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Arranjo Interferométrico Brasileiro (BDA)

Processo: 01/00056-9
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de outubro de 2001 - 30 de setembro de 2006
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Astronomia - Instrumentação Astronômica
Pesquisador responsável:Hanumant Shankar Sawant
Beneficiário:Hanumant Shankar Sawant
Instituição-sede: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE). Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Auxílios(s) vinculado(s):06/56274-8 - Janardhan Padmanabhan | Physical Research Laboratory - Índia, AV.EXT
05/60740-1 - Initial solar observations with the Brazilian Decimetric Array (BDA), AR.EXT
02/08212-2 - Koovapdy Ramachandra Subramanian | Indian Institute of Astrophysics - Índia, AV.EXT
Assunto(s):Interferometria  Astrofísica solar  Erupção solar  Clima espacial  Ejeção de massa coronal  Previsão climatológica 

Resumo

Sumário Executivo do Desenvolvimento do Arranjo Decimétrico Brasileiro o grupo de cientistas e engenheiros da linha de pesquisa de física do meio interplanetário do INPE já desenvolveu instrumentos de nível internacional com tecnologia genuinamente brasileira tais como: o Radiômetro Mílimétrico de Freqüência Variável (RMFV) em operação desde 1988 e o Brazilian Solar Spectroscope (BSS) em operação desde 1990. Estes dois instrumentos dedicados a observações solares forneceram dados que permitiram ao grupo um patamar de 7 artigos em revistas internacionais por ano em um total de 40 artigos nos últimos 10 anos. Nos últimos 7 anos o grupo vem trabalhando em um programa para previsão do clima espacial e para tornar o Brasil autosuficiente neste campo vem elaborando nos últimos 6 anos o projeto do "Brazilian Decimetric Array" (BDA) Descrição do BDA0 13DA é um rádio telescópio de custo otimizado que emprega modernas técnicas em rádio interferometria. Em seu formato final este instrumento terá 38 antenas de 5 metros de diâmetro dispostas em forma "T". 0 telescópio vai operar em Cachoeira Paulista (Latitude 45o.0'.20" Oeste e Longitude 22o.4l'.19" Sul) nas faixas protegidas de freqüência 1,2-1,7 GHz, 2,7 e 5,0 GHz e uma línha de base final de 2,5 km por 1,25 km. A sensibilidade estimada é de 3mJy a 21 cm para uma temperatura de sistema de 50K. Isto permitirá a obtenção de imagens rádio fontes com uma resolução espacial de -5 x 8 segundos de arco a 5.0GHz. O BDA é, em suma, um instrumento inédito em suas características, de nível internacional para investigações de fenômenos solares, galáticos e extragaláticos. Objetivos do BDA: o BDA deverá produzir imagens de fontes de rádio com altas resoluções espacial e temporal e muna grande faixa dinâmica. As imagens solares em rádio obtidas deverão ser utilizadas pela técnica de tomografia espectral que está sendo desenvolvida para aplicações em previsão do clima espacial, e também para melhorar a compreensão a respeito das questões fundamentais da fisica solar. Além disso, o BDA também servirá para efetuar investigações das emissões de rádio galáticas e extragaláticas do céu do hemisfério sul, o qual não é acessível para investimento do VLAFases do BDA. Este projeto está sendo desenvolvido em 3 fases com uma duração total de 4 anos. Na fase I do projeto (de maio de 2001 a setembro de 2002), será desenvolvido no INPE, um arranjo de 5 elementos, usando parablóides de 5 m de diâmetro, com total capacidade de rastreio e operando inicialmente em 1,2-1,7 GHz. 0 objetivo da fase I é otimizar o custo e o desempenho das partes eletrônicas e mecânicas do BDA. Vários testes da engenharia serão realizados para otimizar os sub-sistemas eletrônicos, para que na fase II a relação custo/desempenho seja melhorada. O BDA deve, em princípio, ser instalado no campus do INPE em Cachoeira Paulista devido às consideráveis facilidades disponíveis. Porém estudos de RFI detalhados conduzidos no local durante a fase I proverá a decisão concludente baseada nos resultados. Alternativamente há entendimentos com autoridades de outras instituições para abrigar o BDA. Na Fase H (de outubro de 2002 a abril de 2004), 32 antenas estarão funcionando e constituindo um arranjo central compacto em forma de "T". Vinte um e onze antenas será instalados na uma distância de 256 metros na direção leste-oeste e 144 metros na direção sul respectivamente. As freqüências de operação serão 1,2-1,7; 2,7 e 5,0 Hz. Na Fase III (de maio de 2004 a abril de 2005), principalmente neste fase resolução espacial será aumentada as linhas de base será aumentada para 2.5 km com mais 4 antenas e mais 2 antenas com 1.25 km nas direção es lest-weste e sul receptivamente. Ciência com BDA durante o período de máxima atividade solar (2001-2004), deverão ser efetuadas investigações simultâneas das imagens em rádio, na faixa de freqüências decimétricas, produzidas pelo BDA, com imagens de raios-X com altas resoluções espacial e temporal dos satélites HESSI / YOHKOH, ao longo de unia ampla faixa de energias. Essas investigações deverão permitir melhor compreensão a respeito dos problemas fundamentais da Física Solar. As observações do Brazilian Solar Spectroscope vão complementar as investigações atraves da informação espectral dos fenômenos solares. Pela primeira vez será possível a realização de investigações detalhadas dos "fiares" solares e de ficções de Massa, Coronal (CME), especificamente da localização das regiões onde ocorre a aceleração de partículas e da liberação de energia para os "fiares". A investigação de estruturas cromosféricas associadas com CME pode permitir a identificação do local de onde se origina o CME. Em caráter inédito, poderá ser efetuada a detecção do CME em sua fase inicial através de sua emissão térmica que somente pode ser observada por instrumentos do tipo do BDA. As investigações estatísticas de dados espectrais registrados de várias regiões ativas pelo 13DA durante alguns anos poderão servir como um indicador de previsão da ocorrência do fenômenos dos "fiares". Quando o BDA estiver em pleno funcionamento, coincidente com a fase de declínio do ciclo de atividade solar (2004-2006), serão obtidas regularmente imagens de rádio do disco solar e de regiões ativas isoladas, as quais estarão com pouca ou nenhuma interação em outras regiões a do disco, devido à sua ocorrência bem mais rara. As observações de CME e fenômenos associados durante esta fim permitirão um melhor entendimento sobre os mecanismos de ejeção / propagação dos CME. Além disso, a investigação das regiões de aceleração de "fiares" e CME em suas fases iniciais deverão contribuir para melhorar a modelagem de previsão do clima espacial o que é um dos objetivos do projeto. No modo "phased array", o BDA possibilitará investigações de regiões HI em direções específicas de nossa galáxia. O BDA pode ser usado para um levantamento do céu do hemisfério sul nas freqüências de 1,4, 2,7 e 5,0 GHz com o intuito de complementar os levantamentos de rádio efetuados pelo telescópio australiano Molonglo, especialmente para regiões do céu que não são acessíveis ao VLA. Também estão planejadas investigações de variabilidade de fontes extensas usando o BDA. gerenciamento, instituições e pessoal envolvidos neste projeto estão envolvidos as seguintes instituições: 1.0 Divisão de Astrofísica (DAS) / Laboratório de Computação Aplicada (LAC) - INPE2. 0 Universidade Federal de São Carlos (UFSCar)3.0 Pontificia Universidade Católica de Minas Gerais (PU-MG)4. O Centro de Rádio Astronomia - Mackenzie (CRAM) - INPE5. O Tata Institute of Fundamental Rresearch (TIFR) - índia 6.0 Indian Institute of Astrophysics (IIA) - Índia 7.0 Nobeyama Radioheliograph (NRO) - Japão o total de pessoas envolvidas é de 28, sendo 7 rádio astrônomos brasileiros e 3 estrangeiros, 7 pesquisadores na área de engenharia de computação, 6 engenheiros brasileiros e 3 estrangeiros, além de 2 técnicos altamente especializados. É importante ressaltar que o grupo está desenvolvendo e absorvendo tecnologia e trabalhando de maneira que a indústria local brasileira possa ter a participação maximizada na construção do BDA. Recursos solicitados: os recursos necessários para a fase I atingem o montante de R$ 170 000,00. Estão sendo solicitadas também 3 Bolsas de Iniciação Científica. O INPE participa com uma contrapartida de R$ 120 000,00 e a FINEP está colaborando com uma quantia de R$ 220 000,00. O Indian Institute of Astrophysics (IIAP) está desenvolvendo a parte digital do sistema com um custo de R$ 100.000,00, usando os circuitos integrados correlacionadores doados pelo Nobeyama Radioheliografo. Enfatizamos que a solicitação à FAPESP corresponde às antenas e aos sistemas de recepção do rádio telescópio. A contrapartida do INPE diz respeito à eletrôníca associada e às interfaces, IIAP cobre o custo da parte digital do sistema e a FINEP cobre o sistema de aquisição de dados assim como as ferramentas para o tratamento e a análise dos mesmos. Os recursos necessários para adicionar as 33 antes restantes nas fases II e III, não devem ultrapassar a casa dos R$ 800 000,00. No entanto o valor preciso para o BDA - fases II e III serão conhecidos após o desenvolvimento da fase I do BDA. Por este motivo, os respectivos recursos só serão solicitados após a conclusão daquelas fases. Também deve ser ressaltado que a Agência Espacial Brasileira (AEB) informou que está solicitando recursos em seu orçamento para financiar o projeto BDA - fases II e III. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
SAWANT‚ HS; RAMESH‚ R.; CECATTO‚ JR; FARIA‚ C.; FERNANDES‚ F.C.R.; ROSA‚ RR; ANDRADE‚ MC; STEPHANY‚ S.; CIVIDANES‚ L.B.T.; MIRANDA‚ C.A.I.; OTHERS. Brazilian Decimetric Array (Phase-I). SOLAR PHYSICS, v. 242, n. 1, p. 213-220, 2007.

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