Equipo de MARI-UCSC completa con éxito cuarta campaña de la etapa 2.

Profesor Ricardo Bustos y la estudiante Alexandra Suárez realizando el montaje de los instrumentos para MARI-UCSC.

Entre el 8 y el 14 de Septiembre se ejecutó la cuarta campaña de mediciones de la etapa 2 del proyecto MARI-UCSC. Esta vez la campaña de mediciones no tuvo exenta de complicaciones sistemáticas y climáticas, ya que en ocasiones los vientos presentes en el lugar alcanzaron los 100 km/hr.

Sólo restan dos campañas de mediciones para que la etapa 2 se complete. Éstas se llevarán a cabo en Noviembre y Diciembre próximo, donde esta última contará con la participación del equipo de Arizona State University asociado a MARI-UCSC.

Desafíos de la Astro-Ingeniería en Chile y Proyecto MARI-UCSC

El pasado Jueves 20 de Agosto, en el Centro de Extensión de la Universidad Católica de la Santísima Concepción, el Doctor Ricardo Bustos Placencia, profesor de la carrera de Ingeniería Eléctrica de la Universidad Católica de la Santísima Concepción, dictó una conferencia enmarcada dentro del Año Internacional de la Luz y las Tecnologías basadas en ella, titulada "Desafíos de la Astro-Ingeniería en Chile y Proyecto MARI-UCSC".

La conferencia constó con la asistencia de un gran número de estudiantes, profesores y público general, los cuales pudieron enterarse sobre los desafíos, tecnologías y nuevos desarrollos que necesita y están teniendo lugar en Chile relacionados con la Astro-Ingeniería y que se enfocan principalmente a la Radioastronomía. En esta ocasión se invitó a los estudiantes a aceptar el desafío que significa el hacer ciencia en Chile, ya que se necesitan nuevos y más interesados en esta creciente área de investigación. 

También se habló sobre el Proyecto MARI-UCSC, que se desarrolla en el Laboratorio de Astro-Ingeniería de la Facultad de Ingeniería de la Universidad, el cual corresponde a un proyecto pionero en el país y que busca descifrar los misterios de la Época Oscura y Época de Reionización del Universo.

MARI sigue trabajando: Campaña 3... completa.

Entre el 9 y el 16 de Julio se llevó a cabo la tercera campaña de mediciones de la etapa 2 del proyecto MARI-UCSC. A pesar de que esta vez los instrumentos se expusieron a la crudeza del invierno, a más de 4.300 metros de altura, se pudo concluir la campaña sin mayores inconvenientes.
El equipo humano de mediciones de MARI, se prepara ahora para la cuarta campaña de mediciones de la etapa II a realizarse en Septiembre próximo en cercanías del Paso Jama, Segunda región de Antofagasta.

MARI II, campaña 2... Completada.

Entre el sábado 9 y el sábado 16 de Mayo, se desarrolló en cercanías del Paso Jama, la segunda campaña de mediciones del proyecto MARI-UCSC. En esta ocasión, llevaron a cabo la toma de datos, el profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica, de la Universidad Católica de la Santísima Concepción, Dr. Ricardo Bustos Placencia y la estudiante tesista de la carrera de Cs. Físicas y Astronómicas, de la Universidad de Concepción, Alexandra Suárez Espinosa.

En esta ocasión, las condiciones climáticas fueron bastante agradables en comparación a las encontradas en la campaña 1 de MARI II, pudiéndose desarrollar sin mayores inconvenientes la campaña.

Aprovechando la estadía del equipo de MARI en San Pedro de Atacama, éste asistió a la versión 2015 del Chajnantor Working Group, en dependencias de la OSF, Observatorio astronómico ALMA.  En la ocasión el profesor Ricardo Bustos, expuso sobre los avances de MARI-UCSC, y particularmente sobre los resultados obtenidos con MARI-I en el sector de Pampa la Bola, Llano de Chajnantor.

 

 Asistentes a Chajnantor Working Group, 2015.

MARI-UCSC etapa 2 ya comienza a andar.

Entre el 18 y el 25 de Marzo recién pasado, MARI-UCSC concretó la primera campaña de mediciones correspondiente a la etapa 2 del proyecto, en cercanías del Paso de Jama, segunda región de Antofagasta, Chile.

Aunque las condiciones climáticas con que el equipo de MARI se encontró por esos días en la segunda región, fueron adversas, esto no fue un impedimento para concluir de forma exitosa la campaña de mediciones que busca sitios libres de RFI. 

 Equipo MARI-UCSC etapa 2-1.

  

Hoy MARI-UCSC se encuentra en fase de análisis de datos, para una pronta publicación. Ésta espera impactar a la comunidad científica internacional, ya que podríamos estar frente a un sitio libre de RFI capaz de competir con los lugares donde se encuentran los radiotelescopios de baja frecuencia más reconocidos a nivel mundial.

Lugar de mediciones MARI-UCSC etapa 2.

MARI-UCSC se prepara para su segunda etapa de mediciones.

Como estaba planificado, la etapa I de MARI-UCSC se llevó a cabo dentro del mes de Diciembre recién pasado en la segunda región de Antofagasta. Luego de 10 días de campaña, en distintos lugares del Desierto de Atacama, como lo fueron Cerro Paranal, sector de Sierra Amarilla, Parque Nacional Llullaillaco, Pampa La Bola (Llano de Chajnantor), Salar de Quisiquiro, Salar el Laco y San Pedro de Atacama, MARI-UCSC obtuvo los datos necesarios para comenzar a analizar cuál de estos lugares estaría más libre de radio interferencia.

Cercanías Cerro Paranal.

Hoy, después de un detallado análisis de datos, MARI-UCSC se prepara para el comienzo de su etapa II, la que considera 6 campañas de mediciones cada dos meses y que comenzaría en Marzo próximo. Es importante mencionar que a partir de estas campañas, se pretende obtener datos más representativos del mejor lugar arrojado por la primera etapa, dentro de los que se considerarán esta vez, variaciones diarias y estacionales.

Salar de Qusiquiro.

El laboratorio de Astro-Ingeniería ya es una realidad.

Desde hace ya una semana, la UCSC tiene su primer laboratorio de Astro-Ingeniería financiado por Fondos Comité Mixto ESO-Gobierno de Chile, proyecto QUIMAL de CONICYT y UCSC, el que se encuentra ubicado en el 3° piso de la Facultad de Ingeniería.

Este laboratorio cuenta con variados instrumentos que permitirán a los estudiantes maravillarse con la instrumentación astronómica, además de apoyar el desarrollo del proyecto MARI-UCSC, que se aloja en este lugar.

Este es sólo la piedra de inicio al desafío por descifrar los misterios que esconde el Universo, al que la UCSC se ha sumado.

    

Preparativos etapa I proyecto MARI-UCSC.

Como ya se acerca la primera campaña de mediciones del proyecto MARI-UCSC se hace necesario comenzar a sincronizar los equipos, realizar mediciones previas y afinar los últimos detalles para que MARI I, como le ha denominado el equipo, resulte exitoso.

Para esto, entre el 29 de Septiembre y el 17 de Octubre, la estudiante tesista de MARI, Alexandra Suárez Espinosa, realizó una pasantía en School of Earth and Space Exploration, SESE, perteneciente a Arizona State University, ASU.

El objetivo central de esta pasantía fue automatizar el analizador de espectros, con el fin de que éste estuviese preparado para tomar mediciones continuas de forma autónoma, además de preparar algunos de los elementos esenciales para llevar a cabo el trabajo de MARI, como lo es el labjack U3-LV, que se presenta en la siguiente fotografía.
   

 

Finalizadas las tres semanas de trabajo, fue posible decir que el trabajo realizado en ASU fue exitoso. Se lograron entender, preparar y automatizar los instrumentos. Por tanto, MARI-UCSC se prepara para su primera campaña de mediciones en la Segunda región de Antofagasta, con el fin de descubrir los misterios que esconde la Época Oscura del Universo.

Ingeniero líder de observatorio ALMA afina detalles de proyecto MARI de UCSC.

El medidor autónomo de radio-interferencia, MARI, desarrollado por el académico de la Facultad de Ingeniería de la UCSC, Ricardo Bustos, iniciará su labor en el norte, complementando el trabajo del radiotelescopio ALMA.

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Académico de Ingeniería UCSC es responsable de uno de los 10 hitos científicos de 2013.

Dr. Ricardo Bustos fue destacado por Conicyt por su labor en torno a la realización de memorias de Ingeniería en el radiotelescopio ALMA, como uno de los avances más importantes de la investigación en Chile.

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Desde la UCSC a la Época Oscura del Universo.

Proyecto de investigador penquista apunta a develar el misterio que envuelve a la remora era en que aún no se formaban las primeras galaxias.

 

Seis fueron las instituciones que, en su convocatoria 2013 (primera en que participa la UCSC) se adjudicaron recursos para el desarrollo de la astronomía nacional. Los Fondos Quimal tuvieron en esta oportunidad a un único seleccionado en la región, el Dr. Ricardo Bustos, académico de la Facultad de Ingeniería. El proyecto N° 130005, número uno del ránking según la decisión conjunta entre los Evaluadores Externos y el Consejo Asesor Astronomía – Conicyt, consiste a largo plazo en la construcción e implementación del único telescopio de baja frecuencia de Latinoamérica, que se instalaría en el norte de Chile.
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Estudiantes descubren las oportunidades de la Astro-Ingeniería.

Charla ofrecida por el académico Ricardo Bustos, de la Facutad de Ingeniería, adelantó las ventajas que colocarían a Chile, al año 2020, con el 70% de la capacidad observacional del mundo.

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Quienes somos.

MARI es un equipo integrado por distintos investigadores vinculados al área de la Astro-Ingeniería, donde se involucran la Universidad del Estado de Arizona, ASU, Universidad de Concepción, UdeC y Universidad Católica de la Santísima Concepción, UCSC, dónde esta última corresponde a la institución patrocinadora del proyecto. 

•   Investigador principal.

Ph. D. Ricardo Bustos Placencia, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Eléctrica, de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Católica de la Santísima Concepción. Posee gran experiencia en instrumentación radioastronómica, site testing y observaciones astronómicas con los telescopios CBI, QUIET, Effelsberg 100-m, OVRO 40-m y MINI 1.2-m. Ha restaurado con éxito dos viejos radiómetros, ESO 183-GHz, que actualmente realizan mediciones de PWV en la cima del Cerro Chajnantor y en el Llano de Chajnantor. Ha sido un fuerte colaborador del Cerro Calán, Universidad de Chile, apoyando en actividades relacionadas con el radiotelescopio de 1.2 m MINI y el prototipo de receptor de Banda 1 de ALMA, y con la Pontificia Universidad Católica y Universidad de Concepción desarrollando radiómetros de 183-GHz. 

Uno de sus intereses se centra en el desarrollo de recursos humanos en el área de la instrumentación radio-astronómica, lo cual es demostrado en su proyecto ALMA-CONICYT del año 2010. Ha guiado y apoyado a varios estudiantes, quienes a la fecha son ingenieros graduados y trabajan en proyectos relacionados con la radioastronomía. 

• Investigadores asociados. 

Los investigadores asociados a MARI pertenecen a la Universidad del Estado de Arizona, ASU.

a. Investigador Co-principal.

Dr. Raúl Monsalve obtuvo su Ph. D. en Física el 2012 en la Universidad de Miami, USA, trabajando en Q/U Imaging Experiment (QUIET). Paralelamente a la investigación, el 2012 guía a un estudiante de segundo año del laboratorio de física. El 2011, participa en "Single-Dish Radio Astronomy School" en Green Bank, Virginia del este, trabajando en el estudio de velocidades de galaxias cercanas usando los telescopio de Arecibo y GBT 100-m. Antes de ingresar a la Universidad de Miami, obtuvo el grado de Ingeniero Eléctrico en la Universidad de Concepción, con su trabajo de tesis sobre experimentos de instrumentación de Óptica Cuántica, donde diseñó y construyó un oscilador 150-W a una frecuencia de 100 MHz para alimentar un laser infrarrojo de dióxido de carbono. Adicional a la experiencia obtenida en la Universidad de Concepción se incluye el desarrollo del interferómetro óptico Mach-Zehnder en el Departamento de Física, debido a lo cual pasó por una semana de entrenamiento en la Universidad de Sao Paulo, Brasil. Actualmente, trabaja como post-doctor asociado en ASU, USA, en el Laboratorio de Cosmología de Baja Frecuencia dirigido por el profesor Judd Bowman. Su trabajo involucra la modernización de los instrumentos del experimento EDGES para lograr la precisión requerida para la detección de la línea de 21-cm. de la Época de la Reionización en la banda VHF. También es miembro de la Sociedad Astronómica Americana (American Astronomical Society, ASS) y participa en varias conferencias científicas y técnicas en Estados Unidos y Chile contribuyendo con posters, papers y ponencias.

Página personal aquí.

b. Investigador Asociado. 

Dr. Judd Bowman obtuvo su Ph. D. en Física en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology, MIT) el año 2007. Después de su graduación se le otorgó el prestigioso Hubble Fellowship, para conducir su investigación postdoctoral en el Instituto de Tecnología de California (California Institute of Technology, Caltech) hasta el 2010, cuando se unió a ASU, donde trabaja como profesor asociado y como co-director de la iniciativa de Cosmología. Por 10 años ha trabajado en experimentos de cosmología de baja frecuencia tratando de reducir los modelos de la evolución del Universo durante la Época Oscura y Época de Reionización. 
Página personal aquí.

• Estudiante tesista. 

Alexandra Suárez Espinosa, actual estudiante de Cs. Físicas y Astronómica de la especialidad de Astronomía de la Universidad de Concepción, se integra al equipo de MARI invitada por el investigador principal de este proyecto, Ricardo Bustos. Sus motivaciones para integrar MARI se basan en el próximo inicio de su tesis de pregrado, con duración de un año, además de su interés por el área de la Astro Ingeniería.
     

Etapas de MARI

MARI contempla dos estapas. 

La primera fase de estudio consistirá en mediciones del espectro VHF en alrededores del Parque Astronómico de Atacama (Llano de Chajnantor), Cerro Paranal y Parque Nacional Llullaillaco.

• Parque astronómico de Atacama.

A través de una concesión a CONICYT, en el Llano de Chajnantor, comuna de San Pedro de Atacama, se emplaza el Parque Astronómico de Atacama. El objetivo de este parque es facilitar la instalación de proyectos científicos relacionados con Astronomía. 

El Llano de Chajnantor posee condiciones únicas para la observación del Universo; cielos excepcionalmente claros y transparentes, fácil acceso al Llano ubicado a 5000 m. s. n. m., infraestructura de comunicaciones compuesta por la ruta internacional de Jama y su relativo aislamiento de centros urbanos. Todo lo anterior convierten a esta zona en un lugar de condiciones inmejorables para la observación astronómica a nivel mundial, ya que permite observaciones en el rango submilimétrico, infrarrojo,óptico, y quizás próximamente con MARI, en bajas frecuencias.

Actualmente, en el área comprendida por el Parque Astronómico Atacama, se emplazan 7 proyectos astronómicos, cada uno de ellos en distintas etapas de desarrollo. Ellos se enumeran a continuación:

1. ALMA: http://www.almaobservatory.org/es
2. ASTE:  http://www.ioa.s.u-tokyo.ac.jp/~kkohno/ASTE/
3. NANTEN2: http://www.astro.uni-koeln.de/nanten2/
4. Mini-TAO:http://events.asiaa.sinica.edu.tw/meeting/20131014/talk/2013101609_Talk_MamoruDoi.pdf 
5. POLARBEAR:  http://bolo.berkeley.edu/polarbear/
6. APEX: http://www.apex-telescope.org/
7. ACT: http://www.princeton.edu/act/  

• Cerro Paranal.

Se ubica en el Desierto de Atacama, a 120 kilómetros al sur de Antofagasta y a 80 kilómetros al norte de TalTal. Posee una excelente condición atmosférica y climática, además de su lejanía de zonas de luz luz artificial y polvo en suspensión. 

 

Este cerro se emplaza el observatorio astronómico Paranal, hogar el Very Large Telescope (VLT), conjunto de cuatro telescopios de 8,2 metros de diámetro que pueden realizar observaciones individuales o de manera conjunta. La plataforma del VLT también alberga cuatro telescopios auxiliares móviles dedicados a la interferometría, lo que lo convierte a Paranal en el observatorio astronómico de luz visible más avanzado del mundo. Paranal también alberga al telescopio VISTA, el telescopio de rastreo en infrarrojo-cercano más grande a nivel mundial. Más información aquí.

• Parque Nacional Llullaillaco.

Más información aquí.

Es importante mencionar que existen otros lugares, hasta la fecha tentativos, para realizar mediciones y que ayudarán a ampliar nuestros testeos. Dentro de ellos se encuentra el Salar de Tara, el Salar de Pujsa y el Salar de Talar. Todos los sitios de medición se grafican en el siguiente mapa.

La segunda fase consiste en realizar una medición a largo plazo, en la mejor ubicación entregada por la primera fase, de monitoreos diarios, estacionales y climáticos presentes en el espectro.

¿Por qué existe MARI?

El modelo y/o teoría del Big Bang trata de explicar el origen del Universo y su desarrollo posterior a partir de una singularidad espacio temporal. Hoy, la comunidad científica mundial trabaja en el modelo acabado de esta Teoría, donde algunos de los esfuerzos se centran en la explicación, descripción y caracterización de su "Época Oscura". Se sabe que la Época Oscura del Big Bang puede ser descrita por la línea de 21 cm. de Hidrógeno emitida durante la época de la Reionización. Esta señal proporciona gran cantidad de información sobre la física que condujo a la formación de las primeras estrellas y galaxias en el Universo temprano.

La detección de la señal de 21 cm. requiere de un ambiente libre de radio- contaminación (radio-quiet) y de pruebas de sitio (site-testing), resultados que convertirán a MARI-UCSC en un referente para la comunidad cosmológica experimental internacional.