Visita al interferómetro ALMA

Como decía por aquí la semana pasada y el mismo domingo cuando dejaba algunas notas sobre mi experiencia en la región de Atacama el fin de semana pasado, estoy de visita científica como Science Visitor en el Observatorio Europeo Austral (ESO). Como tal, me invitaron a conocer los dos grandes observatorios que ESO gestiona, Paranal (desde donde escribo estas líneas, y sede de los telescopios del VLT, VISTA, y futuros VST y E-ELT) y ALMA, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, un interferómetro en el rango milimétrico y sub-milimétrico, como su nombre indica. Debo agradecer tanto al Coordinador de la Oficina Científica de ESO en Chile, Michael West, como al Director de ALMA, ***, su amabilidad y disponibilidad para que esta visita científica pudiera llevarse a cabo.

Imagen de las cuatro antenas de ALMA que actualmente están en operación a 5000 metros de altura en la región de Atacama de los andes Chilenos, en la llanura de Chajnantor. Crédito de la imagen: Á.R.L-S..
Tras la obligada estancia de al menos una noche en San Pedro de Atacama (es fundamental para que el cuerpo se acostumbre a la altura, a la menor presión y a la menor cantidad de oxígeno en el aire), el lunes 5 pude subir a las instalaciones de ALMA. En realidad, ALMA no es sólo un observatorio de ESO, sino un majestuoso proyecto de colaboración internacional entre la república de Chile, Estados Unidos (mediante el NRAO), Japón (a través de NAOJ) y Europa (por medio de ESO). Además, como el observatorio está en construcción, normalmente no se realizan visitas a las instalaciones, y hay que pasar numerosos controles antes de llegar al campo base, o el Centro de Operaciones (OSF, por sus siglas en inglés), a 2900 metros de altura, y desde donde se tienen unas vistas preciosas del Salar de Atacama. Es justo aquí donde se realiza la gran mayoría del trabajo y donde viven los técnicos y astrónomos: se ensamblan las antenas, se prueban y modelan con holografía, se prueban los receptores, se integran en las antenas, se hacen multitudes de pruebas técnicas y científicas y se gestiona el observatorio. El lugar es ya un pequeño pueblo que va disponiendo de más y más cosas, por ejemplo, en los últimos meses se inauguró el nuevo centro de control, y paseando por sus pasillos aún se encontraban muchas habitaciones vacías y cajas con cosas por instalar. Para llegar al Centro de Operaciones hay que seguir un camino de unos 15 kilómetros, que, como todo, se ha construido expresamente para el proyecto. Curiosamente, las 66 antenas de ALMA no son iguales, sino que siguen tres diseños distintos, según el modelo norteamericano, japonés o europeo. Todas se integran en este campo base, cada tipo ensamblada por una empresa distinta (VERTEX para Estados Unidos, MELCO para Japón, y el Consorcio AEM para Europa). Tras las pruebas pertinentes y la instalación de los receptores, las antenas se suben a 5000 metros mediante unos camiones especiales que también se han diseñado y construido para el proyecto.

Otra imagen de las cuatro antenas de ALMA disponibles (dos de ellas están casi solapadas a la derecha de la imagen) y mostrando los lugares en donde se ensamblarán las demás antenas según se vayan terminando. Crédito de la imagen: Á.R.L-S..
Tras llegar al Centro de Operaciones, fui recibido por un colega astrónomo español, Diego García, con quien ya había coincidido en otros congresos, aunque nunca habíamos trabajado juntos pese a tener temas de investigación parecidos (él es radioastrónomo desde el comienzo de su doctorado). Fue mi anfitrión en el lugar, y también quiero agradecerle el tiempo invertido en mostrarme el lugar y explicarme muchas cosas del interferómetro y antenas. Después nos dirigimos a la enfermería para que me hicieran un chequeo médico y así recibir el permiso final para subir a 5000 metros, al llano de Chajnantor, donde está el Sitio de Operaciones de ALMA (AOS). Todo bien (soy un chico sano), pero aún faltaba el detalle de las bombonas de oxígeno y el medidor del ritmo cardíaco y del nivel de oxígeno en sangre, un aparatito que debíamos usar cada rato. Si estando arriba uno se encontraba mal, posiblemente por la falta de oxígeno, debe usar entonces las botellas. Si la molestia persiste, hay que bajar inmediatamente. Los conductores de los todoterreno que suben y bajan del Centro de Operaciones al Sitio de Operaciones deben llevar acoplada la bombona de oxígeno a partir de los 3500-4000 metros, dado la peligrosidad de quedarse sin oxígeno y la pérdida de la conciencia al volante. No sólo visitaba yo el Sitio de Operaciones, a la excursión se unieron dos trabajadores científicos de ALMA que no lo conocían, uno de ellos, otro español, mi colega Sergio Martín, que recientemente se ha unido a ALMA.
La subida fue impresionante, y el frío arriba, pese a ser casi mediodía, muy apreciable (-7ºC, pero con el viento la sensación térmica era de unos -15ºC, al sol). Nuestros medidores de salud nos indicaban que estábamos bien, así que comenzamos visitando el edificio Técnico del AOS, el segundo edificio más alto del mundo, a 5000 metros sobre el nivel del mal. Aquí arriba apenas vendrán los técnicos y los astrónomos, todo se controla desde el Centro de Operaciones, pero este edificio alberga uno de los instrumentos más importantes del interferómetro: el correlador, junto con el extremo de recepción (Back End) de cada antena. Un correlador correlaciona (hace interferencias constructivas) entre la señal que llega de cada par de antenas de un interferómetro. Conforme más líneas de base posea un interferómetro, más potente y más trabajo debe realizar el correlador. Las señales procesadas se transmiten después de aquí al Centro de Operaciones, donde se analizan y se almacenan. Curiosamente, coincidimos con una visita especial de gente muy importante de Japón, según me dijeron, peces gordos de Mitsubishi. Por si no lo he dicho, aparte del avance científico, el avance tecnológico que supone construir un cacharro como ALMA es inmenso. Alguna japonesita se veía un poco decaída y con la máscara de oxígeno todo el rato.
Paseo por el lugar, vimos moverse las antenas, frío, más frío, fotos y una sensación de estar casi en Marte. Aparte de ALMA, en este lugar está el experimento APEX, Atacama Pathfinder EXperiment, una antena similar a las de ALMA pero que realizas observaciones en solitario, y que también pudimos visitar. APEX está generando numeros resultados científicos importantes, incluyendo cartografiados en el rango submilimétrico de una banda del cielo, en busca de objetos a distancias cosmológicas. Diego tiene mucha experiencia en este radiotelescopio, puesto que ha observado aquí muchas veces.

Imagen de APEX, Atacama Pathfinder EXperiment, también localizada en la llanura de Chajnantor, a 5000 metros sobre el nivel del mar. Crédito de la imagen: Á.R.L-S..
Tras bajar de nuevo al Centro de Operaciones y un almuerzo merecido, Diego me paseó por el lugar, fue cuando visité las antenas en construcción y los nuevos edificios y me contó muchas cosas interesantes del sitio. Pero eso lo dejo para otra ocasión, ¡o me quedo sin comer ahora en Paranal!