Manual sobre Radioastronomía - Tercera Edición
Introducción a la tercera edición por el Presidente del Grupo de Trabajo 7D del UIT-R(Radioastronomía)
PREFACIO
ÍNDICE
PREÁMBULO – La Radioastronomía y la Sociedad
0.1 Introducción a la Astronomía
0.2 El papel de la radioastronomía
0.3 Valor económico y social
0.3.1 Introducción
0.3.2 Valor económico y social de la investigación radioastronómica
0.4 Vigilancia de las ondas radioeléctricas solares
0.4.1 Introducción
0.4.2 Descripción general de la vigilancia de las ondas radioeléctricas solares
0.4.3 Repercusión y valor social
0.5 Tendencias en la radioastronomía
0.6 Conclusiones
CAPÍTULO 1 – Introducción
1.1 El Sector de Radiocomunicaciones y las Conferencias Mundiales de Radiocomunicaciones
1.2 El Reglamento de Radiocomunicaciones y las atribuciones de frecuencias
1.3 La radioastronomía como servicio de radiocomunicación
1.4 Problemas de la atribución de frecuencias a la radioastronomía
CAPÍTULO 2 – Características del Servicio de Radioastronomía
2.1 El SRA
2.2 Origen y naturaleza de las emisiones radioeléctricas cósmicas
2.3 Radiación del continuum
2.3.1 Variabilidad en el tiempo de la radiación del continuum
2.3.2 Medición de la radiación del continuum
2.4 Radiación de las rayas espectrales
2.4.1 Tipos de rayas espectrales
2.4.2 Medición de las rayas espectrales
2.5 Práctica moderna
2.6 Conclusión
CAPÍTULO 3 – Bandas de frecuencias preferidas para las observaciones radioastronómicas
3.1 Consideraciones generales
3.1.1 Observaciones radioastronómicas en tierra
3.1.2 Observaciones radioastronómicas desde el espacio
3.2 Bandas preferidas del continuum
3.2.1 Observaciones a bajas frecuencias
3.2.2 Observaciones del continuum en las bandas de alta frecuencia
3.3 Bandas para la observación de las rayas espectrales
CAPÍTULO 4 – Vulnerabilidad de las observaciones radioastronómicas a la interferencia
4.1 Introducción
4.2 Consideraciones básicas para el cálculo de los niveles de interferencia
4.2.1 Criterio del nivel perjudicial para la interferencia
4.2.2 Diagrama de respuesta de la antena
4.2.3 Tiempo de promediación (tiempo de integración)
4.2.4 Porcentaje de tiempo perdido por la interferencia
4.3 Sensibilidad de los sistemas radioastronómicos y valores umbral de la interferencia perjudicial
4.3.1 Consideraciones teóricas
4.3.2 Cálculo de la sensibilidad y del nivel de la interferencia perjudicial
4.4 Respuesta de los interferómetros y redes de antenas a la interferencia radioeléctrica
4.5 Púlsares
4.6 Sensibilidades alcanzadas
4.7 Examen de la interferencia
4.7.1 Niveles de interferencia
4.7.2 Interferencia procedente de fuentes astronómicas
4.7.3 Consideraciones especiales relativas a los transmisores situados en satélites geoestacionarios
4.7.4 Filtrado
4.7.5 Niveles de interferencia capaces de dañar o saturar los receptores radioastronómicos
4.8 Análisis de Monte Carlo
ANEXO 1 AL CAPÍTULO 4 – Modelo de lóbulos laterales de la Recomendación UIT-R S.1428
CAPÍTULO 5 – Compartición de las bandas de radioastronomía con otros servicios
5.1 Observaciones generales
5.1.1 Criterios de protección para el SRA
5.2 Distancias de separación necesarias para la compartición con un único transmisor (véase la Recomendación UIT-R RA.1031)
5.3 Compartición en el caso de visibilidad directa
5.4 Compartición con servicios que utilizan transmisores terrenales
5.5 Compartición con los servicios móviles
5.6 Compartición en las bandas de radioastronomía por debajo de 40 GHz
5.6.1 La banda 1 330-1 427 MHz
5.6.2 La banda 4 800-5 000 MHz
5.6.3 Las bandas 22,01-22,21 y 22,21-22,5 GHz
5.7 Compartición en las bandas de radioastronomía por encima de 40 GHz
5.7.1 Compartición entre 60 y 275 GHz
5.7.2 Compartición por encima de 275 GHz
5.8 Compartición con las investigaciones en el espacio lejano
5.9 Compartición en el tiempo
5.9.1 Coordinación de la compartición de tiempos y frecuencias
CAPÍTULO 6 – Interferencia causada a la Radioastronomía por transmisores que funcionan en otras bandas
6.1 Introducción
6.1.1 Definiciones del RR
6.1.2 Definiciones adicionales
6.1.3 Mecanismos de la interferencia procedente de transmisores en otras bandas
6.2 Límites de las emisiones no deseadas procedentes de servicios en activo
6.2.1 Límites en el dominio de las emisiones no esenciales
6.2.2 Límites en el dominio de las emisiones fuera de banda
6.2.3 Límites de las emisiones no deseadas de los servicios activos para proteger las bandas de radioastronomía
6.3 Calidad de funcionamiento de los receptores de radioastronomía
6.3.1 Filtrado de la interferencia en el límite de la banda
6.3.2 Efectos no lineales e intermodulación
6.3.3 Linealidad
6.3.4 Filtrado y digitalización
6.4 Interferencia procedente de los transmisores de servicios en otras bandas
6.4.1 Servicios que pueden producir interferencia en la radioastronomía por los mecanismos de la banda adyacente y los armónicos
6.4.2 Transición a la televisión digital y repercusión sobre la utilización sin protección de las bandas utilizadas para la radi
6.4.2.1 Australia
6.4.2.2 Brasil
6.4.2.3 Japón
6.4.2.4 Estados Unidos
6.4.3 Interferencia procedente de transmisiones de satélites
6.4.3.1 Satélites geoestacionarios
6.4.3.2 Satélites no geoestacionarios
6.4.3.2.1 Ejemplo de emisiones no deseadas procedentes del servicio fijo por satélite
6.4.3.3 Casos posibles de interferencia por armónicos procedente de satélites 6.4.3.3.1 Radiación en el segundo armónico en la b
6.4.3.3.2 Radiación en el segundo armónico cerca de 22,2 GHz procedente del SFS
6.4.3.3.3 Radiación en el segundo armónico en la banda de 4 990-5 000 MHz procedente de la banda de radiodeterminación por satél
6.4.3.3.4 Radiación en el tercer armónico en la banda de 1 400-1427 MHz procedente del servicio de meteorología por satélite
6.5 Emisiones no deseadas procedentes de la modulación en banda ancha
6.5.1 Empleo de la modulación en banda ancha
6.5.2 Conformación de impulsos para reducir las emisiones no deseadas
6.5.3 Ejemplo de interferencia procedente de la modulación en banda ancha
6.5.4 Ejemplo: Interferencia radioeléctrica producida por el sistema del SMS IRIDIUM (HIBLEO-2)
6.5.4.1 Operaciones del SRA en la banda 1 610,6-1 613,8 MHz
6.5.4.2 Descripción de la constelación IRIDIUM
6.5.4.3 Naturaleza y características de la interferencia de IRIDIUM
6.5.4.4 Mediciones y verificación
6.5.4.5 Mediciones efectuadas en la estación de comprobación técnica de Leeheim el 8 y 9 de junio de 2010
6.6 Conclusiones
CAPÍTULO 7 – Técnicas especiales, aplicaciones y emplazamientos de observación
7.1 Introducción
7.2 La VLBI, y en particular la VLBI espacial
7.2.1 La VLBI espacial
7.2.1.1 Proyectos de VLBI espacial
7.2.1.2 Características definitorias de la VLBI espacial y su reciente evolución
7.2.1.3 Necesidades de frecuencias para el funcionamiento de la VLBI espacial
7.2.2 Aplicaciones geodésicas de la VLBI
7.3 Radioastronomía desde el punto de Lagrange Sol-Tierra, L2
7.4 Radioastronomía desde la zona oculta de la Luna
7.4.1 La zona oculta de la Luna
7.4.2 Gamas espectrales preferidas para las observaciones desde la Luna
7.4.3 Reglamentación del uso de la zona oculta de la Luna
7.5 Emplazamientos terrenales con baja absorción atmosférica
7.5.1 La Antártida
7.5.2 Cerro Chajnantor (Chile)
7.5.3 Mauna Kea, Hawái
7.5.4 Monte Graham, Arizona
7.6 Observaciones de púlsares y aplicación como patrones de tiempo
7.6.1 Los púlsares como relojes patrón
7.6.2 Los púlsares como objetos de coordenadas de referencia
7.7 Observaciones solares
CAPÍTULO 8 – Reducción de la interferencia
8.1 Introducción Objetivos
8.2 Signatura de las fuentes de RFI y repercusión de éstas
8.3 Metodologías de reducción de la RFI – capas de reducción
8.4 Métodos anticipativos – modificación del entorno de la RFI
8.5 Predetección y posdetección
8.6 Precorrelación
8.6.1 Procesamiento digital en la antena
8.6.2 Supresión adaptable (temporal) del ruido
8.6.3 Filtrado espacial y orientación de nulos
8.7 En la correlación
8.8 Poscorrelación – antes o durante la formación de imágenes
8.9 Implementación en los telescopios – estrategia
8.10 Conclusiones
CAPÍTULO 9 – Zonas de silencio radioeléctrico
9.1 Introducción
9.1.1 Definición y requisitos generales de una zona de silencio radioeléctrico
9.1.2 Función de la reglamentación
9.2 Consideraciones que han de tenerse en cuenta cuando se crea una RQZ
9.2.1 Geográficas
9.2.2 Frecuencia
9.2.3 Repercusión de la RFI sobre las observaciones del SRA
9.3 El entorno electromagnético
9.3.1 Radiadores deliberados
9.3.2 Radiadores involuntarios
9.3.3 Propagación de las señales interferentes
9.4 Métodos de conseguir una RQZ
9.4.1 Métodos en el receptor
9.4.2 Métodos en el transmisor – gestión de la RQZ
9.4.2.1 Control legislativo y reglamentario
9.4.2.2 Tecnologías alternativas y diseño de la red
9.5 Consecuencias del establecimiento de una RQZ
9.5.1 Mantenimiento de las RQZ
9.5.2 Consideraciones a largo plazo
CAPÍTULO 10 – Búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI) utilizando observaciones en radiofrecuencias
10.1 Introducción
10.2 Detectabilidad de las señales SETI
10.3 Intensidad de las señales
10.4 Sensibilidad del sistema receptor
10.4.1 Potencia detectable mínima de la señal
10.5 Dirección de puntería de la antena
10.6 Identificación de las señales y rechazo de la interferencia
10.7 Bandas que pueden seleccionarse para la búsqueda
CAPÍTULO 11 – Astronomía por radar con base en tierra
11.1 Introducción
11.2 Problemas de sensibilidad
11.3 Modos operacionales y necesidades de anchura de banda
11.4 Instalaciones de astronomía por radar
APÉNDICE 1 – Cuadro de bandas de frecuencias atribuidas a la radioastronomía
APÉNDICE 2 – Inscripción de las estaciones de radioastronomía
APÉNDICE 3 – Unidades utilizadas en la radioastronomía
APÉNDICE 4 – Utilización práctica de la escala de dB
APÉNDICE 5 – Lista de acrónimos