CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
Sviluppo Tecnologico
e
Attività Osservativa
Alessandro Orfei
7-9 gennaio 2004
INAF
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
INAF
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.
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
INAF
Strumenti e metodologie
osservative di nuova
generazione
(SRT,SKA,VLBI italiano
…..)
Servocontrolli
Microonde
CICLO DI SVILUPPO
Protezione da
interferenze
Struttura e
Meccanica
Antenne
esistenti
Software
Acquisizione
dati
Reti e
tramissione
dati
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
Tracking sonde
VLBI Astro
e Geo
INAF
Polarimetria
Antenna
singola Spettroscopia
Pulsar
Continuo
ATTIVITA’ OSSERVATIVA
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
INAF
SVILUPPO TECNOLOGICO
VLBI
millimetrico
Tutte le
frequenze
Superficie
attiva:
cmmm
Nuovo
Servosistema
Cambio veloce
di frequenza
Nuovo
sistema rotaia
Pulsar
Polarimetria
Antenna
singola
Acquisizione
dati
Olografia
VLBI
Ricevitori
LNAs
Sistemi
monofeed
Feed
array
Continuo
Tracking sonde
Protezione
RFI
Acquisizione
dati
Collaborazioni:
SPOrt/BaRSPOrt,
Planck, ALMA
Criogenia
Spettroscopia
FO
MK2, MK3
MK4, MK5
Real time
VLBI
BBC
digitali
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
INAF
RICEVITORI
Copertura continua
da 4.3 a 43GHz
SUBRIFLETTORE
CAMBIO VELOCE DI FREQUENZA
•Cambio di frequenza remoto e automatico
nel 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
CNR
32GHz senza
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
32GHz con
INAF
43GHz con
86GHz!!!
mmVLBI
SUPERFICIE ATTIVA: cmmm
CNR
1.4-1.6-2-8 GHz
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
.251.2GHz
4.35.8GHz
INAF
43GHz
1.4-1.6-2/8coax-22GHz
8/32GHz coax
32GHz SPOrt/BaRSPOrt
67GHz
Conversione RF/IF
RICEVITORI
CNR
GaAs 18-21cm
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
INAF
InP MMIC 22GHz, 3.2x2.25mm
GaAs 13cm
GaAs 22GHz Ibrido
SUBCKT
ID=S7
NET="Match in stage 1"
PORT
P=1
Z=50 Ohm
1
2
3
LNA CRIOGENICI
WIRE1
ID=IC1
L=0.3 mm
Dia=0.025 mm
H=0.2 mm
Rho=1
SUBCKT
ID=S6
NET="Fet con Bonds 1"
1
2
3
GaAs 46GHz Ibrido
MSUB
Er=2.5
H=0.51 mm
T=0.043 mm
Rho=Resistivity
Tand=0.002
ErNom=2.5
Name=Taconic TLX-9-200-C1/C1
LNA 5 GHz
Date: 30 September 2003
Designers: A.Cremonini
S.Mariotti
SUBCKT
ID=S8
NET="Match out stage 1"
1
2
3
BORDCAP
ID=DC Block 2
C=2.2 pF
Size=30
DiCode=2
Borders=1
Temp=25 DegC
BORDCAP
ID=DC Block 1
C=2.2 pF
Size=30
DiCode=2
Borders=1
Temp=25 DegC
WIRE1
ID=IC2
L=0.3 mm
Dia=0.025 mm
H=0.2 mm
Rho=1
MGAPX
ID=TL8
S=0.2 mm
SUBCKT
ID=S4
NET="Match In stage 2"
1
2
3
SUBCKT
ID=S2
NET="Fet con Bonds 2"
1
2
SUBCKT
ID=S5
NET="Match out stage 2"
1
2
3
MGAPX
ID=TL1
S=0.2 mm
SUBCKT
ID=S9
NET="Match In stage 3"
1
2
3
SUBCKT
ID=S3
NET="Fet con Bonds 3"
1
2
SUBCKT
ID=S1
NET="Match out stage 3"
1
2
3
PORT
P=2
Z=50 Ohm
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
FEED SYSTEM 4.35.8GHz
100GHz Horn
ALMA Project
INAF
FEED SYSTEM 8/32GHz
CASSINI Project
30GHz
MULTIFEED 22GHz, FARADAY
Project
POLARIZZATORE
OMTs
22GHz
SISTEMI FEED CRIOGENICI
32GHz
BaRSPOrt
Project
CNR
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19851989 MK3, 112Mb/s
19901995 MK3A, 256Mb/s
19952002 MK4, 512Mb/s
19841990 MK2, 4Mb/s
ACQUISIZIONE DATI VLBI
2003… MK5, 1Gb/s
2004  futuro FO, N Gb/s
INAF
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
INAF
PULSAR
AUTOCORRELATORE
SPETTROMETRO
SPETT. ACUSTO-OTTICO
CONTINUO
ACQUISIZIONE DATI ANTENNA SINGOLA
POLARIMETRO
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
INAF
IMPOSTAZIONI OSSERVAZIONE - ACQUISIZIONE
SPETTROSCOPIA
VISUALIZZAZIONE DEGLI SPETTRI
RIDUZIONE DATI
IMPOSTAZIONE DELLE SCHEDULE OSSERVATIVE
POLARIMETRIA
OSSERVAZIONE / ACQUISIZIONE DATI GREZZI
RIDUZIONE DATI
IMPOSTAZIONE DELLE SCHEDULE OSSERVATIVE
PULSAR SYSTEM
OSSERVAZIONE / ACQUISIZIONE DATI GREZZI
RIDUZIONE DATI
ON-OFF DA FIELD SYSTEM
CONTINUO
RIDUZIONE DATI
TRACKING DI SONDE INTERPLANETARIE
OLOGRAFIA
PROTEZIONE DA INTERFERENZE RADIO
SOFTWARE DI OSSERVAZIONE E RIDUZIONE DATI ANTENNA SINGOLA
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
INAF
IMPOSTAZIONE OSSERVAZIONE
RIDUZIONE DATI
VISUALIZZAZIONE ON-LINE
SPETTROSCOPIA
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
INAF
IMPOSTAZIONE OSSERVAZIONE
RIDUZIONE DATI
POLARIMETRIA
VISUALIZZAZIONE ON-LINE
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
IMPOSTAZIONE OSSERVAZIONE e
VISUALIZZAZIONE
RIDUZIONE DATI
PULSAR
INAF
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
INAF
DOPPLER TRACKING a 32GHz
della SONDA CASSINI:
frequency residuals
IMMAGINE OLOGRAFICA
SPECCHIO ANTENNA NOTO
TRACKING SONDE, OLOGRAFIA
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
INAF
SERENDIP IV
MONITORING
DIRETTAMENTE
DALL’ANTENNA
MONITORING
CON STAZIONE
MOBILE
MONITORING
DA TORRE
PROTEZIONE DA INTERFERENZE RADIO
Ministero,ITU,
CRAF
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
90 tons
152mm
Medicina sistema originale
Montaggio Nuovo Sistema
Nuovo Sistema Completo
NUOVO SISTEMA ROTAIA
INAF
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
INAF
Medicina Rail 6 Feb 2002
arcsec
SENSORI DI TEMPERATURA
E INCLINAZIONE
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
-8
XEl
El
-10
0
STRUTTURALE-MECCANICO
30
60
90 120 150 180 210 240 270 300 330 360
Azimuth(degree)
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
INAF
DIGITALE 2003…..
ANALOGICO 19832003
REMOTE
CONTROL
PANEL
NUOVO SERVOSISTEMA ANTENNA
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
INAF
PROGETTI, FINANZIAMENTI, COLLABORAZIONI
CNR, UE
Bologna, Medicina,
Noto, Arcetri
TRACKING
SONDE
VLBI
Europa, USA
Sudafrica, Asia
ASI
USA, IRA,
Università,
Industria
UE
Potenziamento
Radiotelescopi
esistenti
MURST,
CNR, UE,
ASI
IRA,
Industria
IRA, Università,
Australia, Industria
LNAs
CNR, ASI,
UE
FEED
ARRAY
Italia, Olanda
GB, Polonia
Australia
SPOrt/BaR-SPOrt
Polarimetria
CNR, Università
Russia, Taiwan
Australia, Industria
ASI, CNR
CNR
ISTITUTO DI RADIOASTRONOMIA
INAF
PROBLEMATICHE
INCREMENTO %
DI PERSONALE
A CONTRATTO
MANCANZA DI FONDI
PER INVESTIMENTO
(voce A)
MANCANZA DI
FONDI PER
ADEGUARE GLI
SPAZI
CICLO DI
SVILUPPO:
BLOCCO
RISCHIO DI INVESTIMENTO
A FONDO PERDUTO
DIFFICOLTA’ DI
REPERIMENTO
FONDI PER
RINNOVI
MANCANZA DI UNA MASSA CRITICA
DI STAFF PERMANENTE
LABORATORI OBSOLETI E
INADEGUATI ALLO SVILUPPO
INADEGUATO USO DI
PERSONALE, LAUREANDI,
DOTTORANDI,….
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A. Orfei - IRA