Sviluppo Tecnologico e Attività Osservativa Alessandro Orfei

CNR ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA INAF

Sviluppo Tecnologico e

Attività Osservativa

Alessandro Orfei

7-9 gennaio 2004


OBIETTIVI

1. Acquisire conoscenza in tutti i campi della tecnologia inerente alla strumentazione per radioastronomia.

2. Produrre sistemi allo stato dell’arte e di frontiera per osservazione di tutti gli osservabili radioastronomici a tutte le frequenze di interesse.

3. Riversare le conoscenze acquisite per ideare e realizzare strumentazione e metodi osservativi di nuova generazione.

4. Acquisire ulteriore conoscenza per mezzo dei nuovi grandi progetti.


Antenneesistenti

Struttura eMeccanica

Acquisizionedati

Protezione dainterferenze

Microonde Software

Reti etramissione

dati

Servocontrolli

Strumenti e metodologieosservative di nuova generazione(SRT,SKA,VLBI italiano…..)

CICLO DI SVILUPPO


VLBI Astroe Geo

Antennasingola

ContinuoPulsar

Spettroscopia

PolarimetriaTracking sonde

ATTIVITA’ OSSERVATIVA


SVILUPPO TECNOLOGICO

Antenna singola

VLBI

Cambio velocedi frequenza

Ricevitori

NuovoServosistema

Superficieattiva:

cmmm

Acquisizione dati

Pulsar

Continuo

Spettroscopia

Olografia

VLBImillimetrico

Tutte le frequenze

LNAs

Sistemimonofeed

Feed array

Criogenia

Collaborazioni:SPOrt/BaRSPOrt, Planck, ALMA

MK2, MK3MK4, MK5

FOBBC

digitali

Acquisizione dati

Real timeVLBI

Nuovosistema rotaia

Polarimetria

Tracking sonde

ProtezioneRFI


RICEVITORI

SUBRIFLETTORE

•Cambio di frequenza remoto e automaticonel giro di pochi secondi o qualche minuto max tramite semplice comando a computer.• Giorni osservazione/Giorni schedulati = 1!• N.ro di cambi frequenza = raddoppiato• N.ro di osservazioni Geo = triplicato• Affidabilità • Sicurezza sul lavoro

Copertura continua da 4.3 a 43GHz

CAMBIO VELOCE DI FREQUENZA


SUPERFICIE ATTIVA: cmmm

43GHz con32GHz senza 32GHz con

86GHz!!!

mmVLBI


RICEVITORI

1.4-1.6-2-8 GHz .251.2GHz 4.35.8GHz 43GHz

32GHz SPOrt/BaRSPOrt

1.4-1.6-2/8coax-22GHz

8/32GHz coax

Conversione RF/IF67GHz


LNA CRIOGENICI

InP MMIC 22GHz, 3.2x2.25mmGaAs 18-21cm

GaAs 22GHz IbridoMSUB

Name=ErNom=

Tand=Rho=

T=H=Er=

Taconic TLX-9-200-C1/C1 2.5 0.002 Resistivity 0.043 mm0.51 mm2.5

WIRE1

Rho=H=

Dia=L=

ID=

1 0.2 mm0.025 mm0.3 mmIC1

MGAPX

S=ID=

0.2 mm TL8

WIRE1

Rho=H=

Dia=L=

ID=

1 0.2 mm0.025 mm0.3 mmIC2

MGAPX

S=ID=

0.2 mm TL1

BORDCAP

Temp=Borders=DiCode=

Size=C=ID=

25 DegC1 2 30 2.2 pFDC Block 2

BORDCAP

Temp=Borders=DiCode=

Size=C=ID=

25 DegC1 2 30 2.2 pFDC Block 1

1 2

SUBCKT

NET=ID=

"Fet con Bonds 2" S2

1 2

SUBCKT

NET=ID=


1 2

3

SUBCKT

NET=ID=

"Match In stage 2" S4

1 2

3

SUBCKT

NET=ID=

"Match out stage 2" S5

1 2

3

SUBCKT

NET=ID=


1 2

3

SUBCKT

NET=ID=

"Match in stage 1" S7

1 2

3

SUBCKT

NET=ID=


1 2

3

SUBCKT

NET=ID=


1 2

3

SUBCKT

NET=ID=

"Match In stage 3" S9 PORT

Z=P=

50 Ohm1

PORT

Z=P=

50 Ohm2

LNA 5 GHz

Date: 30 September 2003

Designers: A.CremoniniS.Mariotti

GaAs 46GHz Ibrido

GaAs 13cm


SISTEMI FEED CRIOGENICI

MULTIFEED 22GHz, FARADAY Project

OMTsPOLARIZZATORE

100GHz HornALMA Project

FEED SYSTEM 4.35.8GHz

32GHzBaRSPOrtProject

FEED SYSTEM 8/32GHzCASSINI Project

30GHz

22GHz


ACQUISIZIONE DATI VLBI

19851989 MK3, 112Mb/s19901995 MK3A, 256Mb/s19952002 MK4, 512Mb/s

2003… MK5, 1Gb/s

2004 futuro FO, N Gb/s

19841990 MK2, 4Mb/s


ACQUISIZIONE DATI ANTENNA SINGOLA

CONTINUO

POLARIMETRO

SPETTROMETRO

PULSAR

SPETT. ACUSTO-OTTICO

AUTOCORRELATORE


SPETTROSCOPIA

IMPOSTAZIONI OSSERVAZIONE - ACQUISIZIONE

VISUALIZZAZIONE DEGLI SPETTRI

RIDUZIONE DATI

POLARIMETRIA

IMPOSTAZIONE DELLE SCHEDULE OSSERVATIVE

OSSERVAZIONE / ACQUISIZIONE DATI GREZZI

RIDUZIONE DATI

CONTINUO

ON-OFF DA FIELD SYSTEM

RIDUZIONE DATI

SOFTWARE DI OSSERVAZIONE E RIDUZIONE DATI ANTENNA SINGOLA

PULSAR SYSTEM

IMPOSTAZIONE DELLE SCHEDULE OSSERVATIVE

OSSERVAZIONE / ACQUISIZIONE DATI GREZZI

RIDUZIONE DATI

TRACKING DI SONDE INTERPLANETARIEOLOGRAFIAPROTEZIONE DA INTERFERENZE RADIO


SPETTROSCOPIA

IMPOSTAZIONE OSSERVAZIONE

VISUALIZZAZIONE ON-LINE

RIDUZIONE DATI


POLARIMETRIA VISUALIZZAZIONE ON-LINE

RIDUZIONE DATI

IMPOSTAZIONE OSSERVAZIONE


PULSAR

RIDUZIONE DATI

IMPOSTAZIONE OSSERVAZIONE eVISUALIZZAZIONE


DOPPLER TRACKING a 32GHzdella SONDA CASSINI:

frequency residuals

TRACKING SONDE, OLOGRAFIA

IMMAGINE OLOGRAFICASPECCHIO ANTENNA NOTO


MONITORING DIRETTAMENTEDALL’ANTENNA

MONITORING DA TORRE

PROTEZIONE DA INTERFERENZE RADIO

MONITORING CON STAZIONE MOBILE

SERENDIP IV

Ministero,ITU, CRAF


Rail 161/94, J une 10 1994 (File R161_94.xls)

-60

-40

-20

0

20

40

60

0 90 180 270 360

Azimuth (degree)

rail 282/96, Oct. 8 1996 - (File rail282.xls)

-60-55-50-45-40-35-30-25-20-15-10-505

1015202530354045505560

0 90 180 270

El rms=2.60" Xel rms=2.0"

360

ElXEl

Azimuth (degree)

90 tons

152mm

Medicina sistema originaleMontaggio Nuovo Sistema

Nuovo Sistema Completo

NUOVO SISTEMA ROTAIA


Medicina Rail 6 Feb 2002

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360

Azimuth(degree)

arc

se

c

XEl

El

STRUTTURALE-MECCANICO

SENSORI DI TEMPERATURA E INCLINAZIONE


NUOVO SERVOSISTEMA ANTENNA

ANALOGICO 19832003

DIGITALE 2003…..

REMOTECONTROLPANEL


PROGETTI, FINANZIAMENTI, COLLABORAZIONI

VLBI

Europa, USASudafrica, Asia

CNR, UE

USA, IRA,Università,

Industria

ASI

TRACKINGSONDE

FEEDARRAY

UE

Italia, OlandaGB, Polonia

Australia

SPOrt/BaR-SPOrtPolarimetria

CNR, UniversitàRussia, Taiwan

Australia, Industria

ASI, CNR

PotenziamentoRadiotelescopi

esistenti

MURST,CNR, UE,

ASI

IRA,Industria

LNAs

IRA, Università,Australia, Industria

CNR, ASI,UE

Bologna, Medicina,Noto, Arcetri

Bologna, Medicina,Noto, Arcetri


PROBLEMATICHE

INCREMENTO % DI PERSONALE A CONTRATTO

RISCHIO DI INVESTIMENTOA FONDO PERDUTO

MANCANZA DI UNA MASSA CRITICADI STAFF PERMANENTE

DIFFICOLTA’ DIREPERIMENTO

FONDI PERRINNOVI

MANCANZA DI FONDIPER INVESTIMENTO

(voce A)

MANCANZA DIFONDI PER

ADEGUARE GLISPAZI

LABORATORI OBSOLETI EINADEGUATI ALLO SVILUPPO

INADEGUATO USO DIPERSONALE, LAUREANDI,

DOTTORANDI,….CICLO DI

SVILUPPO:BLOCCO

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