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Asia Pacífico | Observatorio Parlamentario

Ricardo Finger y convenio astronómico: “Japón está obteniendo un proveedor que es altamente competitivo”

08 marzo 2024

El profesor asociado del Departamento de Astronomía (DAS) de la Universidad de Chile e investigador del Centro de Astrofísica CATA, entregó detalles del convenio logrado con el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), quien es uno de los socios de ALMA. En su opinión, esta alianza es inédita, ya que es la primera vez en la historia de Chile que una universidad produce hardware para un observatorio internacional.

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El profesor e investigador Ricardo Finger, afirmó que lo más relevante es que se está forjando una asociación fundamentada en la colaboración científica y tecnológica, en contraposición a una relación convencional de cliente-proveedor. Incluso, desde un enfoque comercial y estratégico, la Universidad de Chile tiene la capacidad de brindar productos de alta calidad a precios comparables o más bajos que los de proveedores europeos o japoneses. Más detalles, en la siguiente entrevista.

Colaboración astronómica con Japón

”Antes de que fuera ALMA era un proyecto independiente entre Japón, Estados Unidos y la Comunidad Europea, los tres, cada uno por su lado, estaban interesados en poner un radiotelescopio en Chile. Eso fue a finales de los 80. Era una de las ideas que daban vueltas en la comunidad internacional. Entonces de manera independiente comenzaron a buscar sitios donde podría ir este observatorio y no fue sino en los años noventa que finalmente se unieron estos tres continentes y decidieron hacer un gran observatorio.

Esto llevó a que se repartieran los trabajos. Por ejemplo, Japón estuvo a cargo del Compact Array, porque ALMA en realidad son dos telescopios. En uno están las antenas grandes de 12 metros que están extendidas por todo el valle de Chajnantor. Pero hay un arreglo compacto que son varias antenas más pequeñas que están juntas en un círculo. Miden aproximadamente siete metros y están mucho más cerca. Eso se llama ALMA Compact Array. Este sistema fue diseñado, construido y puesto en servicio solo por los japoneses.

Durante la construcción, Japón se comprometió además con el hardware y como son los japoneses, lo sacaron en el plazo, primero que los europeos y los norteamericanos. En ese entonces Leonardo Bronfman, que es profesor del departamento de Astronomía era el contacto principal con Japón. Después ALMA empezó a operar con nosotros. Lo que hicimos fue unirnos en consorcios de institutos o universidades que iban a producir los distintos receptores, porque Alma tiene la capacidad de albergar hasta diez receptores. Cada telescopio tiene hasta diez receptores, pero ALMA llegó con cuatro.

Las cuatro bandas originales con las que Alma llegó, cubren distintas regiones, por decirlo de una manera, como un dial. Entonces el dial estaba no muy poblado, por decirlo de una manera. Solo podíamos escuchar, ciertas regiones, entonces faltaban otras seis bandas que el telescopio tenía que ir incorporando en los años siguientes. Entonces ahí había una tremenda oportunidad para que la Universidad de Chile pudiera contribuir con alguna de esas bandas.

Desde siempre consideramos que esto sería inédito, porque es la primera vez en la historia de Chile que un instituto o una universidad nacional con chilenos produce hardware para un observatorio internacional. A pesar de que los observatorios internacionales están en Chile desde el año 56, nunca hemos puesto absolutamente nada en ellos. Los observatorios vienen de paquete, armados de afuera con toda la tecnología. Por ejemplo, el primer observatorio Tololo no solo trajo todos los instrumentos y telescopios, sino también los enchufes que andan a 110 voltios. Es decir, el cerro completo es un pedazo de Estados Unidos.

Nuestro objetivo es cambiar la situación actual de Chile, buscando no solo ser un simple anfitrión, sino también ser capaces de contribuir de manera significativa. La universidad se comprometió inicialmente a desarrollar un prototipo para la banda 1. Trabajamos durante varios años demostrando nuestras capacidades, ya que pertenecer a este grupo selecto es un desafío. Es necesario mostrar a nivel internacional nuestra competencia y contar con estructuras administrativas sólidas para cumplir con todos los requisitos”.

Posibilidad de construir instrumentos con altos estándares de rigurosidad

”Cada instrumento destinado a ALMA pasa por un riguroso proceso de revisión, similar a enviar un dispositivo a la Estación Espacial Internacional. No basta con presentar el instrumento y que funcione. Se deben superar diversas etapas como la Revisión de Diseño Preliminar, Revisión de Diseño Crítico y Revisión de Entrenadores de Manufactura, las cuales implican viajar a diferentes lugares del mundo para participar en reuniones donde un panel de expertos evalúa el trabajo y solicita correcciones.

Para nosotros, esta experiencia fue novedosa, ya que nunca habíamos incursionado en este ámbito. Sin embargo, logramos construir componentes para la banda 1 de ALMA en colaboración con Japón, lo que fortaleció la relación entre la Universidad de Chile y dicho país. Posteriormente, no solo nos limitamos a buscar el sitio para la construcción, sino que también participamos activamente en la producción de lentes y antenas de bocina, componentes fundamentales del receptor.

La banda 1 se completó con éxito y está disponible para la comunidad científica desde entonces. Este proceso se llevó a cabo entre 2008 y 2020, durante los cuales demostramos las capacidades de Chile, siendo finalmente aceptados en el consorcio. A través de la construcción de un prototipo funcional, logramos ser reconocidos internacionalmente y fuimos invitados a formar parte del proyecto.

Firmamos un nuevo convenio para colaborar en la producción de componentes para la banda 2. Además de construir los lentes, este acuerdo incluye una colaboración científica y tecnológica más amplia con Japón, que implica el envío de un científico postdoctoral para fortalecer la investigación conjunta, no solo enfocada en la construcción de componentes. El costo de la producción de los lentes se dividirá en partes iguales entre efectivo e in kind que financiará el 50 por ciento como parte de un fondo de colaboración científica y tecnológica. Ello permitirá intercambios académicos, participación en congresos y proyectos conjuntos entre Chile y Japón. Este enfoque va más allá de la mera producción de componentes, abriendo oportunidades para una colaboración más amplia y duradera entre ambas partes”.

Las ventajas para Japón de producir tecnología en Chile

”En primer lugar, Japón está obteniendo un proveedor que es altamente competitivo desde un enfoque comercial y estratégico, ya que ofrecen productos de alta calidad a un costo similar o incluso inferior a los proveedores europeos o japoneses. Lo más significativo es que están estableciendo una relación basada en la colaboración científica y tecnológica, en lugar de una mera relación cliente-proveedor tradicional.

En este último caso, el cliente proporciona los planos, el proveedor envía una cotización y se limita a cumplir con lo acordado, sin posibilidad de realizar mejoras o ajustes sin generar costos adicionales. En contraste con otros, la relación actual implica una colaboración continua. No se trata solo de cerrar un trato, sino de mantener una comunicación abierta para proponer mejoras, realizar mediciones adicionales, efectuar modificaciones y desarrollar nuevos prototipos de tecnología de vanguardia.

Dado que trabajan con tecnología de última generación, la innovación y la adaptabilidad son constantes en su colaboración, lo cual contrasta con la rigidez de las relaciones proveedor-cliente convencionales. Su enfoque dinámico y receptivo a nuevas ideas beneficia tanto a ustedes como a sus socios, al ofrecer productos de alta calidad a precios competitivos y manteniendo un ambiente propicio para la innovación y la mejora continua. Esta asociación se configura como una situación beneficiosa para ambas partes, donde se fomenta un ambiente de cooperación y progreso mutuo”.

Líneas de investigación en conjunto

”El científico japonés que se unirá a nuestro equipo trabajará con nosotros durante un período de hasta cuatro años. A diferencia de los enfoques habituales, hemos decidido no limitarlo a un tema de investigación específico previo, como suele ser común en ocasiones. En lugar de eso, se le ha otorgado libertad para explorar diversas áreas, con el objetivo de aprovechar al máximo los recursos disponibles.

Este investigador tendrá acceso no solo al tiempo de observación de ALMA, sino también a los instrumentos disponibles en diferentes ubicaciones del mundo que Japón tiene a disposición y que los chilenos no pueden utilizar, como el potente Subaru Telescope ubicado en Hawái. La idea principal es que este científico realice investigaciones que integren las capacidades de varios instrumentos, generando sinergias entre observaciones realizadas en distintas longitudes de onda.

Esencialmente, buscamos a alguien capaz de combinar observaciones ópticas y de radio para obtener un valor agregado significativo a través de la integración de estas dos perspectivas. Esta habilidad es altamente demandada, ya que suele ser común que los astrónomos se especialicen en una longitud de onda específica, mientras que contar con conocimientos extensos que abarquen desde el ultravioleta hasta las ondas de radio representa un desafío excepcional. Destacamos la importancia de esta diversidad de conocimientos y capacidades para fomentar la innovación y la colaboración científica en un entorno dinámico.

Respecto a las bandas construidas, la banda 1 se caracteriza por estar enfocada en frecuencias más bajas, lo que permite observar el universo más frío, como nubes moleculares, gas y polvo a bajas temperaturas, así como moléculas complejas que emiten en longitudes de onda más bajas. Esto posibilita estudiar las etapas iniciales de formación estelar y planetaria, así como procesos químicos complejos.

Por otro lado, la banda dos presenta capacidades adicionales al poder observar la línea de monóxido de carbono en tiempos pasados y distantes, lo cual proporciona información valiosa sobre galaxias en etapas tempranas de evolución. Ambas bandas ofrecen amplios campos de estudio en astronomía y representan herramientas fundamentales para explorar el universo en sus diferentes facetas”.

Características de la banda 2

”La banda 2 presenta ciertas particularidades que la hacen especialmente desafiante. Cuando se definieron las bandas de ALMA en los años 90, se establecieron ciertos rangos de frecuencia para cada una. Por ejemplo, la banda uno abarca de 35 a 50 gigahertz, mientras que la banda tres original va de 86 a 116 gigahertz, siguiendo un esquema similar a los rangos de frecuencia de una radio FM.

Sin embargo, entre los años 90 y 2020, los avances tecnológicos hicieron que esta configuración original quedara obsoleta. Surgieron tecnologías capaces de combinar las bandas dos y tres de ALMA en un solo rango de frecuencia más amplio, lo cual revolucionó el diseño original del telescopio. Esta innovación permitió que la banda 2 cubriera tanto su frecuencia como la de la banda tres, lo que llevó inicialmente a denominarla como "banda 2+3".

A pesar de esto, el nombre finalmente se simplificó a banda 2, aunque en la comunidad científica se reconoce que esta banda engloba los rangos originalmente designados para las bandas dos y tres. Este cambio implica que la banda tres de ALMA se volverá obsoleta en un futuro cercano, una vez que la banda dos esté plenamente operativa.

Aunque pueda sonar negativo, esto en realidad representa una oportunidad positiva para el telescopio, ya que el espacio ocupado por la banda tres estará disponible para futuras expansiones o nuevas tecnologías. Por ejemplo, se podrían considerar nuevas bandas de frecuencia o el desarrollo de cámaras más avanzadas con capacidades mejoradas.

La banda dos es la más ancha de todas las bandas de ALMA, lo que plantea desafíos tecnológicos significativos en comparación con las bandas anteriores. Su amplio espectro de frecuencia abre posibilidades para futuras investigaciones y desarrollos tecnológicos en el telescopio, ofreciendo un potencial considerable para exploraciones astronómicas más avanzadas en el futuro”.

Por equipo Asia Pacífico: asiapacifico@bcn.cl


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