Científicos de Físico Matemáticas de la BUAP desarrollan instrumentación para el nanosatélite Tatiana II
MAS/BUAP/DICYT Científicos de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas de la BUAP son los responsables de dos experimentos que llevará a bordo el nanosatélite espacial Tatiana II, aparato huésped del satélite meteorológico europeo Meteor I, el cual será lanzado desde Baikonur, Kasajistán este 15 de septiembre.
En colaboración con investigadores de la Universidad Estatal de Moscú, los expertos de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, diseñaron dos dispositivos experimentales que se instalarán en el Tatiata II, con el propósito de obtener imágenes de un fenómeno conocido como chubasco atmosférico extenso, el cual se produce cuando los rayos cósmicos ultraenergéticos chocan con la atmósfera terrestre.
Los doctores Humberto Salazar Ibargüen, Oscar Martínez Bravo, así como los estudiantes de doctorado Epifanio Ponce y Jorge Cotzomi, y Boris Khrenov y Gari Garipov de la Universidad Estatal de Moscú son los científicos encargados de desarrollar la instrumentación, que además de detectar esos fenómenos obtendrá imágenes muy puntuales sobre su desarrollo al ingresar al medio terrestre.
Desde el 9 de septiembre pasado, el director de la Facultad de Físico Matemáticas de la BUAP, Cupatitzio Ramírez Romero y Salazar Ibargüen viajaron hasta Moscú y luego a la base espacial de Baikonur, Kasajistán para presenciar el lanzamiento.
Martínez Bravo, doctorado en astrofísica, abundó que el equipo científico de la Máxima Casa de Estudios de Puebla y de la Universidad Estatal de Moscú fue el responsable de diseñar el telescopio doble de microespejos controlables electrónicamente, integrado por dos cámaras: una detectará los rayos cósmicos ultraenergéticos y la segunda, enfocará y seguirá el evento, para obtener su imagen.
Este material visual, puntualizó Martínez Bravo, aportará importante información, de la que hasta hoy se carece, sobre el desarrollo temporal del chubasco atmosférico extenso de partículas secundarias.
El segundo instrumento desarrollado por la colaboración poblana y rusa es un contador de partículas basado en un plástico centellador y un fotomultiplicador rápido, cuyo propósito es estudiar los cinturones de Van Allen, para medir el nivel de radiación alrededor de la esfera terrestre. Agregó que conocer la variación de la intensidad de la radiación proporcionará información útil para elaborar estudiosos climatológicos.
Los cinturones de Van Allen son ciertas zonas de la magnetósfera terrestre donde se concentran las partículas cargadas. Son llamados así en honor de su descubridor James Van Allen.
Estos cinturones son áreas en forma de anillo de superficie toroidal en las que gran cantidad de protones y electrones se mueven en espiral entre los polos magnéticos del planeta, y se estructura en dos cinturones: uno interior y otro exterior. El cinturón interior está a unos mil kilómetros por encima de la superficie de la Tierra y se extiende hasta los 5 mil kilómetros. El cinturón exterior se extiende desde los 15 mil, y hasta los 64 mil kilómetros.
Oscar Martínez comentó que la Facultad de Físico Matemáticas adquirió con sus propios recursos los materiales para elaborar los dispositivos experimentales, además de que la BUAP contribuyó con 100 mil dólares para el proyecto Tatiana II.
Comentó que en la última etapa del ensamble y las pruebas finales de los dispositivos del nanosatélite estuvo presente Jorge Cotzomi, quien estudia el doctorado en el Instituto de Física Nuclear de la Universidad Estatal de Moscú.
Además de estudiar los rayos cósmicos ultraenergéticos, el proyecto Tatiana II pretende observar fenómenos transitorios atmosféricos como los sprites y los elfos, eventos muy energéticos pero fugaces, lo cual dificulta su análisis.
La eventual detección de las emisiones ultravioletas de gas radón que escapan de las fronteras de las placas tectónicas de la Tierra, como indicador de posibles movimientos telúricos, es otro de los propósitos del proyecto.
“En la frontera de las placas tectónicas se producen escapes de gas radón, gas inerte que tiene un isótopo radioactivo que al descomponerse emite luz ultravioleta, previo a los temblores. Tatiana II puede ser capaz de detectar esta luminiscencia ultravioleta. Entonces pensamos que esta técnica de detección de rayos cósmicos puede servir también para pronosticar terremotos”, detalló.
Tatiana II es un nanosatélite de 80 kilogramos, peso inferior al del resto de los satélites convencionales. El aparato será lanzado junto con el satélite Meteor I, que pesa 2 mil 700 kilos, por la compañía espacial Russian Cosmos.
La puesta en órbita de Tatiana II desde Baikonur, Kasajistán este 15 de septiembre forma parte del Programa Estatal Universitario, auspiciado por la Universidad Estatal de Moscú.
El estudio de los rayos cósmicos de ultra alta energía
El objetivo fundamental del Proyecto Tatiana II es estudiar el comportamiento de los rayos cósmicos de ultra alta energía, debido a que aún no está claro qué objeto astrofísico los produce y cómo se originan, de ahí el interés de los científicos poblanos y rusos por registrar la mayor cantidad de eventos en el menor tiempo posible.
“La sola existencia de los rayos cósmicos es un enigma para la física actual, por eso es importante conocer cuál es el mecanismo que los origina. De hecho, nuestras teorías aún no pueden explicarlo”, insistió el científico de la Facultad de Físico Matemáticas.
Los rayos cósmicos de ultra alta energía, prosiguió, fueron descubiertos en 1964 por John Linsley. Se trata de acontecimientos raros y esporádicos, ya que para 2003 sólo se habían detectados 14 eventos, debido a que sólo cae uno por kilómetro cuadrado cada 200 años.
Ante ello, entender su origen es una preocupación fundamental de la ciencia moderna, debido a que los rayos cósmicos de esta clase pueden representar una importante fuente energética que proporcionaría nuevas alternativas para el mundo.
“Si logramos encontrar la fuente y entender el proceso de generación, sería el principio del cambio de muchas cosas en la Tierra. Esto podría tener consecuencias y aplicaciones, pues sería la forma más eficiente que hemos conocido de producir energía, por eso la idea inicial es tratar de entender el proceso físico, y estamos en esa etapa”, culminó.