Como funciona un radiotelescopio

Un poco de Historia

El instrumento referido en el título, tan  nombrado en los tiempos modernos, adquirió dimensión  de importancia a partir de la década del 30, más precisamente desde que a un ingeniero de la Bell Company de los Estados Unidos

de Norte América, llamado Karl Jansky (fig. 1), le encomendaron el estudio de los motivos por los cuales se producían perturbaciones en las transmisiones radiales. (fig. 3 Antena utilizada por K. Jansky en 1933). Fue en dicha ocasión, que se observaron las interferencias que se producían cuando las antenas de gran ganancia, enfrentaban determinadas posiciones. Tardó tiempo en aclararse ésta situación, dado que los estudios se suspendieron. (posiblemente Jansky no tuvo noticia de lo que acababa de descubrir). Durante la 2º Guerra Mundial llegó a pensarse que se trataba de perturbaciones producidas por los Alemanes, para desorientar lo radares que vigilaban el cielo de Inglaterra. 


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( fig.  1)

Terminada la 2º Guerra Mundial, un radioaficionado llamado Grote Reber, (Fig. 2) retomó los ensayos sobre el tema y construyó una antena con un disco parabólico de 10 m. de diámetro y logró levantar un radiomapa del cielo, donde pudo observarse que las perturbaciones en las recepciones radiales provenían de un área que coincidía exactamente con la ubicación del centro de nuestra galaxia (ópticamente invisible, aun con los mejores telescopios) por estar la luz de ella proveniente, “bloqueada por el polvo cósmico” interpuesto en los  30.000  años luz de distancia que nos separa (un año luz es igual a la distancia recorrida en un año por la luz, a la velocidad de 300.000 Km. por segundo). Las ondas de radio que tienen longitud de onda mayor que las de la luz, “no tienen” éste inconveniente de ser absorbidas  tan fácilmente. 

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(Fig. 2 ) 

En que consiste:
*Un  Radiotelescopio: es  un  instrumento que está constituido por una antena, que puede ser: dipolo con reflector, yagui, elicoide o cavidad resonante.
*Los acopladores: que son elementos que equilibran las impedancias entre las partes.
*Los parabolóides: que son superficies reflectoras que concentran  las ondas recibidas, en un punto llamado foco, en el que se ubica la antena.
*El receptor, con los comandos y registradores.
Las señales recibidas en la antena, ingresan al receptor por el acoplador, son preamplificadas, y "mezcladas" en la etapa  mezcladora y allí, eterodionadas con las de un oscilador local; de lo que  resulta una nueva frecuencia denominada INTERMEDIA. Todo éste proceso se  realiza dentro de un  recinto, ubicado en el “foco” de la parábola, convenientemente estabilizado en temperatura, o mejor aun, criogenizado; desde donde a través de cables coaxiles se lleva al sitio de operación y comando, donde se completa el proceso con nuevas conversiones y amplificaciones.

También allí se encuentran los comandos de movimientos y orientación, como los elementos para la detección y registro. Este registro se toma a través de conversores analógico a digital, en una PC.
Otras formas de registros pueden ser sobre cinta de papel, o en cintas magnéticas como en el caso de “seti@home”, que le permite almacenarlos para luego trasladarlas y/o distribuirlos.
Los termostatos, con que se mantienen las temperaturas, especialmente de los recintos de las primeras etapas amplificadoras, (éstas, son construidas con Fet (*) o con Hemt (**), (de muy poca relación señal ruido) la refrigeración, se logra con nitrógeno líquido, obteniéndose temperaturas de 40º K., equivalente a 233 ºC bajo 0.

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(Fig. 3).  Antena utilizada por Jansky
en los trabajos encomendados por la
Bell Company de los EE. UU.

El IAR “Instituto Argentino de Radioastronomía”, estuvo trabajando en el programa SETI. Este Instituto, orgullo de la actividad  radioastronómica Argentina, está emplazado en City Bell Provincia de Buenos Aires. Habiendo trabajado además en el estudio de la distribución de la línea espectral del hidrógeno, para el hemisferio Sur en 1.420 Mhz./seg.
(Fig. 4) Imagen del Centro Galáctico
en proyección galáctica, tomada
con la antena del IAR. 

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La Asociación Argentina Amigos de la Astronomía ubicada en el centro geográfico de la  Ciudad de Buenos Aires (en Parque del  Centenario) con su antena  de 4 m. de diámetro a efectuado un relevamiento del cielo obteniendo una perfecta imagen del centro galáctico donde también puede apreciarse la Vía Láctea, (a pesar del  ruido electrónico), que se logró eliminar con programas de procesamiento de imágenes elaborados por el departamento de radioastronomía.

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 (Fig. 5) Antena de 4 m. sobre el edificio de la  A. A. A. A. 
La Imagen del centro Galáctico, en que se observa el brazo de la Vía Láctea en proyección Mercátor. A su izquierda el Sol.
(Fig. 6) 

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Dr. José C. Caldararo

(*) FET = field efect transistors
(**) HEMT = high electronic mobility transistors