Do telesc\u00f3pio Byrd em West Virginia ao Telesc\u00f3pio Arecibo, em Porto Rico, ao sistema MeerKAT na \u00c1frica do Sul, o mundo n\u00e3o est\u00e1 carente de gigantescos radiotelesc\u00f3pios. Essas matrizes de grandes propor\u00e7\u00f5es s\u00e3o precisas e poderosas, mas em 2024, elas ser\u00e3o superadas pela capacidade da Matriz Quil\u00f4metro Quadrado (SKA, na sigla original) \u2014 um sistema de telesc\u00f3pio grande o bastante para responder as mais profundas d\u00favidas da ci\u00eancia sobre a natureza do nosso universo. <\/p>\n
\nQuando o assunto \u00e9 radiotelesc\u00f3pio, os sistemas v\u00eam em duas variedades \u2014 pratos individuais enormes como o de 305 metros de largura do Aricebo, ou um conjunto de pratos menores coordenados, como o da matriz MeerKAT. As matrizes t\u00eam uma vantagem importante sobre os pratos \u00fanicos \u2014 os pratos individuais menores podem ser espalhados em uma \u00e1rea maior do que a que um \u00fanico poderia cobrir, garantir \u00e0 matriz uma \u00e1rea de coleta mais vasta. Grandes \u00e1reas de coleta se traduzem em grandes campos de vis\u00e3o pesquis\u00e1veis e mais dados para se estudar. O MeerKAT, o atual recordista em tamanho e a matriz telesc\u00f3pica mais precisa, tem uma \u00e1rea de coleta de cerca de 18 mil metros quadrados. Quando o SKA, cujo custo ser\u00e1 de US$ 1,9 bilh\u00e3o, estiver pronto, ele prover\u00e1, como seu nome sugere, uma \u00e1rea de coleta de um milh\u00e3o de metros quadrados. Ele ser\u00e1 cinquenta vezes mais preciso do que qualquer outro sistema de r\u00e1dio do planeta e capaz de varrer o c\u00e9u dez mil vezes mais rapidamente do que qualquer sistema atual. Dez mil. <\/p>\n
O projeto do SKA vem sendo desenvolvido desde 1991 e \u00e9 composto por 20 na\u00e7\u00f5es. O sistema ser\u00e1 quebrado em duas partes \u2014 um s\u00edtio na \u00e1rea rural da \u00c1frica do Sul (tal qual os s\u00edtios remotos em Botsuana, Gana, Qu\u00eania, Madagascar, Ilhas Maur\u00edcio, Mo\u00e7ambique, Nam\u00edbia e Z\u00e2mbia). A outra metade nas regi\u00f5es mais remotas da Austr\u00e1lia e Nova Zel\u00e2ndia. Esses locais foram escolhidos porque o hemisf\u00e9rio sul tem uma vista melhor da Via L\u00e1ctea e oferecem quantidades baixas de interfer\u00eancia de r\u00e1dio pelo homem. <\/p>\n
A matriz em si ser\u00e1 populada por cerca de 3 mil receptores individuais de 15 metros de altura e 12 de largura que, com a ajuda de suas matrizes irm\u00e3s, abranger\u00e1 o espectro entre 70 MHz e 10 GHz. O SKA ter\u00e1 um grupo central de receptores em cada s\u00edtio, bem como ramifica\u00e7\u00f5es de 3200 km que saem do seu central (motivo pelo qual o grupo sul africano tamb\u00e9m firmou parcerias com outras oito na\u00e7\u00f5es da \u00c1frica). Esses bra\u00e7os ser\u00e3o interligados por linhas de fibra \u00f3tica de alta velocidade que despejar\u00e3o cerca de 937 mil terabytes de dados para um super computador de processamento central todo dia \u2014 isso \u00e9 100 vezes o tr\u00e1fego mundial da Internet. Al\u00e9m disso, o sistema tamb\u00e9m empregar\u00e1 uma matriz de abertura de frequ\u00eancia m\u00e9dia composta de 250 esta\u00e7\u00f5es separadas, cada uma usando 160 mil receptores, e uma matriz de abertura de baixa frequ\u00eancia com 2,5 milh\u00f5es de receptores usados para detectar hidrog\u00eanio neutro, um bloco construtivo do come\u00e7o do universo. No fim das contas, isso gerar\u00e1 as imagens de maior resolu\u00e7\u00e3o de toda a astronomia. <\/p>\n
A matriz est\u00e1 sendo constru\u00edda em tr\u00eas fases, o que \u00e9 engenhoso porque permitir\u00e1 que o telesc\u00f3pio comece a trabalhar antes de estar totalmente operacional. A primeira fase envolver\u00e1 o reposicionamento do j\u00e1 existente sistema MeerKAT de 64 pratos enquanto outros 190 s\u00e3o constru\u00eddos, em 2016. \u201cA decis\u00e3o reconhece o MeerKAT como um instrumento-chave que consistir\u00e1 em 1\/4 da matriz de frequ\u00eancia m\u00e9dia do SKA e a ci\u00eancia envolvida no SKA Fase 1 \u00e9 muito similar ao caso do MeerKAT \u2014 apenas muito mais ambiciosa,\u201d explicou o professor Justin Jonas, diretor associado de ci\u00eancia e engenharia da SKA \u00c1frica do Sul, em um comunicado \u00e0 imprensa. \u201cNossos pesquisadores e estudantes que participam dos trabalhos no MeerKAT t\u00eam uma enorme vantagem. Eles est\u00e3o em posi\u00e7\u00e3o privilegiada para entrar na fase 1 da SKA. Eles t\u00eam a oportunidade de se tornarem l\u00edderes cient\u00edficos em futuros projetos da SKA.\u201d <\/p>\n
Essa lideran\u00e7a tem um pre\u00e7o, voc\u00ea deve ter imaginado. Quando o projeto estiver completo, as matrizes de baixa frequ\u00eancia sozinhas estar\u00e3o na casa dos milh\u00f5es. Para manter os custos longe da estratosfera, engenheiros da Universidade de Cambridge que j\u00e1 criaram um receptor de baixa frequ\u00eancia para o projeto da SKA, viraram a Cambridge Consultants, uma empresa de design e tecnologia de ponta, para assistir o projeto. <\/p>\n
O time de consultores de Cambridge tem a tarefa de modificar o design existente do prot\u00f3tipo para torn\u00e1-lo mais barato e f\u00e1cil de produzir, menos caro para despachar e mais f\u00e1cil de montar em campo \u2014 tudo isso mantendo a integridade estrutural do receptor e sua resist\u00eancia ao ambiente. <\/p>\n
\u201cO desafio da produ\u00e7\u00e3o em massa est\u00e1 em primeiro plano no nosso trabalho no programa SKA,\u201d disse Gary Kemp, diretor de programa da Cambridge Consultants, em comunicado. \u201cAs antenas de dois metros de altura ter\u00e3o que ser fabricadas em escala muito grande \u2014 mais de 2,5 milh\u00f5es ser\u00e3o necess\u00e1rias, em adi\u00e7\u00e3o \u00e0s 40 milh\u00f5es de antenas da matriz de m\u00e9dia frequ\u00eancia. \u2018Comercializar\u2019 o design atrav\u00e9s do design para o processo de manufatura \u00e9 cr\u00edtico para a confiabilidade da SKA. Ter um design maduro para parte do hardware que ser\u00e1 o cora\u00e7\u00e3o do maior telesc\u00f3pio do mundo \u00e9 um passo importante rumo \u00e0 constru\u00e7\u00e3o do instrumento final.\u201d <\/p>\n
\u201cO design \u00e9 meio como o de antenas de TV,\u201d Richard Williams, da Cambridge Consultants, disse ao Gizmodo. \u201cBasicamente, qualquer que seja o design escolhido ele envolver\u00e1 metal dobrado. A Universidade j\u00e1 chegou a um design conceito para a forma geom\u00e9trica da antena, um que os deixou bons, dando-lhes boa direcionabilidade. Eles tinham um formato que os deixou contentes, mas ningu\u00e9m previu como produzi-lo de forma barata e em grandes quantidades. N\u00f3s rapidamente olhamos para ele e \u2014 em uma matriz de antenas, todo o sinal passar por volta da borda de qualquer metal, ent\u00e3o mudamos do uso de folhas de metal para hastes e fios e, em seguida, para fios de metal dobrados. Aquilo reduziu muito o custo final do design.\u201d <\/p>\n
Para reduzir ainda mais custos, o time usou pl\u00e1sticos moldados por inje\u00e7\u00e3o como um meio barato de isolar a estrutura de suporte da antena. Para os controles eletr\u00f4nicos, a Cambridge Consultants voltou-se \u00e0 ind\u00fastria de celulares e empregou em sua maioria componentes PCB normalmente usados na interface de amplificadores. No total, o time da Cambridge Consultants acredita que eles sejam capazes de produzir, despachar e instalar essas matrizes por apenas \u20ac 70, ou cerca de US$ 100, por unidade. <\/p>\n
Autor: GizModo<\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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