Studio e implementazione di un nuovo software per il puntamento elettronico del radiotelescopio Croce del Nord

Nelle osservazioni radioastronomiche spesso ci si trova nella condizione in cui il segnale di interesse si sovrappone temporalmente e in frequenza con altri segnali indesiderati. Con le tecniche di beamforming, applicate a una schiera (array) di antenne, si combinano opportunamente i segnali ricevuti al fine di aumentare la sensibilità del radiotelescopio nella direzione della sorgente di interesse. Presso la Stazione Radioastronomica di Medicina (BO), questa tecnica viene implementata attraverso una pipeline sviluppata in Python e Matlab, che calcola i coefficienti necessari a combinare coerentemente i segnali. Lo scopo di questa tesi è stato quello di migliorare l’efficienza e la flessibilità della pipeline, sviluppando una nuova procedura in Python adibita a generare i coefficienti di beam steering per il puntamento elettronico dell’array. Dopo un’introduzione sul Radiotelescopio Croce del Nord, si analizzano la teoria del beamforming e il progetto di ricerca sui Fast Radio Bursts, principale contesto applicativo di tale tecnica. Successivamente, dopo una trattazione sui sistemi di riferimento astronomici e sulla misura del tempo, viene descritta la nuova routine Python. Vengono evidenziate le differenze rispetto al codice preesistente e confrontate le coordinate di puntamento generate dalle due procedure, dimostrando che la nuova routine, anche se non apporta vantaggi significativi nell’attuale configurazione dell’array, è necessaria per garantire la precisione di puntamento richiesta per le future configurazioni del ramo Nord-Sud della Croce del Nord. Si analizza inoltre la coerenza dei segnali rispetto alle diverse configurazioni dell’array. Infine, viene presentato un approfondimento sui progetti didattici e divulgativi proposti presso la stazione Radioastronomica di Medicina.