VGOS - SISTEMA GLOBAL DE OBSERVACIÓN VLBI

El Sistema Global de Observación VLBI (VGOS – VLBI Global Observing System) es parte del GGOS (Global Geodetic Observing System) de la Asociación Internacional de Geodesia (IAG), que integra diferentes técnicas para proporcionar la infraestructura geodésica necesaria para monitorear el Sistema Tierra y la investigación en los diversos campos de estudio del Cambio Global. VGOS proporciona datos relacionados con los tres observables geodésicos fundamentales (los tres ejes de la Geodesia) y sus correspondientes variaciones:

  • La forma de la Tierra;
  • El campo gravitacional de la Tierra;
  • Orientación de la Tierra.
Fig.1: La forma de la Tierra
[Ref.] ggos.org
Fig.2: El campo gravitacional de la Tierra.
[Ref.] ggos.org
Fig.3: Orientación de la Tierra.
[Ref.] ggos.org

El GGOS (y dentro de él, el VGOS) proporciona la base de observación para mantener un marco de referencia estable, preciso y global, lo que es crucial para todas las observaciones de la Tierra y muchas aplicaciones prácticas.

Para mejorar los datos VLBI es necesario actualizar constantemente la infraestructura y los equipos para responder a los requisitos cada vez más exigentes de la comunidad internacional. Por este motivo, el IVS (Servicio Internacional VLBI de Geodesia y Astrometría) decidió definir una nueva generación de red de VLBI geodésico – el VGOS. Este sistema prevé la instalación de receptores de señal de banda ancha, entre frecuencias de 2 a 14 GHz, utilizando radiotelescopios de menor diámetro (13,2 m) pero capaces de movimientos muy rápidos. Para lograr la precisión necesaria y una mejora en la mitigación de las Interferencias de Radiofrecuencia procedentes de señales externas (RFI – Radio Frequency Interference), las sesiones de observación prevén el registro de datos en cuatro bandas de radiofrecuencia distintas (en el rango antes mencionado) en ambas polarizaciones. Cuantas más antenas participen en las observaciones, y mayor sea el ancho de banda de frecuencia, mayor será la resolución espacial y temporal, tanto para los productos geodésicos VLBI resultantes, como para comprender mejor fenómenos como los retrasos en la señal debido a las interferencias que se producen en la troposfera y en la ionosfera, que, según simulaciones, se considera una de las mayores fuentes de ruido.

VGOS fue planificado y desarrollado para requerir una cantidad mínima de personal involucrado en la operación de los radiotelescopios, permitir control remoto, ancho de banda de frecuencia amplio, formas de minimizar el RFI, movimiento rápido de la antena, sistemas completamente digitales y ser capaz de reproducir retrasos de señal VLBI con precisión de menos de 4 picosegundos (en 4 picosegundos la luz viaja 1 milímetro) de forma continua.

Desde 2005, el IVS ha estado desarrollando un sistema VLBI de última generación conocido como VGOS (VLBI Global Observing System) para apoyar el esfuerzo mundial de la comunidad geodésica para lograr precisiones de 1 mm en posición y 0,1 mm/año en estabilidad a escalas globales. La Red VGOS propone el uso de mediciones continuas para obtener una serie temporal ininterrumpida de las posiciones de las estaciones y los parámetros de orientación de la Tierra, y un tiempo de respuesta desde las observaciones hasta los resultados geodésicos iniciales en menos de 24 horas.

Los sistemas VGOS se han ido introduciendo progresivamente a medida que las estaciones van entrando en funcionamiento y responden a los exigentes criterios definidos, siendo el IVS el encargado de coordinar la entrada de nuevos observatorios en esta nueva red. El plan de implementación inicial incluyó observaciones de pruebas de banda ancha en 2015, principalmente en la línea base GGAO-Westford. El objetivo para 2016 era tener una sesión VGOS de 24 horas por semana y en 2017 tener varias sesiones de Parámetros de Orientación de la Tierra (EOP) de 1 hora cada día. El proyecto piloto para 2018 fue la combinación de los escenarios de observación de 2016 y 2017 utilizando diez nuevas estaciones VGOS adicionales. En la Fig.4 se puede ver la Red VGOS actual y los planes de nuevas estaciones, que aún se encuentran en fase de proyecto.

Fig.4: Red VGOS | Azul: Sitios VGOS Activos | Rosa – Futuros Sitios VGOS. (Status 2022)
[Ref.] Imagen por M. Bautista et al.
La Estación RAEGE de Yebes contribuye à la Red VGOS desde 2016 y la Estación RAEGE Santa Maria desde 2023, participando ambas en las sesiones de observación VGOS como estaciones regulares.
 
[Ref.] M. Bautista et al. (2023). Compatibility Study Between DORIS and VGOS System. CRAF-VGOS Working Group – https://www.craf.eu/wp-content/uploads/2023/05/DORIS_VGOS_compatibility_study.pdf