Radiotelescópio GEM

Vista lateral do radiotelescópio GEM

O projecto GEM (do inglês Galactic Emission Mapping) é uma colaboração internacional que tem como objectivo fazer um mapa preciso do espectro electromagnético da nossa galáxia a baixas frequências (rádio e microondas).

Descrição do projecto

Radiotelescópio GEM do Brasil

Informações gerais

Tipo de telescópio	Refletor
Website	[1]

Dados técnicos

Diâmetro	5,5 m
Comprimento de onda	3 cm a 74 cm

Geografia

Altitude	570 m
Localização atual	Cachoeira Paulista, Brasil

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O Radiotelescópio GEM tem por objetivo medir a emissão rádio de nossa galáxia em cinco faixas do espectro eletromagnético compreendidas entre as frequências de 408 MHz e 10 GHz a partir de diferentes localidades no globo terrestre. Estes dados servirão para calibrar futuros telescópios, em particular o Planck Surveyor, e darão a possibilidade de filtrar a radiação de ciclotrão e free free de outros mapas a fim de se ver apenas a radiação cósmica de microondas.
Actualmente em construção em Pampilhosa da Serra, Portugal [1], o radiotelescópio já fez medidas em Cachoeira Paulista,[2] Brasil, na Antártica, em Bishop (EUA), Vila de Leyva (Colômbia) e em Tenerife (Ilhas Canárias). Seu refletor primário tem a forma de um parabolóide de 5,5 m de diâmetro numa montagem alt-azimutal.[3]

Ele foi projetado e é operado por uma colaboração internacional liderada pela Universidade da Califórnia em Berkeley e pelo Lawrence Berkeley National Laboratory, sob a coordenação de George Smoot, agraciado com o prémio Nobel de Física em 2006.

No Brasil, a operação do radiotelescópio está sob a responsabilidade do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e conta com a participação do grupo de Astrofísica da Universidade Federal de Itajubá. Portugal associou-se ao projecto em 2005 através do Instituto de Telecomunicações (Polo Aveiro) responsável pelo planeamento e construção do radiotelescópio.

Informações sobre o GEM em Portugal

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Processo

Em Portugal o telescópio irá fazer scans rodando sobre o seu pé a uma velocidade maior que uma rotação por min, evitando assim as flutuações do erro provenientes do vapor de água na atmosfera, o que facilita em muito o tratamento dos dados.

Telescópio

• Opera com uma frequência central de 5,0 GHz e com uma largura de banda de 200 MHz [4]
• Temperatura do sistema 20K
• Resolução 0,7º
• Sensibilidade 0,2mK
• 9 metros de diâmetro, sub-iluminados com um taper de 40 dBs

Será construído um Ground Shield de modo a evitar contaminar o sinal com ruído térmico vindo do horizonte, a reflectir os lobos laterais para o céu e a reduzir o ruído difractado nas bordas do prato para o receptor. Para isto será montada uma rede de alumínio à volta da antena de modo a cobrir o horizonte com 10 metros de altura, mas que ao estar inclinada para o exterior se elevará a quase 8 metros do solo.
Será ainda encurvada a borda da rede com um raio superior a ¼ do comprimento de onda de modo a reduzir os efeitos de difracção.

Local

A antena está localizada na Pampilhosa da Serra a uma altitude de 800 metros. Este local foi escolhido por estar rodeado de montanhas com cerca de 1000metros de altura o que fornece uma protecção natural contra o ruído electromagnético vindo das cidades vizinhas.

No entanto, o mesmo motivo que levou a escolher o local revelou-se um problema pois tudo teve que ser feito e levado para o local.
As fundações da antena e do Ground Shield foram estudadas pelo Dep. de Engenharia Civil da Universidade de Aveiro e oferecidas pela CM da Pampilhosa da Serra levando cerca de 120 Toneladas de betão.
Uma nova ligação à rede eléctrica foi feita tendo em atenção ao tamanho dos transformadores para evitar ruído nas frequências em estudo, isto porque o comprimento de onda da radiação emitida é da ordem de grandeza do tamanho do transformador.
Uma pequena estação meteorológica foi instalada para medir a intensidade do vento a fim de evitar estragos na antena.

Mais tarde irá ser montado, no mesmo local, outro telescópio que irá observar fenómenos solares.

Ver também

• Radiotelescópio

Referências

1. Fonseca, R. et al. Site evaluation and RFI spectrum measurements in Portugal at the frequency range 0.408–10 GHz for a GEM polarized galactic radio emission experiment. New Astronomy, 11(8):551-556, 2006.
2. Abdalla, M.C.B.; Villela, T (2005). Novas Janelas para o Universo. [S.l.]: São Paulo: Editora UNESP. pp. 38–39. ISBN 85-7139-573-X  !CS1 manut: Nomes múltiplos: lista de autores (link)
3. Tello, C. et al. Spillover and diffraction sidelobe contamination in a double-shielded experiment for mapping Galactic synchrotron emission. Astronomy and Astrophysics Supplement Series, 145:495-508, 2000.
4. «Determinação da polarização da emissão galáctica em 5 GHz». www.dominiopublico.gov.br. Consultado em 18 de abril de 2017 

Ligações externas

• Página do Projeto GEM(em inglês)
• Radiotelescópio GEM no Brasil
• Radiotelescópio GEM em Portugal
• Instituto de Telecomunicações(em inglês)
• Vídeo sobre as emissões galácticas(em inglês)

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