investigación básica, código: asggs3112conga.oan.es/~fcolomer/sgagg.docx · web viewel trabajo...

ASTRONOMÍA...............................................................................................................................2

1. Investigación básica, código: AsGGS3112.........................................................................3

2. ALMA................................................................................................................................8

3. FIRST/Herschel, código AsGGP3114..............................................................................13

INSTRUMENTACIÓN...................................................................................................................18

1. ARIES..............................................................................................................................19

3. RAEGE (Red Atlántica de Estaciones Geodinámicas y Espaciales) AsGGP3229...............30

4. DESARROLLOS TECNOLOGICOS AsGGS15.....................................................................38

5. VLBIQ AsGGP3115.......................................................................................................41

6. EUROHEMT AsGGP3161...............................................................................................45

7. RADIONET FP7 AsGGP3162..........................................................................................51

8. LABMANT (Laboratorio de medida de antenas) AsGGP3262.........................................61

9. VISITYEBES AsGGP3265...............................................................................................67

GEOFÍSICA..................................................................................................................................71

1. VIGILANCIA Y ALERTA VOLCÁNICA.................................................................................72

2. PROYECTO CARTOMAG..................................................................................................75

3. REGA: Red Española de Gravimetría Absoluta................................................................82

4. RED SÍSMICA NACIONAL (RSN) 10-11.............................................................................85

5. VIGILANCIA E INFORMACIÓN SÍSMICA...........................................................................87

6. Peligrosidad Sísmica de España (PESIS)..........................................................................89

7. INFORMACION GEOFISICA (AsGGS3223)........................................................................91

8. Servicio ORGANOS COLEGIADOS (AsGGS1102)..............................................................93

9. Servicio GEOARCHIVO (AsGGS2122)...............................................................................95

GEODESIA...................................................................................................................................97

ASTRONOMÍA

1. Investigación básica, código: AsGGS3112.

Año de inicio:

En activo (como Servicio del Plan Estratégico del Instituto Geográfico Nacional) desde 2007.

Definición (breve).

Realización de estudios y proyectos de investigación destinados a incrementar nuestro conocimiento acerca de la Tierra y de los distintos objetos astronómicos.

Objetivos.

Se trata de realizar investigación en los campos de la Astronomía, Geofísica y Geodesia en que el Instituto Geográfico Nacional (IGN) tiene particular interés, incrementando nuestro conocimiento en estas áreas. Se desarrollan así mismo métodos de trabajo necesarios para incrementar la eficacia de estas investigaciones, incluyendo desarrollos tecnológicos principalmente destinados a la puesta en marcha de la instrumentación del IGN.

Resultados esperados.

Se producen resultados científicos en ciertas áreas de la Astronomía, particularmente en el estudio del medio difuso interestelar y circunestelar, tanto en nuestra Galaxia como en galaxias externas. En estas áreas tienen particular relevancia las técnicas radioastronómicas y de VLBI, en las que el Observatorio Astronómico Nacional (OAN) está particularmente implicado desde hace muchos años. También se trabaja en campos asociados, aunque no requieran directamente observaciones radioastronómicas, siempre de cara a una mayor y mejor aportación al conocimiento.

Se trabaja en diversos campos de la Geofísica, incluyendo la Vulcanología, en particular de cara a incrementar y mejorar los servicios que da el IGN en cuanto a seguimiento de actividad sísmica y vulcanológica. Se realizan también investigaciones y desarrollos técnicos en campos de la Geodesia, particularmente en las importantes aportaciones de los métodos de VLBI en este campo.

También se trabaja en la puesta en marcha y optimización del telescopio ARIES, de cara a su utilización en astronomía y VLBI geodésico. Se realizan en concreto informes técnicos, catálogos de fuentes, trabajos de control del telescopio y calibración, etc.

Como parte de esta labor, se dirigen trabajos de iniciación a la investigación, con los que jóvenes investigadores se forman en estos campos. Por último, trabajamos en labores de apoyo a la investigación, para mejor alcanzar todos estos objetivos, como la realización de software especializado en estos campos y el mantenimiento y mejora de una extensa biblioteca científica y técnica.

Responsable

Valentín Bujarrabal Fernández

Otras personas implicadas.

R. Bachiller, E. Carreño, C. López, R. Quirós, A. Barbadillo, J. Alcolea, F. Colomer, J. F. Desmurs, A. Fuente, S. García-Burillo, P. Planesas, M. J. Rioja, R. Soria, M. Tafalla, A. Usero, P. de Vicente, M. A. Cano, J. M. Martínez-Solares, M. J. Blanco, E. Rodríguez, J. Rueda, y el resto del personal científico y de apoyo adscrito a los respectivos servicios.

Trabajo desarrollado hasta ahora. Teniendo en cuenta también los proyectos/servicios predecesores.

Hay que recordar que se trata de un Servicio del Plan Estratégico, y no de un Proyecto, y que este tipo de trabajos se realizan en el seno del IGN desde mucho antes de que se definiera su Plan Estratégico. Los trabajos realizados son por lo tanto difícilmente enumerables en su totalidad, por ello presentaremos principalmente resultados obtenidos anualmente y sólo concretaremos los hitos más destacables.

En investigación en Astronomía, estamos produciendo anualmente unos 20 ó 25 artículos evaluados en revistas internacionales (los de mayor categoría científica) y otros tantos artículos no evaluados. También estamos presentando unas 25 contribuciones a congresos, de las cuales al menos 5 son contribuciones invitadas por los organizadores.

En este campo es de destacar nuestra participación en proyectos internacionales. Desde los años ochenta, hemos tenido una particular implicación en el Instituto de Radioastronomía Milimétrica (IRAM), en el que participan instituciones francesas, alemanas y españolas (IGN) y que posee los mejores instrumentos del mundo para observar en ondas milimétricas. Últimamente, estamos particularmente implicados en el funcionamiento y explotación del telescopio espacial Herschel y del gran interferómetro de Atacama, ALMA. Hemos participado en numerosos proyectos de Herschel, tanto de tiempo abierto como de tiempo garantizado e incluyendo proyectos clave ("Key Projects"), uno de los cuales está liderado por uno de nuestros astrónomos. Hemos obtenido también tiempo de telescopio para observar varios proyectos en la primera tanda de observaciones con ALMA, tres de los cuales están liderados por astrónomos del OAN.

En Geofísica y Vulcanología estamos publicando unos 20 artículos, de los cuales aproximadamente la mitad son publicaciones internas e informes técnicos, y se presentan de 5 a 10 contribuciones anuales a congresos. En Geodesia, incluyendo aplicaciones del VLBI, se vienen publicando varios artículos al año, con unas 5 ó 10 contribuciones y numerosas asistencias a congresos. El principal hito en estos campos es sin duda la incorporación muy activa del telescopio ARIES del Centro de Desarrollos Tecnológicos de Yebes a la red de VLBI geodésico internacional, IVS, desde 2008.

La formación de jóvenes investigadores se ha venido realizando gracias a financiación de los planes de Formación de Personal Investigador (FPI) y de los programas de becas del IGN. Se están produciendo al menos cinco trabajos de postgrado al año, incluyendo al menos una tesis doctoral.

Nuestra contribución a la puesta en marcha y optimización del telescopio ARIES se compone de numerosos trabajos de calibración y control del telescopio, así como de ayuda en realización de observaciones. Se han publicado de 5 a 10 informes técnicos por año. El hito principal en este campo ha sido la incorporación del instrumento a la red europea de VLBI astronómico, EVN, en la que colabora continuadamente desde hace tres años.

Para apoyar estos esfuerzos se mantiene la amplísima biblioteca del OAN y del Centro de Desarrollos Tecnológicos de Yebes. Estas bibliotecas contienen publicaciones de Astronomía, Geofísica y ciencias y técnica afines, tanto en forma de publicaciones periódicas especializadas como de libros. Se realizan unas 30 suscripciones de revistas y se compran unos 10 ó 20 libros nuevos al año, siendo la compra de libros algo menor en 2010 y 2011 debido a las restricciones presupuestarias que a todos nos afectan.

Los recursos económicos necesitados por este Servicio han venido siendo de unos 60.000 ó 70.000 euros anuales, que incluyen principalmente el coste de las suscripciones de revistas.

Trabajo pendiente.

Se continuarán los trabajos citados en el anterior capítulo, aunque se espera que algunos puntos se vean ligeramente limitados por restricciones presupuestarias, notablemente los gastos en compra de libros y contribuciones a congresos, que pueden necesitar viajes de alto coste. Esperamos poder compensar estas limitaciones con un mayor esfuerzo en la realización de otros objetivos, particularmente en la publicación de artículos científicos del más alto nivel.

Para 2012, esperamos necesitar un presupuesto de unos 70.000 euros. Pero estamos diseñando una optimización de los gastos de biblioteca, particularmente centralizando la suscripción de revistas en la biblioteca central del IGN, que esperamos nos permita ahorrar más de 10.000 euros para años venideros.

En los próximos años nos centraremos en ramas de la investigación que se abren gracias a la disponibilidad de nueva instrumentación y la aparición de nuevas necesidades. Es evidente el creciente interés social por los desarrollos en sismología y vulcanología, así como la importancia creciente de las medidas geodésicas de alta precisión. El telescopio ARIES está mejorando sus capacidades, tanto por los más amplios rangos de frecuencias alcanzados en observaciones de VLBI como por la posibilidad de realizar observaciones competitivas como antena única. Las mejoras en este instrumento también permitirán ampliar nuestra participación en las redes de VLBI geodésico. Aunque el telescopio Herschel tiene poco más de un año adicional de vida, ALMA, que se espera sea el telescopio más importante del mundo durante decenios, empieza ahora a trabajar a pleno rendimiento y, como ya se ha demostrado en las primeras observaciones, nuestros astrónomos se encuentran muy bien posicionados para explotar esta impresionante infraestructura. Por último, el interferómetro de IRAM se encuentra en la actualidad en una ambiciosa fase de ampliación, hasta llegar en unos años a constituir el instrumento NOEMA, que se puede considerar casi como una contrapartida de ALMA en el hemisferio norte.

Enlaces

Aunque la mayor parte de nuestros trabajos científicos no se presentan en el portal IGN-CNIG, existe una reconocida base de datos internacionales (SAO/NASA ADS, ver: http://esoads.eso.org/ y http://esoads.eso.org/abstract_service.html) en la que se pueden encontrar nuestros artículos más destacados. Estos resultados también son publicados por las principales revistas científicas de carácter nacional e internacional.

Conclusiones

Nuestros investigadores están produciendo resultados científicos de gran calidad en diversas ramas de la Astronomía, Geofísica y Geodesia. Estos trabajos están siendo reconocidos ampliamente por las comunidades internacionales respectivas, como demuestra la aceptación de los mismos a nivel de publicaciones, contribuciones a congresos y proyectos de investigación. A parte del evidente interés de la sociedad por los desarrollos científicos en general, destacamos el reconocimiento creciente de los desarrollos en campos de la Sismología y Vulcanología.

Destacamos así mismo los trabajos de calibración y optimización del telescopio ARIES del Centro de Desarrollos Tecnológicos de Yebes, que se realizan prácticamente en su totalidad por nuestro personal y que tienen como resultado la correcta adaptación del instrumento a la obtención de observaciones de VLBI geodésico y astronómico y de antena única. Hacemos notar que los resultados de VLBI, tanto en Geodesia como en Astronomía, son a menudo requeridos por una amplia comunidad internacional que a su vez los explota con fines científicos.

http://esoads.eso.org/abstract_service.html

http://esoads.eso.org/

Hemos procurado que a estos trabajos se asocie la formación de jóvenes científicos. A lo largo de los años, se han realizado en el seno de nuestro grupo unas 30 tesis doctorales (y numerosos trabajos de licenciatura); muchos de estos doctorandos se encuentran en la actualidad trabajando como investigadores sénior en nuestra institución o en otras igualmente prestigiosas.

Como apoyo a los anteriores trabajos, nos ocupamos también de desarrollos de software científico de muy diversos tipos y de la conservación y puesta al día de la amplísima biblioteca del OAN, manteniendo y en lo posible ampliando las suscripciones actualmente existentes y adquiriendo libros especializados.

2. ALMA

Título y año de inicio.- ALMA, 2007 (código AsGG3113)

Definición:

ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) es el mayor proyecto en construcción, a nivel mundial, en Astronomía. Fruto de la colaboración entre Europa, Norteamérica, Japón y Chile, ALMA es un interferómetro revolucionario que comprende 66 radiotelescopios de altísima precisión que están siendo ubicados en el espectacular llano de Chajnantor, a 5.000 m de altitud, en el desierto de Atacama (Chile). El presupuesto total del proyecto asciende a 1.200 millones de euros.

El proyecto estratégico de IGN comprende los siguientes objetivos:

- Desarrollo de amplificadores HEMT para las dos cadenas de recepción del interferómetro que se desarrollan y fabrican en Europa.

- Participación en la puesta a punto y calibración del instrumento

- Promoción y coordinación de desarrollos y producción de equipos a realizar por otras instituciones y empresas españolas.

- Participación en las observaciones de demostración científica y de “Ciencia Inicial”

- Participación en la fase de explotación científica sistemática.

Resultado esperado:

El interferómetro ALMA será el telescopio de ondas milimétricas y submilimétricas más importante del mundo durante muchas décadas, un instrumento que está llamado a revolucionar la astronomía moderna al permitirnos vislumbrar la formación de estrellas y galaxias en los albores del Universo. También ofrecerá imágenes sin precedentes de la formación de estrellas y de sistemas planetarios similares a nuestro Sistema Solar.

Responsable.- Rafael Bachiller

Personas implicadas.- Juan Daniel Gallego Puyol, Isaac López Fernández, M. Carmen Díez, Alberto Barcia Cancio, astrónomos del Observatorio Astronómico Nacional (OAN, IGN).

Trabajo desarrollado hasta la fecha

Definición científica de ALMA

El personal del IGN ha venido participando en el proyecto ALMA desde su misma génesis en los años 1990. Los astrónomos del OAN participaron en la definición de los requerimientos científicos del instrumento desde 1995, fecha en que se celebró el primer congreso europeo sobre el proyecto, y en la que se comenzaron a crear los órganos de asesoramiento científico (en particular el European Scientific Advisory Committee, ESAC, y el ALMA Sceintific Advisory Committee, ASAC).

En Europa, el proyecto ha sido gestionado por ESO (el Observatorio Europeo para la Investigación Astronómica en el Hemisferio Sur) desde su origen, una organización en la que España no participaba en esa época. Desde el IGN se promovió un acuerdo para que, de manera excepcional, España (a través de dos ministerios) participase en ALMA. Ese acuerdo establecido en el año 1999, desencadenaría más tarde (en 2006) la entrada de España en ESO como miembro de pleno derecho.

Desarrollos tecnológicos en IGN

Los objetivos científicos de ALMA requerían de unos receptores de sensibilidad excepcional. Los laboratorios de microondas del IGN en Yebes, donde se fabrican amplificadores de tipo HEMT de unas características excepcionales, estaban muy bien situados para realizar tanto el diseño como la producción de prototipos de demostración para los receptores de ALMA.

Desde los primeros años 2000, los ingenieros de Yebes vienen pues realizando tanto el diseño como la producción de tales amplificadores HEMT que fueron seleccionados para equipar todos los receptores de ALMA desarrollados en Europa. Este desarrollo ha ido acompañado por la transferencia tecnológica hacia la industria nacional que, gracias a esta tecnología, ha podido obtener sustanciosos contratos tanto con ESO como con otras organizaciones internacionales.

La fase de producción de amplificadores HEMT comenzó el 1 de enero de 2007 y se extendió hasta el 25 de junio de 2011. El proceso se desarrolló de manera sumamente satisfactoria (tanto para IGN como para ALMA), sin ninguna incidencia, ni retrasos. El número total de amplificadores suministrados a ALMA ha ascendido a 444 unidades.

Generando innovación en España

Simultáneamente con la producción de amplificadores, desde el IGN se contribuyó a estimular la participación de empresas y de centros de I+D españoles en el diseño y construcción de ALMA. En el momento de escribir estas líneas, tales empresas y centros de I+D nacionales han logrado contribuir a la ALMA, mediante contrato de ESO, con diferentes elementos de alto valor añadido que suman unos 19,2 Millones de Euros.

Además de los amplificadores HEMT diseñados en Yebes, entre los elementos contratados por ESO a instituciones y empresas nacionales cabe destacar la estructura mecánica de las 25 antenas fabricadas en Europa, software de calibración, módulo fotónico de test, brazos robóticos de los módulos de calibración, una gran planta de energía eléctrica, etc.

Participación en la puesta a punto y calibración del instrumento

La fase de pruebas, puesta a punto de las primeras antenas, y de calibración del instrumento, se ha extendido durante varios años.

A principios de la década de los 2000 se construyó un prototipo de interferómetro, con tan solo tres antenas (una fabricada en EEUU, otra en Europa y otra en Japón) que fue instalado en el observatorio del Very Large Array (VLA) cerca de Socorro (Nuevo México). Un ingeniero de Yebes se desplazó hasta allí para realizar medidas holográficas de la eficiencia de las antenas. Sus medidas contribuyeron a establecer el protocolo de ajuste de paneles que se utilizaría después en Chajnantor.

En el año 2007, un astrónomo del IGN se desplazó en servicios especiales a Chile para participar en las pruebas de verificación y test de las antenas. Reincorporado en el IGN tras su estancia de 3 años en ALMA, posee una experiencia valiosísima sobre el funcionamiento y prestaciones del instrumento.

Retorno científico: participación de IGN en la fase de “Ciencia Inicial”

El 30 de septiembre de 2011, el observatorio ALMA abrió sus puertas a los astrónomos para la realización de las primeras observaciones de interés científico con un primer conjunto de 16 antenas. Para tal acontecimiento, en el mes de junio hubo una llamada abierta a propuestas de observación. Se recibieron en torno al millar de propuestas y, entre ellas, un panel internacional de expertos seleccionó las 112 mejores. 35 de estas 112 propuestas fueron europeas, y 5 de ellas españolas. 3 de estas propuestas aceptadas están lideradas por astrónomos del OAN.

Así pues, el retorno obtenido por España durante esta fase de Ciencia Inicial ha sido excepcionalmente alto. En términos de tiempo de observación, las 5 propuestas españolas superan el 18 % del tiempo europeo. Un porcentaje muy elevado si se tiene en cuenta que la contribución española a la europea se encuentra en torno al 9 %. De los países europeos, España es el que mayor porcentaje ha obtenido en tiempo de observación, por delante de los países con mayor tradición en Radioastronomía del mundo, como Reino Unido, Francia o Alemania.

Los resultados obtenidos por IGN, con tres propuestas de observación aceptadas, son extremadamente buenos y sobrepasan los objetivos establecidos inicialmente en el Plan Estratégico.

Trabajo pendiente

La inauguración oficial del observatorio ALMA está prevista para el 11 de Marzo de 2013 (momento en el que se espera tener 50 antenas funcionando en modo interferométrico). No obstante, la explotación científica de ALMA continuará de forma sistemática y continuada durante 2012. Hacia mediados de 2012 se espera poder operar con 32 antenas (para ello se realizará una nueva llamada a propuestas de observación). Los astrónomos del OAN están preparados para participar en esas nuevas fases de observación y deberán simultanear la preparación de nuevos proyectos con la reducción, análisis y publicación de los datos obtenidos durante la fase de Ciencia Inicial.

En el observatorio ALMA se deberán ir implementando mayores prestaciones en un futuro próximo. Se ha establecido un Plan de Desarrollo que incluye la posible instalación de nuevas bandas de recepción y de nuevos modos de observación. Naturalmente, el equipo de ingenieros del IGN en Yebes tiene la oportunidad de participar en estos desarrollos y, llegado el momento, se podrán extender los objetivos tecnológicos del proyecto estratégico.

Presupuesto 2012

Un presupuesto del orden de 100.000 Euros será necesario para : Mantenimiento de los laboratorios de microondas de Yebes en la

vanguardia tecnológica (también necesario para otros proyectos estratégicos)

Mantenimiento de la capacidad de cálculo en los sistemas informáticos para realizar la reducción de los voluminosos datos interferométricos.

6 viajes para la reducción y el análisis de los datos de Ciencia Inicial y para la coordinación con investigadores de otras instituciones con vistas a la elaboración de solicitudes de tiempo de observación en la siguiente fase.

3 viajes para la prospección de nuevas oportunidades tecnológicas en el marco del Plan de Desarrollo de ALMA

Enlaces

http://www.almaobservatory.org (en castellano)

http://www.eso.org/sci/facilities/alma.html (página europea)

http://www.nrao.edu/index.php/about/facilities/alma (página estadounidense)

http://alma.mtk.nao.ac.jp/e/aboutalma/outline/00.html (página japonesa en inglés)

Conclusiones

Debido a la calidad y a la cantidad de los retornos obtenidos en España, la participación española (y por tanto de IGN) en el proyecto ALMA se ha considerado como un ejemplo a seguir para la participación nacional en otras

http://alma.mtk.nao.ac.jp/e/aboutalma/outline/00.html

http://www.nrao.edu/index.php/about/facilities/alma

http://www.eso.org/sci/facilities/alma.html

http://www.almaobservatory.org/

grandes instalaciones científicas internacionales (por ejemplo: el E-ELT, SKA y otros proyectos del mapa de infraestructuras ESFRI).

A nivel científico, las observaciones no han hecho más que empezar y el IGN ya está obteniendo muy buenos resultados. A nivel tecnológico, cabe destacar que dentro de las operaciones de ALMA se contempla un Plan de Desarrollo para mantener la instalación muy altamente competitiva a lo largo de los años que ofrece nuevas oportunidades para el grupo de ingeniería del IGN.

El éxito de este proyecto de Plan Estratégico del IGN merece pues una continuidad y un desarrollo ulterior que deberían extenderse bastante más allá de 2013 (fecha de la inauguración oficial de ALMA y de finalización formal del proyecto estratégico de IGN).

3. FIRST/Herschel, código AsGGP3114

Duración:

2004 – 2012

Definición:

Contribución al diseño, construcción y explotación científica del instrumento heterodino HIFI que se instaló a bordo del telescopio espacial Herschel de la Agencia Espacial Europea (ESA), destinado a observaciones astronómicas en el infrarrojo lejano.

Objetivos:

Los objetivos principales del proyecto son básicamente dos:

1. Diseño y construcción de amplificadores criogénicos de frecuencia intermedia para su instalación en el instrumento heterodino HIFI a bordo del telescopio espacial Herschel.

2. Participación en los programas de tiempo garantizado y explotación científica del telescopio espacial Herschel.

Resultado esperado:

El IGN participó desde el primer momento en la concepción del instrumento HIFI de Herschel como miembro del consorcio internacional al que la ESA adjudicó finalmente la construcción. La responsabilidad del IGN dentro del consorcio consistió en proporcionar los amplificadores criogénicos de frecuencia intermedia para todas las cadenas receptoras. El diseño y la construcción de todos los prototipos se realizó íntegramente en los laboratorios del IGN en el Observatorio de Yebes. Más tarde se realizó la transferencia de la tecnología a una de las industrias espaciales españolas (ALCATEL Espacio) que realizó la construcción de los modelos de ingeniería, cualificación y vuelo con los criterios de calidad definidos por la ESA y por el consorcio y bajo la estricta supervisión y aprobación del equipo del IGN. En total, a lo largo de todo el programa, se fabricaron 53 de unidades de amplificadores criogénicos para dos bandas distintas de frecuencia intermedia. Hasta el momento no ha habido ningún problema en la misión debido a fallo o mal funcionamiento de ninguno de estos amplificadores. Este objetivo fue satisfactoriamente cumplido y el satélite fue lanzado el 14 de Mayo del 2009.

El segundo resultado es la participación de los investigadores españoles, en particular de los astrónomos del IGN, en el diseño de los programas clave de

tiempo garantizado, así como posteriormente en su explotación científica. Los astrónomos del IGN han participado activamente en la elaboración y explotación científica de los siguientes proyectos clave de tiempo garantizado:

1. Water and CO Observations of AGB Envelopes, PPNe and PNe (HIFISTARS): El investigador principal del proyecto es el astrónomo del IGN, Valentín Bujarrabal. Los astrónomos del IGN, Javier Alcolea y Pere Planesas, son co-investigadores.

2. The Dense and Warm Interstellar Medium (WADI): El investigador principal del proyecto es V. Ossenkopf. La astrónoma del IGN, Asunción Fuente, es líder de un subprograma.

3. Water in Star Forming Regions (WISH): La investigadora principal del proyecto es E. van Dishoeck y los astrónomos del IGN Mario Tafalla y Asunción Fuente son co-investigadores.

4. Physical and Chemical Conditions of the ISM in Galactic Nuclei (HEXGAL): El investigador principal del proyecto es R. Gusten y el astrónomo del IGN Santiago García-Burillo es co-investigador.

5. Spectral survey in star forming regions (CHESS): La investigadora principal del proyecto es C. Ceccarelli y los astrónomos del IGN, Asunción Fuente y Mario Tafalla son co-investigadores.

Como resultado de las observaciones realizadas en estos proyectos, durante los años 2010 y 2011 se han publicado 38 artículos evaluados en revistas especializadas de astronomía, se ha participado en los congresos más importantes relacionados con Herschel, y se han dado 5 conferencias invitadas.

Herschel seguirá en operación durante todo el 2012 y durante el primer trimestre del 2013. Durante este tiempo se observarán nuevos proyectos pertenecientes a la convocatoria de tiempo abierto. Los astrónomos del IGN participan en numerosos de estos proyectos. Las nuevas observaciones proporcionarán nuevos resultados científicos que servirán de base a nuevos artículos durante los dos próximos años.

Responsable: El astrónomo Pere Planesas fue el responsable del proyecto durante los años 2004-2007. Desde el 2008, la responsable del proyecto es la astrónoma Asunción Fuente.

Otras personas implicadas:

El equipo investigador está formado por los astrónomos: Rafael Bachiller, Alberto Barcia, Isaac López, María del Carmen Díez, José Antonio López Fernández, Javier Alcolea, Valentín Bujarrabal, Juan Daniel Gallego, Santiago García Burillo, Mario Tafalla, Antonio Usero y Pablo de Vicente.

Memoria:

El diseño y construcción de los amplificadores criogénicos comenzó en los años 90 y se realizó con cargo a proyectos del Plan Nacional del Espacio. Los tres últimos proyectos aprobados fueron:

ESP97-1688E TOTAL 51.086 EurosESP99-1291E TOTAL 131.622 Euros1FD1997-1442 TOTAL 631.844 Euros

Además del diseño y construcción de los amplificadores, estos proyectos permitieron contratar a una analista de sistemas y un doctor en astrofísica con la misión de colaborar con los astrónomos del IGN en la preparación científica de los programas clave de tiempo garantizado. A partir del 2007, al no poder acceder a las subvenciones del Ministerio de Ciencia e Innovación, se cancelaron los contratos.

A partir del lanzamiento del telescopio espacial Herschel, el trabajo de los astrónomos del IGN se ha centrado en la investigación en los distintos campos de la astronomía, formación de estrellas y planetas, estudio de las envolturas de estrellas evolucionadas, o el estudio de galaxias lejanas, teniendo como base los datos proporcionados por el telescopio espacial Herschel. Estos datos han sido analizados e interpretados utilizando sofisticados modelos químicos y complejos modelos de transferencia radiativa. Algunos de estos modelos han sido desarrollados por los astrónomos del IGN.

A partir del 2007, el IGN ha financiado fundamentalmente los viajes para asistir a las reuniones de trabajo asociadas a los programas clave de tiempo garantizado, así como la participación en congresos y algunas publicaciones. En los programas clave de tiempo garantizado es necesario realizar reuniones de trabajo periódicas (cada 3 o 6 meses según los casos) con el objeto de coordinar el trabajo de los distintos grupos (normalmente de distintas nacionalidades) que componen el equipo.

Los astrónomos del IGN también han participado en los congresos dedicados difundir dentro de la comunidad científica y discutir los resultados más relevantes obtenidos con el telescopio espacial Herschel durante estos dos primeros años (http://herschel.esac.esa.int/conferences.shtml).

En algunas ocasiones, por su importancia y utilidad para la comunidad científica, los resultados deben ser publicados con celeridad. Estos resultados suelen publicarse en revistas internacionales que permiten una rápida publicación y tienen gran impacto en la comunidad astronómica mundial (como “The Astrophysical Journal Letters” o “Nature”). Estas revistas no son gratuitas para los astrónomos españoles que deben pagar una pequeña cantidad por página publicada. El gasto en concepto de viajes, inscripciones a congresos, y publicaciones realizado con cargo al IGN es de unos 40.000 euros por año.

http://herschel.esac.esa.int/conferences.shtml

Un año después de ser observados, todos los datos obtenidos con el telescopio espacial Herschel pasan a formar parte de un archivo de dominio público que puede ser utilizado por toda la comunidad científica sin restricciones. Las observaciones realizadas por Herschel constituirán por tanto un valioso legado para la ciencia del futuro.

Presupuesto para el año 2012:

En el año 2012 se estima un gasto de 40.000 euros para viajes (3.000 euros por investigador) y costes de inscripción en congresos y publicaciones. Dado que el telescopio espacial Herschel seguirá en funcionamiento hasta el primer trimestre del 2013, y que la explotación científica se extenderá durante al menos un año más, se debería considerar la posibilidad prorrogar el proyecto.

Enlaces interesantes para ver los resultado del proyecto:

En las páginas del IGN no hay información sobre este proyecto. Sin embargo, puede encontrase una información detallada en las páginas de la ESA:

http://herschel.esac.esa.int/home.shtml

http://herschel.esac.esa.int/FirstResultsSymposium.shtml

Los artículos publicados pueden consultarse en

http://adsabs.harvard.edu/abstract_service.html

Conclusiones:

El lanzamiento del telescopio espacial Herschel marcó un hito en la astronomía mundial permitiendo por primera vez la observación del Universo en un rango hasta entonces inexplorado de longitudes de onda en el infrarrojo lejano. El Observatorio del Astronómico Nacional ha tenido un papel relevante tanto en el diseño y construcción del instrumento HIFI como en el diseño de los programas clave de tiempo garantizado que son la base para la explotación científica del telescopio. Este proyecto ha sido un ejemplo claro de cómo una motivación científica puede reportar importantes beneficios a la industria mediante la transferencia tecnológica de desarrollos realizados por el sector público. El desarrollo realizado por el IGN y transferido a ALCATEL Espacio permitió que ésta última realizara una importante aportación en una parte crítica del instrumento. Hitos importantes han sido el lanzamiento del satélite (14 de Mayo del 2009) y los dos números especiales de “Astronomy & Astrophysics” que se publicaron en el 2010. Estos primeros resultados

http://herschel.esac.esa.int/FirstResultsSymposium.shtml

http://herschel.esac.esa.int/home.shtml

demostraron sin dejar lugar a dudas la gran capacidad científica del Herschel y la profesionalidad y excelencia de los astrónomos del IGN que contribuyeron con más de 30 artículos a estos números especiales. La explotación científica de los datos de Herschel, no obstante, está en sus comienzos y los resultados más importantes se esperan en los próximos años.

INSTRUMENTACIÓN

1. ARIES

AÑO DE INICIO: 2010

DEFINICION:

Este servicio se denomina ARIES y toma su nombre del acrónimo Antena Radio Interferométrica Española con el que se refiere oficialmente al radiotelescopio de 40 m en el Observatorio de Yebes. El radiotelescopio de 40 m comenzó su puesta en marcha entre los años 2007 y 2009 y fue objeto de un proyecto de 3 años que resultó ganador entre los proyectos del IGN en el año 2009. En la actualidad el servicio es anual e incluye la operación, instalación de nuevo equipamiento, mejoras y mantenimiento del radiotelescopio.

OBJETIVOS:

Los objetivos de este servicio son múltiples y están enfocados a conseguir al máximo rendimiento posible del radiotelescopio de 40m para observaciones radioastronómicas. Los objetivos desde la puesta en marcha de este servicio en el año 2010 hasta finales del año 2011 se desglosan a continuación:

Utilización del 45% del tiempo del radiotelescopio de 40m en proyectos radioastronómicos.

Puesta en marcha y utilización del detector de VLBI DBBC para observaciones de VLBI.

Adquisición y puesta en marcha del detector espectral FFT para la realización de observaciones espectrales.

Puesta en marcha del backend de ocho canales para la realización de observaciones de continuo.

Utilización del receptor de 3 mm en observaciones de VLBI. Adquisición de componentes, fabricación e instalación de una unidad de

preprocesamiento de frecuencia intermedia para el detector FFT. Utilización del autocorrelador en observaciones espectrales. Transferencia por Internet de datos VLBI geodésicos. Adquisición de materiales para el control remoto de los espejos Nasmyth

del radiotelescopio. Desarrollo y puesta en marcha del control remoto de los espejos Nasmyth.

Ajuste de la superficie del espejo primario de la antena y comprobación de los resultados tras el ajuste.

Caracterización de la antena a diferentes frecuencias y mejora de sus prestaciones.

Búsqueda de foco lateral en los receptores en la cabina Nasmyth. Mejoras en el software de control y monitorización del radiotelescopio. Instalación, monitorización y control de un nuevo patrón de tiempo y

frecuencia (máser de hidrógeno), junto con un nuevo receptor GPS y sistema de medidas de la deriva del máser.

Instalación de una nueva membrana en el vértice de la antena para mejorar la transmisividad a alta frecuencia.

Tratamiento anticorrosión de los materiales de la antena. Mantenimiento de los servos y motores de la antena.

RESULTADO ESPERADO:

La consecución de los objetivos para los años 2010 y 2011 es bastante ambiciosa, teniendo en cuenta que el radiotelescopio de 40m es un instrumento muy complejo con mucho equipamiento. Contamos con que algunos de los objetivos no se pudieran realizar completamente por la aparición de averías, errores ocultos e inesperados.

El grado de cumplimiento de los objetivos en los años 2010 y 2011 es del 96% según el baremo empleado en la ficha correspondiente del plan estratégico del IGN.

RESPONSABLE Y PERSONAS IMPLICADAS

Responsable: Pablo de Vicente Abad

Personas implicadas: Rubén Bolaño, Laura Barbas, Susana García Espada, Carlos Albo, José Antonio López Pérez, Félix Tercero, José Manuel Serna, Inmaculada Malo, Francisco Colomer, Alberto Barcia, José Antonio López Fernández, Rafael Bachiller, Javier López Ramasco y personal para la operación del radiotelescopio.

TRABAJO DESARROLLADO:

A continuación se detallan los trabajos realizados en el periodo 2010-2011 desde que el servicio se puso en marcha en 2010.

Operación del radiotelescopio.

1. El porcentaje de uso del radiotelescopio en el año 2010 fue del 44,8% con un total de 3926 horas. Su uso se desglosa del siguiente modo:

Observaciones de VLBI: 1546 horas. De ellas se emplearon 456 horas para 19 observaciones geodésicas y 1090 para experimentos de astronomía dentro de la red Europea de VLBI (EVN).

Observaciones de antena única. Se emplearon 315 horas en la observación de protoplanetarias.

Observaciones de caracterización: 1525 horas. Este tipo de observaciones sirven para determinar, el modelo de apuntado del telescopio, su foco y la ganancia en función de la elevación. También sirven de prueba para el “software” de control,

descubrimiento de problemas en los receptores, espejos, cables, y “backends”

Observaciones de holografía: 140 horas. Operaciones de mantenimiento: 400 horas.

2. El porcentaje de uso del radiotelescopio en el año 2011 (computado hasta el 1 de Diciembre) fue del 58% con un total de 5081 horas. Su uso se desglosa del siguiente modo:

Observaciones de VLBI: 2059 horas. De ellas se emplearon 864 horas para 36 observaciones geodésicas y 1195 horas para experimentos de astronomía dentro de la red Europea de VLBI (EVN).

Observaciones de antena única. Se emplearon 1664 horas en la observación de nebulosas protoplanetarias y núcleos de formación estelar masiva..

Observaciones de caracterización: 481 horas. Este tipo de observaciones sirven para determinar, el modelo de apuntado del telescopio, su foco, la ganancia en función de la elevación. También sirven de prueba para el “software” de control, descubrimiento de problemas en los receptores, espejos, cables, y “backends”

Observaciones de holografía: 240 horas. Operaciones de mantenimiento: 496 horas

A continuación se incluyen dos gráficos por sectores con el porcentaje de uso del radiotelescopio para los años 2010 y 2011, y otros dos donde se muestra un desglose del porcentaje de uso por tipo de observación.

La conclusión es que se ha cumplido el objetivo de alcanzar un tiempo del telescopio del 45 % en promedio en los dos años. De hecho la cifra promedio en los dos años (2010 + 2011) es del 51% aproximadamente.

El porcentaje de consecución de este objetivo es del 100 %.

Puesta en marcha y utilización del detector DBBC de VLBI.

El detector DBBC fue adquirido en el año 2009. Durante los años 2010 y 2011 se ha puesto en marcha y configurado. También se ha instalado software de control externo al equipo. Se preveía su uso para el mes de diciembre de 2011 pero esta observación todavía no se ha realizado. Se ha producido un retraso de varios meses en su utilización debido a una avería. Se prevé el uso del DBBC de modo regular desde mediados de 2012.

Referencia: Informe técnico: IT-OAN-2011-08

El porcentaje de consecución de este objetivo es del 85%.

Adquisición y puesta en marcha del detector espectral FFT

El “backend” o detector de transformada rápida de Fourier, FFT, fue instalado en otoño de 2010. Consta de 8 módulos con 4 configuraciones diferentes. Durante el año 2010 se escribió el software de control remoto y de adquisición de datos del equipo. También se desarrolló el software para su integración en el control del radiotelescopio. Todo el sistema fue probado en Diciembre de 2010 y los primeros meses de 2011 y se ha venido utilizando de modo regular en este último año desde entonces.

Referencia: Informe técnico IT-OAN-2011-07

El porcentaje de consecución de este objetivo es del 100%

Puesta en marcha del backend de ocho canales

El backend o detector multicanal de 8 se instaló a finales del año 2010. Se escribió el software de control y adquisición de datos. Se desarrolló el software para su integración en el sistema de control del radiotelescopio y se probó. El sistema funciona de modo regular en las observaciones de continuo de antena única desde finales de 2010.



Utilización del receptor de 3 mm en observaciones de VLBI

El receptor de 3 mm fue instalado a comienzos del año 2009. En el año 2010 se hizo una primera observación de prueba para la detección de franjas y una segunda observación de escanes de VLBI para verificar el sistema en la red de VLBI mm. En el año 2011 se ha utilizado de modo regular el receptor en las dos sesiones de VLBI varios días de duración programadas para la red de VLBI milimétrica. En ambas ocasiones las observaciones han discurrido como se esperaba y han resultado un éxito.


Instalación de la unidad preprocesadora del FFT

El backend FFT necesita una unidad preprocesadora de la frecuencia intermedia que convierte la señal desde la banda de 500-1000 Mhz a bandas base de 0-500 Mhz y 0-100 Mhz,filtra y amplifica la señal. Dispone de 4 canales de entrada y cuatro de salida. Este módulo se fabricó e instaló en el año 2011 y está en uso desde hace unos meses.



Utilización del autocorrelador en observaciones espectrales

El autocorrelador se instaló en el año 2009 y se ha utilizado en observaciones espectrales de antena única hasta su reemplazo en 2010 por el “backend” FFT de mayores prestaciones.


Transferencia de datos de observaciones de VLBI geodésicas por Internet

Las observaciones de VLBI geodésico se graban en discos que luego se envían por correo a los correladores. Este objetivo perseguía transferir los datos de los discos de las observaciones de geodesia Euro por Internet. Durante todo el año 2011 los datos de los experimentos Euro se transfieren de modo regular por Internet si necesidad de enviar los discos.


Fabricación, instalación y desarrollo del control remoto de los espejos Nasmyth

El control de los espejos Nasmyth del radiotelescopio de 40 m, que permite observar en diferentes frecuencias se ha hecho manualmente hasta finales de 2011. Este sistema permite el control remoto de los espejos. El sistema de control de bajo nivel se desarrolló en el año 2010. Los elementos se adquirieron y montaron a comienzos de 2011. A finales de 2011 el sistema se ha instalado en la cabina de receptores del radiotelescopio de 40 m y en la actualidad están en fase pruebas. El software de alto nivel también se ha escrito y desarrollado.

Resta integrarlo en el sistema de observaciones del radiotelescopio de 40 m tras la finalización de las pruebas.


Ajuste de la superficie del espejo primario de la antena y comprobación de los resultados tras el ajuste

Este trabajo busca aumentar la eficiencia del radiotelescopio de 40m mediante el ajuste de la superficie de su espejo primario. El proceso es iterativo y consiste en la realización de medidas mediante técnicas holográficas en satélites de comunicaciones y el ajuste de los tornillos de soporte de los paneles del reflector principal. Una avería en el control local del radiotelescopio, cuya reparación llevó mucho tiempo, ha retrasado estas medidas durante varios meses. A pesar de ello se han empleado 380 horas entre los años 2010 y 2011 en observaciones de holografía. Se han realizado 6 sesiones de varios días cada una de ajuste de tornillos que han permitido depurar el proceso y optimizarlo. En el momento del informe se constata que los anillos del 1 al 6 han reducido el error cuadrático medio desde 480 micras hasta valores por debajo de las 200 micras. Esta mejora es realmente importante a altas frecuencias.

Debajo se incluye un mapa de la superficie antes de los ajustes y después del antepenúltimo ajuste realizado en el año 2011. Estas medidas y operaciones de ajuste forman parte de un proceso iterativo que se prolongará varios años hasta alcanzar el límite teórico para el reflector.


Caracterización de la antena a diferentes frecuencias y mejora de sus prestaciones

Este objetivo se considera anual ya que se trata de un trabajo periódico. Permite conocer la eficiencia de la antena a diferentes frecuencias y su evolución en el tiempo. En la actualidad, y tras algunos ajustes de la superficie y la instalación de la nueva membrana, se trata un trabajo importante. Se ha caracterizado la eficiencia de apertura, eficiencia delantera, eficiencia de haz principal, relación flujo/temperatura de antena y error cuadrático medio del primario. La máxima eficiencia de la antena se consigue en este momento en banda X con un 70%.

Referencia: Informe técnico IT-OAN-2010-06, 2010-16, 2011-04


Búsqueda de foco lateral en los receptores en la cabina Nasmyth

Este trabajo consiste en la realización de observaciones en diferentes posiciones de los alimentadores en direcciones perpendiculares a la dirección de radiación siempre que sea posible. Se han encontrado posiciones óptimas para el receptor en banda X y 22 Ghz. Tras la instalación del receptor de 45 Ghz será necesario repetir estas medidas.


Mejoras en el software de control y monitorización del radiotelescopio

Durante los años 2010 y 2011 se han realizado cambios en el sistema de control del radiotelescopio: se ha actualizado el sistema operativo y la infraestructura del ACS. También se ha depurado el cálculo de efemérides, se ha añadido una representación sobre los resultados de las observaciones de foco, puntería y “skydips”, se ha incluido un método para el cálculo y corrección automática de los errores de puntería, y la integración de este tipo de observaciones en el sistema de VLBI, y la ejecución automática de observaciones de VLBI astronómico.


Instalación, monitorización y control de los máseres de hidrógeno

En el año 2011 se adquirió un máser de hidrógeno. Se instaló y se ha monitorizado durante unos meses. En la actualidad es el patrón de frecuencia y tiempo que se emplea para las observaciones que se realizan con el radiotelescopio de 40m. Se modificaron las bases de datos para incorporar los datos de comparación con el GPS y los parámetros de funcionamiento. Así mismo se desarrolló un software nuevo de monitorización que controla dos contadores.

En el futuro se estudiará la posibilidad de instalar los máseres en otro lugar para que sirvan también de referencia para la futura antena de geodesia. En dicho caso será necesario montar un nuevo sistema de medida de tiempo y frecuencia.



Instalación de una nueva membrana en el vértice de la antena

En el año 2011 se reemplazó la membrana del vértice de la antena por una nueva membrana con menos pérdidas a 87 Ghz. La eficiencia de la anterior membrana era del 70% a esas frecuencias. La nueva membrana cumple las expectativas con eficiencias de 92% aproximadamente y se instaló antes de las observaciones de VLBI a 3 mm en el año 2011.



Tratamiento anticorrosión de los materiales de la antena

La antena de 40 m es una estructura metálica a la intemperie y sufre corrosión por los agentes atmosféricos. Durante el año 2010 se apreció la necesidad de realizar un mantenimiento preventivo que preservara sus elementos. En los

años 2010 y 2011 se ha limpiado de óxido la estructura trasera, y “ring girder” se aplicó un tratamiento antióxido y se ha repintado. Además se arreglaron unas grietas que aparecieron en dos vigas de dicha estructura. Las patas del subreflector se han tratado para evitar el estancamiento de agua de lluvia. También se ha trabajado en la retirada del óxido en el exterior de los motores y cajas reductoras de la antena y se ha pintado de nuevo la torre de soporte.

Este trabajo se debe realizar periódicamente como medio preventivo.


Mantenimiento de servos, motores y otros elementos de la antena

Este trabajo consiste en el engrase de coronas, inyectado de grasa a los cojinetes, la persiana de la cabina de receptores y en los stow pins y se ha realizado en los años 2010 y 2011. También se ha instalación una línea de vida en 2010 y su hizo su revisión en 2011.

Se han reemplazado los filtros de los compresores de los criostatos, reparado ventiladores en la estructura trasera y la instalación eléctrica en dicha estructura. También se han cambiado las baterias del SAI y se han realizado revisiones periódicas en el grupo electrógeno, SAI y transformador.


Otros trabajos no incluidos en los objetivos

A continuación se indican otros trabajos realizados que no se incluían en los objetivos del servicio:

Investigación de los problemas de comunicación con el ACU de la antena. Diagnóstico del problema y desarrollo del software para su prevención.Referencia: Informe técnico IT-OAN-2011-03

Pruebas de los equipos de VLBI y caracterización del sistema radiotelescopio – sistemas de adquisición de datos para las observaciones CONT 11 de VLBI geodésico. Se trata de unas observaciones que precisan 15 días consecutivos de observación para la determinación de los parámetros de orientación de La Tierra.Referencia: Informe técnico IT-OAN-2011-07

TRABAJO PENDIENTE:

De entre los objetivos realizados quedan pendientes: La integración del sistema de control remoto de los espejos Nasmyth en

el sistema de observación del radiotelescopio de 40m.

La utilización del DBBC en las observaciones de VLBI.

También será necesario continuar con labores llevadas a cabo y completadas en los años 2010 y 2011, pero que requieren un trabajo periódico:

Observaciones holografía y ajuste de paneles. Caracterización de la antena a diferentes frecuencias Mejoras y desarrollos nuevos en el sistema de control del

radiotelescopio. Tratamiento anticorrosión Tareas de mantenimiento de la antena y receptores

PRESUPUESTO 2011:

El coste total del servicio en 2011 es de 400 mil euros.

PRESUPUESTO 2012:

Se proponen los siguientes objetivos para el año 2012 además de los mencionados en el epígrafe de trabajos pendientes:

Instalación del receptor de 45 GHz en el radiotelescopio. Integración en el sistema de control y caracterización de la antena a esta frecuencia.

Fabricación de una matriz de conmutación para las señales de las FIs de los receptores.

Instalación de ecualizadores en las cables de bajada de los receptores. Actualización del terminal VLBI Mark5B a Mark5B+ para poder observar

con una ancho de banda de 512 MHz Instalación de una fibra oscura para la integración del radiotelescopio en

la red científica española con una capacidad de transmisión de datos superior a 1 Gb/s y de hasta 10 Gb/s.

Diseño y adquisición de componentes para nueva FI del receptor de 22 Ghz.

Diseño de una batería de detectores cuadráticos de potencia como reemplazo de los detectores del terminal VLBA.

Diseño y adquisición de componentes de un receptor en banda Ka.

Coste aproximado: 120.000 € + costes de electricidad y de la línea de datos == 360.000 €

* Nota: Si la fibra oscura entra en funcionamiento a comienzos de 2012, habría que restar 80.000 € y el coste sería 280.000 €

CONCLUSIONES:

El radiotelescopio de 40 m es un instrumento muy complejo que requiere un trabajo continuo de desarrollo tecnológico para mantenerse como instrumento fiable y puntero a las frecuencias de observación a las que trabaja. Esto lleva aparejado un esfuerzo de inversión permanente.

El radiotelescopio de 40m se viene utilizando regularmente en la red Europea de VLBI desde hace 3 años en banda C, X y a 22 GHz. Su uso está abierto a toda la comunidad astronómica nacional e internacional a través de la EVN. Las observaciones realizadas en este ámbito han dado lugar a algunos artículos en revistas profesionales de astronomía con sistema de revisión por pares. En la actualidad se considera que el radiotelescopio de 40m es uno de los instrumentos de referencia en la red EVN por su fiabilidad y por la calidad de sus datos (eficiencia de apertura, temperatura de sistema y excelente ajuste en los sistemas de muestreo y registro). Además el radiotelescopio de 40 m se ha integrado en la red global de observación de VLBI milimétrico donde participa de modo regular deSde el año 2011. Esta red también está abierta a la comunidad astronómica internacional.

Así mismo el radiotelescopio de 40 m forma parte de la red de VLBI geodésica gestionada por la IVS (International VLBI Service) y viene realizando típicamente unas 20 sesiones de observación por año. Estas observaciones se emplean en la determinación de los parámetros de orientación de La Tierra y en la determinación del movimiento de las placas tectónicas.

La mejora de la eficiencia mediante el ajuste de la superficie, y el reemplazo de la membrana del vértice, así como la instalación de un nuevo receptor a 45 Ghz en el futuro, la actualización de la frecuencia intermedia del receptor de 22 Ghz y el uso de un backend espectral de banda ancha deberían servir como hitos fundamentales a partir de los cuales se ofrezca tiempo de uso a la comunidad astronómica para realizar observaciones de antena única. Dichos objetivos deberían completarse en el año 2012.

3. RAEGE (Red Atlántica de Estaciones Geodinámicas y Espaciales) AsGGP3229


DEFINICION:

El proyecto RAEGE tiene como misión la instalación, puesta en funcionamiento y operación continua de una red atlántica de estaciones geodésicas fundamentales destinada a la realización de estudios geodinámicos y espaciales a escala global. Esta red estará constituida inicialmente por cuatro estaciones geodésicas fundamentales situadas en Yebes, Canarias y dos en Azores. En el proyecto RAEGE se incluye la construcción y puesta en marcha de una de las estaciones de Azores.

OBJETIVOS:

El objetivo de este proyecto es la construcción y puesta en marcha de 3 de las estaciones geodésicas fundamentales que formarán parte de la red: Yebes, Isla de Santa María en Azores y Tenerife en Canarias. Además de la realización de las infraestructuras necesarias, cada una de las estaciones estará constituida por la siguiente instrumentación:

Un radiotelescopio que cumpla las especificaciones del proyecto internacional VLBI2010.

Una estación GNSS permanente. Un gravímetro.

Para la estación de Yebes se construirá un SLR (Satellite Laser Ranging), instrumento que mide la distancia a satélites mediante la emisión y recepción de pulsos láser.

RESULTADO ESPERADO:

Construcción de las tres estaciones geodésicas fundamentales mencionadas, en un plazo que se extiende hasta 2014.

RESPONSABLE Y PERSONAS IMPLICADAS:

Responsable: José Antonio López Fernández, Director del Centro de Desarrollos Tecnológicos

PERSONAS IMPLICADAS: Francisco Colomer Sanmartín, Alberto Barcia Cancio, Juan Daniel Galleo Puyol, Carmen López Moreno, María José Blanco Sánchez, Pablo de Vicente Abad, José Antonio López Pérez, Félix Tercero Martínez, José Manuel

Serna Puente, Rubén Bolaño, Laura Barbas Calvo, Javier López Ramasco, Susana García Espada, Alvaro Santamaría.

Personal del Gobierno Regional de Azores.

Personal del CGCAN.


Los trabajos correspondientes a este proyecto se organizan en los siguientes apartados:

Radiotelescopios de RAEGE Infraestructuras Instrumentación Estudios de viabilidad de emplazamientos Otros.

Radiotelescopios de RAEGE

Durante el año 2010 se llevó a cabo la adjudicación del contrato 10.039 denominado “DISEÑO, FABRICACION, TRANSPORTE, INSTALACION Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO DE TRES RADIOTELESCOPIOS PARA LA RED ATLANTICA DE ESTACIONES GEODINAMICAS Y ESPACIALES (RAEGE) EN EL OBSERVATORIO DE YEBES, ISLAS AZORES E ISLAS CANARIAS” a la empresa alemana MT Mechatronics GMbH. Los trabajos correspondientes a este contrato se han desarrollado con normalidad durante el año 2011, reseñándose los siguientes hitos:

Finalización del diseño de los radiotelescopios. Para ello, el 20 de Enero de 2011 se procedió a la Revisión Crítica del Diseño (CDR) en las instalaciones de la empresa MT en Mainz, Alemania.

Subcontratación de la empresa ASTURFEITO (Carreño, España) por parte de MT Mechatronics para la construcción y montaje de la estructura metálica de los radiotelescopios.

Subcontratación de la empresa COSPAL (Italia) por parte de MT Mechatronics para la construcción de los paneles reflectores de los radiotelescopios.

De la misma manera ya se ha procedido a la adquisición de todos los componentes necesarios para la construcción de los radiotelescopios.

Elaboración por parte de MT Mechatronics del diseño básico para la construcción del pedestal de hormigón soporte de los radiotelescopios.

Radiotelescopio de RAEGE

urante el año 2011 se ha realizado un seguimiento continuo de los avances del proyecto por medio de teleconferencias y de reuniones presenciales como las que tuvieron lugar en Julio en Yebes y en Octubre en Asturfeito.

Instalaciones de ASTURFEITO y estructuras del radiotelescopio en fabricación

Infraestructuras

A partir del diseño básico de la torre de hormigón, la empresa VALLADARES Ingeniería ha realizado el proyecto de ingeniería civil necesario para su construcción. El proyecto de ejecución de dicha obra se encuentra actualmente en tramitación.

También se ha realizado el proyecto de ejecución del edificio central de control del proyecto RAEGE, que albergará la sala de control de los radiotelescopios del observatorio, los equipos de tiempo y frecuencia y el telescopio de laser ranging.

Instrumentación.

Durante el año 2011 se ha avanzado en el diseño y adquisición de la instrumentación necesaria para RAEGE en las siguientes líneas:

Se ha terminado el diseño del receptor que irá instalado en los tres radiotelescopios. Este receptor operará simultáneamente en las bandas S, X y Ka para ser compatible con las primeras antenas del proyecto VLBI2010 que ya están en construcción en otros países. Para este receptor, se ha diseñado un novedoso alimentador tribanda y se ha procedido a la adquisición de todos los componentes que lo forman mediante el correspondiente expediente de contratación. La integración del receptor avanzará conforme se vayan recibiendo los componentes que lo constituyen y finalizará en 2012.

Se ha procedido a una revisión crítica del diseño del antiguo sistema de calibración de fase, PhaseCal, para adecuarlo a las nuevas necesidades de los receptores y sustituir los componentes obsoletos del anterior diseño.

Se ha adquirido un segundo patrón de referencia, máser de hidrógeno, para la estación de Yebes.

Alimentador de los radiotelescopios de RAEGE

Estudios de viabilidad de emplazamientos

En cuanto a los estudios de viabilidad, en febrero se visitó la isla de Tenerife para continuar con la identificación de posibles emplazamientos para la estación de RAEGE en Canarias y se identificaron varias ubicaciones potencialmente viables. A finales de 2011 un equipo de técnicos del CDT se desplazará a la isla para determinar el nivel de interferencias radioeléctricas de las ubicaciones, con el fin de determinar la ubicación óptima.

Otros

En mayo se constituyeron los comités científico y de dirección de RAEGE en reunión llevada a cabo en Ponta Delgada, Azores, en las instalaciones de la Secretaría Regional de Tecnología y Equipamientos del Gobierno Regional de Azores.

Durante el año 2011 han comenzado las primeras actividades sobre el futuro sistema SLR del Observatorio de Yebes, entre las que destacan:

Estancia de la becaria Beatriz Vaquero Jiménez en el Observatorio Geodésico de Wettzell y en el Instituto Alemán de Investigaciones Geodésicas (DGFI), Alemania, desde el 6 Marzo hasta el 9 de Septiembre de 2011. Estancia realizada como becaria del IGN. Durante esta estancia se participó en la puesta a punto de la nueva estación SLR de Wettzell, Satellite Observing System-Wettzell (SOS-W), sistema de última generación que se espera que

esté en funcionamiento en los próximos meses. Participación en el Congreso Internacional de Laser Ranging, 17th International

Workshop on Laser Ranging, realizado en Bad Kötzting, Alemania, del 16 al 20 de Mayo.

Elaboración de un informe con las especificaciones principales que tendrá la estación de Yebes y análisis de la capacidad de observación que tendrá el sistema. Los parámetros establecidos se basan en los estudios realizados en los últimos meses en el Observatorio Geodésico de Wettzell, en las tendencias actuales de estos sistemas y los objetivos propios del IGN.

Los indicadores principales de este proyecto son:

Informes de progreso de la construcción de los radiotelescopios. Informes técnicos del IGN sobre el desarrollo de la instrumentación asociada. Informes técnicos del IGN sobre estudios de viabilidad. Informes de puesta en marcha de las instalaciones.

COSTES ASOCIADOS EN 2011:

Los costes asociados al proyecto en 2011 ascienden a 2 millones ochocientos mil euros.

TRABAJO PENDIENTE:

o 2012: o Construcción del radiotelescopio de Yebes.o Trabajos de infraestructura en Azores.o Adquisición de instrumentación de las estaciones (Receptores, GNSS,

Gravímetros,…)

o 2013: o Construcción del radiotelescopio de Azores.o Puesta en marcha de la estación de Azores.o Trabajos de infraestructura en Canarias.o Adquisición de instrumentación de las estaciones (Receptores, GNSS,

Gravímetros,…).o Trabajos de infraestructura en Canarias.o Construcción del radiotelescopio de Canarias.

o 2014: o Puesta en marcha de la estación de Canarias.o Construcción SLR en Yebes.

ENLACES:

El proyecto tiene una página web donde pueden consultarse los avances: www.raege.net

PRESUPUESTO 2012:

Los costes previstos para 2012 son aproximadamente de tres millones y medio de euros.

CONCLUSIONES:

Importancia y relevancia.

El Instituto Geográfico Nacional, IGN, participa en proyectos internacionales de Geodesia Espacial utilizando la técnica de la interferometría de muy larga base, conocida por sus siglas en inglés como VLBI. Mediante estas técnicas se pueden determinar con gran precisión tanto distancias de miles de kilómetros, como parámetros de orientación de la Tierra, lo que ha permitido avances importantes en la determinación e interpretación de la tectónica de placas, o la rotación de la Tierra.

Con un proyecto de estas características el IGN, a través de la RAEGE, se convertirá en uno de los Centros más importantes del mundo en geodesia espacial y física, ocupando una posición muy destacada en las instituciones y organismos internacionales de geodesia (IVS, IAG, IUGG). Por otra parte, se establece una colaboración directa con Portugal y se abre la posibilidad de establecer colaboraciones en relación con el proyecto a países de Iberoamérica para la instalación de otras estaciones fundamentales.

En el caso de la estación de Yebes se instalará además un sistema SLR (satellite laser ranging), con lo que pasará a convertirse en la estación geodésica fundamental de España, y una de las estaciones clave dentro del Sistema Global de Observación Geodésica a escala mundial (GGOS), que es uno de los sistemas que, junto con los de otras técnicas, conformarán el Sistema de Sistemas de Observación de la Tierra (GEOSS) que tiene como objetivo poner de manifiesto y cuantificar los cambios globales que se están produciendo en nuestro planeta (cambio climático).

Usuarios externos.

La comunidad mundial de geodesia espacial: IVS, IAG, IUGG, GGOS.

Demanda.

El Servicio Internacional de VLBI Geodésico (IVS), a través de los diferentes Institutos internacionales involucrados en el desarrollo y aplicación de las técnicas de

http://www.raege.net/

VLBI a la geodesia, ha establecido las principales características y capacidades técnicas a cumplir (o superar) por la nueva generación de radiotelescopios distribuidos por todo el planeta para lograr una precisión en la determinación de las distancias y de los parámetros de orientación de la Tierra un orden de magnitud mejor que el que se alcanza con los equipos actuales (Proyecto VLBI2010). Es decir, que en tiempos cortos (horas/días) se puedan lograr precisiones del orden del milímetro en la determinación de distancias intercontinentales. Este logro permitirá poner de manifiesto nuevos fenómenos geodésicos a escala global, ampliando el campo de aplicación de las técnicas de VLBI en las ciencias de la Tierra y en sus aplicaciones prácticas.

En la actualidad, varios países (Alemania, Australia, Noruega, Canadá y Nueva Zelanda) han comenzado ya, y otros (EEUU, España y Portugal) están poniendo en marcha proyectos de construcción e instalación de equipos con las características técnicas requeridas por el VLBI 2010.

El Bundesamt für Kartographie und Geodäsie, BKG, de Alemania, está construyendo, en su Estación Geodésica Fundamental de Wettzell dos antenas gemelas del tipo VLBI2010 (proyecto Twin Telescopes). La construcción de los radiotelescopios de la RAEGE en el mismo periodo de tiempo puede dar lugar a desarrollos instrumentales conjuntos (hardware y software), así como a la explotación conjunta de los datos adquiridos y el control simultáneo de los radiotelescopios de RAEGE y de Wettzell con las consiguientes ventajas tecnológicas y económicas.

4. DESARROLLOS TECNOLOGICOS AsGGS15

AÑO DE PROGRAMACION: 2011

DEFINICION:

Realización de desarrollos tecnológicos e instrumentales y aplicación de sus resultados a satisfacer necesidades de la sociedad en general y, en particular, de los telescopios propios y compartidos del IGN y de otras instituciones de investigación que lo soliciten.

OBJETIVOS:

Mantener en el CDT una capacidad tecnológica de la mayor calidad que le permita estar situado en niveles punteros en alguna de las especialidades de la instrumentación astronómica.

Servir de manera óptima, gracias a esta capacidad, a las necesidades de instrumentación del CDT y situarlo como proveedor de referencia para otros observatorios en su campo de especialidad.

RESULTADO ESPERADO:

Para el año 2011 se habían programado los siguientes trabajos:

1. Fabricación de 8 circuitos híbridos criogénicos a 90º para IRAM.2. Apoyo a la industria española para fabricación de 3 amplificadores criogénicos

en banda S (2,4-4,8 GHz) para la antena de RAEGE.3. Fabricación de 3 amplificadores criogénicos en banda X (4-12 GHz) para la

antena de RAEGE.4. Fabricación de 3 amplificadores criogénicos en banda Ka (25-34 GHz) para la

antena de RAEGE (terminación prevista en febrero de 2012).5. Diseño y fabricación de un híbrido criogénico a 90º en la banda S (2-4) GHz y

otro en la banda X (4-12) GHz para receptores de RAEGE.6. Medida de circuitos híbridos a 180º comerciales para evaluar su

comportamiento a temperaturas criogénicas, con vistas a su posible uso en receptores de RAEGE (terminación prevista en febrero de 2012).


Responsable: Alberto Barcia Cancio, Jefe de Área de Estudios y Proyectos Astronómicos

PERSONAS IMPLICADAS: Juan Daniel Gallego Puyol, Isaac López Fernández, M. Carmen Diez González, Inmaculada Malo, Rafael García Nogal, Gonzalo Martínez Medina


De los trabajos citados en el apartado anterior se han completado los números 1, 3 y 5.

El trabajo número 2 está en curso, habiéndosele proporcionado a la empresa fabricante un prediseño del amplificador, así como algunos componentes de difícil adquisición como los transistores. Se está en contacto permanente con la citada empresa para asesorarla en todas las dificultades que vayan surgiendo y se espera que el amplificador sea entregado en el primer trimestre de 2012. La fabricación no se ha realizado en el plazo previsto porque el pedido a la empresa se retrasó más de lo esperado.

Para la fabricación de los amplificadores en banda Ka (trabajo número 4) existían dos alternativas: un amplificador híbrido similar al que se fabricará para la ESA como parte de las actividades del proyecto EUROHEMT, o un amplificador basado en el MMIC de banda 25-34 GHz, desarrollado junto con el IAF y la Universidad de Cantabria, también como parte de ese mismo proyecto. Los buenos resultados obtenidos con uno de los MMICs recibidos del IAF y el retraso en la puesta a punto de los transistores de ETH nos inclinaron a optar por la segunda alternativa, que es la que se está construyendo. Se espera tener listos los tres amplificadores en el plazo previsto o con un pequeño retraso.

La medida de los circuitos híbridos comerciales (trabajo número 6) no se ha empezado. No obstante, estas medidas deberían poderse realizar en poco tiempo, una vez que se disponga de los circuitos, por lo cual su finalización en plazo sigue siendo posible.

Además de los trabajos programados, se fabricaron 5 amplificadores híbridos para IRAM de banda 4-12 GHz, otros 3 amplificadores similares para SRON y se enviaron a esta mismo instituto dos circuitos híbridos desarrollados en Yebes en esa misma banda, para su evaluación con vistas a utilizarlos en una propuesta de mejora de los receptores de la banda 9 de ALMA, si dicha mejora obtiene la financiación requerida.

TRABAJO PENDIENTE:

Dada la naturaleza del servicio, muchos de los trabajos que se realizan dentro del mismo no están previamente planificados y van surgiendo a medida que los “clientes” los van solicitando, por lo que no se pueden conocer de antemano. De momento, los trabajos programados pendientes de ejecución son los numerados 2, 4 y 6 del apartado 1 anterior.

PRESUPUESTO 2012:

La mayoría de las actividades realizadas en el servicio se autofinancian con los propios ingresos que generan, por lo que los recursos que maneja son extrapresupuestarios. Sin embargo, es posible que los trabajos de desarrollo de transistores que se llevan a cabo en colaboración con ETH en el marco del proyecto EUROHEMT concluyan con éxito durante 2012, y en ese caso será muy recomendable adquirir un número suficiente de estos transistores que permita disponer de un stock en el CDT para hacer frente a los encargos de amplificadores que vayan surgiendo. Se estima que esto supondría un coste de unos 100.000 euros.

CONCLUSIONES:

El servicio de Desarrollos Tecnológicos proporciona algunos componentes de alta calidad en el campo de los receptores criogénicos de alta sensibilidad. Los desarrollos de amplificadores criogénicos realizados en el CDT le han convertido en un suministrador de referencia de este tipo de componentes en Europa, de modo que más de 600 amplificadores diseñados en el CDT y fabricados directamente por él o a través de empresas españolas están instalados en los mejores radiotelescopios del mundo, como HERSCHEL, ALMA, IRAM, SMA, etc. Naturalmente, los telescopios del CDT se benefician también de los desarrollos llevados a cabo en el marco de este servicio.

En los últimos años la demanda de amplificadores desarrollados en el CDT se ha mantenido elevada y es de esperar que continúe así en los próximos años en vista de las mejoras que están en proyecto en telescopios como los de IRAM o ALMA.

1.

2.

3.

4.

5. VLBIQ AsGGP3115

AÑO DE INICIO: Junio 2010.

DEFINICION:

Diseño, construcción, caracterización e instalación de un receptor criogénico de alta sensibilidad en banda Q (41 – 49 GHz) en el radiotelescopio de 40 metros.

OBJETIVOS:

o Inserción del radiotelescopio de 40 metros en las redes de interferometría VLBI en la banda de frecuencias de 41 a 49 GHz.

o Aumento de la capacidad de observación del radiotelescopio de 40 metros en modo single-dish, o antena única, en cuanto a la detección del abundante número de líneas moleculares en esta banda de frecuencias.

o Aumento del rango de frecuencias observables con el radiotelescopio de 40 metros.

RESULTADO ESPERADO:

Primeras observaciones de VLBI en banda Q del radiotelescopio de 40 metros junto con otros radiotelescopios de la red de interferometría hacia Junio de 2012.


Responsable: José Antonio López Pérez (Jefe de Servicio del Centro Astronómico de Yebes).

PERSONAS IMPLICADAS: Pablo de Vicente, Félix Tercero Martínez, Rubén Bolaño González, Laura Barbas Calvo, José Antonio López Fernández, José Manuel Serna Puente, Susana García Espada, Francisco Colomer, Oscar Alberto García Pérez, Xurxo Otero Villamide


Se ha llevado a cabo el diseño del receptor criogénico completo y la adquisición de los componentes mediante expediente administrativo de contratación. Tras la recepción de éstos, se procedió a su medida con la instrumentación de laboratorio y su posterior integración en los diferentes módulos que conforman el receptor. Esta integración implica labores de fijación a las estructuras de soporte de los módulos y el cableado de radiofrecuencia, de alimentación, de control y de monitorización.

Paralelamente, se fue desarrollando el software para el control y la monitorización de todos los parámetros del receptor. Este software es necesario para realizar las pruebas en el laboratorio y para el posterior control del receptor una vez integrado en el radiotelescopio de 40 metros.

Criostato del receptor en banda Q

Actualmente, el proyecto se encuentra en la fase de medida y pruebas en el laboratorio para su completa caracterización antes de ser instalado en el radiotelescopio de 40 metros. Esta fase terminará en el mes de Diciembre de 2011.

Frecuencia intermedia del receptor en banda Q


Los costes del proyecto son de 300 mil euros.

TRABAJO PENDIENTE:

Durante los meses de Enero y Febrero de 2012 se procederá a su instalación en el radiotelescopio y su conexión con los sistemas del mismo.

Durante el mes de Marzo de 2012 está planeado realizar la calibración del receptor mediante medidas de puntería, de focalización, temperatura equivalente de ruido y eficiencia del radiotelescopio.

Finalmente, se espera que para el mes de Abril de 2012 el sistema esté en condiciones de participar en las observaciones de VLBI astronómico en esta banda de frecuencias.

ENLACES:

Desde la página web del IGN.

PRESUPUESTO 2012:

Año 2012: 20.000 €

CONCLUSIONES:

El receptor criogénico de Radioastronomía en banda Q va a permitir la inclusión del radiotelescopio de 40 metros en la red internacional de interferometría de muy larga línea de base (VLBI) en la banda de 41 a 49 GHz. Dada la gran área colectora del radiotelescopio y su alta sensibilidad, este hecho supondrá un gran paso para la red de interferometría, puesto que se cuenta con pocos radiotelescopios capaces de operar en esta banda de frecuencias.

Por otra parte, este receptor permitirá al radiotelescopio de 40 metros observar en modo antena única en una banda de frecuencia muy interesante, desde el punto de vista científico, con la que no contaba hasta ahora. El interés en esta banda se debe, fundamentalmente, a la abundancia de especies moleculares que pueden detectarse a estas frecuencias, entre las que se encuentran las debidas a compuestos químicos como el SiO, CCS, HC3N y CS.

Entre los posibles usuarios del radiotelescopio de 40 metros con este nuevo receptor se encuentran, aparte de los radio astrónomos nacionales y europeos y las redes de interferometría europea y paneuropea, el National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ). Su gran interés en esta banda fraguó en forma de colaboración por la cual, a cambio de tiempo de observación, el NAOJ donó dos amplificadores criogénicos en esta banda para el receptor.

6. EUROHEMT AsGGP3161

AÑO DE PROGRAMACION: 2010

DEFINICION:

Contribución al desarrollo en Europa de la tecnología de HEMTs y MMICs criogénicos en colaboración con las otras instituciones implicadas citadas más arriba.

OBJETIVOS:

Contribuir a poner a punto una tecnología europea de producción de transistores HEMT y circuitos MMIC refrigerables criogénicamente, que permita fabricar amplificadores de muy alta sensibilidad para aplicaciones de radioastronomía, geodesia espacial, navegación y comunicaciones espaciales, sin depender de fuentes de suministro no europeas de estos componentes, y sin las limitaciones de uso y disponibilidad que dichas fuentes no europeas conllevan. Las dos fábricas de transistores de muy bajo ruido de las que nos hemos podido abastecer en el pasado son norteamericanas. La más accesible ha dejado de fabricarlos, y la otra pone severas limitaciones a su suministro y al uso que se puede hacer de los mismos, por considerarlos material de interés estratégico. En estos momentos, hay escasez de transistores de este tipo en el mercado.

RESULTADO ESPERADO:

Mantener la posición puntera que el IGN disfruta en Europa en el campo de los amplificadores criogénicos de alta sensibilidad, la cual le ha permitido ser suministrador privilegiado de amplificadores para importantes proyectos internacionales, directamente o a través de empresas españolas receptoras de su tecnología.


Responsable: Alberto Barcia Cancio, Jefe de Area de Estudios y Proyectos Astronómicos

Personas implicadas: Juan D. Gallego Puyol, Isaac López Fernández, M. Carmen Diez González, Inmaculada Malo Gómez, José A. López Fernández, Rafael Bachiller García, Rafael García Nogal, Gonzalo Martínez Medina

Otro personal del equipo: Ricardo Amils (Universidad de Alcalá), José Manuel Hernández (Universidad de Alcalá)

Otras Instituciones implicadas: Universidad de Cantabria (Santander), Universidad de Alcalá de Henares, Instituto Fraunhofer de Física Aplicada del Estado Sólido (IAF, Friburgo, Alemania), Centro Europeo de Operaciones Espaciales (ESA, Darmstadt, Alemania), Instituto


Por parte del IGN los trabajos se localizan en su Centro de Desarrollos Tecnológicos (CDT) ubicado en Yebes.

El desarrollo de los transistores se lleva a cabo mediante colaboraciones separadas del IGN con el IAF y del IGN con ETH, que desarrollan tecnologías diferentes: mHEMT basada en AsGa en el IAF y pHEMT basada en InP en ETH.

En el primer caso la financiación se realiza con fondos propios de cada centro y una aportación del IGN al IAF a través de un convenio de colaboración suscrito entre el IGN y la Fraunhofer Gesellschaft, sociedad matriz del IAF. El IAF fabrica transistores que el CDT prueba a temperaturas criogénicas en sus amplificadores de referencia. El CDT conserva los transistores que recibe.

En el segundo caso, la financiación corre enteramente a cargo de la ESA. ETH fabrica transistores que el CDT prueba y, además, el CDT diseña amplificadores basados en los transistores fabricados. Al final, los transistores y los amplificadores fabricados se entregan a la ESA.

La Figura adjunta muestra una microfotografía de un transistor típico de los probados en Yebes.

Figura 1. Transistor de InP fabricado en ETH para su caracterización en Yebes.Dimensiones: 0,35x0,28 mm

En el desarrollo de los circuitos MMIC intervienen el IGN, el IAF y la Universidad de Cantabria. La colaboración con el IAF se canaliza a través del convenio mencionado más arriba entre ambas instituciones, que se complementa con un convenio de colaboración suscrito entre el IGN y la Universidad de Cantabria. Un investigador de dicha universidad está permanentemente destacado en el IAF, donde realiza diseños siguiendo las directrices de los técnicos del IGN. Estos diseños se incluyen en

sesiones de fabricación “multiproyecto” y los MMICs resultantes se entregan al CDT para su caracterización. El ciclo diseño-fabricación-caracterización dura seis meses, al final de los cuales se modifica el diseño si así lo requiere el resultado de la medida y se inicia un nuevo ciclo.

La decisión de iniciar desarrollos de circuitos MMIC está motivada por la fuerte tendencia que se está produciendo actualmente para mejorar el rendimiento observacional de los radiotelescopios mediante el uso de receptores multihaz, que exigen una gran miniaturización de los componentes con los que se fabrican –entre ellos los amplificadores de bajo ruido– así como un abaratamiento de sus costes de fabricación. Esta miniaturización y abaratamiento sólo se pueden conseguir mediante el uso de circuitos MMIC.

En principio se empezó a trabajar con dos diseños de MMIC, uno en la banda de 4-12 GHz para reemplazar a los amplificadores híbridos desarrollados por el CDT en esa banda –que han tenido gran éxito como primera etapa amplificadora de frecuencia intermedia en diversas aplicaciones, entre ellas los receptores de IRAM y de la banda 9 de ALMA– y otro en la banda 25-34 GHz, que está asignada a la recepción de señales procedentes de sondas de espacio profundo y se está utilizando también en los nuevos receptores de VLBI geodésico. Debido al interés que está despertando en Europa la utilización de receptores multihaz en la banda Q para modernizar muchos de los radiotelescopios europeos, se decidió ampliar el alcance de los trabajos para incluir un MMIC en la banda 31-50 GHz, que cubre también la banda 1 de ALMA, cuya fabricación se iniciará en un futuro no lejano. Se está en contacto con la Universidad de Chile, que aspira a fabricar los receptores de esta banda, para diseñar un amplificador que utilice este MMIC. El desarrollo de este MMIC va retrasado con relación a los otros dos porque la decisión de fabricarlo se tomó cuando el proyecto estaba cerca del ecuador de su trayectoria, pero se optó por realizarlo en vista de la utilidad que puede tener si se culmina con éxito.

Las Figuras 2 y 3 muestran microfotografías de dos MMICs fabricados en el curso del proyecto, uno en la banda 4-12 GHz y otro en la banda 25-34 GHz.

Figura 2. Uno de los circuitos MMIC fabricado en el IAF en el marco del proyecto EUROHEMT. Banda: 4-12 GHz. Dimensiones: 2,5x 1 mm.

Figura 3. Uno de los circuitos MMIC fabricado en el IAF en el marco del proyecto EUROHEMT. Banda: 25-34 GHz. Dimensiones: 2,5x 1 mm.

Se han probado 5 tipos diferentes de transistor fabricados por IAF, con longitudes de puerta de 50 nm y 100 nm. El número total de transistores probados es mayor porque cada tipo se prueba en dos amplificadores diferentes (bandas 4-8 GHz y 20,5-24,5 GHz) y en cada amplificador se prueban varios transistores con objeto de tener la certeza de que los resultados representan el comportamiento típico del tipo de transistor correspondiente, y no el de una unidad particular. Se constató que, generalmente, los transistores de IAF tienen gran tendencia a oscilar cuando se enfrían, que hace difícil o imposible su estabilización y optimización de ruido. Para confirmar que esta tendencia a oscilar de los transistores enfriados era un fenómeno intrínseco al transistor, y no inducido por el circuito externo, se diseñó y probó un transistor modificado con un circuito de estabilización incorporado, que funcionó correctamente y con el que se obtuvo la mejor figura de ruido de todas las que se midieron. Hasta la fecha no se ha tomado una decisión sobre el uso de esta transistor modificado porque, por su tamaño, no se adapta a los actuales diseños de amplificadores híbridos existentes en el CDT, y porque el IAF es reticente a introducir modificaciones “de serie” en los transistores que fabrica.

Se han probado 24 tipos de transistor producidos por ETH. En este caso, el objetivo era obtener el tipo más idóneo para fabricar amplificadores en la banda 25-34 GHz, y el fabricante ensayó muchos tipos diferentes específicamente diseñados para este uso. Una vez que se optó por uno de los tipos, se está en la fase de reproducir un número suficiente de transistores del tipo seleccionado para su utilización en aplicaciones reales. Por desgracia, los intentos de reproducir este transistor no han dado fruto todavía debido a problemas de oscilaciones espúreas aparecidos en sus ulteriores tandas de fabricación, habiendo sido necesario ampliar los fondos destinados por la ESA al proyecto a fin de prolongar esos intentos.

En cuanto a los circuitos MMIC, se han diseñado y probado varias versiones en las bandas 4-12 GHz y 25-34 GHz. Los resultados en la primera banda presentan todavía problemas de estabilidad y de ruido, que es más alto que en amplificadores híbridos de la misma banda. En la banda de 25-34 GHz se ha obtenido un diseño cuyas características, aunque no tan buenas como las de los mejores amplificadores híbridos de esa banda, pueden considerarse satisfactorias. Sólo se ha podido producir y probar una tanda de esos MMICs y se está a la espera de fabricar más copias de ese diseño en próximas sesiones “multiproyecto” para confirmar su reproducibilidad, ya que uno de los inconvenientes observados a lo largo de los trabajos que se vienen realizando es que existen parámetros en el proceso de fabricación que escapan al control del fabricante, de forma que sesiones de fabricación aparentemente idénticas producen circuitos de prestaciones muy diferentes entre sí. Se ha diseñado y probado un primer prototipo de MMIC en la banda 31-50 GHz, cuyas prestaciones en estabilidad y ruido son mejorables, por lo que se requerirá todavía bastante trabajo sobre el mismo antes de considerarlo terminado.

TRABAJO PENDIENTE:

En el campo de los transistores, la investigación de los dispositivos producidos por IAF se puede dar por concluida, y queda decidir si se fabricarán o no transistores de la versión estabilizada. En el caso de ETH, se está a la espera de recibir una tanda de unas 100 unidades que reproduzca las prestaciones conseguidas durante las pruebas, con objeto de diseñar y fabricar los tres amplificadores híbridos previstos por el compromiso con la ESA.

En el campo de los circuitos MMIC, se prevé continuar con las iteraciones de diseño-fabricación-prueba de circuitos en la banda 4-12 GHz; se realizará una nueva tanda de fabricación del MMIC de banda 25-34 GHz que ha dado buenas prestaciones, y se continuará con la evolución del primer prototipo de 31-50 GHz realizado. No es de esperar que estas actividades puedan concluirse satisfactoriamente en el plazo de finalización de los convenios suscritos por el IGN con el IAF y con la Universidad de Cantabria, cuyo vencimiento se producirá en el segundo semestre de 2012, por lo que será necesario prorrogarlos, tal como está previsto en su clausulado, con objeto de poder llevar a buen término las actividades emprendidas hasta ahora y así aprovechar el esfuerzo ya realizado.

PRESUPUESTO 2012:

Del total de aportaciones del IGN programados inicialmente para el proyecto quedan por ejecutar 117.117 euros. De esta cantidad, 42.117 euros corresponden a aportaciones en especie del IGN, a través del trabajo de su personal y del uso de su equipamiento, y 75.000 euros corresponden a pagos a efectuar por el IGN al IAF y a la Universidad de Cantabria. Si se prorrogasen los convenios tal como se propone más arriba, estas cantidades quedarían incrementadas en los importes correspondientes, que se desconocen porque se tendrían que negociar.

Como se ha indicado más arriba, el total de pagos previstos para 2012 por parte del IGN asciende a 75.000 euros, que se verían incrementados si se formalizasen las prórrogas citadas de los convenios con el IAF y con la Universidad de Cantabria.

CONCLUSIONES:

El IGN, a través del CDT, ocupa un lugar destacado en Europa en el desarrollo y producción de amplificadores criogénicos de alta sensibilidad. Amplificadores desarrollados por el CDT, y fabricados directamente por él o por la industria española, equipan instrumentos del telescopio HERSCHEL (ESA Science & Technology: Herschel), del telescopio ALMA (http://www.eso.org/public/spain/teles-instr/alma.html), de los telescopios de IRAM (IRAM : Institut de Radioastronomie Millimétrique), SMA (SMA: Submillimeter Array), etc. En total se han entregado más de 600 amplificadores del CDT de diversos tipos a diferentes observatorios y centros de investigación del mundo.

Esta posición destacada ha sido posible porque el CDT ha construido amplificadores de muy alta calidad, que representaban el estado del arte en su campo en el momento de su fabricación, y sólo se podrá seguir manteniendo si el CDT tiene acceso a los mejores dispositivos (transistores y MMICs) disponibles en cada momento. Esta disponibilidad no está garantizada actualmente porque algunos de los suministradores tradicionales han abandonado su actividad y porque los que quedan imponen restricciones a uso que se puede hacer de sus dispositivos, por lo que el CDT ha venido impulsando ante distintas instancias la creación de fuentes europeas de dichos dispositivos. Fruto de estos esfuerzos son la financiación por parte de ESA de un programa de desarrollo de transistores de InP en colaboración con ETH y el IGN (CDT) y los convenios de colaboración IGN-IAF e IGN-Universidad de Cantabria, actividades integradas todas ellas en el proyecto EUROHEMT por parte del IGN.

En caso de que EUROHEMT tenga éxito, el IGN estará en condiciones de continuar siendo un suministrador de referencia de amplificadores para los proyectos radioastronómicos que están en estudio en el mundo, tales como NOEMA de IRAM, futuras ampliaciones y mejoras de ALMA, dotación de receptores multihaz para los radiotelescopios europeos en ondas centimétricas, milimétricas y submilimétricas, etc.

7. RADIONET FP7 AsGGP3162


DEFINICION:

Este proyecto concentra y organiza las actividades de desarrollo tecnológico que se llevan a cabo en el IGN-CNIG como contribución a las Actividades de Investigación Conjuntas (Joint Research Activities, JRAs) del proyecto RADIONET financiado por la Unión Europea dentro del Séptimo Programa Marco (FP7) para la Investigación y Desarrollo Tecnológico. En general, el proyecto europeo RADIONET aglutina los esfuerzos de los observatorios radioastronómicos más importantes y activos de Europa para coordinar sus actividades a todos los niveles. Dentro de RADIONET, las Actividades de Investigación Conjuntas (JRAs) representan una parte primordial, ya que su objetivo final es conseguir que Europa juegue un papel de liderazgo mundial en el desarrollo de instrumentos radioastronómicos de primera línea que permitan a los científicos realizar contribuciones novedosas y de gran impacto.

OBJETIVOS:

El IGN-CNIG participa en dos Actividades de Investigación Conjuntas (JRAs) de RADIONET. Ambas pretenden poner a punto la tecnología para fabricar receptores multihaz de plano focal (Focal Plane Arrays, FPAs) con los que equipar a los radiotelescopios para multiplicar su eficacia, pero cada una lo hace en un margen de frecuencias distinto y con una tecnología bien diferenciada.

APRICOT cubre el rango de frecuencia entre 30-50 GHz, de gran interés científico por las importantes líneas espectrales observables y que además es accesible a algunos de los grandes radiotelescopios europeos como el de 40 m de Yebes, el de 100 m de Bonn o el nuevo de 64 m de Cerdeña. El objetivo en este caso es utilizar como etapa de entrada de los receptores amplificadores de bajo ruido basados en MMICs (Circuitos Integrados Monolíticos de Microondas) refrigerados a temperatura criogénica. El papel del IGN-CNIG en este proyecto es múltiple:

o Desarrollar sistemas de medida para evaluar de modo fiable el ruido de los amplificadores criogénicos.

o Servir como centro de referencia europeo para la medida de ruido a temperatura criogénica.

o Evaluar las posibilidades de distintos materiales semiconductores (InP, mGaAs) en términos de ruido criogénico para seleccionar la tecnología adecuada mediante la medida de muestras de transistores discretos.

o Diseñar circuitos monolíticos criogénicos (MMICs) de ultra bajo ruido para la banda de 33-50 GHz, construir amplificadores con ellos y caracterizarlos completamente.

AMSTAR+ cubre el rango de longitudes de onda milimétricas y submilimétricas a frecuencias mayores de 100 GHz. Existe un gran interés científico en estas bandas y las dificultades tecnológicas para construir sistemas a frecuencias tan elevadas es muy grande. Europa dispone de instrumentos excelentes para la observación milimétrica como el radiotelescopio de 30 m de Pico Veleta en Granada y el interferómetro de Plateau de Bure en Francia y es también líder en desarrollo de la instrumentación más avanzada de este tipo como lo demuestra su protagonismo en instrumentos como el interferómetro ALMA en Chile o el telescopio espacial HERSCHEL de la Agencia Espacial Europea. Destaquemos también la importante participación del IGN-CNIG en el desarrollo tecnológico de estos dos últimos instrumentos que ha sido objeto de otros proyectos en el Plan Estratégico.

La aportación del IGN-CNIG a AMSTAR+ se ha concentrado en los aspectos relativos al desarrollo de amplificadores criogénicos de banda muy ancha y ultra bajo ruido para la frecuencia intermedia de mezcladores SIS (superconductor, aislante, superconductor) criogénicos. El aspecto más novedoso y arriesgado que se pretende abordar este proyecto es la integración del mezclador y el amplificador en un sólo módulo, eliminando los cables y otros componentes intermedios muy voluminosos que se usan en un montaje más tradicional. Esto plantea importantes retos tecnológicos que exigen una colaboración muy estrecha entre los grupos que desarrollan los mezcladores (en este caso IRAM, Francia y SRON, Holanda) y el que desarrolla los amplificadores (IGN-CNIG). El beneficio que se obtendrá si se tiene éxito en esta empresa es el desarrollo de un módulo de dimensiones suficientemente reducidas como para ser apilado en el plano focal de una antena formando una verdadera cámara milimétrica. La contribución de del IGN-CNIG a este proyecto se puede resumir en los siguientes puntos:

o Evaluación de la tecnología basada en el Arseniuro de Galio metamórfico (mGaAs) para la construcción de amplificadores criogénicos de banda ancha y ultra bajo ruido en la banda de frecuencia intermedia de 4-12 GHz.

o Diseño de amplificadores criogénicos con coeficientes de reflexión de entrada mejorado que puedan ser conectados directamente a la salida de mezcladores SIS.

o Construcción y medida de prototipos funcionales de amplificadores criogénicos para ser integrados en los demostradores que se construirán en el proyecto AMSTAR+

RESULTADO ESPERADO:

Desarrollo de Hardware:

o Sistema de medida de ruido criogénico coaxial hasta 40 GHz, con interfase coaxial de 2.92 mm que quedará instalado en el Observatorio de Yebes.

o Sistema de medida de ruido criogénico coaxial hasta 50 GHz con interfase coaxial de 2.4 mm que quedará instalado en el Observatorio de Yebes.

o Prototipos de amplificador criogénico de Frecuencia Intermedia para entregar a los grupos que desarrollan los mezcladores milimétricos.

o Prototipos de amplificador criogénico de ultra-bajo ruido para la banda de 33-50 GHz como maquetas de demostración que quedarán en el Observatorio de Yebes.

Aspectos intangibles:

La integración dentro de un grupo internacional de desarrollo tecnológico con unos objetivos tan exigentes supone un gran estímulo para este tipo de actividades y fuerza a mantener un alto nivel tecnológico para poder obtener resultados competitivos a nivel internacional. Este tipo de colaboración proporciona una formación y experiencia en los participantes que es muy difícilmente accesible de otro modo y sirve de guía para definir líneas e inversiones futuras que serán necesarias para mantener un buen nivel de competencia.


Responsable: Juan Daniel Gallego Puyol, Jefe de Area de Instrumentación y Desarrollos Tecnológicos.

Personas implicadas: Isaac López Fernández , Mari Carmen Diez, Inmaculada Malo, Alberto Barcia, Rafael Bachiller, Francisco Colomer, Rafael García Nogal, Gonzalo Martínez Medina

Otros agentes que intervienen: Fundación General de la Universidad de Alcalá de Henares

Centros europeos con los que se colabora más estrechamente en los proyectos APRICOT y AMSTAR+:

o IRAM (Instituto de Radioastronomía milimétrica, Francia)o SRON (Instituto Holandés para la Investigación Espacial, Holanda)o MPIfR (Instituto Max Plank de Radioastronomía, Alemania)o IAF (Instituto Fraunhofer de Física Aplicada del Estado Sólido)o UMAN (Universidad de Manchester, Gran Bretaña)o IRA-INAF (Instituto de Radioastronomía, Instituto Nacional de Astrofísica, Italia)o MECSA (Centro de Ingeniería de Microondas para Aplicaciones Espaciales,

Italia)


Este proyecto está muy relacionado con EUROHEMT (AsGGP3161), que se centra en el desarrollo en Europa de una tecnología propia de dispositivos HEMTs y MMICs criogénicos de bajo ruido, y se beneficia también de la experiencia en este campo adquirida en los proyectos FIRST/Herschel (AsGGP3114), ALMA (AsGGP3113) y en el servicio DESARROLLOS TECNOLOGICOS (AsGGP3210).

En el proyecto APRICOT resumen del estado actual es como sigue:

o Se ha instalado con éxito el sistema de medida de ruido criogénico con conectores de 2.92 mm hasta 40 GHz y se usa rutinariamente. Adicionalmente y aunque no estaba previsto inicialmente, se han realizado las modificaciones necesarias en el hardware y el software para poder realizar medidas en banda Ka (26.5-40 GHz) en guía de onda con el método carga fría-caliente, de modo que se pueden realizar verificaciones de la calibración coaxial en la parte alta

de la banda.o Se ha instalado con éxito el sistema de medida de ruido criogénico con

conectores de 2.4 mm hasta 50 GHz y se han realizado las primeras medidas. En la actualidad se trabaja en ultimar las modificaciones necesarias para poder realizar adicionalmente medidas en guía de onda de banda Q (33-50 GHz) por el método de carga fría-caliente. Al igual que en el punto anterior, esta mejora no estaba prevista inicialmente, pero es muy conveniente para la verificación de la calibración en la parte alta de la banda.

o En cuanto a la actividad de actuar como centro de referencia para las medidas de ruido, se han circulado sendos amplificadores de banda X y banda K fabricados por el IGN-CNIG entre el resto de los participantes de APRICOT que estaban en condiciones de medir el ruido a temperatura ambiente y criogénica. Esto ha permitido comparar las calibraciones e identificar algunos problemas sistemáticos que tenían algunos de los laboratorios. Los resultados han sido convenientemente comunicados a los interesados.

o En la actividad de evaluación de dispositivos discretos a temperatura criogénica, se han realizado medidas de numerosos dispositivos de procedencia europea (IAF, Alemania y Manchester, Reino Unido) y se han reportado convenientemente los resultados. Esto ha servido para definir la tecnología a usar en el modelo final de amplificador criogénico.

o En la actividad de diseño y medida de MMICs en la banda de 33-50 GHz, hasta el momento se han hecho las primeras medidas de un prototipo basado en la tecnología de 50 nm y otro de 100 nm, habiendo obtenido resultados aceptables que se espera mejorar

En el proyecto AMSTAR+ el estado actual es:

o Se han hecho los estudios de la viabilidad de la conexión directa entre mezclador SIS y amplificador criogénico de FI utilizando modelos realistas de ambos y se ha verificado que es viable, siempre que el coeficiente de reflexión de entrada del amplificador sea suficientemente bajo.

o Se ha diseñado, construido y caracterizado un amplificador híbrido de 4-12 GHz tres etapas con el coeficiente de reflexión mejorado y se ha enviado a los laboratorios de IRAM para su medida conectado a un mezclador SIS

o Aunque no estaba inicialmente previsto, se tuvo la posibilidad de construir otra versión de amplificador criogénico con MMIC. Esta versión adicional se caracterizó completamente y se envió a IRAM para sus pruebas con un mezclador SIS

o Se han estudiado los aspectos relativos a la simplificación del esquema de polarización de los amplificadores con vistas a la integración en un FPA (Focal Plane Array) con numerosos pixels.

o Se han estudiado y caracterizado a temperatura criogénica algunos componentes adicionales (bobinas cónicas, condensadores de desacoplo y resistencias ajustables en miniatura) que serán necesarios en nuevas versiones de amplificadores aún más optimizadas.

o Se han realizado las primeras medidas de mezcladores SIS directamente conectados a amplificadores (por parte de IRAM)

TRABAJO PENDIENTE:

En el proyecto APRICOT:

o Finalizar la adaptación del sistema de medida de ruido criogénico con guías de

onda y cargas fría-caliente en banda Q (33-50 GHz) y medir con él los amplificadores MMIC ya existentes para verificar la calibración.

o Elaborar los informes finales sobre las comparaciones de las calibraciones criogénicas de los distintos laboratorios participantes en el proyecto.

o Diseñar versiones mejoradas de los amplificadores MMIC en banda Q y medirlas.

o Realizar una caracterización más completa de los amplificadores en banda Q incluyendo medidas de estabilidad de ganancia

En el proyecto AMSTAR+

o Analizar los resultados de las medidas del conjunto SIS-amplificador realizadas por IRAM y extraer conclusiones para las posibles mejoras del diseño.

o Construir un prototipo de amplificador híbrido con una única etapa para mejorar el conocimiento del modelo de transistor empleado en el diseño y así poder realizar optimizaciones más precisas.

o En estrecha colaboración con IRAM, diseñar un amplificador criogénico con los requerimientos eléctricos y mecánicos adecuados para poder ser añadido directamente al bloque del mezclador y así poder eliminar por completo el cable coaxial de interconexión.

ENLACES:

No existen enlaces desde el portal IGN-CNIG, pero existe información de los proyectos en páginas WEB públicas de la Unión Europea y del proyecto RADIONET:

http://ec.europa.eu/research/fp7/index_en.cfm

http://ec.europa.eu/research/infrastructures/pdf/radionet_en.pdf

http://www.radionet-eu.org/index.html

http://www.radionet-eu.org/joint-research-activities.html

http://www.radionet-eu.org/amstar.html

http://www.radionet-eu.org/apricot.html

Como ejemplo de algunas de las contribuciones del IGN-CNIG que aparecen en la WEB del proyecto podemos citar las siguientes:

http://www.radionet-eu.org/fp7wiki/lib/exe/fetch.php?media=na:engineering:ew:gallego_final.pdf

http://www.radionet-eu.org/fp7wiki/lib/exe/fetch.php?media=na:engineering:ew:lopez-fernandez_final.pdf

http://www.radionet-eu.org/fp7wiki/lib/exe/fetch.php?media=na:engineering:ew:5th_ew_galliego.pdf

PRESUPUESTO 2012:







http://www.radionet-eu.org/apricot.html

http://www.radionet-eu.org/amstar.html

http://www.radionet-eu.org/joint-research-activities.html

http://www.radionet-eu.org/index.html

http://ec.europa.eu/research/infrastructures/pdf/radionet_en.pdf

http://ec.europa.eu/research/fp7/index_en.cfm

La financiación de este proyecto ha sido a cargo de fondos de la Comunidad Europea.

CONCLUSIONES:

Se trata de un proyecto de desarrollo tecnológico real y de primera línea en colaboración con los mejores institutos europeos que construyen instrumentación radioastronómica con un gran impacto científico. No se trata de comprar instrumentos ya hechos sino de desarrollar los que van a ser utilizados en la próxima década. Actividades de este tipo proporcionan visibilidad al IGN-CNIG y en última instancia a España dentro del panorama científico-tecnológico internacional. Experiencias pasadas (Herschel, ALMA) han demostrado también que este tipo de actividad puede estimular de forma importante la actividad de alguna de las escasas pero emblemáticas industrias españolas del sector de alta tecnología, ya que pone a su disposición la transferencia de una tecnología basada en diseños innovadores que luego pueden ser construidos en serie para instrumentos científicos, como ya se ha hecho en los proyectos previos citados.

Figura 1: Amplificador criogénico híbrido con coeficiente de reflexión de entrada mejorado para la banda 4-12 GHz desarrollado para AMSTAR+

Figura 2: Amplificador criogénico basado en circuito integrado de microondas MMIC para la banda de 4-12 GHz.

Figura 3: Microfotografía del circuito integrado monolítico de microondas (MMIC) para la banda de 4-12 GHz utilizado en el amplificador de la figura anterior. El material semiconductor es Arseniuro de Galio metamórfico con longitudes de

puerta de 100 nm. Las dimensiones totales son de sólo 2.5 x 1 mm2.

Figura 4: Conversor de frecuencia para la banda Q (33-50 GHz) utilizado en el sistema de medida de ruido para el proyecto APRICOT.

Figura 5: Amplificadores criogénicos basados en circuitos integrados monolíticos de microondas (MMICs) para la banda Q (33-50 GHz) desarrollados

para el proyecto APRICOT.

Quinstar LNA Mixer IF Amp

Doubler

WGFilter

Att.

Figura 5: Vista interior de uno de los criostatos utilizados para la medida de amplificadores criogénicos que permite refrigerar hasta 15 K (-258 ºC).

Figura 6: Aspecto general de uno de los sistemas de medida utilizados en el proyecto que permite caracterizar el ruido, ganancia y reflexión a temperatura

criogénica.

8. LABMANT (Laboratorio de medida de antenas) AsGGP3262


DEFINICION:

Puesta en marcha de un laboratorio de medida de antenas y caracterización radioeléctrica de materiales con aplicaciones en los campos de astronomía y geodesia en la banda de frecuencias de 2 a 140 GHz.

OBJETIVOS:

Caracterización de la instalación para determinar la calidad de las medidas realizadas.

Instalación de dotación adicional que completa el laboratorio de medidas. Medidas de antenas Establecer el uso rutinario de la instalación en los tipos de medidas más

frecuentes Oferta de acceso a agentes (empresas o instituciones externas)

RESULTADO ESPERADO:

Realizar una puesta en marcha productiva para las medidas más comunes en la caracterización de antenas con un doble objetivo: realizar medidas internas de utilidad para el desarrollo de receptores del Observatorio de Yebes y obtener la calidad necesaria para la realización de medidas al exterior de la comunidad del IGN.


Responsable : Félix TERCERO MARTINEZ (Jefe de Servicio de Antenas y Radiación).

Personas implicadas: José Antonio López Fernández, José Manuel Serna Puente


o Pruebas de caracterización mecánicas. Medidas en todos los dispositivos mecánicos como comprobación de que todos las partes móviles cumplen con las especificaciones. Especialmente relevante en las medidas de alta frecuencia es la planitud del escaner. Se realizaron dos medidas de forma independiente (y con diferentes métodos de medida) en las que se concluye

que se obtiene un error en la planitud del escaner de 22micras rms. Este valor es suficiente para realizar medidas hasta 190GHz, siendo el límite de nuestra instrumentación de 140GHz

o Pruebas de caracterización en radiofrecuencia. Comprobación y medidas de la cadena de radiofrecuencia. Potencia de oscilador local, potencia de RF suministrada, respuesta en frecuencia, estabilidad del sistema, ruido, repetitividad de la medida del diagrama de radiación y fugas del sistema.

o Estimación de la incertidumbre de la medida del diagrama de radiación. Evaluación de los 18 términos de error según procedimiento de NIST (National Institute of Standads and Technology), que mide y estima los errores más relevantes en la medida final de la antena. Estas pruebas se realizaron a las frecuencias de 8GHz y 90GHz. Los resultados fueron de 2dB de incertidumbre a 8 GHz y de 3dB de incertidumbre a 90 GHz en la medida del diagrama de radiación al nivel de -30dB respecto del máximo. Esta incertidumbre en la medida es la esperada y comparable a la de otros laboratorios de medida.

o Intercomparación de las medidas entre el laboratorio de Yebes, la Universidad Politécnica de Madrid y la Universidad de Alcalá de Henares. La intercomparación entre varias instalaciones de medida de antenas ofrece una medida de las incertidumbres cometidas entre ellas. Para ello se han llevado a cabo campañas de medidas con la misma antena en todas las instalaciones. Los resultados muestran gran acuerdo en la medida en los tres laboratorios.

o Diseño, construcción, medida y calibración de un banco óptico para medida de materiales en el rango de 75 a 110 GHz. Se diseñó un banco óptico para la medida de materiales. Consistía en el uso de la instrumentación RF del laboratorio de medida de antenas, la adquisición de dos bocinas piramidales de ganancia estandar, la construcción de la base y soportes mecánicos de los componentes y la construcción de las lentes corrugadas de teflón.La principal aplicación fue la medida de la membrana que cubre el vértice de la antena de 40m en altas frecuencias. Se encontraron unas pérdidas sorprendentemente altas, sólo la membrana instalada hacía perder un 30% de la capacidad del radiotelescopio. Esta medida motivó la búsqueda de materiales alternativos a la membrana instalada para proceder a su sustitución y mejora. Destacar en este caso, como una pequeña inversión en la medida y caracterización de un componente (para la construcción del banco óptico), permitió una mejora sustancial en una instalación de varios millones de euros como es el 40m.

o Adquisición de material de RF. Se realizó una compra de componentes de radiofrecuencia necesarios para dotar el laboratorio y posibilitar un mayor número de medidas. Su forma fue mediante un contrato menor y se adquirieron cables de RF, transiciones coaxiales, atenuadores, transiciones en guía y medidores de conectores coaxiales.

o Medida de antenas del 40m. Se midieron las antenas ya instaladas en función de las posibilidades de disponer de estas antenas ya que son necesarias para

el funcionamiento normal y rutinario del radiotelescopio. En el caso de bocinas refrigeradas se ha optado para esperar los momentos en los que los criostatos necesiten ser abiertos por avería o actualización. También se midieron durantes estas pruebas antenas en alta frecuencia cedidas por IRAM, antenas de ganancia estándar usadas en el laboratorio, así como antenas de empresas externas.

o Formación de personal. Al menos 3 personas conocen el funcionamiento del laboratorio. Especial atención durante la formación se prestó al cuidado de los equipos, que pueden ser fácilmente dañados si no se toman las precauciones debidas (compatibilidad de conectores, determinación de niveles de potencia y movimientos e interferencias mecánicas). Aunque el software de control y análisis es amigable, debido a la especialización de la materia, la formación presenta una sostenida curva de aprendizaje.

o Subrutinas de personalización en el software de control y análisis. El software permite programar rutinas personalizadas para el manejo de toda la instrumentación mecánica y de radiofrecuencia. Mediante la programación en VBA (Visual Basic for Applications) se pueden automatizar tareas que realizadas manualmente resultan tediosas y consumidoras de tiempo. Cabe destacar la elaboración de una rutina que genera automáticamente todas las gráficas de medidas en un formato adecuado y la rutina que formatea los datos en un fichero compatible con el estándar de la empresa aeroespacial, EADS.

o Procedimiento de mantenimiento rutinario. Implementación del procedimiento rutinario recomendado por el fabricante.

o Conferencias en foro especializado nacional e internacional. Presentación de los primeros resultados obtenidos del laboratorio de medida de antenas en la URSI nacional celebrada en 2011 en Leganes y en el EuCAP celebrado en 2010 en Roma.

o Medidas para empresas y organizaciones exteriores. Se han medido antenas para empresas especializadas en el diseño y construcción de antenas, destacando la empresa del sector de construcción aeroespacial EADS Astrium. También se han realizado medidas para departamentos de universidad y se construido bajo encargo una ampliación del banco óptico hasta 140 GHz.

Medida de un reflector de satélite de EADS CASA

A continuación se presenta tabla resumen con los indicadores del trabajo realizado y las metas conseguidas.

FASES INDICADOR META

CARACTERIZACIÓN de cámara anecoica

4 informesLa cámara anecoica presenta un nivel de incertidumbre comparable a otras instalaciones

INSTALACIÓN de equipamiento auxiliar

1 expediente

1 informe

1 desarrollo tecnológico

Ampliación de capacidad de medida a materiales a 100 GHz en espacio libre

Medida de ALIMENTADORES de 40m

20 medidas Medida rutinaria de antenas

Elaboración de PROCEDIMIENTOS de medida y calibración

3 personas formadas

3 procedimientos

Formación redundante dentro del observatorio asegura el servicio. Procedimientos de automatización

PUESTA EN MARCHA de la instalación

10 medidas exterior

4 servicios renumerados

1 desarrollo tecnológico

2 conferencias

Varias medidas con el exterior. Medida de materiales a 140 GHz

COSTES ASOCIADOS:

No figuran costes asociados a este proyecto en el año 2011.

TRABAJO PENDIENTE:

El proyecto se ha ejecutado en su totalidad creando un servicio. Por ello no existen trabajos pendientes salvo el relativo al mantenimiento y uso de la instalación o de posibles ampliaciones del sistema.

ENLACES:

Actualmente no existen enlaces web a este proyecto.

PRESUPUESTO 2012:

Año 2012: 12.000 € correspondientes al mantenimiento de la instalación.

Los gastos son los propios de suministro y reposición de material del laboratorio. Los costes de personal dependerán en gran medida de número de antenas a medir, tanto por parte del Observatorio como de empresas externas. Las medidas a empresas externas, contribuirán económicamente al mantenimiento de la instalación.

CONCLUSIONES:

La finalización de este proyecto deja la cámara anecoica lista para la medida de antenas, con gran precisión, tanto para el Observatorio de Yebes como para empresas externas.

Es imprescindible disponer de un laboratorio de estas características en el Observatorio de Yebes ya que la medida final de los componentes radiantes que se emplean en los receptores astronómicos es necesaria para evaluar su correcto funcionamiento y comprobar sus máximas prestaciones.

La instalación que ha sido puesta a punto es similar, a grandes rasgos, a no más de una decena de instalaciones en España, principalmente radicadas en universidades o empresas de alta tecnología. Sin embargo es única en España, debido a la banda de frecuencias en la que trabaja, necesario para la medida de receptores radioastronómicos. Esta instalación se presenta como una instalación única en España para realizar medidas en alta frecuencia.

Este proyecto estratégico ha demostrado que hay posibilidad de usuarios externos, lo que permite la financiación parcial de la instalación a costa de aumentar el número de medidas y las horas del personal propio. La demanda sin embargo puede ser irregular (que no significa necesariamente baja) debido al carácter experimental y de prototipos de este tipo de antenas.

9. VISITYEBES AsGGP3265


DEFINICION:

Puesta en funcionamiento de nuevas actividades para la divulgación de los desarrollos tecnológicos realizados en el Observatorio de Yebes y en particular en la sala de visitas del Centro.

OBJETIVOS:

o Establecimiento de un plan de renovación de actividades.o Instalación de un Radiotelescopio didáctico.o Diseño de nuevas actividades. o Puesta en marcha de nuevas actividades

RESULTADO ESPERADO:

Implementación de experimentos y actividades para la divulgación de la tecnología/ciencia relacionada con los desarrollos en Astronomía, Geodesia y Geofísica, y enfocados a público general.


Responsable: José Manuel Serna Puente

PERSONAS IMPLICADAS: Francisco Colomer, Laura Barbas Calvo, Rubén Bolaño, José Antonio López Fernández.

Otros agentes: Ayuntamiento de Yebes.


o Visitas guiadas a las instalaciones del Centro de desarrollos tecnológicos de Yebes.

o Actualización de la charla de introducción a los trabajos realizados en el CDT y proyectos en los que se participa (pabellón de divulgación).

o Conceptos básicos sobre radio astronomía.o Radio telescopios, VLBI.o Actividades realizadas en el CDT e instalaciones: receptores,

holografía, RAEGE, cámara anecoica, gravimetría, SLR, laboratorio de amplificadores).

o Proyectos internacionales: SKA, ALMA.o Posters de la sala de visitas (historia de la astronomía, actividades del IGN,

OAN).o Prototipo de array de antenas desarrollado para el proyecto SKADS

(contribución europea al SKA). Explicación de sus objetivos, estructura, funcionamiento.

o SPIDER (Radio telescopio divulgativo). Práctica real de observación radio astronómica (hardware y software). Análisis de los resultados obtenidos aplicados a la obtención de un mapa de la Vía Láctea mediante observaciones espectrales del HI (hidrógeno neutro, 1420Mhz).

o Visita (desde el exterior) al radio telescopio de 40 metros de diámetro (estructura, subsistemas básicos, homología, holografía).

o Visita al radio telescopio de 14 metros de diámetro (el objetivo es analizar los avances tecnológicos producidos en los últimos 20 años. Estructura, diferencias con respecto al 40 metros, proyectos de interferometría espacial).

o Pabellón de gravimetría.o Laboratorios de receptores y de amplificadores de bajo ruido.o Astrógrafo y Torre solar (ejemplos de telescopios ópticos).

Visitas realizadas durante el año 2011

Fecha Institución Localidad Tipo de grupo Número

21-ene-2011 IES Gran Capitán Madrid 2º Bach 40

28-ene-2011 IES Gran Capitán Madrid 2º Bach 40

4-feb-2011 UAM Madrid Universitario 15

6-feb-2011 Niños 30

10-feb-2011 Instituto 40

11-feb-2011 IES Clara Campoamor Móstoles Bachillerato 66

17-feb-2011 IES Santamaría del Castillo Buitrago 4ºESO 60

25-feb-2011 Colegio Diocesano Guadalajara 4ºESO 80

25-mar-2011 IES Senda Galiana Torres de la Alameda 1º Bach 51

8-abr-2011 IES Mateo Alemán Alcalá de Henares 2º Bach 40

6-may-2011 Colegio Internacional Pinosierra Tres Cantos (Madrid) 1º Bach 30

20-may-2011 UCM (Físicas) Madrid Universitario 25

4-nov-2011 Colegio Jesús Maestro Madrid Bachillerato 42

17-nov-2011 AMSTAR+ meeting 2011 LNAs people 30

25-nov-2011 Universidad Alcalá de Henares Alcalá H. Universitarios 40

o Elaboración de trípticos explicativos de varios de los proyectos desarrollados en el CDT (gravimetría, cámara anecoica, radio telescopio divulgativo, radio telescopio de 40 metros, tareas de divulgación tecnológica).

o Elaboración de pósters sobre los diversos proyectos en los que se trabaja en la actualidad. Instalación en las paredes del nuevo edificio de despachos y laboratorios.

o Inicio de conversaciones para el establecimiento de un acuerdo con el Ayuntamiento de Yebes sobre divulgación. El ayuntamiento de Yebes está interesado en colaborar (económicamente, materialmente, recursos humanos) en las tareas de divulgación del Centro.

o Recopilación de información relativa a empresas suministradoras de experimentos científico/técnicos comerciales con fines divulgativos (fundamentos de electrónica, sistemas de medida de antenas, física y química).

o Recopilación de material audiovisual (películas, documentales) cuyo tema principal es la radio astronomía y las tecnologías de las comunicaciones.

o Contacto The Dish (La Luna en Directo)o Han llegadoo Cosmos de Carl Sagan

o Entrevistas en programas de radio y televisión sobre diversos aspectos de actualidad científico/tecnológica: 30 aniversario del descubrimiento del asteroide “Yebes”, observación interferométrica dentro de la red EVN con el radio telescopio de 40 metros, estrellas fugaces (Leónidas), acercamiento a la Tierra del asteroide 2005 YU55.


No existen costes asociados a este proyecto durante 2011.

TRABAJO PENDIENTE:

Una vez efectuado el trabajo de análisis de posibles actividades a realizar, adquisición de material audiovisual y contactos comerciales con empresas de sector de la divulgación científica, se procederá al diseño de las nuevas actividades y experimentos que mejorarían las capacidades divulgativas del CDT Yebes.

ENLACES:

Existe una página web para solicitar visitas al Centro.

PRESUPUESTO 2012:

Año 2012: 12.000 € para actualización de material de divulgación y mantenimiento de la sala de visitas del Centro.

CONCLUSIONES:

Las tareas de divulgación tecnológica siempre han tenido importancia entre las actividades realizadas en el CDT Yebes. Es muy importante dar a conocer a la población el trabajo que se realiza y que se entiendan los objetivos que se pretenden alcanzar mediante esas actividades, así como su aplicación en la vida real y su relación directa con el desarrollo tecnológico en nuestro país.

GEOFÍSICA

1. VIGILANCIA Y ALERTA VOLCÁNICA

Año de inicio. 2010

Definición (breve).

Este servicio tiene como objetivo el diseño, construcción, puesta en funcionamiento y utilización de las distintas redes e instalaciones geodésicas y geofísicas que formarán parte del Sistema de Vigilancia de la Actividad Volcánica en Canarias y en otras zonas peninsulares volcánicamente activas.

Objetivos.

El diseño y puesta en marcha de una completa red multidisciplinar de vigilancia volcánica de las áreas volcánicas activas en territorio nacional, de los procedimientos y protocolos de generación de la alerta volcánica así como de la determinación de pronósticos de evolución de los procesos eruptivos

Resultado esperado.

Sistema completo de vigilancia y alerta volcánica.

Responsable y personas implicadas.

Responsable: Carmen López

Equipo: Mª José Blanco, Antonio Barbadillo y personal de la unidad de volcanología y de la red sísmica de esta Subdirección (35 personas).

Trabajo desarrollado

Proyecto de diseño finalizado para Tenerife, La Palma, El Hierro y Campo de Calatrava

Redes instrumentales. Hitos: nivel instrumental y de análisis operativo alcanzado en Tenerife para las técnicas geofísicas y geodésicas, aunque es necesario densificar la red de control de deformaciones y aumentar su sensibilidad. Red geofísica y geodésica en El Hierro diseñada para la emergencia volcánica iniciada en julio de 2011 a espera del diseño e instalación definitivo.

1) Equipos adquiridos para la instrumentación de Tenerife por valor de 2,6M€, para la puesta en marcha de las redes sísmica, de deformaciones, geofísica y geoquímica: 8 estaciones sísmicas (banda ancha y corto periodo), 7 estaciones GPS permanente, 1 gravímetros, 3 mareógrafos, 2 magnetómetros, 2 estaciones de medida de geoquímica.

2) Equipos adquiridos para la instrumentación de El Hierro por valor de 0.3M€, para la puesta en marcha de las redes sísmica y de deformaciones: 10 estaciones sísmicas, 10 estaciones GPS, 3 magnetómetros, 2 gravímetros, 4 estaciones de medida de geoquímica.

Labores rutinarias de mantenimiento de todas las redes de observación para vigilancia volcánica.

- Labores rutinarias de recepción, análisis y tratamiento de los datos de la red sísmica canaria en la Red sísmica y el Observatorio Geofísico Central en Madrid y Tenerife.

- Puesta en marcha de las rutinas para el análisis de las estaciones GPS en Madrid y Tenerife. Recepción y análisis rutinario de la red de mareógrafos. Realización de campañas GPS para el control de deformaciones en la zona Teide-Pico Viejo y en El Hierro.

Desarrollo de campañas de observación:- Campañas de microgravimetría de Tenerife (16 estaciones de

observación) y El Hierro.- Campañas de potencial espontáneo y perfiles de repetición en Tenerife,

El Hierro y Campos de Calatrava- Desarrollo de campañas de observación de la red geoquímica en

galerías de agua (7 galerías de toma de muestras), galerías y pozos en Tenerife y El Hierro.

- Labores rutinarias de recepción, análisis y tratamiento de los datos de la red geomagnética.

Alerta y emergencia volcánica:- Software operativo para la generación de escenarios volcánicos,

pronóstico espacial y temporal y seguimiento de procesos eruptivos en la isla de Tenerife y El Hierro

- Seguimiento y Alerta Temprana continuo de la Actividad Volcánica en Canarias. Responsables del Comité Científico en la emergencia por proceso eruptivo en El Hierro desde julio 2011 en el asesoramiento al Plan PEVOLCA

- Funcionamiento continuo del Comité Científico IGN-CSIC.- Publicación rutinaria de productos de la red de vigilancia volcánica en la

página Web de volcanología del IGN.

Trabajo pendiente

Compleción de la red de deformaciones en Tenerife: 400K€ Mejora de la red de vigilancia en La Palma: 300K€ Mejora de la red de vigilancia en Lanzarote: 300K€ Red instrumental sísmica y geodésica de despliegue temporal: 200K€

Nueva sede para el Centro Geofísico de Canarias en Tenerife

Enlaces

http://www.ign.es/ign/layout/volcaVolcanologia.do

http://www.ign.es/ign/resources/volcanologia/HIERRO.html

Presupuesto para 2012

800M€

Conclusiones

El sistema de vigilancia volcánica del IGN es el único referente y responsable de la vigilancia y alerta volcánica en España, teniendo plenas capacidades para la alerta volcánica, el seguimiento de los procesos eruptivos y el asesoramiento científico para la toma de decisiones de las instituciones responsables de la gestión de la alerta volcánica tal como se ha demostrado en la todavía vigente emergencia de El Hierro, iniciada en julio y que todavía no ha finalizado.

http://www.ign.es/ign/resources/volcanologia/HIERRO.html

http://www.ign.es/ign/layout/volcaVolcanologia.do

2. PROYECTO CARTOMAG

Fecha de inicio: 2010

DEFINICIÓN

Elaboración de los mapas de la Península Ibérica correspondientes a las componentes del campo magnético terrestre para la época 2015.0, según la nueva normativa de calidad de la IAGA.

RESULTADO ESPERADO

Mapas en soporte digital y su correspondiente base numérica de datos observados y calculados

RESPONSABLE Y PERSONAS IMPLICADAS

Responsable: José Manuel Tordesillas García-Lillo

Personas implicadas: Isabel Socías Gil-Montaner, Jesús Fernández Tabasco, Pablo Covisa Muñoz, Victor Manuel Marín Martínez, Sergio Galán Vinuesa.

Otros agentes implicados: Observatorios Geofísicos, Servicios Regionales del IGN, Centros de investigación.

TRABAJO DESARROLLADO HASTA AHORA

Actualización de adquisición de datos de los Observatorios

Los sistemas de adquisición de los datos de los Observatorios Geomagnéticos se han actualizado para lograr alcanzar los estándares de calidad IAGA requeridos hasta la fecha. Esto ha constituido fundamentalmente en la conversión en tiempo real de los datos generados en los observatorios a formato IAGA-2002, que es el nuevo formato exigido para el intercambio de datos a nivel mundial.

Los datos generados en formato IAGA-2002, son enviados vía Internet al centro nodal de INTERMAGNET en París, siguiendo los nuevos protocolos de

acceso que se han definido. Dichos protocolos están basados en servicios automáticos que usan herramientas como Curl para facilitar el envío de los datos en tiempo casi real, en lugar del envío diario de datos vía e-mail que se utilizaba hasta ahora.

Actualmente el observatorio de San Pablo-Toledo (SPT) ya sirve los datos en tiempo casi real al nodo de París, mientras que en el observatorio de Güímar-Tenerife (GUI) la implementación se ha retrasado debido a la crisis volcánica de El Hierro.

Los datos de estos observatorios están a disposición de la comunidad científica a través de la página web de INTERMAGNET: http://www.intermagnet.org/

Todo este proceso de actualización de la actualización de datos de los observatorios no ha supuesto ningún coste económico adicional, ya que han sido tareas de programación llevadas a cabo por el personal del Servicio de Geomagnetismo.

Observación de estaciones variométricas y seculares

Durante el año 2011 se ha realizado la observación de las estaciones variométricas y seculares de la mitad norte de la Península y de las Islas Baleares.

Para ello se ha dividido el trabajo en dos campañas de trabajo de campo en las que se ha instalado una estación variométrica en la estación de Pineda de la Sierra en la primera campaña y en la estación de Calabor en la segunda. Estas estaciones variométricas comprenden la instalación de un equipo de variómetros en una cueva próxima a la señal de la estación secular, para asegurar unas condiciones ambientales constantes como requieren estos equipos. Con los valores obtenidos en el variómetro para las distintas componentes del campo magnético terrestre, se reducen de variación diaria las observaciones absolutas realizadas en la propia estación secular y en las estaciones seculares que se encuentran en un entorno de 250 Km alrededor de la misma. De este modo las estaciones variométricas son estaciones seculares de primer orden que proporcionan un valor de la variación del campo magnético terrestre, para reducir las observaciones de las estaciones seculares en aquellas zonas que están más alejadas de los observatorios geomagnéticos.

Durante las dos campañas de campo y simultáneamente a la observación de las estaciones variométricas, se ha realizado la observación de 28 estaciones seculares correspondientes a la mitad norte peninsular y a las Islas Baleares. Dichas observaciones serán reducidas más adelante utilizando la estación variométrica o el observatorio geomagnético más cercano, según el caso. Las estaciones seculares observadas en 2011 han sido:

http://www.intermagnet.org/

León Trillo Esles Burgos Pedernoso Tossals Pineda Belchite Tardajos Zarautz Bielsa San Miguel Viveiro Markiniz Las Navas Ibiza Apies Villabre Torrelavit Maçanet Mao Viñas Ginzo Calabor Castralvo Castro Arribes Peñaflor.

El trabajo de campo efectuado en estas dos campañas ha supuesto el mayor coste económico del proyecto, ascendiendo en el año 2011, a un desembolso de unos 13.000 €

Reducciones 2009 a 2011

Las observaciones realizadas en las estaciones seculares son calculadas y reducidas con los valores del campo magnético obtenidos en los observatorios geomagnéticos y en su caso con los observados en las estaciones variométricas. Para hacerlo es necesario conocer los valores definitivos de los observatorios, ya corregidos de bases. Estos valores suelen estar disponibles una vez terminado el año, por lo que la reducción de las observaciones de las estaciones seculares debe esperar a que termine el año en que se han observado.

De este modo, durante el año 2011 se ha realizado el cálculo y reducción de las observaciones realizadas en 2010, mientras que las observaciones de 2011 deberán esperar al año 2012 para su tratamiento.

Este trabajo de cálculo no supone ningún coste económico adicional, ya que es realizado en su totalidad por el personal del Servicio de Geomagnetismo.

TRABAJO PENDIENTE

Actualización de Observatorios

Siguiendo el programa previsto, se va a proceder a la actualización del envío de datos en tiempo casi real del observatorio de Güímar-Tenerife (GUI). Esto implica la instalación de un sistema de comunicación por GPRS que permita transmitir los datos con mayor frecuencia y seguridad que el actual sistema, hasta el Centro Geofísico de Canarias, y desde allí serán reenviados en formato IAGA-2002 al centro nodal de INTERMAGNET en París.

Por otro lado, se está haciendo un estudio para adecuar los sistemas de adquisición de datos de los observatorios del IGN, a los nuevos estándares de generación de datos de 1-segundo. Si bien actualmente se cumplen los requisitos en la generación de datos de 1-minuto, cada vez son más

demandados los datos de 1-segundo para distintas aplicaciones. Por ese motivo, la IAGA ha pedido a los observatorios que trabajen en este sentido para poder ofrecer a corto plazo este tipo de datos.

En contactos mantenidos con los fabricantes, se ha manifestado que la modernización conlleva no solo la mejora de los conversores analógico/digitales, sino que también implicará la mejora de las electrónicas que controlan a los sensores de los variómetros.

Igualmente se está trabajando en la realización de software para el cálculo de observaciones absolutas y el cálculo de bases definitivas. Esto va a suponer una importante ayuda a la hora de obtener los datos definitivos y facilitará la creación de datos quasi-definitivos que comienzan a ser cada vez más demandados por la comunidad científica.

Observación de estaciones variométricas y seculares

Durante los próximos años se va a continuar con la observación de las estaciones variométricas y seculares, ya que la determinación de los valores de la variación secular es esencial para poder transportar las observaciones de años anteriores a la fecha de la cartografía objeto de este proyecto (época 2015.0).

Siguiendo la filosofía de trabajo que se está aplicando actualmente, se observará la mitad sur de la península en los años 2012 y 2014, mientras que la mitad norte y las Islas Baleares se observarán los años 2013 y 2015.

Este trabajo de campo requiere de una aportación económica que se puede estimar en torno a los 50.000 € para los cuatro años que restan de proyecto.

Observación de estaciones de mapa

Las estaciones de mapa son puntos de densificación de observaciones para la confección precisa de la cartografía. Los datos observados para anteriores mapas serán reducidos a la fecha de la cartografía objeto de este proyecto para poder ser utilizados.

No obstante, será necesario hacer una densificación de observaciones en aquellas zonas en las que se estime necesario por carecer de número suficiente de observaciones válidas, o en aquellas zonas anómalas que así lo precisen.

Esto requerirá de una o varias campañas de campo para las que se precisará una aportación económica que podría ascender a los 30.000 €.

Reducciones 2011 a 2014

Según la metodología ya expuesta, el cálculo y reducción de las observaciones se seguirá haciendo cada año con los datos del año anterior, una vez obtenidos los valores definitivos de los observatorios.

Finalmente, todos los datos serán reducidos a la época 2015.0 (1 de enero de 2015), que será la fecha a la que va referida la cartografía.

Datos aeromagnéticos

Para densificar la red de puntos que se van a utilizar para definir la información de los componentes a reflejar en la cartografía, está previsto la utilización de datos de aeromagnetismo.

Debido a que el vuelo aeromagnético nacional se realizó en el año 1987, es preciso adecuar tanto los programas de cálculo y tratamiento como los propios datos para su utilización y aplicación a la actual cartografía.

Una vez que los datos están listos para su utilización serán reducidos a la época de la cartografía y comparados los resultados con los datos de campo para poder ser utilizados.

Cálculo de isolíneas y modelos isopóricos

Con los datos de variación secular obtenidos tanto en observatorios, como en estaciones variométricas y estaciones seculares, se procederá al cálculo de isolíneas de las distintas componentes del campo magnético terrestre.

Se realizarán tanto un ajuste polinomial como un análisis de armónicos esféricos, para obtener distintas modelizaciones y valorar qué modelo se debe utilizar para la cartografía objeto de este proyecto.

Elaboración de la cartografía

Una vez reunida toda la información necesaria para obtener la cartografía correspondiente a los mapas de las componentes del campo magnético, se procederá a la elaboración de los mismos. Para ello se utilizarán herramientas de cartografía digital para obtener unos mapas digitales que posteriormente serán remitidos a los talleres del IGN para su publicación final.

Enlaces

A través del portal del IGN-CNIG, se puede acceder a información sobre los observatorios geomagnéticos:

http://www.01.ign.es/ign/layoutIn/detalleObservatorio.do

http://www.01.ign.es/ign/layoutIn/detalleObservatorio.do

así como a los datos producidos en los mismos, tanto de forma gráfica:

http://www.01.ign.es/ign/layoutIn/magnetoRecientes.do

como a los ficheros de datos preliminares:

http://www.01.ign.es/ign/layoutIn/datosPreliminares.do

Próximamente estarán disponibles los magnetogramas en tiempo casi real y un valor preliminar del índice geomagnético K, del Observatorio de San Pablo-Toledo (SPT). (Página actualmente en construcción).

También está disponible la información sobre la red de estaciones seculares o de repetición:

http://www.01.ign.es/ign/layoutIn/estacionesRep.do

así como información más detallada de cada una de las estaciones a través de la página:

http://www.01.ign.es/ign/head/detalleEstacion.do

Por último, también se puede consultar la cartografía geomagnética publicada por el IGN a lo largo de su historia, a través de la página:

http://www.01.ign.es/ign/layoutIn/cartografiaMagnetica.do

PRESUPUESTO PARA 2012

Para el año 2012 se ha planificad la observación de las estaciones seculares y las estaciones variométricas de la mitad sur peninsular.

El presupuesto para el trabajo de campo asciende a 10.000 €.

CONCLUSIONES

Todo el trabajo aquí expuesto está encaminado a la obtención de la cartografía de las componentes del campo magnético terrestre para la época 2015.0

La realización de dicha cartografía es conforme a las funciones y competencias que tiene asignada el IGN por Real Decreto. Igualmente, la realización de esta cartografía sigue las recomendaciones dictadas por organismos internacionales en materia de geomagnetismo como la IAGA.

http://www.01.ign.es/ign/layoutIn/cartografiaMagnetica.do

http://www.01.ign.es/ign/head/detalleEstacion.do

http://www.01.ign.es/ign/layoutIn/estacionesRep.do

http://www.01.ign.es/ign/layoutIn/datosPreliminares.do

http://www.01.ign.es/ign/layoutIn/magnetoRecientes.do

Además del producto final aquí obtenido, que será comercializado por el IGN para su adquisición por los usuarios que lo deseen, los datos obtenidos para la elaboración de la cartografía sirven al IGN para la colaboración en distintos proyectos internacionales como son:

- MagNetE (European Geomagnetic Repeat Station Survey)

http://www.gfz-potsdam.de/portal/gfz/Struktur/Departments/Department+2/sec23/infrastructure/repeat_stations/MagNetE

- World Data Centre for Geomagnetism

http://www.wdc.bgs.ac.uk/catalog/master.html

- IGRF (International Geomagnetic Reference Field)

http://www.ngdc.noaa.gov/IAGA/vmod/index.html

- INTERMAGNET (International Real-time Magnetic Observatory Network)


- ISGI (International Service of Geomagnetic Indices)

http://isgi.cetp.ipsl.fr/

http://isgi.cetp.ipsl.fr/


http://www.ngdc.noaa.gov/IAGA/vmod/index.html

http://www.wdc.bgs.ac.uk/catalog/master.html

http://www.gfz-potsdam.de/portal/gfz/Struktur/Departments/%0DDepartment+2/sec23/infrastructure/repeat_stations/MagNetE

http://www.gfz-potsdam.de/portal/gfz/Struktur/Departments/%0DDepartment+2/sec23/infrastructure/repeat_stations/MagNetE

3. REGA: Red Española de Gravimetría Absoluta.

Año de inicio: 2001.

Definición: El proyecto REGA consiste en el diseño y observación de redes nacionales básicas de gravedad absoluta, observadas con instrumentación de alta precisión.

Objetivos:

Determinaciones de la gravedad absoluta dentro de dos redes básicas: Red Gravimétrica de Orden Cero (RGOC) y Red Gravimétrica de Primer Orden (RGPO), distribuidas homogéneamente tanto en la península como en las Islas Canarias y en las Islas Baleares. Ampliación de estas redes a una tercera red de puntos destacados con gravímetros relativos.

Resultado esperado:

Infraestructura permanente de datos gravedad absoluta con redes homogéneas de observación periódica de precisiones de 1 y 10 microgales y con aplicaciones geodésicas, geofísicas y geodinámicas.

Responsable y personas implicadas:

Responsable: Pedro A. Vaquero Fernández

Personas implicadas: Sergio Sainz-Maza Aparicio y personal de la Subdirección General de Astronomía, Geodesia y Geofísica.

Trabajo desarrollado hasta ahora:

Localización del 80% de las estaciones que forman la red. Construcción de pilares de observación en un 70% de los puntos de la

Red Gravimétrica de Orden Cero y de un 30% de los puntos de la Red Gravimétrica de Primer Orden.

Medidas de gradiente de gravedad y destacados, con gravímetros relativos.

Intercomparaciones internacionales (París y Luxemburgo) de la instrumentación gravimétrica y calibración y puesta a punto continuada de esta instrumentación y de los equipos complementarios.

Para la Red Gravimétrica de Orden Cero se han hecho observaciones en 34 estaciones en el periodo 2001-2011 por todo el territorio español. Estas observaciones se realizan con el instrumento FG5 #211, que requiere un transporte en furgoneta por parte del personal de gravimetría. La mayoría de estas estaciones están localizadas en

instalaciones de organismos científicos o universidades. Algunos han sido reobservados una o más veces.

La Red Gravimétrica de Primer Orden consta en la actualidad de 44 estaciones, observadas en el periodo 2003-2011: estas estaciones están localizadas en la mitad sur de la península y en Baleares. Las observaciones se realizan con el instrumento A10#006, que también es transportado en furgoneta. La mayoría de estas estaciones están localizadas en la entrada de iglesias, pero también en vértices geodésicos y pilares de acelerógrafos del IGN.

Costes ya aplicados:

Periodo 2001-2009: 50000 €

Periodo 2010-2011: 3700 €

Indicadores principales: Prereseñas de las estaciones localizadas, valores observados gravedad absoluta, valores observados de gradiente de gravedad, valores destacados de gravedad a lugares fácilmente accesibles y reseñas de las estaciones absolutas y destacadas.

Trabajo pendiente y costes:

Red Gravimétrica de Orden Cero: 10 estaciones nuevas. Coste estimado:

4200 €.

Red Gravimétrica de Primer Orden: 30 estaciones nuevas. Coste estimado:

4500 €.

Presupuesto para 2012:

Red Gravimétrica de Orden Cero: 5 estaciones nuevas. Coste estimado: 2100

€.

Red Gravimétrica de Primer Orden: 10 estaciones nuevas. Coste estimado:

1500 €.

Conclusiones:

La importancia de la Red Española de Gravimetría Absoluta está, primeramente, justificada en las aplicaciones que tiene para los propios proyectos del Instituto Geográfico Nacional, al dar soporte a otras redes geodésicas y geofísicas (Redes GPS, redes de nivelación de alta precisión, volcanología), apoyo a otras técnicas (gravimetría superconductora, sismología) y apoyo a estudios geodinámicos (determinación del geoide).

Las características especiales de la instrumentación gravimétrica absoluta del Instituto Geográfico Nacional, que no sólo es la única existente actualmente en La Península Ibérica, sino que también es de las pocas que existen en el mundo, ha hecho que vayan aumentando las demandas de observaciones por parte de instituciones científico-técnicas extranjeras (francesas, portuguesas) y españolas. Esta demanda nacional, además, refuerza el carácter de servicio público de REGA, al dar apoyo a otras instituciones que requieren un marco absoluto al que referir sus observaciones gravimétricas relativas, como son los numerosos grupos de investigación españoles que trabajan en el campo de la Geología, la Geofísica o la Geodesia. Por este motivo, el proyecto REGA necesitará una segunda fase futura de reobservación de todas sus estaciones, que actualice los valores cambiantes de la gravedad absoluta.

4. RED SÍSMICA NACIONAL (RSN) 10-11

Año de Inicio: 2006

DefiniciónMejora de la Red Sísmica Nacional

Objetivos

Se trata de optimizar el actual funcionamiento de la RSN mediante la mejora de la fiabilidad, sensibilidad y capacidad de localización de eventos de las estaciones sísmicas, así como por las actuaciones de mejora que se consideren necesarias en el Centro de Recepción y Análisis de Datos. Todas estas actuaciones tendrán como guía los resultados y conclusiones del proyecto SNVS (Sistema Nacional de Vigilancia Sísmica)

Resultado esperado

Red Sísmica Nacional funcionando a pleno rendimiento y con el máximo de sus capacidades.

Responsable y personas implicadas

Responsable: Emilio Carreño Herrero (Director de la RSN).

Personas implicadas: Benito Bravo Monge, R. Antón, J. Valero, Lucía Lozano López de Medrano, Juan Manuel Alcalde Camino, Juan Vicente Cantavella, Luis Cabañas, A. Villamayor, F. Gracia, E. Ruiz y personal técnico de la Subdirección.

Trabajo desarrollado hasta ahora

Estudio de sistemas de transmisión de datos al Centro de Recepción de Datos de la RSN para validar un sistema alternativo a los existentes, de transmisión de datos sísmicos.

Estudio de mejora de la instrumentación sísmica actual y de adquisición de nueva instrumentación.

Mejora de los sistemas de difusión de la alerta sísmica optimizando entre otros el tiempo de difusión de la información sísmica.

Ampliación de la Red de Acelerógrafos para la cobertura de las principales áreas de peligrosidad sísmica del país.

Bases de datos enlazadas de velocidad, aceleración y macrosísmica y

así disponer de una base de datos completa y relacionable de velocidad, aceleración e intensidad.

Estudio de nuevos sistemas de análisis de datos y puesta en marcha de un sistema de análisis de datos sísmicos, alternativo.

Trabajo pendiente

Obtención de un modelo de velocidades para Azores y para la Península y así mejorar la precisión de cálculo de parámetros sísmicos.

Obtención de una fórmula nueva de magnitud para la RSN y poder ajustar la fórmula de magnitud de la RSN de acuerdo con los datos existentes.

Eliminar la conexión analógica Canarias-Península y mejora de calidad de las señales de Galicia y Canarias con la consiguiente reducción de costes.

5. VIGILANCIA E INFORMACIÓN SÍSMICA

Año de Inicio: 2006

Definición

Optimizar la alerta sísmica y mejorar los servicios de la red.

Objetivos

Se trata de mantener, desarrollar y hacer funcionar las instalaciones de la Red Sísmica Nacional con vistas a la prestación del servicio de vigilancia y alerta sísmica en el territorio nacional y su entorno y a la caracterización de la peligrosidad sísmica de España, fundamental en la elaboración y aplicación de la normativa sismorresistente.

Resultado esperado

Optimizar la alerta sísmica y mejorar los servicios de la red.

Responsable y personas implicadas

Responsable: Emilio Carreño Herrero.

Personas implicadas: Pedro Expósito, Resurrección Antón, Benito Bravo, Aránzazu Izquierdo, Juan Vicente Cantavella, José Manuel Martínez Solares, Juan Rueda, Luís Cabañas, José Valero, Juan Manuel Alcalde, Lucía Lozano López de Medrano

Trabajo desarrollado hasta ahora

Realización de pruebas de envío automático de parámetros sísmicos ingenieriles desde campo, asegurando la recepción de datos de PGA, etc., de sismos e incorporarlos a GIS del mapa de sacudidas.

Creación de un servidor de datos sísmicos digitales de la región Ibero-Magrebí, ofreciendo una única salida de datos sísmicos digitales de estaciones sísmicas del entorno de paises iberomagrebís a la comunidad científica internacional.

Establecimiento de nuevos protocolos de alerta sísmica rápida para embalses y emplazamientos nucleares y así atajar el importante incremento de demandas de información de alerta rápida por parte de compañías eléctricas y otros.

Obtención del catálogo sísmico de proyecto Establecimiento de zonificación sísmica y leyes de atenuación Cálculo de la peligrosidad para la obtención del mapa de peligrosidad

sísmica.

Trabajo pendiente

Recepción de la señal de campo en el centro de recepción de IGN y representar el valor en mapa

Adquisición, instalación y configuración del software y creación de los programas de interface con el usuario y de control de calidad.

Asignación de fallas en la alerta de sismos de Atlántico próximo.

6. Peligrosidad Sísmica de España (PESIS)

Año de inicio: 2010

Definición

Peligrosidad sísmica en España.

Objetivos

Actualización de los mapas de peligrosidad sísmica de España basados en las nuevas metodologías, en la actualización del catálogo sísmico y de los parámetros sismotectónicos y en la experiencia y conocimiento de terremotos recientes.

Resultado esperado

Mapas de peligrosidad sísmica para diferentes periodos de retorno. En particular el contenido en la Norma Sismorresistente española y en la normativa europea del Eurocodigo 8. También será el mapa de referencia de la Directriz Básica de Protección Civil ante el Riesgo Sísmico.

Personal implicado

Responsable: José Manuel Martínez Solares

Equipo: Luis Cabañas, Antonio J. Martín, Aránzazu Izquierdo, Ángel Gil

Otros agentes: Universidad Politécnica de Madrid, Comisión Permanente de Normas Sismorresistentes, Dirección General de Protección Civil y Emergencias, Consejo de Seguridad Nuclear y comunidad científico técnica.


Se ha firmado un convenio de colaboración con la Universidad Politécnica de Madrid con objeto de apoyar al IGN en la puesta a punto de las metodologías de peligrosidad y el desarrollo de un Sistema de Información Geográfica. El coste de este Convenio para el IGN asciende a la cantidad de 71.000 euros.

Se ha configurado una Comision con todos los investigadores y técnicos de la comunidad científica española para efectuar el seguimiento del proyecto y analizar las sucesivas tomas de decisión. Esta Comision, formada por 20 miembros se ha reunido cinco veces en la sede del IGN.

En la actualidad el trabajo llevado a cabo es el siguiente:

Recopilación de la documentación sobre el estado del arte de la

peligrosidad y riesgo sísmico. Asimismo, recogida y actualización de las bases de datos de geofísica y geología.

Formación del catálogo sísmico de proyecto. Ha consistido en la actualización de los datos, revisión y evaluación de los terremotos mas significativos. Uniformización de la escala de magnitud para todos los terremotos del catalogo. Análisis de series sísmicas y eliminación de replicas.

Definición fuentes sismogenéticas. Se están analizando todas las zonificaciones realizadas en España y se ha configurado una nueva distribución de fuentes sismogeneticas. De forma paralela se ha formado una base de datos con las características de fallas activas en la península Ibérica, para su posible inclusión como elementos lineales.

Modelos de atenuación del movimiento. Actualmente se están ajustando los modelos de predicción del movimiento con la base de datos existente para la península Ibérica.

Trabajo pendiente

Realizar la configuración definitiva y conjunta de zonas sismogeneticas y fallas activas.

Determinar los modelos de atenuación del movimiento fuerte adecuados para la península.

Definir los métodos de cálculo de la peligrosidad para diferentes periodos de retorno y zonificaciones, incluyendo las incertidumbres.

Consideración de los efectos del emplazamiento y desagregación de la peligrosidad.

Representación y publicación de los resultados.


Se estima en 15.000 euros, donde se incluyen los gastos de la memoria del trabajo y toda la cartografía asociada, tanto en soporte digital como en papel.

Conclusiones

La importancia de este proyecto radica en que sus resultados servirán de base para el mapa de peligrosidad de la Norma Sismorresistente española, que deberá abordar su actualización en cuanto haya finalizado este proyecto. Posteriormente, se deberá también modificar el documento de los Anejos Nacionales del Eurocodigo 8 para adecuarlo a la normativa española. Finalmente, la Directriz Básica de Protección Civil ante el Riesgo Sísmico recogerá el mapa adecuado para el fin previsto.

7. INFORMACION GEOFISICA (AsGGS3223)


Definición

Información Geofísica

Objetivos

Puesta a disposición de la Administración y a la sociedad de los datos geofísicos generados por el IGN y otras instituciones, en el formato y grado de elaboración e interpretación requerido.

Resultado esperado

Centro de referencia en la difusión de datos geofísicos, en particular de sismología y geomagnetismo, con periódica actualización de la información, tanto a través de internet como en soportes mas usuales como el papel.

Personal implicado


Equipo: Emilio Carreño, Carmen López, Isabel Socías, Enrique Rodríguez Pujol, Ángel Gil y Almudena Martín-Asín

Otros agentes: CNIG, Comunidad científica y técnica española y extranjera


Programas de gestión y explotación. Para la difusión precisa y actualizada se han necesitado llevar a cabo numerosos programas de gestión. Asimismo se han desarrollado programas de explotación de bases de datos para que el usuario obtenga la información requerida.

Generación páginas web. Para la colocación de los datos en la web, se han generado las páginas adecuadas en función de los requerimientos del usuario y de su actualización dinámica o estática, dependiendo del tipo da datos.

Actualización bases de datos. Dada la continua actualización de algunas bases de datos, ha sido necesario establecer los procesos para que el usuario disponga de la última información geofísica generada y en consecuencia la actualización de los datos de la web.

Servidores de datos. Todo el sistema necesita de un equipamiento informático que soporte de forma continua las bases de datos y sus procesos de comunicación con otros servidores.

Publicaciones. Independientemente de la difusión a través de internet,

se realizan también documentos en soporte papel como son boletines, mapas, anuarios, bien para su intercambio con otros organismos, bien para su venta.

Enlaces

La difusión del contenido de la información geofísica está casi en su totalidad en la página web del IGN, faltando aquella información mas elaborada que el usuario solicita bajo petición expresa.

Trabajo pendiente

Al tratarse de un servicio continuo, todas las fases reseñadas anteriormente siguen en proceso. No obstante, las publicaciones que se realizan actualmente en papel serán reconsideradas para realizarlas solo en soporte digital, si bien algunas como los mapas en ciertas escalas se continuaran editando en papel.


Se estima en 10.000 euros, donde se incluyen los gastos del equipamiento informático.

Conclusiones

La difusión de aquella información que hoy día no se puede obtener en la web resulta muy limitada. Por tanto, los procesos que conlleva tener al día la información en geofísica, así como el mantenimiento de toda la infraestructura informática se consideran cada vez más necesarios.

8. Servicio ORGANOS COLEGIADOS (AsGGS1102)


Definición

Órganos Colegiados del Instituto Geográfico Nacional

Objetivos

Coordinar el funcionamiento y dar apoyo técnico y administrativo a los órganos colegiados dependientes del IGN: Comisión Nacional de Astronomía (CNA), Comisión Española de Geodesia y Geofísica (CEGG) y Comisión Permanente de Normas Sismorresistentes (CPNS).

Resultado esperado

Establecimiento de convenios entre instituciones relativas a la astronomía, geodesia y geofísica. Realización de informes técnicos relacionados con las competencias de las Comisiones. Coordinación para la celebración de reuniones, plenos, asambleas, jornadas técnicas, grupos de trabajo, etc. Publicaciones oficiales relacionadas con los Órganos Colegiados.

Personal implicado


Equipo: Rafael Bachiller, Begoña Martínez y José Alvarez

Otros agentes: Ministerio de Fomento. Organismos españoles científicos y técnicos en los campos de la Astronomía, Geodesia y Geofísica. Universidades.


Se ha firmado un convenio especifico con la Fundación para el Fomento de la Innovación Industrial para realizar la propuesta del anexo Nacional español a la Norma Europea EN 1998 (Eurocodigo 8) de estructuras resistentes a sismo. El coste de este Convenio para el IGN asciende a la cantidad de120.000 euros.

Celebración de reuniones periódicas de las tres Comisiones. Organización de las Asambleas Hispano-Portuguesas de Geodesia y

Geofísica

Trabajo pendiente

Reunión de la Comision Permanente de Normas Sismorresistentes para

aprobar las modificaciones del Anejo Nacional del Eurocodigo 8. Informe para la CPNS sobre el nuevo mapa de peligrosidad sísmica de

España. Aprobación del CPNS de la norma sísmica actualizada. Celebración de la 7ª Asamblea de Geodesia y Geofísica a celebrar en

junio de 2012 en San Sebastián.


Se estima en 50.000 euros, donde se incluyen los gastos de los informes técnicos para la normativa sísmica y dietas para la celebración de las reuniones de las tres comisiones.

Conclusiones

Las diferentes Comisiones son órganos consultivos del Gobierno en materias de su competencia y le asesoran en proyectos científico-técnicos de investigación. El buen funcionamiento de estas comisiones requiere coordinar y unificar criterios de todas las instituciones públicas que desarrollan este tipo de actividades.

9. Servicio GEOARCHIVO (AsGGS2122)


Definición

Archivo Nacional de Datos Geofísicos y Geodésicos

Objetivos

Puesta a disposición de la comunidad científico-técnica de un archivo y banco de datos geofísicos y geodésicos ubicado en el Observatorio de Toledo.

Resultado esperado

Centro de referencia en España y también a nivel internacional de las bases de datos de geofísica (sismología, geomagnetismo y gravimetría) y de geodesia, conteniendo toda la información almacenada por el Instituto Geográfico Nacional desde su fundación en 1870 hasta la actualidad.

Personal implicado


Equipo: Emilio Carreño, Carmen López, Antonio Barbadillo, José Manuel Tordesillas, Enrique Rodríguez Pujol, Marina López Muga, Ángel Gil y Almudena Martín Asín

Otros agentes: Observatorios Geofísicos, CNIG, Comunidad científica y técnica española y extranjera


El primer paso fue la construcción de un nuevo edificio para poder albergar toda la documentación existente. El edificio se ubicó en el Observatorio Geofísico de Toledo, dada la disponibilidad de terrenos y la cercanía a la sede del IGN (coste del edificio 1.000.000 euros).

Traslado de la documentación desde los archivos ubicados en los diferentes Observatorios Geofísicos del IGN (Alicante, Almería, Güimar, Las Mesas, Logroño, Málaga, San Pablo de los Montes, Santiago de Compostela, Sonseca y Toledo).

Ordenación del archivo. Dada la variedad en la documentación geofísica y geodésica tanto en su contenido como por los diferentes soportes en que se encuentra, ha sido necesario ordenarla previamente para poder establecer los criterios de almacenamiento posteriores.

Almacenamiento y catalogación. Adquiridos los armarios compactos (70.000 euros), se instalaron en su momento en la planta sótano del edificio, lugar donde se está ubicando la documentación recibida periódicamente, que es previamente catalogada en función de los criterios usuales.

Escaneado de documentos. Algunos de los documentos en soporte papel, se están escaneando debido a su valor científico y a también para enviar la información escaneada solicitadas por usuarios externos.

Digitización de registros. Algunos registros importantes relativos a fenómenos científicos de gran interés (sismogramas de terremotos notables o mareogramas o magnetogramas específicos) se vectorizan y trasladan a soporte numérico con objeto de facilitar su manipulación para proyecto de investigación.

Programas de gestión. Se han desarrollado los programas de gestión para el manejo de las bases de datos y la búsqueda rápida de los documentos.

Enlaces

La difusión del contenido del archivo está parcialmente en la página web del IGN y de forma continua se van incluyendo aquella documentación que se considera mas susceptible de ser útil para los posibles usuarios.

Trabajo pendiente

Todas las fases reseñadas anteriormente siguen en proceso, toda vez que documentos almacenados en algunos Observatorios y en la sede central del IGN en Madrid, continúan en su ubicación original.

Los costes vendrán ocasionados fundamentalmente por los siguientes apartados:

Gastos de transporte Adquisición de equipos de rasterizacion Soportes físicos de almacenamiento Sistemas y equipos de almacenamiento digital


Se estima en 100.000 euros, donde se incluyen los gastos relacionados anteriormente.

Conclusiones

El proceso de almacenamiento y archivo de toda la documentación existente está resultando por sus características un proceso lento, sin embargo conforme los potenciales usuarios van informándose de su capacidad y contenido, la demanda de información se va haciendo mayor, tanto desde España como de otros países interesados.

GEODESIA

investigación básica, código: asggs3112conga.oan.es/~fcolomer/sgagg.docx · web viewel trabajo...

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