Centro de Rádio Astronomia e Astrofísica Mackenzie

CRAAM

Acervo Instrumental

Ionosfera

A ionossonda é uma espécie de radar vertical que emite radiação na faixa de 1 a 20 MHz e que se reflete na ionosfera. A análise dos sinais refletidos fornece o levantamento do perfil de densidade eletrônica da ionosfera em função da freqüência de sondagem. A ionossonda utilizada é uma "Canadian Advanced Digital Ionosonde" (CADI). Ela trabalha simultaneamente em dois diferentes modos o primeiro transmite seis frequências diferentes (3, 4, 5, 6, 7, 8 MHz) a cada 200 segundos e o segundo transmite 80 frequências a cada 300 segundos (varrendo de 1 a 20 MHz em uma escala logarítmica) [Macdougall et al. 1995]. O monitoramento da ionosfera na EACF com a ionossonda teve início em 2009 na EACF.

 

Os objetivos principais do monitoramento continuo do Circuito Elétrico Atmosférico Global (CEAG) são: (i) obtenção de curvas de Carnegie e evolução em função da estação do ano, do ciclo de atividade solar, da presença de distúrbios solares e geomagnéticos; (ii) relação com atividade sísmica na costa pacífica do Peru.

A rede AFINSA (Atmospheric Electric Field Network in South America) conta hoje com 8 sensores instalados no Brasil, Argentina e Peru. Desta forma existem medidas de monitoramento continuo em diferentes locais na América do Sul. As estações já existentes são: CAS (2 sensores CAS e SAV em El Leoncito, San Juan, Argentina), PLO (1 sensor Punta Lobos, Lima, Peru), ICA (1 sensor Ica, Peru), HYO (1 sensor Huancayo, Peru), CGR (1 sensor Campina Grande, Paraíba, Brasil), ROR (1 sensor Roraima, Brasil), e MACK (1 sensor São Paulo, Brasil). Novas estações estarão operacionais em 2018.

Cada sensor consiste em um moinho de campo elétrico (EFM) produzido comercialmente (Boltek Corporation EFM100-1000120- 050205). O rango de sensibilidade é de ± 20 kV / m e pode ser aumentado em até 40 kV / m. O tempo de resposta de cada sensor é de 0,1 s. O princípio básico do funcionamento do EFM está nas leis fundamentais do eletromagnetismo. Quando uma placa condutora é exposta a um campo elétrico, uma carga é induzida proporcional à intensidade do campo elétrico e à área da placa. O EFM produz campos elétricos alternados usando uma série de eletrodos e rotor movido pelo motor.

A rede é operada pelo CRAAM em colaboração com outras instituições: CASLEO (Argentina), ICATE (Argentina), CONIDA (Peru). Uma das nossas primeiras tarefas será fornecer o acesso de dados AFINSA sob a forma de medias mensais do AEF de tempo bom.

 

 

 

São sistemas que detectam a ruído cósmico na faixa de 20 a 30 MHz, cuja fonte mais intensa é o centro galáctico. Esta radiação ao atravessar a ionosfera pode sofrer absorções, que ocorrem principalmente quando o Sol se torna ativo devido ao aumento de radiação e chegada de partículas de alta energia. Portanto, pode ser utilizado para monitorar o estado da ionosfera. O monitoramento da ionosfera com os riômetros teve início em 2009 na EACF.

Na EACF são utilizados dois receptores de dupla frequência. Um receptor é da Javad para obtenção de TEC e um da Novatel (4004B) para medidas de cintilação e TEC. No Roi está operando um receptor da Novatel. O monitoramento da ionosfera com a utilização de sistemas GPS teve início em 2004 na EACF e em 2010 no ROI.

A rede SAVNET (South America VLF Network)

A South America VLF Network (SAVNET) utiliza as propriedades da propagação de ondas de VLF em longas distâncias entre um transmissor (TX) e um receptor (RX) no Guia de ondas Terra-Ionosfera (EIW - sigla em inglês para Earth-Ionosphere Waveguide).

Suporte financeiro

A maior parte do projeto SAVNET foi financiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). Com financiamentos adicionais providos pelo Conselho Nacional de Pesquisas (CNPq), Centro Nacional de Pesquisas Científicas (CNRS-França) e Mackpesquisa.

Status de Desenvolvimento

Os testes foram realizados no Rádio Observatório de Itapetinga (ROI) a partir de maio de 2006 e foram concluídos em novembro de 2007. Durante esse período, o design e as características dos sensores de VLF foram estudados, otimizados e construídos. Os pré-amplificadores também foram desenvolvidos, construídos e testados no ROI. A base receptora modelo observa vários TX desde dezembro de 2006.

Esta base SAVNET inicial (ATI) fica perto de Atibaia, Brasil, S 23 graus 11 ´, W 46 graus. 36´

Os procedimentos de instalação restantes foram realizados da seguinte forma:

  • 2007, 01-08 de abril - Instalação em Ponta Lobos (PLO) CONIDA base no Peru: S 12 deg 30' - W 76 deg. 48';
  • 2007, 21 abril - 02 maio - Instalação em São Martinho da Serra (SMS) no Brasil: S 29 deg. 43' - W 53 deg. 43';
  • 2007, 05 - 12 junho - Instalação em Piura (PIU) no Peru: S 05 deg. 12' - W 80 deg. 38';
  • 2007, 20 - 26 maio - Instalação em Palmas (PAL) no Brasil: S 10 deg. 10' - W 49 deg. 20';
  • 2007, 26 julho – 04 agosto - Instalação no CASLEO (CAS) na Argentina: S 31 deg. 32' - W 68 deg. 31';
  • 2007, dezembro - Instalação na Estação Antártica Comandante Ferraz (EAC) no Brasil: S 62 deg. 05' - W 58 deg. 24';
  • 2009, abril - Instalação em Ica (Ica) no Peru: S 31 deg. 32' - W 68 deg. 31';
  • 2011, junho – Instalação de sensores do tipo SAVNET no México
  • 2017, Reformulação da rede SAVNET

Instrumentos do Projeto Savnet

Cada receptor da base SAVNET é composto por duas antenas direcionais loop quadrado (3m x 3m) e uma antena isotrópica (6m) vertical. Os sinais do sensor são amplificados e transportados para uma placa A / D de áudio. As características das ondas são então fornecidas pelo Software SoftPAL: (sigla em inglês para Software Phase and Amplitude Logger). 

No momento SAVNET é composto por nove (9) bases receptoras, espalhadas por todo o continente da América do Sul.

  • Atibaia (ATI), Brasil - S 23 graus 11'- W 46 graus. 36'
  • Ponta Lobos (PLO), Peru - S 12 deg 30' - W 76 deg. 48';
  • São Martinho da Serra (SMS), Brasil - S 29 deg. 43' - W 53 deg. 43';
  • Piura (PIU), Peru - S 05 deg. 12' - W 80 deg. 38';
  • Palmas (PAL), Brasil - S 10 deg. 10' - W 49 deg. 20';
  • CASLEO (CAS), Argentina - S 31 deg. 32' - W 68 deg. 31';
  • Estação Antártica Comandante Ferraz (EAC), Brasil - S 62 deg. 05' - W 58 deg. 24';
  • Ica (ICA), Peru - S 14 deg. 01' - W 75 deg
  • México, UNAM, N 19 deg. 19’ – W 98 deg. 49’

O monitoramento com sondagens VLF na EACF utiliza atualmente um sistema Atmospheric Weather Electromagnetic System for Observation Modeling and Education (AWESOME). Este sistema detecta com alta resolução temporal os sinais VLF na faixa de 1 a 50 kHz, bem como as variações de fase e amplitude dos sinais VLF em frequências fixas (NPM, NAA, NLM, NLK, NAU, NWC e HWV).

 


Solar

Rádio Polarímetro em 7GHz

O sistema consiste de uma antena de 1,5 m que detecta a emissão rádio circularmente polarizada do Sol em 7 GHz. Sua sensibilidade de medida é de 0,5 unidades de fluxo solar, cerca de dez vezes melhor do que dos telescópios de patrulhamento solar em operação. O sistema é totalmente automatizado e opera continuamente e desde 2017 está operando no CRAAM em São Paulo.