelescopio ALMA en Chile de Robert Pettengill, miembro del Programa de Embajadores Educadores de Astronomía en Chile de 2019.

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