Interferómetro de Michelson en frecuencia de radio de 11 GHz IMFR11GHz-OAN

Abstract

Diseñar, desarrollar e implementar instrumentos para avanzar en el conocimiento de la radioas-tronomía en Colombia permite elaborar estudios y prácticas de laboratorio para estudiantes de as-tronomía. Estos pueden aprender sobre astronomía al realizar sesiones de observación, aun si se tienen cielos cubiertos con nubes durante casi el sesenta por ciento de las noches cada año, carac-terístico de las condiciones climáticas del territorio colombiano.Esta tesis de maestría en astronomía desarrolló e implementó un radio interferómetro que utilizatécnicas de adición de dos señales, provenientes de algún objeto celeste, para obtener la potencia total de ambas señales. Este instrumento se asemeja al trabajo original presentado por Michelsony Pease en 1921, y está es basado en el trabajo reciente de Jin Koda en la universidad de Stony Brook. Uno de los objetivos es medir una fuente extendida como el SolÊa una frecuencia de 11GHz, con un sistema de dos espejos planos exteriores y dos interiores, que reflejan la señal a un reflector parabólico, donde la señal se suma. Al mover los espejos externos a lo largo de un guía,se cambia la distancia entre ellos, llamada"Baseline", logrando, por lo tanto cambiar el patrón deinterferencia. Con el calculo de la visibilidad de cada patrón de interferencia se puede determinar indirectamente el diámetro angular del SolÊ.Este interferómetro consta de un pier motorizado que permite la rotación en azimut y de un actua-dor lineal eléctrico para cambiar la inclinación. Esta configuración permite encontrar fácilmente la ubicación del SolÊy posibilita barrer el haz del interferómetro a través del disco solar, durante cada sesión de medición de toma de datos.El alcance de este interferómetro llamado IMFR11GHz, acerca la radioastronomía y los principios de la interferometría a estudiantes de pregrado y postgrado en la Universidad. Todo el desarrollo del Hardware y software son de código libre, de bajo costo, fáciles de conseguir y de replicar por otras universidades y grupos de investigación.

Abstract: The design, development, deployment and operation of instruments and software tools to advancethe knowledge of radio astronomy in Colombia represent a challenge and on-edge project to ma-ke investigations and labs for students to learn astronomy doing observational sessions, even withcloudy skies more than sixty percent of the nights of the year.In this degree thesis in astronomy, I develop and deploy an Radiotelescope Interferometer thatadds two signals to obtain the total power of the two, this instrument looks like the original workpresented by Michelson and Pease at 1921, and our actual work is based on the recent work of JinKoda at Stony Brook University.The main objective is measure an extended source like the SunÊat 11 GHz, with a system of fourflat mirrors to receive and reflect the signal. Two of those flat mirrors are at the end of the guidewith a distance between them called “Baseline”, each mirror receives the signal and reflect to theother two mirrors at the middle of the guide, then this reflect to a broadcast satellite parabolic dishwhere the signal are added. By moving the external mirrors there is possible to change the baselineand the pattern of interference and the visibility to obtain measure the Sun’s diameter measure.This interferometer was built with a motorized pier to achieve azimuth rotation and an electric linearactuator to shift the inclination, this configuration allows finding and locating easily the SunÊandto sweep the interferometer beam across the Sun disk during the laboratory session to obtain theinterference pattern at several baselines.The scope of this interferometer called IMFR11GHz makes possible to understand of radioastro-nomy, and interferometry principles for university education. All of hardware develops and softwaretool are Open Source, low cost and easy to achieve and replicate for other universities and researchgroups.