jueves, 19 de enero de 2017

Una historia de los satélites científicos argentinos (II)

Bellísima imagen del Sol capturada en el extremo UV
por el Solar Dynamic Observer de NASA. 
Como dije en el post anterior los comentarios sobre el artículo de Ghielmetti van aquí.  Y comienzo con un poco de historia: Ghielmetti habla de la Comisión Nacional de Investigaciones Espaciales (CNIE) que estaba bajo la órbita de la Fuerza Aérea Argentina.  Hacia fines del mandato del presidente Raul Alfonsín estalló el escándalo del Misil Cóndor, que estaba siendo desarrollado por la CNIE. Cuando Carlos Menem asumió la presidencia, decidido a mostrar buenas intenciones a Estados Unidos ordenó: 1) destruir todos los componentes del misil Cóndor y 2) desmontar la CNIE creando una institución civil con la función de desarrollar la exploración espacial con fines económicos y científicos. Nació así la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) en 1991 y presidida, temporariamente por el astrónomo decano de la argentina en aquella época, el Dr. Jorge Sahade, y poco después por el físico argentino nacido en Italia, Dr. Conrado Varotto, ya conocido por haber montado a comienzos de los años '80 la planta de enriquecimiento de uranio en Pilcaniyeu y de haber creado la empresa del estado Invap para proveer servicios de ingeniería de alta calidad y precisión. Varotto continua al mando de la CONAE lo que demuestra el interés que han tenido todos los gobiernos argentinos desde 1991 (y yo cuento ya 6 presidentes diferentes, con más de un año en el cargo) en mantener la política de desarrollo espacial.  Esto es lo que se llama una política de estado. 

El principal socio de la CONAE ha sido siempre la NASA de Estados Unidos.  Y es aquí donde el artículo de Ghielmetti muestra su importancia cuando lo titutla:  La NASA se interesa en un proyecto argentino. Era la primera vez que esto ocurría.  No era casual tampoco, además de su capacidad científica y tecnológicas, Argentina había dado que hablar en aquellos años, al salir de una grave dictadura en 1983 recuperando sus instituciones republicanas rapidamente. Aunque la reunión que relata el artículo transcurre en 1987, yo supongo que las conversaciones empezaron uno o dos años antes.

Empiezo sin embargo por una crítica al texto de  Ghielmetti, que cita a los investigadores norteamericanos participantes de la reunión, pero no nos nombra ningún argentino... sí menciona uno, el Dr. Mario Acuña, cordobés de nacimiento y tucumano de corazón, Mario fue muy joven a trabajar a la NASA y allí se quedó, participando de las mayores misiones espaciales de los años 60, hasta el 2000. Su prematura muerte, no le permitió ver a la sonda New Horizons llegar a Plutón, ni al MESSENGER estudiar  a Mercurio. Sin ninguna duda Mario fue el eslabón entre Argentina y la NASA.  Yo voy a arriesgar algunos nombres de aquella reunión: Marta Rovira (posteriormente directora del IAFE y más tarde Presidente del Directorio del CONICET), Ana María Hernández (ahora en CONAE) y Mario Gulich. Los tres desempeñaban su trabajo en el IAFE por aquellos años, Marta y Ana María estaban especializadas en física solar, mientras que Mario, que también era físico, era especialista en satélites, control orbital, etc y fue el hombre por detrás del SAC-I, rebautizado como SAC-B, fallecido tempranamente, nunca vio el fruto de su trabajo. Hoy en día el Instituto de Estudios Espaciales lo recuerda con su nombre.

Respecto de los investigadores nombrados, me complace decir que a Brian Dennis,  Gordon Hurford ; Robert "Bob" Lin y Hugh Hudson, conozco personalmente por mi actividad científica, y que con Hugh, ahora la mayor parte del tiempo residiendo en Glasgow, me une un lazo de  amistad. 

Sigo destacando frases
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.
Me atrevo a decir que esta era la idea estratégica de Ghielmetti, por medio de un convenio de cooperación científica y tecnológica capacitar técnicos e ingenieros en la ingeniería espacial.  Trabajé con él como secretario, ligado al proyecto SAC, en 1988 y lo escuché decir estas ideas de su boca. Es más, él sostenía que desarrollar un lanzador era demasiado costoso y difícil, porque ningún país brinda información al respecto.  Los lanzadores generalmente son desarrollados por las fuerzas armadas, o, aunque no lo sean, se teme que podrán ser utilizados con fines bélicos. Por eso la información es altamente reservada.  En cambio, los satélites tienen objetivos comerciales o científicos e instituciones como NASA son proclives a compartir experiencias y conocimientos.  Además el mercado de satélites debería incrementarse en el futuro pensaba Ghielmetti, Argentina podría ganar un liderazgo en el área a nivel regional (o mudial), brindando servicios, construyendo satélites a pedido, etc, además de construir aquellos que le hicieran falta. El lanzador puede ser alquilado, en aquella época ya había tres países que ofrecían servicios: la Unión Soviética, Estados Unidos y la Comunidad Europea a través de de la Agencia Espacial Europea.

Respecto a la  propuesta científica, el obejtivo era estudiar fulguraciones solares, también llamadas de explosiones, erupciones  o, en inglés, flares. La propuesta argentina es bastante prudente: 

... un espectrómetro  gamma de resolución espectral intermedia (7.5% 2 en662 keV) construído con centelladores de NaI, un detector de neutrones rápidos, y radiación gamma de espectro continuo, y un detector de rayos X duros, con una resolución temporal de unos 100 ms. 
Confieso que no entiendo que significa 7.5% en662 keV, dejé el texto tal como aparece en el artículo original, supongo que quien transcribió la nota debe haberse equivocado.  Radiación gamma es, por definición o tradición, aquella cuyos fotones tienen energías superiores a 1 MeV (le recuerdo al lector que la energía de un fotón es igual al producto de su frecuencia por la constante de Planck: E = hf)  Los electrones producen un contínuo en radiación gamma durante las fulguraciones (emisión llamada bremsstrahlung), por encima de este continuo hay líneas espectrales producidas por excitaciones nucleares que evidencian la existencia de protones de más altas energías capaces de llegar hasta el núcleo atómico.  El detector de neutrones sirve para detectar partículas aceleradas durante las fulguraciones y que vienen en dirección a la Tierra. Por último se habla de un detector de rayos X duros con resolución temporal de 100 ms.  Rayos X son fotones con energía por encima de 1 keV aproximadamente (y por debajo de 1 MeV como dijimos antes).  Para la época en que este texto fue escrito, Ghielmetti probablemente consideraba una energía de 20 a 25 keV como Rayos X duros. La calificación de duro es muy flexible y los físicos solares no se ponen de acuerdo en cual es el límite inferior. Hoy en día, no menos de 50 keV.  Aparentemente se trataría de un detector de intensidad, sin imágenes y sin espectro (varias energías).  Supongo que el obejtivo era analizar la estuctura sub-segundo de las emisiones en rayos X duros.  

Por su parte los científicos norteamericanos proponen una instrumentación más osada.  Incluyen los modernos detectores de germanio (Ge) enfriados a 90 K, para obtener una resolución espectral muy alta (entre 0,5 y 5 keV) y una banda que abarca desde pocos keV hasta 20 MeV.  Los desafíos tecnológicos de este instrumento en aquella época eran tremendos, más aún para Argentina que daba sus primeros pasos en la ingeniería espacial.  Y esto lo resalta Ghielmetti cuando dice 


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.

Y agrega al final de ese párrafo


Esta alternativa que hace más poderosa la propuesta inicial, crea un deafío para los ingenieros argentinos, ya que la plataforma es más compleja.
RHESSI, satélite de osbervación solar de NASA
actualmente en operación. 
La segunda propuesta extranjera parece tratarse de una serie de cámaras (imagenadoras. Puedo usar este término?) en distintas frecuencias y con cadencias bastante altas. A pesar de que Ghielmetti dice que los instrumentos cubren una banda de menor energía (porque descartan los rayos gamma), eso no significa que no se puedan hacer diagnósticos de altísimas energías. En particular me gusta ver que proponían la inclusión de una cámara en el infra rojo lejano (far infra red , FIR).  Adivino que el origen de esta idea no pudo ser otro que Hugh Hudson, quien desde sus años de estudiante, y de forma pionera, se dedicó al estudio del FIR como diagnóstico de las explosiones solares, aunque, por motivos tecnológicos, com poca suerte. Respecto del espectrómetro en rayos X de altísima resolución temporal (10 ms) también se trata de un instrumento muy avanzado en su época.

En el proximo post, voy a hablar sobre el SAC-B y las secuelas de esta reunión en Buenos Aires. 


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