Investigador Asociado del CATA lidera innovador proyecto para receptores milimétricos

La iniciativa, encabezada por el Dr. Rodrigo Reeves, busca desarrollar módulos híbridos de recepción milimétrica de nueva generación basados en tecnología MMIC, posicionando a Chile como referente en instrumentación astronómica avanzada.

El Dr. Rodrigo Reeves, Investigador Asociado del Centro de Astrofísica y Tecnologías Afines – CATA (Centro Basal de ANID), Director del Centro para la Instrumentación Astronómica (CePIA) y académico de la Universidad de Concepción (UdeC), lidera un innovador proyecto orientado al desarrollo de una nueva generación de módulos híbridos de recepción milimétrica basados en tecnología MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuits) destinados a cámaras astronómicas de alta precisión. 

La iniciativa, adjudicada en la convocatoria 2025 del concurso Tecnologías Avanzadas de ANID, cuenta con el CATA como beneficiario secundario, lo que refuerza su rol como actor relevante en el proyecto.

Esta propuesta apunta a diseñar prototipos capaces de operar a 100 GHz, con doble polarización lineal y alta sensibilidad, las cuales son cualidades claves para futuras cámaras astronómicas.

“El objetivo a futuro es destinar estos módulos en cámaras milimétricas que pueden llegar a telescopios como el Leighton Chajnantor Telescope (LCT) y observatorios internacionales. En resumen, se trata de miniaturizar y aumentar la eficiencia de “píxeles” de ondas milimétricas para cámaras astronómicas, en un proyecto internacional liderado desde Chile, que posiciona a nuestro país como un actor en el desarrollo de instrumentación astronómica de nivel mundial”, explica Rodrigo Reeves.

Innovación de frontera con colaboración internacional

La principal innovación del proyecto MMIC radica en la integración híbrida de dos tecnologías de semiconductores de frontera -Fosfuro de Indio (InP) y Silicio-Germanio (SiGe)- dentro de un sólo módulo compacto. Esta arquitectura, combinada con encapsulados cerámicos LTCC, optimizados para operar en criogenia, busca alcanzar niveles de ruido electrónico inferiores a 20 K, un logro inédito en desarrollos nacionales, además de reducir el tamaño, consumo energético y costos de fabricación de los receptores milimétricos.

El proyecto cuenta con la colaboración de VTT (Finlandia), ShNU (China) y Caltech/JPL (EE.UU.), fortaleciendo la infraestructura existente en el Centro de Instrumentación Astronómica (CePIA) de la UdeC (laboratorio asociado al CATA), modernizando sus estaciones de medición y criogenia para cumplir con estándares internacionales. Con esto, el laboratorio podrá no sólo diseñar, sino también, integrar y caracterizar módulos MMIC bajo condiciones reales de observación.

“Este avance posiciona a Chile, al CATA y a la Universidad de Concepción en el mapa internacional de la microelectrónica de bajo ruido, uniendo instrumentación avanzada y observación astronómica”, destaca el director de CePIA.

Un desafío emergente

Hoy en día la radioastronomía presenta un límite: los actuales receptores milimétricos son costosos y poco escalables, lo que impide construir cámaras con muchos píxeles sensibles. “Sistemas como ARGUS (NRAO–Green Bank Telescope) cuentan con sólo 16 píxeles, el desafío es llegar a decenas o cientos, manteniendo la sensibilidad y reduciendo la disipación térmica en criogenia”, explica el académico UdeC.

El desarrollo de estos nuevos módulos permitirá mapear el cielo más rápido y con mayor resolución, reduciendo los tiempos de observación y los costos operativos de los grandes telescopios. A nivel científico, esta iniciativa permitirá que Chile, el CATA y la UdeC desarrollen tecnología propia en módulos integrados para cámaras milimétricas de frontera, contribuyendo al equipamiento de observatorios nacionales e internacionales.

Por otro lado, en el plano industrial, abrirá la puerta a la manufactura nacional de componentes avanzados de microondas y sensores, con potencial de transferencia hacia sectores como las telecomunicaciones, sensorización ambiental y sistemas satelitales. También impulsa la formación de capital humano especializado en ingeniería electrónica y física aplicada, ofreciendo oportunidades de capacitación en Finlandia y Estados Unidos.

Trabajo con enfoque territorial y equitativo

En palabras del Investigador del CATA, “este proyecto contribuye a consolidar una cadena de valor tecnológica nacional, con proyección en el mercado científico e industrial, además de promover formación equitativa en las áreas STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería y Matemáticas), fomentando la participación de investigadoras y estudiantes en todas las etapas del proceso. Desde la Región del Biobío, buscamos consolidar a la UdeC como un centro nacional de desarrollo tecnológico fuera de la Región Metropolitana, contribuyendo a la descentralización del desarrollo científico del país”, afirma el Investigador Asociado del CATA.

Finalmente, el Dr. Reeves hace un llamado a valorar la inversión en ciencia y tecnología nacional. “El desarrollo de tecnología propia en Chile demuestra que la ciencia y la ingeniería pueden ir de la mano para generar tecnología de alto nivel, exportable y de valor para el país. Invertir en proyectos como éste no sólo impulsa la investigación de frontera, sino también, capacidades de uso industrial, empleo de alta especialización y nuevas oportunidades de innovación. Desde la astronomía, buscamos mostrar que Chile puede pasar de ser observador del Universo a convertirse también en diseñador y fabricante de la tecnología que lo observa, impactando en nuestra industria con soluciones que eleven su competitividad en el entorno internacional”, concluye.