En paralelo al proyecto científico que lidera nuestra universidad en conjunto con la U. de Chile, mediante el cual se encuentran trabajando en el diseño y construcción de dos nanosatélites para enviar al espacio y avanzar en ciencia satelital a nivel nacional, el Dr. Ernesto Gramsch Labra junto al estudiante de cuarto año de Ingeniería Física, Nicolás Eugenio Herrera, construyen un detector de partículas de alta energía. Este desarrollo contribuirá a estudiar los fenómenos que ocurren en la magnetósfera y la ionósfera terrestre, todos con impacto en la vida cotidiana de nuestro planeta.
Revolucionar la ciencia chilena busca un equipo de profesionales de la U. de Santiago y la U. de Chile, quienes en conjunto lideran la construcción de Suchai II y III, nanosatélites de 10x10x30 centímetros con un peso aproximado de 3 kilos cada uno, que buscarán ser lanzados próximamente al espacio para contribuir al conocimiento nacional en ciencia satelital.
El objetivo de la innovación es estudiar los fenómenos que ocurren en la magnetósfera y la ionósfera terrestre que causan impacto sobre la vida cotidiana, tales como poder predecir el comportamiento de la ionósfera durante el desarrollo de tormentas geomagnéticas, que es relevante para la navegación basada en el uso de GPS.
En su desarrollo, uno de los dispositivos que cobra vital importancia es la incorporación de un detector de partículas de alta energía.
Si bien, actualmente esta tecnología existe, suelen ser de gran tamaño y costo. Es por ello que al ser invitado a conocer el proyecto, el académico del Departamento de Física, Dr. Ernesto Gramsch Labra, asumió -hace poco más de medio año- el desafío constructivo.
Junto al investigador trabaja el estudiante de cuarto año de Ingeniería Física, Nicolás Eugenio Herrera, quien fue invitado por una de las líderes del proyecto de nanosatélites, la académica de nuestro plantel, Dra. Marina Stepanova.
El dispositivo, que permitirá rastrear e identificar partículas de alta energía tales como neutrones, protones y electrones, buscará ser -en su construcción final- de dimensiones ínfimas, lo que implica un desafío respecto a la tecnología existente. Además, deberá ser tolerante a la radiación y luz solar en el espacio, para evitar su desgaste.
Al respecto el Dr. Gramsch comenta que el detector medirá neutrones, protones y electrones, “que otorgan información respecto a los plasmas espaciales presentes en la atmósfera, que deflectan la mayor parte de los campos magnéticos y las partículas que vienen del sol. Uno de los objetivos, es estudiar las tormentas solares y los efectos que tiene sobre la tierra”, explica el físico.
Proyecto
Cabe destacar que la magnetosfera terrestre es una región altamente dinámica que rodea a la tierra, donde el campo magnético es dominante, y que la protege contra las partículas cargadas de alta energía provenientes del Sol. Allí, los iones del plasma solar -que son partículas cargadas- interaccionan con las líneas del campo magnético, siendo deflectadas alrededor de la Tierra.
De tal manera, entender la distribución de presión del plasma, es vital para evaluar su estabilidad.
Según explica Nicolás, para poder detectar las partículas utilizan láminas de silicio, que suelen usarse en celdas solares y hasta en los lectores de código de barra que se usan en los supermercados.
“El satélite que se lanzó (Suchai I) tiene incorporado algo similar, pero no era lo más específico, es lo mismo que se usa en otros satélites, pero no tiene la misma finalidad, entonces se busca especializarlo más a los requerimientos que tiene la órbita y al rango de energía que se quiere medir”, comenta el estudiante.
En tanto, el dispositivo deberá ser capaz de enfrentar problemas asociados a su liberación en el espacio. Entre éstos, el Dr. Gramsch explica que el principal es “la radiación que rompe todos los circuitos electrónicos y empiezan a degradarse”.
Es por ello que incluirán detectores y electrónica que sea menos sensible a la radiación y, a su vez, a la luz solar.
Se espera que el detector mida menos de 2 x 2 x 8 centímetros, ya que a menor tamaño será más óptimo. Mientras, el equipo ya se encuentra realizando pruebas en el Laboratorio de Óptica y Semiconductores del Dr. Gramsch, donde están midiendo partículas alfa y rayos X, obtenidas de detectores de humo.
Sobre su participación en el proyecto, el estudiante afirma que significa un gran aporte a su formación. “Es genial, porque se trata de una instancia que te permite integrar todo lo que has aprendido en la carrera, aplicarlo, y ver cómo se puede implementar todo el conocimiento obtenido”, puntualiza.
La dupla pretende terminar el dispositivo en un par de meses, mientras que su prueba final al interior de los satélites dependerá de la obtención de fondos para el lanzamiento de Suchai II y III.