60º aniversario del radiotelescopio de Parks Parte 1: Historia del origen | Revisión de las playas del norte

El radiotelescopio Parkes de 64 metros de CSIRO, también conocido como “El plato”, se puso en servicio en 1961, por lo que tenemos la suerte de poder celebrar su 60 aniversario el 30 de octubre.

En ese momento, era el radiotelescopio más avanzado del mundo, incorporando muchas características de diseño innovadoras que desde entonces se han convertido en estándar en todas las antenas parabólicas grandes.

A través de sus primeros descubrimientos, rápidamente se convirtió en el principal instrumento de su tipo en el mundo.

Hoy, 60 años después de su puesta en servicio, sigue siendo posiblemente el mejor radiotelescopio de un solo plato del mundo.

Continúa haciendo ciencia de clase mundial y haciendo descubrimientos que dan forma a nuestra comprensión del universo.

En el período previo al aniversario de este domingo, el científico de operaciones de CSIRO, John Sarkissian OAM, nos cuenta cómo nació The Dish y todo lo que el telescopio ha logrado en los últimos 60 años.

En la primera parte, analizamos la idea anterior de un radiotelescopio gigante y el nacimiento de la radiofísica en Australia.

A principios de 1939, Richard Casey, entonces ministro de Abastecimiento y Desarrollo del Gobierno de la Commonwealth de Australia, se enteró de un desarrollo científico ultrasecreto de Gran Bretaña conocido como Radio Direction Search, o radar, como se le conoció.

Con poca información para continuar, pero sintiendo inteligentemente que esto podría ser un avance importante, se embarcó de inmediato en el proceso de establecer un laboratorio secreto para investigar este avance.

Ministro de Abastecimiento y Desarrollo, Richard Casey.  Foto: Archivo CSIRO.

Ministro de Abastecimiento y Desarrollo, Richard Casey. Foto: Archivo CSIRO.

Se le dio el título inofensivo de Laboratorio de Radiofísica para ocultar su objetivo militar de alto secreto.

Por razones de seguridad, el Laboratorio de Radiofísica se construyó como una extensión del Laboratorio Nacional de Estándares, parte del Consejo Australiano de Investigación Científica e Industrial (CSIR), precursor de CSIRO.

De 1939 a 1942, con el estallido de la guerra en Europa, Casey renunció al Parlamento y viajó a Washington, D.C. para abrir la primera misión diplomática australiana en un país extranjero.

Desarrolló una estrecha relación con el presidente, Sr. Roosevelt, y con líderes clave de su administración y el Congreso.

En 1942, Casey aceptó una invitación del primer ministro británico, Winston Churchill, para convertirse en representante de Australia en el Departamento de Guerra.

El propósito del Laboratorio de Radiofísica era desarrollar un radar para su uso en el Teatro Pacífico.

En los acantilados de Sydney en Pacific Heights de Dover, la Real Fuerza Aérea Australiana estableció una estación de radar de defensa costera como parte de las defensas en tiempo de guerra de Sydney, y el Laboratorio de Radiofísica usó el sitio como una estación de campo para su trabajo experimental de radar.

Matriz de radar en Dover Heights.  Foto: CSIRO.

Matriz de radar en Dover Heights. Foto: CSIRO.

Durante la guerra, los operadores de radar informaron fuertes emisiones de radio del sol, sin embargo, las necesidades urgentes durante la guerra tuvieron prioridad y las investigaciones sobre el origen de estas emisiones solares tuvieron que esperar hasta después de la guerra.

Al final de la guerra, se disolvieron otros laboratorios similares en todo el mundo, pero en Australia se tomó la decisión de mantener el laboratorio intacto y redirigir su investigación a aplicaciones pacíficas.

Esto incluyó el uso de radar para mejorar la navegación aérea (importante para un país grande como Australia).

Otro proyecto iniciado en este momento fue el estudio del origen de las emisiones de radio del Sol, que había intrigado a los operadores de radar durante la guerra.

En 1946, Edward “Tavi” Bowen fue nombrado jefe del Laboratorio de Radiofísica.

Taffy fue uno de los ingenieros ilustres, llamados Boffins, que desarrolló el radar como parte del desarrollo británico encubierto de antes de la guerra.

'Taffy' Bowen frente a The Dish en 1961. Foto: CSIRO Archives.

‘Taffy’ Bowen frente a The Dish en 1961. Foto: CSIRO Archives.

A Bowen se le dio la tarea de desarrollar una unidad de radar lo suficientemente pequeña como para caber en un avión, y en 1937, su grupo había construido un sistema completo de radar aerotransportado.

Esta invención eventualmente contribuyó a la victoria británica en la Batalla de Gran Bretaña.

Bowen fue un líder dinámico que aportó una energía significativa a su nuevo cargo, así como una red de contactos influyentes que estableció durante su experiencia en tiempos de guerra en los Estados Unidos.

JL (Joe) Pawsey dirigió el grupo de radioastronomía dentro de Radiofísica.

Fue pionero en el uso de una técnica conocida como “interferómetro marino” para investigar las emisiones de radio solar.

Encaramado en lo alto de un escarpado acantilado en Dover Heights, al sur de la entrada al puerto de Sydney, Pawsey y sus colegas usaron antenas Yagi excedentes (similares a las antenas de televisión que se ven típicamente en los tejados) para hacer sus innovadoras observaciones del sol.

La antena Yagi de 8 elementos se construyó en Dover Heights en 1951. Foto: Archivos CSIRO.

La antena Yagi de 8 elementos se construyó en Dover Heights en 1951. Foto: Archivos CSIRO.

A medida que el sol se eleva sobre el Océano Pacífico, las emisiones de radio del sol han alcanzado la parte superior de la plataforma atmosférica a lo largo de dos caminos: uno directo y otro reflejado en la superficie del mar.

A partir del patrón de interferencia así creado, fue posible determinar la fuente de la emisión con una precisión de solo unos minutos de arco en el cielo, y esto fue lo suficientemente preciso como para identificar las manchas solares como la fuente de gran parte de la emisión solar.

El grupo de Pawsey incluyó a muchos ingenieros brillantes, que se convirtieron en líderes mundiales en el campo emergente de la radioastronomía.

Entre los ingenieros ilustres se encuentran: Bernie Mills, Chris Christiansen, Paul Wilde, Robbie Payne Scott (el primer radioastrónomo) y John Bolton.

John Bolton era un oficial de radar de 24 años que trabajaba en el portaaviones HMS de la Royal Navy. Rinoceronte, en el Océano Pacífico.

El ingeniero John Bolton fue crucial para el desarrollo de la radioastronomía en Australia.  Foto: Archivo CSIRO.

El ingeniero John Bolton fue crucial para el desarrollo de la radioastronomía en Australia. Foto: Archivo CSIRO.

Fue desmovilizado en Sydney al final de la guerra, y al día siguiente, John Bolton se reunió con Tavi Bowen para una entrevista en el Laboratorio de Radiofísica.

A Bowen le agradó de inmediato y le ofreció a Bolton un puesto como asistente técnico de investigación, y estaba dispuesto a trabajar con Pawsey en estudios solares.

Durante los dos años siguientes, Bolton, en colaboración con sus colegas Gordon Stanley y Bruce Slee, realizó observaciones de interferómetro marino que llevaron a la identificación de cuatro nuevas fuentes de radio: Cygnus A, Taurus A, Centaurus A y Virgo A.

Inicialmente, las posiciones de la radio eran bastante malas, pero al usar antenas de elementos múltiples de Yagi más grandes, pudieron aumentar la sensibilidad y precisión de sus dispositivos.

Imagen óptica de la Nebulosa del Cangrejo.  Estos son los restos de una estrella que explotó en 1054. Las observaciones de Dover Heights mostraron que esta nebulosa también es una poderosa fuente de radio.  Foto: NASA.

Imagen óptica de la Nebulosa del Cangrejo. Estos son los restos de una estrella que explotó en 1054. Las observaciones de Dover Heights mostraron que esta nebulosa también es una poderosa fuente de radio. Foto: NASA.

A principios de la década de 1950, se habían descubierto más de 100 fuentes de emisiones de radio en las tierras altas de Dover, y estas fuentes iban desde remanentes de supernovas hasta otras fuentes en nuestra Vía Láctea, así como de galaxias muy distantes.

Estas observaciones establecieron al Laboratorio de Radiofísica como el principal centro mundial de radioastronomía y abrieron el estudio del universo en longitudes de onda de radio, desde el sistema solar hasta el cosmos.

En 1951, Bolton, Stanley Wesley, comenzó un proyecto a la hora del almuerzo para construir una antena en forma de plato de 21,9 m (72 pies) de diámetro con el fin de inspeccionar la región cerca del centro galáctico, conocida como Arco A, que se encuentra en la latitud de Sydney, pasando casi directamente encima de él.

Las observaciones con esto, y una versión posterior ampliada de 24,4 metros (80 pies), llevaron a observaciones detalladas del centro de la Vía Láctea, que hoy se sabe que contiene un agujero negro supermasivo.

Para 1954, la tecnología en Dover Heights se había vuelto obsoleta y el trabajo que se podía hacer con equipos simples se había agotado.

Para entonces, los equipos de radiofísica habían sido reconocidos universalmente como líderes mundiales en radioastronomía.

Esto llevó a Tavi Bowen a dar el siguiente paso en el desarrollo de la radioastronomía en Australia.

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *