The Arecibo Observatory and it’s Future

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November 2016, NSF Public Hearing, San Juan, Puerto RIco

The future of the Arecibo Observatory in Puerto Rico is again a matter of public discussion We would like to add with these short comments to that public discussion, and clarify a few
issues which have confused the public. Our long time association with the observatory allows us to make the following comments.

Although it recently celebrated its fiftieth anniversary, it continues to serve scientific research in several areas, and in some of them it is a unique instrument. In a 2006 headline, the journal Nature declared that Arecibo might be “no longer the dish of the day”, but then it never was! It has always been something of a gourmet dish, and definitely something very special.

In particular, its radar capabilities, are unique and allow important investigations in the areas of atmospheric science and planetary radar.

We begin by expressing our disagreement with statements that seem to imply that because it is no longer the largest single dish aperture on our planet, being surpassed by the recently inaugurated FAST telescope (Five hundred meter Aperture Spherical Telescope) in China, it has therefore become obsolete. It is still the second largest single dish in the world, mainly serving the US scientific community, and FAST is in China.

It is also not true that the SKA (Square Kilometer Array) being constructed in South Africa and in Australia, makes Arecibo obsolete. The SKA is under construction and at any rate does not and will not have certain capabilities which Arecibo does have (Radar).

In particular we wish to point out that even if all that Arecibo could do was planetary radar, this capability is well worth the relatively small budget needed to maintain the Arecibo Observatory open. It is needed to establish the precise orbit of a near earth asteroid which could represent a threat to a region of the earth in the event of an impact which, although of low probability, is not impossible. Arecibo represents a first line of defense to verify such a threat. An insurance premium of $12 million a year is a real bargain. (Total NSF budget is about $7.4 billion)

Furthermore, it is not just another telescope. It is an international scientific icon and has been designated by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) as an important historical milestone of electrical engineering. The American Society of Mechanical Engineers (ASME) declared it a monument of mechanical engineering, both events happening in 2001. It was registered in the national registry of historic places by the U.S. Department of the Interior National Park Service in 2008.

Closing or decommissioning have therefore implications which go beyond strictly scientific matters, since attention must also be given to section 106 of the federal code for the protection of historical sites. (www.achp.gov).

Many of our colleagues agree that closing the Observatory is a bad move. Changes in its operation will also have significant consequences beyond the issues mentioned above, including a negative effect on the already gloomy economic situation of Puerto Rico,

We think that the preferred option by the NSF, of finding partners for funding the Observatory, must be looked upon with some concern, especially if the idea is to “offer” the observatory to the local government, (likely through the University of Puerto Rico).

The alternative of transforming the observatory into an educational institution is also not a good one, and just another way to find local money for a federal facility mostly used by US scientists. The telescope in not an adjunct to the educational activities, it is exactly the opposite.

Furthermore, aside from its scientific value, the observatory has served as inspiration and training ground for many Puerto Rican students who have very limited local opportunities to do so. Some of them went on to obtain their doctoral degrees in science. If NSF wants to further the participation in STEM by minorities and women, closing or otherwise limiting the operation is again a bad idea.

Dr. Daniel R. Altschuler (Former Director of the Arecibo Observatory)
Dra. Mayra E. Lebrón (Former Research Associate of the Arecibo Observatory)
Dra. Carmen A. Pantoja (Former REU coordinator for the Arecibo Observatory)
Faculty members, University of Puerto Rico, Rio Piedras Campus.

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Atentos a la Naturaleza


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Por: Carmen A. Pantoja (UPR-RP)

Hace más de 2000 años en la ciudad de Alejandría Eratóstenes se enteró que había una ciudad llamada Siena (hoy en día es Asúan en Egipto) que en una fecha del año (el solsticio de verano) uno podía observar que al mediodía no se proyectaban sombras. Si uno estaba atento podía notar que la luz iluminaba el interior de los pozos. Además de tener este dato curioso, Eratóstenes se preguntó cómo se observarían las sombras en Alejandría para esa misma fecha.

Eratóstenes tenía conocimiento en diversas áreas del saber: matemáticas, astronomía, geografía, poesía y filosofía. Trabajaba en la famosa Biblioteca de Alejandría. Consideró que podría medir la circunferencia de la Tierra si el día del solsticio de verano podía obtener los siguientes datos: el largo de la sombra proyectada por un gnomon y la altura del gnomon. Además de esos datos le haría falta saber la distancia que había entre la ciudad de Siena y Alejandría. Eratóstenes tenía dominio de la geometría y la geografía. Esa combinación de conocimientos le permitió idear un experimento para medir la circunferencia de la Tierra.

Este experimento es ideal para trabajar con los estudiantes y es el tema central del Proyecto Eratóstenes. El proyecto es un esfuerzo internacional para que en una fecha particular, la más reciente fue el 22 de septiembre del 2016, estudiantes y maestros repitan el experimento de Eratóstenes. La experiencia permite a los estudiantes trabajar destrezas de matemáticas, geografía e historia. Al ser un proyecto internacional, los estudiantes tienen las oportunidad de compartir sus datos con estudiantes de otros países del mundo.

Este año en Puerto Rico trabajamos con maestros de la Escuela Superior Urbana de Aguas Buenas (Abel Nuñez Colón, Desiree Franco Concepción, Nelmary Sepulveda Ramos y Melanye Santiago), la Escuela Inés María Mendoza de Cabo Rojo (Danelix Cordero Rosario), la Escuela Bernardino Cordero de Ponce (Rosalina Alvarado) y Profesores y estudiantes universitarios de la UPR-Río Piedras y de Caribbean University de Bayamón (Dra. Gloria Isidro e Ing. Raymond Rosa). Los estudiantes se prepararon en el aspecto histórico y la manera práctica de cómo obtener las medidas. Coordinamos nuestro esfuerzo con el maestro Jorge Muñoz Rojas de la Escuela de Astronautas de Chile y el maestro Mario Reyes de la Academia de Astronomía de Toconao, Chile.

Desafortunadamente, en Puerto Rico ocurrió una falla en la energía eléctrica el miércoles 21 de septiembre del 2016. No pudimos reunir los estudiantes para realizar la medida como grupo el día 22 de septiembre del 2016 como habíamos planificado. Algunos de los maestros en Puerto Rico realizaron el experimento desde sus localidades. Unos minutos después de haber realizado mi medida de la sombra y el alto del gnomon recibí una grata sorpresa, una llamada vía Skype de la escuela rural El Rincón de Mostazal, VI región de Chile. Pude compartir la experiencia de los estudiantes de la Escuela de Astronautas de Chile mientras realizaban sus medidas.

Ya el lunes 26 de septiembre 2016 la situación en Puerto Rico se había normalizado en gran medida. Los estudiantes regresaron a las escuelas, y los maestros realizaron el experimento con sus grupos. En estos días los maestros de diferentes lugares del mundo están compartiendo sus resultados. En algunos países estuvo nublado, otros tuvieron condiciones de tiempo favorables. Los participantes de este proyecto intercambian datos, fotos y comentarios. Combinando nuestros datos con los datos de los estudiantes de Chile obtuvimos un valor para la circunferencia de la Tierra de 40,639 km ( ~1% de error).

La ciencia requiere observar con cuidado, curiosidad y esfuerzo, esa es la gran lección de Eratóstenes. Aunque con dificultades se obtuvieron medidas en Puerto Rico el día de la actividad internacional y unos días después los estudiantes pudieron repetir el experimento como grupo.

Víctor Manuel Blanco Pagán: El Primer Astrónomo Puertorriqueño

Por: Carmen A. Pantoja (UPR-RP)

 

Los internados de verano son una gran oportunidad para los estudiantes subgraduados. Cuando los estudiantes entran en la Universidad, a veces tienen alguna idea de qué les gusta, otras veces les gustan tantos temas diferentes que no están claros cuál es el área que quieren estudiar. Existen unas oportunidades excelentes para los estudiantes interesados en ciencia, que consisten en internados de verano de unas diez semanas de duración. Durante ese tiempo los estudiantes trabajan con un mentor que los dirige para que realicen una investigación científica. Esta experiencia también les permite compartir con estudiantes de diferentes Universidades, y participar de diversas actividades científicas y culturales.

 

La primera vez que participé de un internado de verano fue en Kitt Peak National Observatory localizado en Arizona. Este Observatorio es parte del “National Optical Astronomy Observatory” (NOAO). Fue una experiencia única, trabajé en el área de cometas con el Dr. Michael Belton y el Dr. Lloyd  Wallace. Tuve la oportunidad de conocer a muchos astrónomos profesionales. Nos daban clases de astronomía,  trabajamos con telescopios ópticos y participamos de diferentes experiencias culturales, como visitar el Gran Cañon, el Observatorio Lowell y el cráter de Arizona entre otros. Cuando ya había acabado el programa, los estudiantes regresaban a sus hogares, la Directora del programa, la Dra. Beverly T. Lynds me dijo que en unos días llegaba un astrónomo puertorriqueño. Me ofreció que si quería quedarme unos días más, me ayudarían a cambiar el pasaje y hacer los demás arreglos. No fue difícil convencerme. No sabía en ese entonces quién era esta persona, pero ese astrónomo era el Primer Astrónomo Puertorriqueño, el Dr. Víctor Blanco.

Víctor Blanco era una persona especial, ese día adicional de mi internado de verano lo pasé con él. Mientras él realizaba su trabajo de investigación y utilizaba una máquina especial para medir con precisión las posiciones de las estrellas de un cúmulo estelar que estaba estudiando, conversamos de muchos temas y me contaba acerca de su trabajo y su vida.

 

Este científico nació el 10 de marzo del 1918 en el pueblo de Guayama que queda en el sureste de la isla. En ese año al noroeste de la isla ocurrió un gran terremoto de magnitud 7.3 que afectó esa área, incluso con un tsunami. Esos primeros años de vida de Víctor eran años de transición en Puerto Rico. Mientras sus padres habían vivido bajo el régimen español, la Guerra Hispanoamericana estaba transformando a Puerto Rico, siendo Arroyo y Guayama puntos de entrada de los militares norteamericanos.  La agricultura en Puerto Rico en esa época se concentraba en el cultivo de azúcar y tabaco. Había mucha pobreza. Cuando Víctor tenía unos 10 años pasó por Puerto Rico uno de los huracanes más devastadores, el huracán San Felipe, y siguiendo esa tragedia la isla también se vió impactada por los efectos del colapso de la economía norteamericana durante la Gran Depresión. Cuatro años después pasó otro huracán terrible, San Ciprián. Muchas personas estaban desempleadas y los que tenían empleos ganaban muy poco. Era usual que todos los miembros de la familia, padres e hijos debían trabajar muy duro para poder tener por lo menos los alimentos necesarios para vivir. Eso fue una época difícil para todos los puertorriqueños.  En las escuelas de la época la enseñanza se impartía en inglés. Víctor estudió sus grados primarios en la escuela Rosendo Matienzo Cintrón en Santurce (1933). Hoy en día esa escuela es la sede del Coro de Niños de San Juan. Víctor fue a la escuela superior Central High de Santurce (1937).  En la escuela superior se fue interesando por la Astronomía y fabricó un telescopio reflector con primario de seis pulgadas. Me contó que el Dr. Amador Cobas le dió clases de Física en la Central High School.

 

Al graduarse de escuela superior fue a la Universidad de Puerto Rico (1937) interesado en estudiar Medicina. El General Blanton C. Winship gobernaba la isla de Puerto Rico (1934-1939). El primer rector puertorriqueño fue el Dr. Carlos E. Chardón. El decano de la Facultad de Artes y Ciencias era el Dr. Julio García Díaz. En esa época era profesor de Física el Dr. Facundo Bueso. El Dr. Facundo Bueso realizó su Bachillerato en Física en la Universidad de Puerto Rico. Hizo su maestría (1929) y  doctorado en Física (1941) en la Universidad de Chicago. Mediante su interacción con Facundo Bueso en la clase de Astronomía, Víctor fue cambiando sus intereses. En su autobiografía nos cuenta que fue entonces que consideró ir a estudiar a la Universidad de Chicago. Estuvo en la Universidad de Puerto Rico del 1937 al 1939.

 

Comenzó sus estudios en la Universidad de Chicago en el 1939. En Chicago compartió un apartamento con Facundo Bueso quién estaba terminando su doctorado en Física. En una carta que me escribió describió esa época como una en que “vivían pobres pero contentos”. La filosofía educativa de la época era una que valoraba muchas horas dedicadas a la investigación, se esperaba que el estudiante aprendiera el material a la perfección de manera independiente y su conocimiento se medía mediante exámenes comprensivos de los temas.  Habían muchos investigadores eminentes en la Universidad de Chicago como James Franck (Profesor de Química Física, Premio Nobel de Física en 1925), Louis Henyey (Instructor), Subrahmanyan Chandrasaekar (Profesor, Premio Nobel de Física en 1983), Gerard Kuiper (por quien se nombra el cinturón de asteroides),  Jesse Greenstein y  Bruno Rossi (Investigador) entre otros. El Profesor Otto Struve quien fue un astrónomo muy distinguido de la época era director del Observatorio Yerkes (perteneciente a la Universidad de Chicago y localizado en Wisconsin). Para esas fechas la Universidad de Chicago comenzaba a establecer el Observatorio McDonald en Texas bajo la dirección de Otto Struve.

 

Según nos cuenta Víctor en su autobiografía, en el 1940 el Profesor Struve le ofreció un trabajo como asistente de observaciones en el Observatorio McDonald. Así fue que comenzó a adquirir experiencia trabajando en observatorios astronómicos. En el verano del 1941, antes del ataque de Pearl Harbor, es reclutado para formar parte del ejército durante la Segunda Guerra Mundial (1939-1945). Durante ese tiempo aprendió acerca de la tecnología de radar y acerca de meteorología tropical como parte de su trabajo asignado. Como militar viajó a Cuba, Nueva Guinea y a Filipinas. Estuvo en el ejército hasta el 1946 y después de esto regresó a la Universidad de Chicago. La experiencia que adquirió en el ejército de radio, radar y meteorología se le acreditó para el grado de Bachillerato de la Universidad de Chicago (1942). Aunque comenzó estudios en la Universidad de Chicago, se trasladó a la Universidad de California en Berkeley (1946) para proseguir sus estudios graduados. Obtuvo una maestría de la Universidad de California en el 1947.

 

En Berkeley realizó su trabajo doctoral bajo la dirección del astrónomo Robert J. Trumpler estudiando cúmulos de estrellas y las propiedades de brillo y movimiento de las estrellas. Su asesor fue una figura importante en la astronomía moderna porque descubrió que entre el observador y las estrellas hay gas y polvo que afecta la luz que se observa, un fenómeno conocido como extinción. Este descubrimiento fue uno fundamental en la astronomía, porque es necesario tomar en cuenta el gas y el polvo que se interponen en cualquier observación astronómica para poder medir las propiedades físicas con precisión. Víctor aprendió a realizar observaciones astronómicas con los mejores astrónomos de la época.

 

Al completar su doctorado, a los 31 años de edad, regresó a Puerto Rico en el año 1949 para enseñar física y astronomía. Trabajó como profesor en la Universidad de Puerto Rico del 1949 al 1951. Lo contrataron para ocupar la posición que quedaba vacante cuando el Dr. Amador Cobas se trasladó a la Facultad de Estudios Generales. La isla era gobernada por Jesús T. Piñero (1946-1949), el primer gobernador puertorriqueño, no electo por el pueblo. El Rector de la Universidad de Puerto Rico era Jaime Benítez Rexach (Rector 1942-1966), Facundo Bueso era Decano de la Facultad de Ciencias Naturales (1943-1960) y el Departamento de Física era dirigido por Leticia del Rosario, una Física puertorriqueña que obtuvo su doctorado en la Universidad de Chicago (1948). La Universidad de Puerto Rico lo envió a dos conferencias en Estados Unidos. Presentó un trabajo titulado “A Search for Micro Meteorites in Puerto Rico”  en la reunión de la Astronomical Society of the Pacific y la American Association for the Advancement of Science en L.A., California. Presentó el trabajo “Mass Ratios and Mean Distances in Single Line Binaries” en la reunión de la American Astronomical Society en Washington, D.C.. En ese viaje se reunió con Trumpler y con otros colegas y visitó diferentes observatorios. En el 1951 tuvo la oportunidad de enseñar un curso (Educ 111) acerca de la Ciencia en la Educación Elemental en los pueblos de Mayagüez y en Humacao.

 

Por no tener una posición permanente se traslada a la Universidad de Case Institute of Technology en Ohio, que luego se convierte en Case-Western Reserve. Ahí se quedó alrededor de 15 años. Mientras estaba en Ohio fue invitado por el Dr. Facundo Bueso para dictar una serie de conferencias en la Universidad de Puerto Rico del 29 de abril al 3 de mayo del 1957 en diferentes temas de astronomía, viajes interplanetarios y satélites artificiales. En Ohio conoció a Jurgen Stock quien sería el fundador y primer Director del Observatorio Interamericano de Cerro Tololo (CTIO, por sus siglas en inglés) . Stock fue quien determinó el lugar apropiado para el Observatorio en La Serena. Victor escribió un libro de texto de astronomía “Basic Physics of the Solar System” junto a Sidney W. McCuskey (1961). Tuvo la oportunidad de trabajar en diferentes Observatorios al estar a cargo de la reubicación del telescopio de la Universidad de Case a una localidad más favorable, y al ayudar a la Universidad de Leiden en establecer un telescopio en la isla de Java en Indonesia. Después de trabajar en la Universidad de Case, Víctor fue a trabajar al Observatorio Naval de Estados Unidos (1965) por un período corto de tiempo  antes de ser reclutado para dirigir el Observatorio Interamericano del Cerro Tololo.

 

Víctor dirigió el Observatorio Interamericano de Cerro Tololo durante catorce años (1967-1981) en la etapa en que se estaba formando esa institución. Durante ese tiempo se construyó el telescopio de 4 metros que hoy lleva su nombre y que durante mucho tiempo fue uno de los telescopios más grandes del mundo. Se establecieron instrumentos nuevos, se encargó de congregar una plantilla de científicos para el Observatorio. Como administrador se distinguió por lograr coordinar los esfuerzos de diferentes grupos en Estados Unidos y en Chile que facilitaron el desarrollo de diversos proyectos del Observatorio. Fue miembro de diferentes comités de supervisión de proyectos astronómicos de envergadura, como el Observatorio de Arecibo y el Observatorio Gemini.

 

Victor Blanco amaba la astronomía y le apasionaba entender la estructura de nuestra galaxia, y también de las galaxias enanas vecinas conocidas como las Nubes de Magallanes.  Realizó observaciones de estrellas conocidas como Gigantes Rojas y de estrellas variables conocidas como RR Lyrae.  Víctor es un ejemplo de lo que es ser un científico, son personas que tienen curiosidad por el mundo que les rodea, que les gusta aprender y resolver problemas. Nos enseñó que para  alcanzar las metas uno se debe esforzar y perseverar. Víctor se alegraba cuando conocía jóvenes estudiando Física y Astronomía. Siempre se preocupó por las nuevas generaciones, por conversar con ellos, compartir sus experiencias y animarlos a continuar estudios profesionales. Me escribió en más de una ocasión y cuando supo de un estudiante de nuestro Departamento de Física natural de su pueblo de Guayama, Rafael Velázquez lo contactó también. Guardo las cartas que me escribió con mucho cariño y orgullo.

 

Referencias:
Telescopes, Red Stars, and Chilean Skies por Victor M. Blanco, Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 2001, Vol. 39, 1-18.

Puerto Rico: Cinco siglos de historia (Segunda Edición) por Francisco A. Scarano.

Cartas personales de Víctor M. Blanco

 

ACEAP 2016

La Prof.Carmen Pantoja (UPRRP) fue seleccionada para formar parte del Programa ACEAP 2016 (“Astronomy in Chile Educator Ambassadors Program”).

Este programa, en su segundo año, seleccionó un grupo de nueve personas que incluye educadores de todos los niveles, personal de museos de ciencia y planetarios, y aficionados a la astronomía para visitar varias de las instalaciones de astronomía financiados por EE.UU. en Chile. Una vez allí, reciben información detallada de los instrumentos, la ciencia y la investigación que sale de algunos de los observatorios astronómicos más productivos y más avanzados del mundo. Además, los participantes desarrollarán sus destrezas de comunicación para la divulgación de la ciencia.

El Programa ACEAP es un proyecto colaborativo de la “Associated Universities, Inc.”, el Observatorio Nacional de Radio Astronomía (NRAO), el Observatorio Nacional de Astronomía Óptica (NOAO) y el Observatorio Gemini. Este Programa recibe el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencia (NSF).

Los Estados Unidos operan y apoyan facilidades localizadas en Chile que son muy importantes para la investigación en astronomía, con nuevas instalaciones que se encuentran en progreso. Estas instalaciones, aprovechan las excelentes condiciones de observación en Chile, y ayudan a transformar nuestra comprensión del cosmos.

El Programa ACEAP 2016 está programado para junio 10-20, 2016. La expedición de nueve días incluirá paradas en el Observatorio de Cerro Tololo (CTIO), Observatorio Gemini-Sur, y el Large Millimeter / submilimetric Array de Atacama (ALMA).

Además de las instalaciones profesionales, se visitaran observatorios más pequeños dedicados a la divulgación de la ciencia.