Los cosmólogos del Laboratorio Nacional Brookhaven del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) están experimentando con un radiotelescopio prototipo, llamado Experimento de Mapeo de Bariones (BMX). Construido en el laboratorio en 2017, el prototipo sirve como banco de pruebas para gestionar las interferencias de radio y desarrollar técnicas de calibración. Las lecciones aprendidas del prototipo podrían allanar el camino para que Brookhaven desarrolle un radiotelescopio mucho más grande en colaboración con otros laboratorios nacionales. universidades y socios internacionales. Tal telescopio mapearía el hidrógeno neutro en grandes franjas del universo, permitir a los investigadores comprender mejor su expansión acelerada, así como la naturaleza de la energía oscura.

Los experimentos exitosos en BMX ya han dado lugar a importantes mejoras para el telescopio, como la adición de tres platos. Y ahora, en colaboración con científicos de la Universidad de Yale, los investigadores han comenzado a probar una nueva técnica de calibración que utiliza drones.

"Los radiotelescopios tradicionales a menudo se centran en la sensibilidad, pero este telescopio tiene que ver con la calibración. Queremos saber exactamente lo que ve el telescopio con la precisión de una parte entre mil, o mejor, "dijo Anže Slosar, un físico en Brookhaven Lab. "Finalmente, propondríamos construir un telescopio con miles de platos, pero el método de calibración sería el mismo. Entonces, si podemos demostrar que calibramos el prototipo con la precisión correcta, entonces sabremos que también podemos hacer eso con un telescopio más grande ".

Para calibrar BMX con un dron, los colaboradores de Yale montaron una pequeña fuente de radio en un dron cuadricóptero y luego lo volaron sobre el telescopio, haciendo un patrón en zig-zag sobre todo el campo de visión del telescopio. Al comparar la ruta de vuelo conocida del dron desde las señales de GPS con las señales de radio captadas por BMX, los investigadores pueden determinar qué señales se perdieron por el telescopio.

"Este método de calibrar telescopios existe desde hace unos 10 años, pero es muy difícil de hacer en la práctica, "dijo Emily Kuhn, estudiante de posgrado en Yale. "Una de las principales dificultades es saber exactamente dónde está el dron con suficiente precisión. Solucionamos este problema utilizando un GPS diferencial (DGPS)".

Comparado con GPS, DGPS logra una precisión mucho mayor, hasta un centímetro, en lugar de un medidor, a través de una estación terrestre adicional.

Los investigadores también están experimentando con una técnica de calibración completamente nueva que utiliza una pequeña avión de ala fija. Comparado con los drones, el avión es más rápido, puede volar por períodos de tiempo más largos, y puede volar fácilmente de regreso al mismo punto, facilitando mucho a los investigadores la verificación cruzada de sus resultados; sin embargo, el avión no puede flotar como un dron.

Estos experimentos de calibración aún están en curso, y el equipo de Brookhaven continuará trabajando con la Universidad de Yale para recopilar más datos de los drones y la avioneta.