A GMV foi selecionada para desenvolver os sistemas de escalas de tempo dos telescópios SKA.

A GMV foi selecionada para desenvolver as escalas de tempo dos dois inovadores telescópios do Observatório SKA (SKAO). O SKAO é uma organização intergovernamental com sede global no Reino Unido, no histórico Observatório de Jodrell Bank, perto de Manchester. A sua missão é construir e operar telescópios de radioastronomia de vanguarda, capazes de transformar a nossa compreensão do Universo e de gerar benefícios para a sociedade através da colaboração e inovação globais.

Os telescópios SKA irão abranger duas gamas de frequência distintas. O SKA-Mid, composto por uma matriz de 197 antenas parabólicas tradicionais, está a ser construído na região do Karoo, na África do Sul, enquanto o SKA-Low, constituído por 131.072 antenas mais pequenas, de formato semelhante a árvores, está a ser edificado na Austrália Ocidental, em território Wajarri Yamaji. Em cada um dos telescópios, as antenas individuais funcionam em conjunto como uma vasta matriz, com os sinais a serem combinados digitalmente. Estas matrizes estendem-se por grandes distâncias — até 150 km na África do Sul e 74 km na Austrália.

Recorrendo a tecnologia de ponta — incluindo alguns dos supercomputadores mais rápidos do mundo —, os telescópios SKA permitirão estudar o Universo com um nível de detalhe sem precedentes, revelando os ambientes que rodeiam os buracos negros, acompanhando a propagação das ondas gravitacionais e possibilitando numerosas investigações científicas de grande ambição.

Due to the sheer volume of data that will have to be transported, processed, stored, and distributed to end users around the globe, the SKA project is considered by many the ultimate Big Data challenge. An average of 8 terabits per second of data will be transferred over hundreds of kilometres from the telescopes. This is around 65,000 times faster than the estimated average home broadband speed in 2023. 

Devido ao enorme volume de dados que terão de ser transportados, processados, armazenados e distribuídos globalmente, o projeto SKA é considerado por muitos como o desafio máximo de Big Data. Serão transferidos, em média, 8 terabits por segundo de dados ao longo de centenas de quilómetros — uma velocidade cerca de 65.000 vezes superior à média estimada das ligações domésticas de banda larga em 2023.

Como os sinais provenientes do espaço chegam a cada antena com ligeiras diferenças de tempo, é necessário alinhá-los com precisão extrema. Isto é possível graças a relógios atómicos de elevada precisão, que marcam o instante exato da chegada de cada sinal. Cada telescópio do SKA (SKA-Mid e SKA-Low) opera um sistema central de cronometragem designado Timescale. Cada Timescale é composto por três relógios ultra estáveis do tipo máser de hidrogénio, complementados por hardware e software auxiliares. Os sinais gerados pelos maser são continuamente comparados entre si para detetar eventuais desvios e são também alinhados por satélite com o Tempo Universal Coordenado (UTC) mantido pelo Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM).

Para apoiar a missão do SKAO, a GMV será responsável por conceber, fabricar, instalar e colocar em operação um sistema Timescale operacional para a distribuição temporal nos dois locais dos telescópios SKA. O projeto decorrerá entre fevereiro de 2024 e outubro de 2027, prevendo-se a implementação do Timescale do SKA-Mid na África do Sul em fevereiro de 2026 e do SKA-Low na Austrália em junho de 2026, seguida de um período de monitorização e suporte operacional.

Ricardo Píriz, Diretor da Divisão de Tempo e Frequência da GMV no Reino Unido, afirmou: “A GMV colabora há mais de 20 anos com a comunidade internacional de metrologia do tempo. Mantemos a nossa própria escala de tempo atómica, alinhada com o UTC com uma precisão de apenas alguns nanossegundos, utilizada operacionalmente para monitorizar a exatidão do tempo disseminado pelos sistemas GPS e Galileo, entre outros. O projeto das escalas de tempo do SKA é um marco decisivo para a GMV e uma excelente oportunidade para levar a nossa experiência em geração e distribuição de tempo e frequência a um novo patamar. Estamos entusiasmados por colaborar com o SKAO na criação de um sistema de cronometragem de excelência para os telescópios SKA.”

Jill Hammond, Gestora do Projeto SKA-Low para Sincronização, Tempo e Redes, acrescentou: “A escala de tempo do SKA é um componente fundamental do sistema dos telescópios, e os nossos requisitos são extremamente exigentes. Dada a importância da precisão temporal, era essencial que o SKAO implementasse, gerisse e operasse o seu próprio sistema de escala de tempo — algo impossível com uma solução standard. O Timescale desenvolvido pela GMV é totalmente personalizado às nossas necessidades. Estamos muito entusiasmados com esta colaboração e com a concretização deste projeto ambicioso e pioneiro.”

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