Chile The astronomical capital of the world

Chile
The astronomical capital of
the world
Dra. Mónica Rubio
Director
Astronomy Program
Full Professor
Astronomy Department
Universidad de Chile
4M
Palomar
Lick
19851990
Kitt Peak
(WIYN)
(APO)
CFHT
WHT
CTIO
AAT
ESO3.6
La Palma
8M
Keck I & II
Gemini N
20051990
Subaru
MMT
(LBT)
(GTC)
VLT – 4
Magellan – 2
Gemini S
La Palma
Primeros
Observatorios
EEntre 1995 y 2000 se instalan los primeros grandes telescopios
ópticos e Infrarrojos en Chile
CCerro Pachón:
4m SOAR, 8m Gemini
CCerro Las
Campanas:
6.5m Magellanes
CCerro Paranal:
8m VLT
Lo que viene (1)
•
MMás de USD 4.1b en inversiones comprometidas
LLlano Chajnantor:
66x 12m ALMA
CCerro Chajnantor:
6.5m TAO
CCerro Pachón:
8m LSST
Instrumentación
Desafíos
Correlator: 34*10 millones de operaciones por
segundo
9
ASTRONOMICAL DATA Production and Storage
Telescope
Size
Observatory
VISTA
4.0m
Paranal
1.4
ALMA
66x12m
Chajnantor
0.5
DES/DECam
4.0m
CTIO
LSST
8m
Pachon
TELESCOPE
DATA STORAGE
VLT
20 Tb/yr
LSST
1000 Tb/yr
Tb/day
100 bps
continous
100%
24/7 reliability
0.4
30
1 GigaB = 109
1 TeraB = 1012 b
1 PetaB = 1015 b
1 Petabyte *
* 2 x LHC (Large Hadron Collider)
Barba et al. 2008
Kawax study
Imagen
VVV survey
Miniti et al.
Vista telescope
Lo que viene (2)
EEl E-ELT será el telescopio Óptico-IR más grande del mundo
LCerro Chajnantor:
25m CCAT
CCerro Las
Campanas:
25m GMT
CCerro Armazones:
42m E-ELT
Investments
Operating
Magellan Telescopes
Gemini
VLT
ACT
In constructi0n
ALMA
Proyected
TAO
LSST
CCAT
GMT
E-ELT
Diameter
Cost USD
Tipe
2x 6.5m
8.2m
4x 8.2m
6.0m
100m
300m
700m
40m
Óptico/IR
Óptico/IR
Óptico/IR
Radio/Sub-mm
66x 12.0m
1,000m
Radio/Sub-mm
6.5m
8.2m
25.0m
25.0m
42.0m
100m
500m
200m
800m
1,500m
Óptico/IR
Óptico/IR
Radio/Sub-mm
Óptico/IR
Óptico/IR
Total= 5.800m
ELTs
TMT
GMT
EELT
Others
ALMA
LSST
SKA/MWA
20201990
La Palma
CHALLENGES
Develop tools to be able to do the research from
these plentiful and complex data
Requires
-Technological
Technological processing
-Storage
Storage
-Network
Network capacity
-Connectivity
Connectivity
ASTRONOMY
Astronomy = Pure Science
Large Telescope
Technology Driven
Radio Interferometer
Drives Technology
Satellites
Powerful computers
Networks
A good case to show the relationship between
Science - TechnologyTechnology- Industry
Astronomy is an industrial Science
Future of Science and Technology
New fields
Engineers
Mathematicians
Physicist
Software Specialists
ReadyReady-data services : exported to
AstroAstro- informatics
AstroAstro-data management
Virtual Observatories
Data bases
Data mining
retail, banking, finance, governme
meteorology, simulations
BIG SCIENCE
• ASTRONOMY
•PARTICLE
PARTICLE PHYSICS
Vigroux.L. 2010
In Europe, ESO and ESA are the main providers of large industry contracts
Vigroux.L. 2010
“Astronomy projects are challenging projects able to
motivate industrial teams”.
Mr. Seznec, CEO of Thales Alenia Space, introductory
talk during the opening ceremony for the International
Year of Astronomy
CONICYT FUNDING OF ASTRONOMY
CONICYT
P. ASTRONOMIA
US$/yr
1.000.000
FONDECYT
800.000
ANILLOS
150.000
FONDAP
600.000
BASAL
1.000.000
Total
3.550.000
Desafío
•Instalacion de una infraestructura de punta a nivel global.
•Desarollo de una cienca en la cual Chile puede ser un jugador de
excelencia en el mundo.
•Creación de una capacidad tecnológica
Proyectar el desarrrollo de servicios y tecnologia de apoyo de primer nivel .
(taratmineto de datos, mantenimiento de equipos , tecnologia para el soporte , y
Desarrollo de instrumentación astronómica
Participación en la ingeniería de punta de los proyectos astronómicos
internacionales que se instalarán en Chile
• Creación de un Parque Astronomico Atacama.
•Protección
Protección efectiva de los sitios de observación
(contaminación lumínica)
Impact of fundamental research on a society
including its economical importance is recognized
by many governments which use fundamental research
as a development tool to improve their economy.
Desafío/Oportunidad
Chile : un actor a nivel mundial en
Astronomía
La rama de la ciencia
Chile:en que podemos ser
toptop-10
Polo de desarrollo global de la astronomía
La Capital Mundial de la Astronomía
MANY THANKS
The overall impact of astronomy and space science in Europe,
beyond direct salaries of academicinstitutions and the contribution to
European Organization (ESO and ESA) has 2 main
components:
- The expenditure through contract to industry if of the order of 500 M€
M€/y
- in addition 1000 M€
M€/y generated in European economy.
In total, the return to European economy is 3 times more than the direct contribution
of member states to ESO and ESA.
L.Vigroux, 2010
Examples
Radioastronomy
Adaptive Optics
Detectors
Software Algorithms
RADIOASTRONOMY
Forefront of performance in
- High gain antenna in cm , mm and submm domain
- Low noise and high gain amplifier
- Digital programming
- Massive data analysis
Invented the Apersrture Synthesis Imaging techniques
Wide field maps at radiofreceuncies
Use in Xay medical imaging
Medical Tomograpphy
Brain imaging
Discovery of Radio emission form the Galaxy 1936
-Sincroton
Sincroton emission - studies of material specially in molecular biology
Development of new switching frequencies techniques to improve detector
sensititvity @1400 MHz
Led to the discovery of 21 cm Hydrogen emission
ADAPTIVE OPTICS
Fundamental technique for Extremly Large teelscopes ( > 30 m)
E-ELT, TMT, GMT
-Ophtalmology
Ophtalmology
-Spin
SpinSpin-off companies with hopsitals to design adaptive optics for
- image retina or focurs laser on retinas
DETECTORS
-CCDs
CCDs (Photoelectric effect electric current
-Improvement
Improvement on manufacturing process in common by
-astronomy
astronomy and industry to optimize CCD
Decreasing pixel size
LSST camera
Bolometers (light heat (thermometer ) readout electronics probing tempe
Silicon etching & microelectronis bidemensional arrays bolometers
Microbolometer cameras
TV
Astrónomos en Universidades Chilenas
Fondo Alma, Gemini
80
70
60
50
40
30
20
10
0
1994
1997
Total
UCH
2000
PUC
UdeC
2003
UV
ULS
UCN
2006
UTA
UMCE
UNAB
Estudiantes : Master + PhD
80
70
60
Number
50
40
30
20
10
0
1993
1997
2001
Year
2005
2010
Personal académico en Astronomía
Profesores 2010 = 62
5
11
4
4
UCH
PUC
UdeC
UdeV
ULS
UCN
UTA
UMCE
16
10
14
7
UNAB
Profesores + Postdoctorados 2010
30
25
20
Profesores 2010 = 62
15
Postdoctorados 2010 = 48
Profesores + Postdocs 2010 = 110
10
5
0
UCH
PUC
UdeC
UdeV
ULS
UCN
UTA
UMCE
UNAB
•
Parque Astronómico Conicyt
Polo geográfico, tecnológico y de atracción turística
– Interés de japoneses por usar el parque
ALMA Commisioning
6 antennas
CERRO TOCO
CERRO CHAJNANTOR
CERRO CHAJNANTOR
RESULTADO
•
Atacama es un excelente y único lugar para las observaciones submilimétricas gracias al buen clima y la gran transparencia atmosférica
•
Con los proyectos que se están construyendo, en menos de una década y
para el bicentenario 2018, Chile tendrá el 68% de la proporción de los
telescopios instalados en el mundo*
– Cambio en el market share astronómico
•
Oportunidad única de desarrollo donde existan competencias y caminos
recorridos
Desafío
• Contribuir a aumentar el numero de
astrónomos en instituciones Chilenas
• Fondos de contraparte para iniciativas
conjuntas internacionales.
• Fortalecer los programas de Doctorado en
Astronomía en Universidades Chilenas
• La astronomía como “vehiculo ” para atraer a
los estudiantes en los colegios a acercarse a la
ciencia.
Millimeter Radioastronomy
Laboratory
Band 1 ALMA
receiver prototype
http://www.das.uchile.cl/lab_mwl
Interest to collaborate with CCAT ZEUS visitor instrument in
APEX ( E. Michael , Electrical Eng. Dept- UCH).
Centro de Astro - Ingenieria of PUC
http://aiuc.puc.cl/
READOUT ELECTRONICS
Prof. M. Guarini
INFRARED DETECTORS
Prof. L Vanzi
ADAPTIVE OPTICS
Prof. A. Guesalaga, A. Guzman
SIMPLE
Prof. L Vanzi
Radio-Astronomy at
U.de Concepción (UdeC)
- Long-term experience in the Chajnantor area.
- Collaboration with CBI/QUIET since 2002:
- 3 Ph.Ds, 2 engineers, several observers (students).
- Operations, engineering, observations, CMB science.
- TIGO VLBI 6m telescope on UdeC campus:
- Training of EE and Astronomy students.
- Radio-Astronomy Laboratory, UdeC:
- 183 GHz water vapor radiometers at
the QUIET and CCAT site
- Development of low cost digital
183 GHz radiometer next to QUIET
oxygen and water vapor radiometers.
Capital Humano Avanzado
•
Colaboración con universidades e instituciones internacionales de primer
nivel
•
Entrenar gente y re-insertarla en la industria:
–
Ingenieros mecánicos, eléctricos, ópticos, de software y técnicos
respectivos
–
Astrónomos
•
Mantención & Operación
–
Sistemas TI (i.e. administración de sistemas & de bases de datos)
Programa de Astronomía
Creado en el 2006
Misión
La misión del programa es
- apoyar y fomentar el desarrollo de la astronomía nacional,
- relevar esta disciplina como un área estratégica de
desarrollo de la ciencia en nuestro país
-Coordinar
Coordinar las acciones nacionales en Astronomía
-- lograr ser una potencia mundial en esta disciplina
Programa de Astronomía
Proporción de los telescopios instalados en de Chile
Resto del
Mundo
Proporción:
CHILE
Existente
66.29
33.71
Futura
22.37
77.63
Total
32.25
67.75
* área de los espejos