A antena

O radiotelescópio LLAMA tem o mesmo desenho das antenas fabricadas pela companhia alemã VERTEX para o ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array): 12 m de diâmetro e foco Cassegrain. Adicionalmente, a antena terá duas cabines para receptores no foco Nasmyth, semelhantes às do APEX (Atacama Pathfinder Experiment). No momento da aceitação, a superfície da antena deverá ter uma precisão rms de 25m - devendo ser aprimorada até 15m -, sendo a precisão de apontamento esperada de no máximo 2 segundos de arco. 

A antena já foi construída e enviada da Europa até o sítio na Puna de Atacama, Província Argentina de Salta (longitude 66o 28´ 29.4´´ e latitude -24o 11´ 31.4´´), a cerca de 4800 m de altitude. Neste momento, a construção da fundação do radiotelescópio está sendo viabilizada. Em seguida deve começar a montagem da antena, que deve ser realizada em seis meses de trabalho.

O radiotelescópio APEX, instalado no norte do Chile. A antena do LLAMA foi produzida pela mesma empresa, possui as mesmas dimensões e as duas cabines Nasmyth.

Containers com a antena do LLAMA desmontada, já no site final, a 4800m de altitude.

Integração, Verificação e Testes (AIV)

Após a montagem, para a fase de montagem, integração, aceitação e testes da antena, dois subsistemas serão necessários: o do telescópio óptico e a holografia. O primeiro é instalado em um orifício especialmente desenhado na superfície da antena, paralelamente ao seu eixo, e é utilizado para observar estrelas brilhantes. Como existem poucas fontes astronômicas intensas e pontuais nas frequências de trabalho do LLAMA, o uso do telescópio óptico é um recurso útil não apenas para a avaliação inicial da qualidade do apontamento, mas também para dar início à elaboração do modelo de apontamento da antena. O modelo final para as operações é determinado através de fontes radio e deve ser periodicamente checado e aprimorado.

O orifício na superfície do APEX é utilizado para a instalação de um sistema que inclui um telescópio óptico refrator, para verificação do apontamento da antena. O LLAMA fará uso do mesmo recurso.

Já a holografia é utilizada para medir a refinar a qualidade da superfície da antena. Para tanto, uma torre será instalada a cerca de 300 metros da antena com um transmissor em 104 GHz em seu topo. No foco secundário da antena será instalado um receptor com duas cornetas, uma apontando para a direção do transmissor e outra para a superfície. Colocando de maneira muito simplificada, da diferença entre o sinal recebido pela primeira e a segunda corneta, é possível construir um mapa da superfície que indica os ajustes a serem feitos nos painéis para melhorar sua qualidade. A realização da holografia e das observações ópticas é o primeiro passo para verificação da antena depois de sua montagem. 

Primeiros receptores

No início das operações do LLAMA estarão disponíveis dois receptores, comuns ao ALMA, nas bandas 5 (157 - 212 GHz) e 9 (602 – 720 GHz). Os receptores, resfriados à temperatura do He líquido, serão colocados em um dos focos Nasmyth (a chamada cabine B), inseridos em um criostato que comporta até três receptores. O criostato foi fabricado pelo Observatório Nacional do Japão (NAOJ), enquanto que os receptores estão sendo desenvolvidos em colaboração com as universidades de Leiden, Radboud e com o instituto NOVA, todos na Holanda. 

Receptores do LLAMA na banda 5 (esquerda) e banda 9 (direita). O segundo foi produzido pelo NOVA (Holanda), enquanto o primeiro foi cedido pelo ALMA para upgrade e integração pelo NOVA.

Primeiro criostato do LLAMA, produzido pelo NAOJ.

O NAsmyth Cabin Optical System (NACOS) 

O NACOS é um complexo sistema opto-eletro-mecânico desenhado para comportar o conjunto de espelhos que permite que a luz incidente seja direcionada para as cabines no foco Nasmyth e, na sequência, para o receptor de interesse. Além disso, possui braços robóticos para posicionar as cargas de calibração. Considerando que apenas a cabine B será utilizada inicialmente, o NACOS comporta e controla oito espelhos planos e dois com superfícies curvas, cujo requerimento principal é apresentar rugosidade menor do que 0.5m. 

Principais partes mecânicas da estrutura do NACOS após usinagem na empresa ALFA Ferramentaria, de Araraquara (SP), com a supervisão de Carlos Fermino. À esquerda, o CAssegrain Support Structure (CASS); à direita, NAsmyth Support Structure (NASS).