ARLA/CLUSTER: LOFAR "Low Frequency Array" 15,000 pequenas antenas para captar frequência entre 10 e 250 MHz.

[João Gonçalves Costa]

Os radioastrónomos mal conseguem esperar pelo seu novo brinquedo. Mede 350 quilómetros. Não tem partes móveis. Pode ser apontado a muitas direcções diferentes ao mesmo tempo. Até pode tirar fotos de todo o céu quase sem parar. E está actualmente em construção na parte rural nordeste da Holanda. Quando for completado daqui a uns anos, o "Low Frequency Array", ou LOFAR, irá consistir de mais ou menos 15,000 pequenas antenas de rádio ligadas por fibra óptica a um supercomputador de nova geração. Este irá processar imensas quantidades de sinais "brutos" para observar galáxias distantes e pré-galáxias, gás na Via Láctea, proeminências solares, raios cósmicos, explosões de raios-gama e muito mais.

Cada antena barata - projectada para a NVIS: Near Vertical Incidence Skywave - consistindo de pouco mais que 4 cabos de cobre envoltos numa tubagem protectora em PVC - irá registar ondas de rádio de baixa frequência (entre 10 e 250 megahertz) de todo o céu. Para "apontar" o telescópio para a Nebulosa do Caranguejo, por exemplo, o software do LOFAR insere um atraso no sinal em cada antena, para que as ondas de rádio da direcção de M1 cheguem em fase e possam ser adicionadas interferometricamente. Assim tão facilmente, o LOFAR consegue evitar outras fontes de interferência de rádio em movimento, tais como aviões ou satélites por aí passando.


Vários grupos têm estado a desenvolver o conceito de "telescópio por software " tal como o LOFAR desde há alguns anos, incluíndo o Instituto SETI com o seu Allen Telescope Array e uma equipa da Universidade do Estado de Ohio. O plano do LOFAR é o trabalho do ASTRON, o Laboratório de Pesquisa da Marinha dos EUA, e do Observatório Haystack do Instituto de Tecnologia de Massachusetts.

Locais para o seu desenvolvimento foram considerados no Oeste da Austrália, na Holanda e no Sudoeste do Estados Unidos. Embora a Austrália tivesse sido seleccionada como o melhor sítio, o grupo holandês decidiu rescindir e construír localmente depois de receber um financiamento de 52 milhões de Euros para a sua construção. O LOFAR também traz outras vantagens, podendo ser aplicado na geofísica e na agricultura com precisão. A rede de fibra óptica do LOFAR irá ser usada para pesquisa detalhada do crescimento das culturas em conjunto com a mistura do solo, minerais e outros parâmetros.

Ainda como outra vantagem, esta rede irá proporcionar o acesso à Internet mais rápido do mundo à maioria da Holanda.

Actualmente, a Estação de Testes Iniciais do LOFAR consiste de 60 modestas antenas colocadas num campo relvado perto da vila de Exloo. Quarenta estações deste tipo irão ser construídas na área central de 320 hectares, seguidas por outras 20 maiores estações "remotas" num anel maior com mais ou menos 10 quilómetros de diâmetro. Finalmente, ainda outras 30 estações muito remotas irão ser construídas a uma distância não maior que 175 km do centro (bem dentro da Alemanha), para aumentar a sua resolução. O LOFAR, no entanto, pode não parar de crescer por aqui, com estações adicionais podendo ser colocadas por toda a Europa. Pode nem nunca ter fim.


Lá mais para o fim do ano, a Estação de Testes Iniciais irá estar ligada por fibra-óptica com uma velocidade de 1 terabit a um supercomputador IBM Blue Gene na Universidade de Groningen. A primeira estação remota estará construída no 2º semestre de 2005. As observações astronómicas irão começar no final de 2006, provavelmente bem antes da obra base estar completa.

No passado dia 11 de Dezembro foram feitas as primeiras orlas interferométricas na Estação de Testes. Desde aí, já adquiriu imagens da totalidade do céu mais detalhadas. Elas mostram grandes mas ténues estruturas de rádio apenas alguns segundos depois da integração do sinal. Os engenheiros pensam que o aumento da escala do sistema não será um problema. A técnica funciona bem numas poucas dúzias de antenas, por isso não haverá dúvida que funcione com 15,000. Com um acréscimo de sensibilidade e poder de processamento, o LOFAR pode rapidamente tornar-se no primeiro telescópio do mundo a detectar as enormes emissões de rádio com um desvio para o vermelho de bocados de hidrogénio neutro na Idade Negra do começo do Universo, antes das primeiras estrelas e quasares começarem a reionizar o gás primordial que emergiu do Big Bang.


No entanto, embora tendo em conta o potencial científico do novo observatório, os radioastrónomos estão desapontados com a decisão do grupo Holandês de o construír na Holanda. Um dos responsáveis diz que ainda existem planos de construír estas redes de baixas frequências tanto nos EUA como na Austrália, mas que "a perda dos fundos do governo Holandês para o projecto internacional seria um grande estrago". Também afirma que o LOFAR Holandês é mais pequeno e menos idealmente situado que o projecto internacional original teria sido. Como resultado, os outros parceiros do LOFAR decidiram não participar no projecto Holandês.

Concorda-se que a Austrália seria um local melhor para o LOFAR, mas a escolha foi mínima, com base nos termos do subsídio do governo Holandês e a falta de compromissos financeiros sólidos do governo Australiano. No entanto, permanecem colaborando com cientistas do MIT, e gostariam de ajudar a construír um LOFAR na Austrália. Já num futuro algo distante, a Austrália poderá tornar-se no local do muito antecipado "Square Kilometer Array" (SKA), um projecto internacional de radioastronomia ainda maior e mais sensível que irá trabalhar a frequências mais altas.

Saber mais sobre a NVIS: Near Vertical Incidence Skywave no site do Amador de Radio James R Glover- WB5UDE em: http://www.qsl.net/wb5ude/nvis/index.html

Links:

LOFAR:
http://www.lofar.org/
http://www.lofar.nl/
http://domino.research.ibm.com/Comm/bios.nsf/pages/bluegene-lofar.html

SKA:
http://www.skatelescope.org/