VGOS - SISTEMA GLOBAL DE OBSERVAÇÃO VLBI

O Sistema Global de Observação VLBI (VGOS – VLBI Global Observing System) faz parte do GGOS (Global Geodetic Observing System) da Associação Internacional de Geodesia (IAG), que integra diferentes técnicas para fornecer a infraestrutura geodésica necessária para monitorizar o Sistema Terrestre e a investigação nos campos de Mudanças Globais. VGOS fornece dados referentes aos três observáveis geodésicos fundamentais (os três eixos da Geodesia) e as suas variações correspondentes:

  • Forma da Terra;
  • Campo Gravitacional Terrestre;
  • Orientação da Terra.
Fig.1: Forma da Terra
[Ref.] ggos.org
Fig.2: Campo Gravitacional Terrestre.
[Ref.] ggos.org
Fig.3: Orientação da Terra.
[Ref.] ggos.org

O GGOS (e dentro dele, o VGOS) fornece a base observacional para manter um quadro de um sistema referencial estável, preciso e global e nesta função é crucial para todas as observações da Terra e muitas aplicações práticas.

Para melhorar os dados VLBI é necessário atualizar constantemente a infraestrutura e equipamentos para responder aos requisitos cada vez mais exigentes por parte da comunidade internacional. Foi por esta razão que o IVS (International VLBI Service for Geodesy & Astrometry) decidiu definir uma nova geração de Rede de VLBI geodésico – o VGOS. Este sistema prevê a instalação de recetores de sinal de banda larga, entre as frequências de 2-14 GHz, utilizando radiotelescópios de diâmetro mais pequenos (13,2 m) mas com capacidade de movimentação bastante rápida. Para alcançar a precisão necessária e uma melhoria na mitigação de Interferências de Radiofrequência de sinais externos (RFI), as sessões de observação preveem a gravação de dados em quatro bandas de radiofrequência distintas (na faixa acima mencionada) em ambas as polarizações. Quanto mais antenas participarem nas observações, e quanto maior a largura de banda em frequência, maior será a resolução espacial e temporal, quer para os produtos de VLBI geodésico resultantes, quer para entender melhor fenómenos como os atrasos no sinal devido à interferência que ocorre na troposfera e ionosfera na região, que, segundo simulações, é considerada uma das maiores fontes de ruído.

O VGOS foi planeado e desenvolvido para requerer o mínimo de pessoal envolvido na operação dos radiotelescópios, permitir o controlo remoto, larga banda de frequências, formas de minimizar o RFI, totalmente digital, movimentação rápida das antenas e ser capaz de produzir atrasos VLBI com precisão inferior a 4 picossegundos (em 4 picossegundos a luz viaja 1 milímetro) de forma contínua.

Desde 2005, o IVS tem desenvolvido um sistema VLBI de última geração, conhecido como VLBI Global Observing System (VGOS) para colaborar no esforço mundial da comunidade geodésica de atingir precisões de 1 mm na posição e 0,1 mm/ano em estabilidade em escalas globais. A Rede VGOS propõe a utilização de medições contínuas para obter uma série temporal ininterrupta das posições das estações e parâmetros de orientação da Terra, e um tempo de resposta desde as observações até os resultados geodésicos iniciais em menos de 24 horas.

Os sistemas VGOS têm sido introduzidos de forma gradual à medida que as estações se tornam operacionais e respondem aos critérios exigentes definidos. O IVS é o responsável por coordenar a entrada de novos Observatórios nesta nova rede. O plano inicial de implementação do VGOS incluiu observações de teste de banda larga em 2015, principalmente na linha de base GGAO-Westford. A meta para 2016 era ter uma sessão VGOS de 24 horas por semana e em 2017 ter várias sessões de 1 hora para Parâmetros de Orientação da Terra (EOP) todos os dias. O projeto piloto para 2018 foi a combinação dos cenários de observação de 2016 e 2017 utilizando dez novas estações VGOS adicionais. Na Fig.4 pode-se observar a Rede VGOS atual e os planos de novas estações, que ainda estão em fase de projeto.

Fig.4: Rede VGOS | Azul – Estações VGOS Ativas | Rosa – Estações VGOS Futuras. (Status 2022)
[Ref.] Imagem por M. Bautista et al.
A Estação RAEGE de Yebes faz parte da rede VGOS desde 2016 e a Estação RAEGE de Santa Maria desde 2023, ambas participando nas sessões VGOS como estações 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