sábado, 16 de abril de 2016

Katherine Cortés expone en pabellón LARS de FIDAE 2016.

Entre el 29 de Marzo y 3 de Abril, se realizó en la ciudad de Santiago la 19° versión de la Feria Del Aire y el Espacio, FIDAE, que congregó a variadas personalidades nacionales e internacionales.
En esta oportunidad, paralelamente a la Feria, se realizó la tercera versión del Latin American Remore Sensing, LARS, donde la estudiante de Doctorado en Ciencias Físicas y parte del equipo de CePIA, Katherine Cortés, presentó el estado de dos Radiómetros de Vapor de Agua de 22 y 183 GHz que se desarrollan en los laboratorios de CePIA.   


"Presenté el diseño y estado de desarrollo de los dos Radiómetro de Vapor de Agua que se construyen en CePIA. La aplicación directa de estos instrumentos, es realizar testeo de sitios astronómicos, corrección de datos online y meteorología.
El instrumento de baja frecuencia se desarrolla basándose en un diseño de bajo costo haciéndolo atractivo para diferentes usos, tales como la caracterización de la humedad en la madera, agricultura, detección de incendios, etc. El receptor de este instrumento, está basado en componentes comerciales. Su backend digital, se basa en el desarrollo de una tarjeta FPGA de bajo costo, que se incluirá a un espectrómetro que barrerá un ancho de banda RF para medir la frecuencia del perfil de línea de agua.
La principal característica del radiómetro de 183 GHz, será su desempeño en términos de sensitividad. El instrumento tiene la ventaja de mezclar las últimas tecnologías comerciales análógicas y digitales. Su implementación es un gran desafío, ya que será diseñado en torno a chips MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuits) no comerciales. Las señales de LO (Local Oscillator)  son intercambiadas en fase y luego este efecto, es demodulado desde los datos digitales, suprimiendo fluctuaciones 1/f. La circuitería IF será implementada sobre una PCB (Prited Circuit Board), la que incluirá diodos detectores de banda ancha. A esto le seguirá una ADC (Analog to Digital Conversion) y un procesamiento digital, que se realizará con tarjetas de evaluación Xilinx FPGA.
La arquitectura de ambos instrumentos está basada en los mismos principios: la correlación de un radiómetro con una sección analógica de separación de banda lateral. Las ventajas de este tipo de receptores, es que el resultado de la correlación es directamente proporcional a la diferencia entre la entrada del cielo y la temperatura de una carga conocida, evitando la necesidad de cortes mecánicos o de dirección debido a la calibración", señaló Katherine.
Miembros de CePIA participan en la XIII Reunión Anual de SOCHIAS.

Entre el 1 y 4 de Marzo se realizó en la ciudad de Antofagasta la XIII Reunión Anual de la Sociedad Chilena de Astronomía, SOCHIAS.
En esta oportunidad, parte del equipo de CePIA se hizo presente presentando una serie de investigaciones y desarrollos tecnológicos que se llevan a cabo en las dependencias de Departamento de Astronomía de la Universidad de Concepción.

El estudiante de la carrera de Astronomía, Claudio Rivera, presentó la investigación que realizó en su práctica de verano en las oficinas del Observatorio ALMA en Santiago. Su trabajo fue titulado "Tracers of molecular gas in interacting galaxies".

Claudio Rivera presentando su póster en la Reunión de SOCHIAS.

Alexandra Suárez, estudiante del programa de Magíster en Ciencias con mención en Física, también presentó su trabajo desarrollado en el telescopio de 40m de Owens Valley Radio Observatory, cuyo poster llevó el título de "Ku-band Spectropolarimeter calibration at the 40m Owens Valley Radio Observatory ".

Alexandra Suárez presentando su póster en la Reunión de SOCHIAS.

Fernando Cortés, Máster en Ciencias con mención en Física, presentó parte de su investigación enmarcada en su tesis de Magíster. Su póster llevó por título "Atmospheric Characterization of the Chajnantor Area and its Relevance to Astronomy".

  Fernando Cortés presentando su póster en la Reunión de SOCHIAS.

Además, el equipo de CePIA, presentó el estado y los avances del que será su primer desarrollo tecnológico, un radiómetro de vapor de agua a 183 GHz. El póster de este trabajo, a cargo de la MsC. Katherine Cortés Urbina, se tituló "183 GHz Water Vapor Radiometer CePIA UdeC".

Equipo de CePIA presentando póster en la Reunión de SOCHIAS.

lunes, 11 de abril de 2016

Estudiante de CePIA realiza pasantía en Telescopio de 40m de Owens Valley Radio Observatory.

Durante los meses de Enero y Febrero, la actual estudiante del programa de Magíster en Ciencias con mención Física, Alexandra Suárez Espinosa, acompañada por su tutor, Dr. Rodrigo Reeves, realizó una pasantía en dependencias de Owens Valley Radio Observatory, OVRO, ubicado cerca de Bishop, California, USA, trabajando con el telescopio de 40m de este Observatorio.

Alexandra en Owens Valley Radio Observatory. 
Cortesía Alexandra Suárez.

El telescopio de 40m de OVRO, en apoyo con el Telescopio Espacial de Rayos Gama, Fermi, monitorean alrededor de 1800 blazars dos veces por semana. Estas mediciones a 15 GHz, son comparadas con mediciones en rayos gama de Fermi sobre las mismas fuentes, con el fin de encontrar correlaciones en la variabilidad de éstas. Ésto ayudaría a entender mejor los mecanismos de emisión de las regiones centrales de Núcleos Activos de Galaxias o AGN's (según su sigla en inglés). 

En esta oportunidad, Alexandra y Rodrigo, apoyaron al equipo del telescopio de 40m de OVRO, compuesto por investigadores de distintas partes del mundo, en trabajos relacionados al instrumental propiamente tal. En particular, trabajaron en la mantención, calibración y monitoreo del nuevo receptor del telescopio, KuPol, obteniendo buenos resultados y una gran experiencia para Alexandra. 
"Creo que esta oportunidad me entregó herramientas muy útiles para mi desarrollo profesional y personal, ya que diariamente se presentaban desafíos que debíamos abordar de manera instrumental, pero enfocados siempre, en un objetivo científico de interés para el equipo", comentó Alexandra.

Telescopio de 40m de Owens Valley Radio Observatory. 
Cortesía Alexandra Suárez.

Es importante mencionar, que el trabajo realizado en esta pasantía, fue presentado en la reunión anual de la Sociedad Chilena de Astronomía, SOCHIAS, realizado en el mes de Marzo en la ciudad de Antofagasta.

Hoy Alexandra y Rodrigo, trabajan en el monitoreo del sistema de KuPol (a distancia), tratando de aportar con nuevos datos y resultados, que ayuden al equipo del telescopio de 40m de OVRO, a concretar investigaciones acabadas relacionadas con el estudio de Blazars.
Estudiante de CePIA realiza práctica de verano en dependencias del Observatorio Astronómico ALMA.


Las oficinas del Observatorio Astronómico ALMA, ubicadas en la comuna de Vitacura, Santiago, abrieron por primera vez sus puertas para recibir a estudiantes de pregrado, con el fin de que realizaran prácticas de verano en distintos tópicos de investigación astronómica.
En esta oportunidad, el estudiante de quinto año de la carrera de Astronomía de la UdeC y miembro de CePIA, Claudio Rivera, tuvo la oportunidad de ser parte de este programa de prácticas y desarrollar su investigación, la cual tuvo una duración de 6 semanas. Según nos cuenta Claudio, "en estas 6 semanas trabajé con mis tutores Juan Cortés y Paulo Cortés, en una muestra de 8 Merger de galaxias en diferentes etapas, es decir, 8 Merger que tuvieran distintas distancias entre sus galaxias principales. Esta muestra fue tomada con el telescopio APEX, ubicado en el Llano de Chajnantor, y mi trabajo se concentró en tratar de entender como evoluciona o cambia el gas molecular observando lineas de emisión de CO(3-2)".

Como punto culmine de su práctica de verano, Claudio presentó un consistente reporte y magistral exposición a astrónomos del Observatorio ALMA, actividades que lo prepararon para presentar de forma exitosa un poster referente a su investigación en la reunión anual de la Sociedad Chilena de Astronomía, SOCHIAS, que se realizó durante el mes de Marzo en la ciudad de Antofagasta.

A la fecha, Claudio continúa trabajando en su investigación, donde "los primeros resultados muestran que el gas molecular tiende a acumularse en el centro de la galaxia principal de cada Merger".


Claudio Rivera presentando su investigación en la 
reunión anual de la Sociedad Chilena de Astronomía, SOCHIAS.

miércoles, 6 de abril de 2016

Equipo de CePIA realiza mantención de instrumentos en Llano de Chajnantor.

Una área de estudio importante dentro del Centro Para la Instrumentación Astronómica, CePIA, es el estudio y caracterización atmosférica por medio de la medición de la intensidad de la línea de vapor de agua en distintas ubicaciones. Por esto, la mantención de instrumentos localizados en el área de Chajnantor es importante.

A un costado del observatorio APEX (a 5105 msnm), se encuentra un Radiómetro de Vapor de Agua (WVR según su sigla en inglés) perteneciente a la Universidad de Concepción, el cual ha sido intervenido en varias ocasiones por el equipo de CePIA, a fin de mejorar su funcionamiento.

Parte interna del Radiómetro de Vapor de Agua de 183 GHz de la
Universidad de Concepción que se encuentra en el Llano de Chajnantor.

La ultima mantención fue realizada entre los días 5 y 10 de Marzo recién pasado. En esta oportunidad se verificó el funcionamiento y rendimiento de WVR, testeando de forma intensa los factores térmicos que inciden en la forma de obtener los datos. También se realizaron pruebas en profundidad a los diferentes componentes del radiómetro propiamente tal, llevando a cabo un completo análisis del funcionamiento de cada uno de ellos y del radiómetro en su conjunto. Así, se efectuaron mediciones de temperatura de ruido por medio del uso de cargas de calibración y análisis de respuesta a señales, por medio de instrumentos de análisis espectral dentro de los laboratorios del observatorio ALMA.
Además, se montaron sistemas de control térmico y de disipación de calor, y se trabajó en la maximización del factor Y, por medio del ajuste del foco a nuestro instrumento. 
Finalmente, con todas las intervenciones antes mencionadas, se logro obtener los mejores resultados vistos hasta el momento, referentes a la potencia recibida en cada una de las bandas del radiómetro, como en los ajustes térmicos que permiten un mejor desempeño del instrumento. 

Equipo de CePIA en el sitio de trabajo en el Llano de Chajnantor.
 A la izquierda Dr. Rodrigo Reeves y a la derecha MsC. Fernando Cortés

A la fecha, el equipo de CePIA sigue trabajando en el monitoreo del desempeño del instrumento desde Concepción, evaluando constantemente las posibilidades de seguir mejorando la forma de recepción de información y sensibilidad del instrumento.

domingo, 3 de abril de 2016

Nuevo profesional CePIA: Fernando Cortés, Máster en Ciencias con Mención en Física.

El pasado 5 de Enero, CePIA fue testigo de la defensa de tesis de otro de sus estudiantes, Fernando Cortés Guerrero, quien obtuvo el grado de Magíster en Ciencias con Mención en Física, con su tesis titulada Caracterización Atmosférica en zonas extremas y su relevancia en Astronomía.

Fernando minutos después de defender su tesis.

El área de Chajnantor es una zona ubicada sobre los 5000 metros de altitud y es uno de los mejores sitios del mundo para realizar astronomía milimetrica y submilimetrica. Por esta razón, los más importantes proyectos radioastronómicos del mundo, como lo son ALMA, APEX, NANTEN­2, ASTE, ACT, entre otros, se han ubicado en esta región.

Distribución proyectos astronómicos en el Llano de Chajnantor.

Para la instalación de los radiotelescopios y con el fin de asegurar la calidad de las observaciones, es fundamental conocer las características atmosféricas del sitio (por ejemplo temperatura, presión, velocidad y dirección del viento). Uno de los principales agentes que interfieren con las observaciones y que se deben caracterizar correctamente, es el vapor de agua precipitable, el cual produce desfase y absorción de la señal incidente (entre otros efectos) perjudicando la calidad de las observaciones. Por lo tanto, el conocimiento de la cantidad y distribución del vapor de agua presente en el atmósfera es fundamental para realizar y corregir las observaciones de los radiotelescopios ubicados en este lugar.

La importancia de la tesis de Fernando, radica en presentar una forma de estimar que cantidad de vapor de agua precipitable que se encuentra en distintos puntos del área de Chajnantor y como ésta varía con la altitud dentro del mismo sitio, considerando además, las variaciones temporales. Este estudio aporta a la comprensión atmosférica de toda el área de Chajnantor y entrega información relevante para la instalación de nuevos instrumentos y futuros proyectos astronómicos dentro de la región. La investigación desarrollada, se basa en uno de los más grandes volúmenes de datos hasta la fecha, abarcando 8 años de información atmosférica y múltiples ubicaciones dentro de esta área, lo que permite realizar uno de los estudios más amplios en cuanto a la distribución de vapor de agua dentro de la zona de Chajnantor realizados hasta ahora.
A partir de la investigación de Fernando, se pudo encontrar una relación que permite transformar desde opacidad atmosférica (medida en 350 micrones) a vapor de agua precipitable, utilizando para ello de manera inversa, el programa de modelamiento atmosferico AM. Posteriormente, se realizaron comparaciones y correlaciones temporales entre todos los instrumentos desde el año 2006 al 2014, con el fin de encontrar relaciones anuales y estacionales que permitan estimar que cantidad de vapor de agua precipitable que se encuentra presente en un determinado sitio, siempre comparando con el radiómetro del telescopio APEX.
CePIA sigue cosechando nuevos profesionales: Alexandra Suárez Espinosa, nueva Astrónoma UdeC. 

El pasado 4 de Enero, Alexandra Suárez Espinosa defendió con éxito su tesis titulada Estudio de RFI en sitios del norte de Chile con MARI-UCSC para instalar un radiotelescopio de baja frecuencia, para optar al título de Astrónomo que entrega la carrera de Cs. Físicas y Astronómicas de la Universidad de Concepción.

MARI-UCSC (Medidor Autónomo de Radio Interferencia-Universidad Católica de la Santísima Concepción), es un instrumento que tiene como objetivo medir el espectro VHF en distintos lugares de la Segunda región de Antofagasta, Chile, con el fin de identificar y caracterizar un sitio adecuado para el desarrollo de un futuro radiotelescopio de baja frecuencia para detectar, entre otros objetivos científicos, la línea de 21cm de hidrógeno emitida durante la Época de la Reionización del Universo. Esta señal proporcionaría importante información sobre la física que condujo a la formación de las primeras estrellas y galaxias en el Universo temprano.

La detección de la débil señal de 21 cm requiere de un ambiente libre de radio-contaminación y de bastantes pruebas de sitio, con el fin de encontrar un lugar adecuado para su observación, ya que frente al enorme crecimiento de las comunicaciones en el mundo actual, esta señal se ve fuertemente afectada por la contribución de ruido que las nuevas tecnologías entregan. Es por esta razón que es de vital importancia encontrar y caracterizar de forma correcta un lugar para la futura instalación de un radiotelescopio que se dedique a la detección de esta señal.

En su defensa, Alexandra mostró las etapas de trabajo del proyecto MARI-UCSC, llevadas a cabo durante los meses de Diciembre de 2014 y Marzo, Mayo y Julio de 2015, en distintos sectores del Desierto de Atacama, Segunda Región de Antofagasta. Además presentó una serie de resultados preliminares del Proyecto, los cuales darán una idea de la importancia que puede tener este trabajo para la comunidad científica internacional en relación a la Cosmología de Baja Frecuencia.

Es importante mencionar que MARI-UCSC es un proyecto colaborativo que a la Universidad Católica de la Santísima Concepción, Arizona State University, y Universidad de Concepción.

Alexandra en la sesión de preguntas de su Defensa de Tesis.
Daniel Cabrera, el nuevo Ingeniero Civil en Telecomunicaciones de la UdeC. 

El 4 de Noviembre de 2015, CePIA tuvo la alegría de celebrar la titulación de su primer Ingeniero, hablamos de Daniel Cabrera González, el nuevo Ingeniero Civil en Telecomunicaciones.

Daniel en su defensa de Memoria de Título.

La Memoria de Título de Daniel, que llevó por título Diseño y Simulación de la Etapa IF para Radiómetro de Vapor de Agua de 183 GHz, plantea la idea de diseñar y simular una etapa de frecuencia intermedia o Intermediate Frequency (IF) para un radiómetro de vapor de agua sintonizado a una frecuencia de 183 [GHz] en la entrada.

El objetivo principal de su Memoria, fue brindar una solución a la caracterización de la línea de vapor de agua presente en el sitio de observación del futuro Observatorio Astronómico LLAMA, ubicado en la provincia de Salta, Argentina. 

Para obtener un correcto diseño y simulación de la etapa IF, Daniel, inicialmente tuvo que conocer toda la teoría que engloba el proyecto, para continuar luego con el modelamiento del diseño a realizar mediante parámetros deseados, realizando posteriormente una búsqueda de materiales de mejor desempeño para el diseño. Así en la etapa final, realizó una simulación preliminar de una línea de transmisión microstrip utilizando el software Microwave Office® (MWO) de la compañía AWR®, realizando consideraciones previas de diseño para obtener resultados que permitan entregar una transmisión de potencia en niveles aceptables y una mayor experiencia en manejo de software especializado en RF/Microondas. Para la etapa IF, continuó con la simulación de filtros pasa banda con tecnología planar que componen el prototipo final de una tarjeta de circuito impreso o Printed Circuit Board (PCB), cubriendo esta hasta los 10 [GHz], incluyendo componentes tales como un amplificador de bajo ruido o Low Noise Amplifier (LNA), atenuadores, filtros pasa banda ya mencionados y divisores de potencia, todos ellos componentes necesarios en la etapa posterior a la separación de banda lateral también conocida como Dual Sideband (2SB).

Daniel desarrolló su tesis apoyado por el fondo QUIMAL-CONICYT y parte del proyecto Large Latin American Millimeter Array (LLAMA).