jueves, 19 de enero de 2017

Una historia de los satélites científicos argentinos

Empiezo aquí una seria de posts sobre el origen de un programa de  satélites científicos argentinos. Y lo abro con la transcripción de un artículo que este año cumple los 30.  El artículo fue escrito por el querido Horacio Ghielmetti, en la época director del Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE) y publicado en  Astrofísica, una revista de divulgación científica elaborada por la Comisión de Astrófica que pretendía promover el estudio de la astrofísica en el nivel de graduación entre los estudiantes de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales.  Yo era uno de esos estudiantes que activamente colaboraba con la comisión y con la revista.  Alguna vez, la historia de esa comisión deberá ser contada, ya me he de encargar.

El artículo que copié más abajo tiene el valor de lo que historiadores llaman documento primario. Porque fue redactado por el el líder del proyecto de la construcción del primer satélite científico argentino, y porque lo redactó cuando aún estaba en fase de diseño y había muchas posibilidades y decisiones a tomar.  Los comentarios a este artículo irán en otro post, sólo resalto el título que le dió Ghielmetti: NASA se interesa en un proyecto argentino. La fecha de la publicación, agosto de 1987.

Los científicos de la NASA interesados 
en un proyecto argentino

por Horacio Ghielmetti
Director del IAFE


Entre el 30 de junio y el 3 de julio [N. del E.: de 1987] visitó Buenos Aires una importante delegación de la NASA. Fue su objetivo continuar conversaciones con autoridades de nuestra Comisión Nacional de Investigaciones Espaciales (CNIE) y científicos argentinos sobre posibles formas de cooperación mutua en el proyectado satélite argentino SAC I (Satélite de Aplicaciones Científicas). El estudio y diseño de este satélite es realizado por ingenieros e investigadores del Centro Espacial San Miguel (CNIE) y del Instituto de Astronomía y Física del Espacio (CONICET).

Portada de la Revista Astrofísica de donde este
artículo fue retirado
La delegación de NASA fue encabezada por el DR. Charles Pellerin, director de la División de Astrofísica, y el Dr. James Morrison, Director Adjunto de la División Relaciones Internacionales. Estuvo además integrada por un grupo de científicos especialistas en tecnología espacial y física solar, pertenecientes a centros de la NASA y universidades americanas: Mario Acuña y Brian Dennis (Goddard Space Flight Center, NASA); Uri Feldman (Naval Reserach Laboratory); Gordon Hurford (Caltech); Robert Lin (University of California at Berkeley), y Hugh Hudson (University of California at San Diego).

Luego de estas conversaciones y discuiones científicas, el proyecto SAC I puede convertirse en un programa cooperativo entre ambos organismos espaciales: el complejo instrumental sería provisto por científicos de ambos países, NASA se encargaría del cohete portador y del lanzamiento, y la construcción del satélite propiamente dicho (la plataforma) sería de responsabilidad argentina. Obviamente, este último aspecto sería el de mayor rédito tecnológico para el país, ya que permitirá capacitar a un grupo de técnicos para los futuros proyectos espaciales que deberán seguir al SAC I.

Para lograr estos objetivos la propuesta científica conjunta deberá ser cometida, antes de finalizar el año en curso, a los procedimientos ordinarios de selección y competencia de la NASA. El denominado programa EXPLORER de la agencia americana incluye, para los próximos años, un reducido número de cohetes SCOUT que es el portador adecuado para un satélite de las características del SAC I.

El SAC I es un satélite de bajo peso (150 kg) cuya misión científica se centra en la observación de la emisión esporádica de radiación; electromagnética y partículas de alta energía de las fulguraciones solares. La frecuencia de este fenómeno crece con las variación periódica de la actividad solar, cuyo próximo máximo será en 1991-1992, por lo que el lanzamiento del SAC I está previsto para febrero de 1992.

La órbita elegida es casi-polar, heliosincrotrónica en el plano 6-18 en hora local (órbita crepuscular) y obviamente, los intrumentos deberán estar permanetemente apuntando hacia el Sol. Esta órbita asegura al satélite unos 9 meses sin eclipse.

La propuesta original argentina incluía un espectrómetro gama de resolución espectral intermedia (7.5% 2 en662 keV) construído con centelladores de NaI, un detector de neutrones rápidos, y radiación gama de espectro continuo, y un detector de rayos X duros, con una resolución temporal de unos 100 ms. El satélite estaría estabilizado por rotación (15 rpm) y controlado por bobinas magnéticas.

Las discusiones actuales llevaron a dos configuraciones instrumentales alternativas, ambas para la observación de las fulguraciones solares, aunque centradas en aspectos distintos del fenómeno.  La primera misión, muy similar por su objetivo a la planeada originalmente, incorpora un espectrómetro X-gamma de muy alta resolución espectral (0.5 a 5 keV en el rango de 10 keV a 20 MeV de funcionamiento), un espectrómetro X tabién en alta resolución espectral, con detectores de estado sólido, y el detector de neutrones original.  El detector X-gamma es un sistema novedoso que utiliza 4 cristales segmentados de Ge de alta pureza y debe ser enfriado a unos 90 K. Este requirimiento impone condiciones particulares al satélite, ya que el enfriamento se haría utilizando radiadores apuntados permanentemente al espacio vacío (sin ver el Sol ni la Tierra) por lo que el satélite debe estar estabilizado en tres ejes. Esta orientación se obtendría utilizando el concepto de estabilización por gradiente gravitatorio, con el detector montado en un brazo extendido unos tres metros fuera del cuerpo del satélite. Esta alternativa que hace más poderosa la propuesta inicial, crea un deafío para los ingenieros argentinos, ya que la plataforma es más compleja.

La segunda alternativa se encuentra en el estudio de la dinámica de los plasmas de altas temperaturas, producidos durante el proceso de erupción solar. Sus instrumentos cubren una zona de radiación de menor energía, incorporando la posibilidad de obtener imágenes de la región emisora de rayos X, con resoluciónes espaciales comparables a las mejores obtenidas por los satélites anteriores. Incluye también un espectrómetro de Bragg de cristal plano, un espectrómetro de rayos X duros con alta resolución temporal (10 ms) y un complejo de instrumentos en las bandas XUV, EUV, Lyman-alpha y aún el infrarrojo lejano. La operación del espectrómetro de imágenes y el de Bragg requieren que el satélite rote continuamente, tal como se proyecta en la versión original del SAC I.

El detalle de ambos complejos instrumentales es extenso y se dará en futuros artículos sobre el SAC I.


Domingo 12 de Febrero.  La periodista Nora Bär de La Nación, se hizo eco de este artículo en una nota publicada en el diario [link] en la que además entrevista a Conrado Varotto (Pres. de CONAE), Marcos Machado y Ana María Hernández entre otros.  Por un descuido de Nora, Giménez Calderón, es quien escribe estas líneas.

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