PROJETO BDA. Coordenador: Hanumant S. Sawant

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1 PROJETO BDA Coordenador: Hanumant S. Sawant

2 DESCRIÇÃO DO BDA O BDA, em desenvolvimento, é um rádio telescópio de custo otimizado que emprega modernas técnicas em rádio interferometria com: Alta resolução espacial < 10 segundos de arco em 5.6 GHz Alta resolução temporal: 100 ms. Capacidade de observar fenômenos solares e não-solares nas faixas protegidas de freqüência: 1,2-1,7 GHz, 2,8 e 5,6 GHz. Sensibilidade estimada: da ordem de 3 mjy em 21 cm para uma temperatura de sistema de 50 K, utilizando amplificadores de baixo ruído.

3 Prof. G. Swarup - Diretor GMRT - India, Dr. H.S. Sawant - INPE e Dr. Hari Om Vats - PRL India, definindo junto com o engenheiro civil a área em Cachoeira Paulista o sítio para o arranjo em T do BDA, em 13 de Setembro de 1997.

4 OBJETIVOS DO BDA Produzir imagens de rádio-fontes com alta resolução espacial e temporal, numa grande faixa dinâmica. Produzir imagens em rádio da baixa coroa onde ocorre a liberação de energia durante os flares solares, análise permitirá um melhor entendimento dos problemas fundamentais da física solar. Utilizar técnicas de tomografia espectral que estão sendo desenvolvidas para aplicações em previsão do Clima Espacial. Além disso, o BDA também servirá para efetuar investigações das emissões de rádio galácticas e extragalácticas do céu do hemisfério sul, o qual não é acessível para investigações do VLA.

5 FÍSICA SOLAR Hanumant Shankar Sawant Joaquim E. R. Costa José Roberto Cecatto Reinaldo Roberto Rosa Adriana Válio Silva Francisco C.R. Fernandes

6 CAPACIDADE DA IMAGEM SOLAR Nobeyama 17 GHz BDA Dirty Image BDA Clean Image ILWS - International Living With Star

7 GALÁCTICA E EXTRAGALÁCTICAS José Williams Vilas Boas Luis Claudio L. Botti Carlos Alexandre Wuensch Thyrso Vilela Neto Camilo Tello Zulema Abraham

8 DISTRIBUIÇÃO DOS RADIOTELESCÓPIOS NO MUNDO.

9 EQUIPE ATUAL DO BDA PROF. SAWANT, H.S. DAS/INPE DR. SANDEEP SIROTHIA, GMRT-NCRA-TIFR-INDIA DR.FRANCISCO CARLOS ROCHA FERNANDES, UNIVAP DR. CESAR STRAUSS, DAS/INPE KHRISTIANO SOUZA, TÉCNICO SENIOR, DAS/INPE ENG. NARLI BAESSO LISBOA, DAS/INPE TIAGO NUNES VIEIRA, TÉCNICO LUIZ ANTONIO REITANO, TÉCNICO, DAS/INPE ALAN BRAGA CASSIANO, TÉCNICO, DAS/INPE EDSON RODRIGUES DA SILVA, TÉCNICO, DAS/INPE

10 PROTÓTIPO DE 5 ANTENAS DO BDA NO INPE-SJC. AO FUNDO, A SALA DE CONTROLE (CONTAINER).

11 AS 5 ANTENAS APÓS SUA MONTAGEM NO SÍTIO DO BDA NO INPE-CP

12 VISTA DE TODAS AS 26 ANTENAS DO BDA LESTE-OESTE E SUL

13 LINHA DE BASE LESTE/OESTE COMPLETA COM 17 ANTENAS DO BDA

14 LINHA DE BASE SUL COMPLETA COM 9 ANTENAS DO BDA

15 AGRADECIMENTO

16 Institutos: 1 - Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais INPE: 2 - Divisão de Astrofísica (DAS) 3 - Laboratório de Computação Aplicada (LAC) 4 - Divisão Eletrônica Aeroespacial (DEA) 5 - Laboratório de Integração e Teste (LIT) 6 - Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) 7 - Universidade Católica de Minas Gerais (PUC-MG) 8 - Centro de Radio Astronomia Mackenzie (CRAAM) INPE INSTITUIÇÕES PARTICIPANTES Instituiçôes Internacionais 1 - Tata Institute of Fundamental Research (TIFR) GMRT NCRA - India 2 - Indian Institute of Astrophysics (IIA) Bangalore, India 3 - University of California - Berkeley (UCB), Dept. of Radioastrophysics, USA 4 - New Jersey Institute of Technology (NJIT), USA 5 - GSFC NASA Washington - USA Indústrias/Empresas: 1 - Intelligent Motion Technology, IMT- LTd. Pune India 2 - Centro de Pesquisa Renato Archer - CENPRA - Campinas 3 - Neuron Ltd. - São José dos Campos - Brasil 4 - UC-GRAÇA São José dos Campos - Brasil. 5 - F4R FIBRA PARA RADIO Campinas 6 - Duas micro-empresas Elétrica-Eletronica

17 Indian Scien*sts visited during the development of BDA and more will be con*nue to visit to finalize the BDA project in The table shows the Indian ins*tutes and funding ins*tutes 1.Prof. Govind Swarup TIFR - FAPESP 2.Prof. Anantha Krishnan TIFR - FAPESP 3.Prof. A.Prameshrao TIFR - FAPESP 4 Prof. Jayram Chengalur TIFR - FAPESP 5.Prof. P.K.Manoharan TIFR - TIFR 6.Eng. Shankararaman TIFR - FAPESP 7.Dr.Sandeep Kumar Siro*a - TIFR - FAPESP 8.Prof. Siraj Hasan IIA - IIA 9.Prof. K.R.Subramanian IIA CNPq, FAPESP 10.Prof. Vinod Krishan IIA - FAPESP 11.Eng. M.S.Sundararajan IIA - FAPESP 12.Prof. R.Ramesh IIA - FAPESP 13.Dr. Ebenezer Chellasamy FAPESP, CNPq 14.Prof.Som Krishan IISC - IISC 15.Prof. Hariom Vats PRL - CNPq 16.Prof. Janardhan PRL - FAPESP 17.Dr. Umesh Joshi PRL - PRL 18.Dr. Nanditha Srivatsav - CNPq 19.Eng. Abhay Joshi IM - FAPESP 20.Eng. Shrijkanth Bhanu IM IM 21.A.V. Sonder IM - IM

18 Scien*sts from other coun*res visited during the development of BDA and Space Science projects and more will be con*nue to visit to finalize the BDA project in The table shows the ins*tutes, country of origin and funding ins*tutes 1. Prof. S. R. Kane SSL - Berkley - FAPESP 2. Prof. M.R.Kundu Uni Maryland FAPESP 3. Prof. Brian Denis GFSC - NASA NASA 4. Prof. Dele Garry NJIT FAPESP 5. Dr. Gordon Hurford SSL Berkley FAPESP 6. Dr. N. Gopalswamy GFSC NASA FAPESP 7. Dr. Hana Meszarosova AUS - Rep. Checa - FAPESP 8. Prof. M. Karlicky AUS - Rep. Checa FAPESP 9. Dr. Robert Sych SSRT FAPESP 10. Prof. T. Kosugi Nobeyama RH - Japan Japan 11. Dr. Wei Wang RHG- China FAPESP

19

20 252 m 9m 9m 18m 36m CONFIGURAÇÃO DO BDA 162m 9m 18m 18m 18m 36m W S N E FASE II E FASE III 252 m 252 m 252 m 2268 m 36m 252 m 252 m 252 m 1170 m 252 m 252 m 252 m

21 RESOLUÇÃO ANGULAR DE RADIOHELIÓGRAFOS SOLARES EXISTENTES ILWS - International Living With Star

22 OBJETIVOS CIENTÍFICOS q Gerar imagens em alta resolução temporal e espacial de rádio fontes em intervalos dinâmicos. q Fornecer imagens solares em radio da mais baixa coroa onde acontece a liberação de energia dos flares ; q Análise de flares e CME s vão produzir um melhor entendimento dos problemas fundamentais na física solar; q A técnica de tomografia espectral está sendo desenvolvida para aplicação na previsão do Clima Espacial. q BDA será muito útil para investigações galácticas e extragalácticas no sul do céu não acessível ao VLA.

23 Normalmente, em observações com coronógrafos óticos o disco solar é ocultado e consequentemente somente são observadas propagação dos CME s perpendiculares à linha de visada. Já nas observações em radio, o disco solar não fica oculto e portanto os CME s também podem ser observados no disco pelos radio heliógrafos, tais como o BDA. Para o Clima Espacial os CME s direcionados a Terra são os mais importantes. Tais CME s podem ser detectados no seu estágio inicial, antes que eles apareçam no campo de visada do coronógrafo, ajudando a identificar as fontes solares dos tais CME s. Os CME s geram impactos, aceleração de partículas, e produzem tempestades geomagnéticas.

24 PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DA CONFIGURAÇÃO FASE II DO BDA Número de antenas 26 Número de linhas de base 325 Configuração Forma de T Faixa de freqüências 1,2-1,7, 2,8 e 5,6 GHz Resolução temporal ~100 ms Diâmetro da antena vazada montagem alt-az 4 m Resolução angular ~2,8, ~1,4 e ~0,8 Máxima linha de base 252 m Mínima linha de base 9 m Campo de visada de arco Sensibilidade (em 5,6 GHz com Δt = 1 s) ~285 Jy/feixe (Sol) e ~1,8 Jy/feixe (outras) Cobertura de rastreio em azimute e em elevação Precisão de apontamento e rastreio < 3 min. de arco

25 FORMATO FINAL DO BDA 38 antenas de 4 metros de diâmetro dispostas em forma de T ; Linhas de base máximas de: 2268 m na direção Leste-Oeste e 1170 m na direção Sul. Braço central do T será na direção Sul. A porção central será constituída de 26 antenas distribuídas num T compacto, com linhas de base máxima de 252 metros na direção Leste- Oeste e 162 metros na direção Sul. As demais 12 antenas serão distribuídas, igualmente espaçadas de 252 metros, sendo 4 antenas em cada um dos braços do T. O telescópio vai operar em Cachoeira Paulista (Latitude Oeste e Longitude Sul).

26

27 CONFIGURAÇÃO DAS 26 ANTENAS PARA A FASE II DO BDA. AS ANTENAS EM AMARELO SÃO AS JÁ EXISTENTES (FASE I), A VERDE ESTÁ EM INSTALAÇÃO E AS 20 PRETAS SERÃO ADICIONADAS NA FASEII. 27

28 Métodos: O desenvolvimento da fase II do BDA envolve a participação de várias empresas locais nacionais e institutos internacionais. Fabrication ands test of the wide-band feeder (1-6 GHz) - INPE Feeder U. C. Berkeley Amplifier Neuron (Brazilian company) 1 6 GHz FAPESP Mechanical structure and electronic control of the tracking system Mechanical structure Brazilian company Electrics/ Electronics GMRT IntelteK INDIA Transport and mounting the towers on bases INPE Receiver (1-6 GHz) Brazilian company - Neuron Adjustable attenuators, Boxes, Printed Circuits INPE Digital system of the A/D Converter Digital Correlator Presently, solar images from other Observatories are used Parallel machine Data acquisition system UFSCAR / INPE FINEP Development and installation by IIA Donation for the BDA Japan / India Visualization and analysis of solar images in real-time LAC / INPE NUSASC* FAPESP Fabrication of the RF 70 MHz and 10 MHz cables, with identical dimensions and linking the cables from the control room to the antennas INPE FAPESP FINEP/ CNPq DONATION Astrophysics research and Space weather forecast Whole scientific community and scientists from the participating institutes * (Proc. 97/ )

29

30

31 Clima Espacial - Projeto MCT Previsão de Vento solar, injeção de CME s e consequências do Clima Espacial na Terra. Utilização de instrumentação de Física Solar e outros para previsão do Clima Espacial. Oportunidades de emprego como CLT.

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