Experimento Brasileño Investigará las Más Enigmáticas Radiações Solares
Por José Tadeu Arantes
04/04/2013
Divulgación
Equipamiento destinado a detectar emisiones con frecuencias superiores a 1 trilhão de Hertz será llevado a 40 kilómetros de la superficie terrestre por globos estratosféricos
Agencia FAPESP – Un equipamiento brasileño, para medições de la radiação solar en el rango de frecuencias de los tera-hertz (1 trilhão de Hertz o 1012 Hz), correspondiente a larguras de onda inferiores a 1 milímetro, será enviado en breve a 40 kilómetros de la superficie terrestre, en vuelos de larga duración a bordo de globos estratosféricos.
El experimento, denominado
Solar-T, se destina a explorar uno de los aspectos menos conocidos y más enigmáticos de la actividad del Sol. En el estudio de las emisiones solares, el rango de los tera-hertz (THz) del espectro eletromagnético, situada entre las micro-ondas y el infrarrojo prójimo, fue prácticamente desconsiderada hasta recientemente.
“Se imaginaba que ella fuera poco importante, abrigando eventualmente sólo la radiação proveniente de fenómenos de origen térmico. Pero descubrimientos relativamente recientes, realizadas en las frecuencias de 0,2 THz y 0,4 THz, cambiaron esa concepción”, dijo el coordinador del experimento, Pierre Kaufmann, del Centro de Radioastronomia y Astrofísica Mackenzie (Craam) de la Universidad Presbiteriana Mackenzie, a la Agencia FAPESP.
Las emisiones en tera-hertz, asociadas la explosiones solares, fueron detectadas por el radiotelescópio solar para ondas submilimétricas operado en El Leoncito, nos Andes Argentinos. Y, por su ineditismo, ese descubrimiento causó gran perplejidad y agitação entre los científicos.
“Ella dio inicio a una década de enormes esfuerzos teóricos y experimentáis vueltos para la elucidação del fenómeno. Fue por eso que dedicamos de ocho a nueve años a la concepción y a la construcción del Solar-T, en colaboración con el Centro de Componentes Semicondutores de la Universidad Estadual de Campinas (Unicamp) y el Observatorio Solar Bernard Lyot, de Campinas-SP”, comentó Kaufmann.
La suposición es que las emisiones en tera-hertz, o “radiação T”, como a veces son llamadas, transcurran de mecanismos de aceleración de partículas a altos niveles de energía, antes insuspeitados.
Una de las hipótesis es a de que las emisiones sean producidas por electrones ultrarrelativísticos [acelerados por campos eletromagnéticos hasta velocidades próximas a la de la luz]. “Otras cogitações relacionan su origen con el decaimento de píons, produciendo pósitrons de alta energía”, dijo Kaufmann.
El Solar-T, que podrá ayudar la elucidar ese misterio, es, básicamente, un sistema de fotômetros – medidores de intensidad de fótons. O mejor, un aparato compuesto por: dos fotômetros; coletores; filtros para bloquear radiações de frecuencias indesejáveis (infrarrojo prójimo y luz visible), que podrían mascarar el fenómeno; fuentes de alimentación; y sistema de telemetría, para el envío de informaciones a la Tierra por ondas de radio, valiéndose de la red Iridium de satélites.
“El Solar-T es un telescopio casi radio y casi óptico. No forma imágenes, como los telescopios ópticos, pero detecta y mide radiações cuyas frecuencias se sitúan entre el límite superior del radio (micro-ondas) y el límite inferior de la luz visible (infrarrojo)”, resumió Kaufmann.
La necesidad de lanzar el equipamiento a la estratosfera se debe al hecho de la atmósfera bloquear casi toda la radiação tera-hertz recibida por la Tierra. “La interpretación del mecanismo de producción de la radiação T depende de la mayor obtención de datos relativos a ese rango del espectro. Y la atmósfera terrestre es altamente opaca a ella”, dijo.
“En El Leoncito, conseguimos explorar dos pequeñas ‘ventanas’, en las frecuencias de 0,2 THz y 0,4 THz. Pero necesitamos investigar frecuencias más altas. El Solar-T va a operar en 3 THz y 7 THz y observar todo el disco solar, detectando cualquier pequeña variación decurrente de explosiones que vengan a ocurrir en puntos localizados”, explicó Kaufmann.
La investigación coordinada por Kaufmann tiene apoyo de la FAPESP por medio de Auxilios a la Investigación Proyecto Temático y Regular.
Transporte en Globos
Una alternativa al uso de globos estratosféricos es enviar el Solar-T a bordo de satélites. Sin embargo, si eso ocurriera, lo que se haría “estratosférico” sería el coste del experimento.
Una segunda opción es transportar otra versión del Solar-T la locales en gran altitud, muy secos y fríos, como, por ejemplo, el Altiplano del Atacama, para observar la radiação en “ventanas” atmosféricas de frecuencias tera-hertz. Esa opción no está excluida, pero presenta difíciles exigencias de infraestrutura.
Según Kaufmann, el transporte en globos tendrá para el experimento brasileño un coste prácticamente cero. Debido al alto impacto de artículos publicados en revistas científicas y al éxito de presentaciones en conferencias, los investigadores brasileños recibieron el transporte como oferta de colaboración.
“Acogemos dos invitaciones: uno, para un vuelo de 7 a 10 días sobre a Rusia, en colaboración con el Instituto de Física Lebedev de Moscú; el otro, para un vuelo de dos semanas sobre la Antártica, en cooperación con la Universidad de California en Berkeley”, dijo.
Como esos globos gigantescos llevan a bordo varios equipamientos, con cargas totales de la orden de 8 a 12 toneladas, y el aparato brasileño pesa sólo cerca de 60 kilos, las fechas de lanzamiento pueden sufrir alteraciones para la compatibilização de los cronogramas de los diferentes experimentos. La misión sobre a Rusia está prevista para julio o agosto de 2014. Y la misión sobre la Antártica, para el verano 2015-2016 en el hemisferio Sur, precedida de vuelo-prueba de un día sobre Tejas, el año anterior.
En el vuelo sobre la Antártica, el Solar-T será instalada junto al experimento de rayos gamma GRIPS, de la Universidad de California en Berkeley, que tiene su propio sistema automático de apontamento y rastreio del Sol. El globo será lanzado y recuperado en la base norteamericana de McMurdo, situada en la isla volcánica de Ross, prójima a la costa antártica.
Según Kaufmann, el vuelo sobre a Rusia, lanzado de Kamchatka, en el extremo leíste de Siberia, y recuperado en Volgogrado, requerirá una gôndola para el rastreio automático del Sol, desarrollada y construida en colaboración con la Universidad de California en Santa Bárbara.
“Las misiones del Solar-T en globos estratosféricos deben ser realizadas, necesariamente, a corto plazo, para aprovechar, en los prójimos pocos años, la fase cíclica de intensificación de la actividad solar, en la cual las explosiones se hacen más frecuentes”, dijo Kaufmann.
Fuente: Web de la Agencia FAPESP