Los laboratorios de los campus se han quedado pequeños, las universidades de la región del Sureste español han elevado su mirada hasta las estrellas y participan en misiones espaciales internacionales, cuyos resultados aportarán datos nuevos sobre Marte y la formación del Universo.
Las universidades españolas están dando el salto a la exploración del espacio. Esta realidad , que pertenecía al género de la ciencia ficción hace tan solo unas décadas, demuestra un trabajo sólido y bien hecho en los laboratorios de investigación, que ha abierto la puerta a los equipos españoles a participar en misiones internacionales, aportando tecnología y el desarrollo de instrumentos con los que conocer mejor el Universo. Esto demuestra, ránkings aparte, que en las universidades españolas saben despuntar a nivel internacional y lucir al mismo nivel que los campus señalados como los referentes de la investigación y el conocimiento.
Las universidades de Granada, Politécnica de Cartagena y de Jaén participan en proyectos para la exploración del espacio de diferente nivel, y aspiran a más, hasta codearse con los centros de investigación más punteros del mundo. La granadina en Marte, con una participación destacada en la misión que está explorando el Planeta Rojo y también con un proyecto que ha permitido que un grupo de alumnos hayan lanzado un pequeño satélite con el que han realizado una misión más pedagógica que científica, en la que los estudiantes han desarrollado un sistema para la mejora de la orientación de los satélites en el espacio; la Politécnica de Cartagena, que colabora en la misión EUCLID, que en 2019 lanzará un satélite al espacio para medir la energía y materia oscura del Universo; y la de Jaén, en la que un grupo de investigadores han encontrado la contrapartida infrarroja de microcuásar con datos tomados por el telescopio espacial Hubble.
A mediados de diciembre se conocía que el vehículo explorador Curiosity había confirmado la existencia de metano en Marte. Este hallazgo supone uno de los pasos más importantes que la ciencia internacional ha dado en el conocimiento del Planeta Rojo, porque con la presencia de este gas descubierta por esta misión, destinada a buscar signos de habitabilidad, se pone de manifiesto la posible existencia de de materia orgánica. Este hallazgo fue divulgado tanto a nivel nacional como internacional y ha causado revuelo por la posibilidad de hallar vida en el planeta vecino. Publicado en la prestigiosa revista Science, está firmado entre otros muchos investigadores, por un científico granadino, Francisco Javier Martín-Torres, que cuenta con una amplia trayectoria en misiones espaciales en centros tan prestigiosos como la NASA o la ESA. “La misión Curiosity no es la más importante de las que he formado parte, pero sí que está siendo las más mediática”, afirma este investigador que desarrolla su trabajo en el Instituto Andaluz de Ciencias de la Tierra, un centro mixto de la Universidad de Granada y el CSIC. El equipo que lidera se encarga de interpretar los datos recogidos por REMS (Rover Environmental Monitoring Station), una especie de estación meteorológica que incorpora el robot Curiosity. Esta estación ha sido diseñada en nuestro país y registra los valores de parámetros atmosféricos como la temperatura del aire, la velocidad y dirección del viento, la presión y la humedad relativa, así como la temperatura del suelo y la radiación ultravioleta. La información ha permitido confirmar la presencia del gas metano, que ha sido detectada por SAM (Sample Analysis at Mars) que equipa el robot que actualmente sigue recogiendo datos en la superficie marciana, y cuyo Espectómetro Láser Sintonizable (TLS) ha detectado, sin lugar a dudas, un incremento de la concentración de metano en la atmósfera de Marte. Este hallazgo resuelve la incertidumbre sobre la presencia del gas metano en Marte, que comenzó hace una década con las primeras detecciones desde telescopios terrestres.
Después de resolver una gran duda se abren otras dos, dice Francisco Javier Martín-Torres. En primer lugar, ¿cuál es la fuente que produce ese metano? Los científicos no saben si el gas tienen origen geológico o biológico, un origen muy apasionante para los investigadores, que estarían a las puertas de encontrar algún rastro de vida; por otro lado, el metano de Marte desaparece al poco tiempo y tampoco se sabe muy bien cómo ocurre.
La permanencia del metano en Marte se prolongaría por término medio unos 300 años, durante los que quedaría homogéneamente repartido por toda la atmósfera. Ante la carencia de un modelo capaz de justificar su generación, localización y rápida desaparición, las detecciones se empezaron a poner en duda y se achacaron a artefactos derivados de las mediciones, obtenidas en el límite de la capacidad de los instrumentos utilizados y teniendo en cuenta además que los valores de concentración del gas que arrojaban eran del orden de ppbv (partes por mil millones en volumen).
A través de su unidad TLS, SAM ha venido detectando valores basales de concentración de metano de en torno a 0,7 ppbv, y ha confirmado un evento de incremento episódico de hasta 10 veces este valor durante un periodo de 60 soles (días marcianos), es decir, de unas 7 ppbv.
Los nuevos datos se basan en la observación a lo largo de casi todo un año marciano (casi dos años terrestres), incluido en la previsión inicial de duración de la misión (misión nominal), durante el que Curiosity ha recorrido unos 8 kilómetros sobre la cuenca del cráter Gale.
Durante este periodo, los datos recogidos por la estación REMS han permitido establecer correlaciones entre las variables ambientales y la existencia de una variación estacional de metano, que tendrá que ser confirmada con una observación más prolongada, con la que también se espera aclarar qué hay detrás de la emisión y posterior degradación de este gas.
El orbitador MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) de la NASA dará continuidad al estudio de este asunto de forma inmediata y, en un futuro próximo, el Trace Gas Orbiter (TGO), desarrollado conjuntamente por la ESA y la agencia espacial rusa (Roscosmos) y englobado en la misión ExoMars, que incorporará información recogida en la Geoda de Pulpí y que medirá la concentración de metano a escalas mayores, para profundizar en el conocimiento de la dinámica del metano de Marte.
Y éste no es el único descubrimiento sorprendente realizado por el vehículo Curiosity. Este mes de febrero se publicará en Nature un hallazgo “más sorprendente aún”, dice Martín-Torres, que no quiso desvelar ningún detalle hasta que el artículo científico no viera la luz en la revista internacional, pero sí adelantó que va a ser algo muy importante relacionado con Marte.
Ya no solo a Marte, sino al resto del Universo es donde mirará la misión EUCLID, impulsada por la Agencia Espacial Europea y que cuenta con participación de investigadores de la Universidad Politécnica de Cartagena. Este proyecto pondrá en órbita un satélite en 2019 que se encargará medir parámetros relativos a la energía y materia oscura del universo con una precisión sin precedentes para comprender por qué el Universo está en expansión acelerada.
La causa de esta expansión es comúnmente denominada “energía oscura” y actualmente representa más del 70% de toda la energía que existe en el Universo.
El satélite EUCLID obtendrá imágenes en el rango visible e imágenes fotométricas y espectroscópica en el infrarrojo cercano. Escaneará un área total de cielo de más de 20.000 grados cuadrados y debe ser capaz de medir el desplazamiento al rojo de más de 160 millones de objetos, lo cual proporcionará un gran avance en el conocimiento del modelo cosmológico estándar o hará pensar en una alternativa a la teoría General de la Relatividad.
Para lograr su objetivo, el satélite integrará un telescopio de 1.2 metros y dos instrumentos: un instrumento para imagen en el visible (VIS) y otro para imagen y espectroscópica en el infrarrojo (NISP), en el que trabaja el equipo liderado por Rafael Toledo de la Politécnica de Cartagena. Estos instrumentos serán desarrollados por un consorcio europeo que involucra a más de 100 laboratorios y a unos 800 científicos y tecnólogos de doce países europeos coordinados por Yannick Mellier del Instituto de Astrofísica de París.
“Nuestra universidad, junto con el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), es responsable del diseño, construcción y validación de la electrónica de control del instrumento”, dice Rafael Toledo. El investigador de la UPCT explica que la electrónica del instrumento se encargará de comunicar su estado al satélite, así como realizar un control de la temperatura, los LEDs empleados para la calibración y varias partes mecánicas, como la rueda de filtros del fotómetro y la de la red de difracción del espectógrafo.
El instrumento NISP está diseñado para tomar imágenes fotométricas y espectros en la banda 0.9-2.0 micras, que “permitirán determinar el desplazamiento al rojo de más de 150 millones de galaxias”, y con ello poder calcular su la distancia a la que se encuentran con respecto a nosotros.
Este parámetro permitirá entender un poco mejor la “expansión acelerada del Universo”, dice Rafael Toledo, que la destaca como “una de las cuestiones más importantes de la cosmología actual”.
Gracias a EUCLID se harán unas “mediciones sin precedentes” del corrimiento al rojo del mayor número de galaxias posibles, y los datos van a permitir conocer “con mayor exactitud” valores relacionados con la energía y la materia oscura del Universo.
Participar en una misión de este calado es una responsabilidad enorme y requiere un trabajo duro para asegurar que la tecnología empleada no tenga un solo fallo una vez enviada fuera de la Tierra, lo que podría arruinar un trabajo de décadas y en el que se han invertido cientos de millones de euros. “En este tipo de misiones lo importante es garantizar que los instrumentos no fallen”, explica Toledo. De ahí que los investigadores hayan apostado por “usar al máximo tecnología conocida que sabemos que funciona bien en el espacio”, porque en una misión de este tipo es “muy arriesgado” proponer un diseño o una electrónica innovadora.
Rafael Toledo y su grupo de investigadores pertenecen a los departamentos de Electrónica, Tecnología de Computadoras y Proyectos y al de Física Aplicada de la UPCT. Departamentos que llevan años colaborando con el Instituto de Astrofísica de Canarias que es, junto al Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña, el encargado de coordinar la participación española en esta misión internacional, y fue gracias a esta relación como entraron a formar parte del consorcio europeo que presentó la propuesta científica a la ESA, dentro de la convocatoria Cosmic Vision 2015-2025. “Confiamos en que la experiencia adquirida en esta gran misión nos permitirá participar en futuras convocatorias espaciales, aunque sabemos que no resulta sencillo. Por el momento estamos centrados en el éxito de EUCLID”, asegura Rafael Toledo.
En otro nivel, aunque también con resultados espectaculares, trabaja la Universidad de Jaén. Ellos no participan en misiones espaciales internacionales pero sí se encargan de analizar los datos obtenidos por instrumentos como el telescopio Hubble, que les ha permitido hallar la contrapartida infrarroja de un microcuásar con datos tomados en 2008. Este trabajo ha sido realizado por los investigadores del grupo Fuentes de Alta Energía en la Galaxia y publicado en la revista estadounidense Astrophysical Journal Letters.
Con su investigación, los científicos encontrado la contrapartida infrarroja del microcuásar GRS 1758-258. Pedro Luque, Josep Martí y Álvaro Muñoz han estudiado este objeto descubierto en 1990 por el satélite ruso GRANAT. Gracias a los datos tomados en 2008 por el Hubble, los investigadores de la Universidad de Jaén han podido medir una coincidencia precisa del objeto con GRS 1758-258, así como un cambio de brillo en escalas de tiempo de semanas. Esto corrobora la propuesta de la tesis doctoral defendida a finales de 2013 en la UJA por Álvaro José Muñoz Arjonilla, en la que se proponía que una estrella podría ser la contrapartida infrarroja de GRS 1758-258. Entonces, con las limitaciones de los telescopios terrestres, sólo se pudo constatar la coincidencia de su posición con la de las emisiones de rayos-X y radio. Ahora, tras las mediciones realizadas con las imágenes del Hubble, han constatado que la identificación propuesta es correcta. “Con este resultado queda zanjado el debate científico acerca de cuál es la contrapartida infrarroja de unos de los representantes más prototípicos del grupo de los microcuásares”, explican los investigadores jienenses.
Hasta este hallazgo se pensaba que se trataba de un sistema estelar doble, formado por una estrella poco luminosa orbitando alrededor de un agujero negro.
Estos tres ejemplos ponen de manifiesto el avance de los grupos de investigación de las universidades del Sureste español en el conocimiento del espacio. Son tres de otros muchos que se han realizado y que ponen de relieve un trabajo científico que, excepto en contadas ocasiones, queda restringido al ámbito de las revistas especializadas y de la comunidad científica. Con ellos se pone de relieve el trabajo de unos investigadores que luchan por avanzar en el conocimiento del Universo del que formamos parte. p
