{"id":151601,"date":"2014-05-15T09:01:47","date_gmt":"2014-05-15T12:01:47","guid":{"rendered":"http:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/?p=151601"},"modified":"2017-03-30T16:19:04","modified_gmt":"2017-03-30T19:19:04","slug":"en-una-nueva-frecuencia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/en-una-nueva-frecuencia\/","title":{"rendered":"En una nueva frecuencia"},"content":{"rendered":"
\"El

L\u00e9o Ramos<\/span>El telescopio Solar-T en la etapa de sus \u00faltimos ajustes en la empresa Propertech, de Jacare\u00ed (SP), antes de su env\u00edo hacia Estados UnidosL\u00e9o Ramos<\/span><\/p><\/div>\n

Al cabo de 10 a\u00f1os de trabajo, est\u00e1 listo el primer dispositivo brasile\u00f1o destinado a medir y estudiar uno de los aspectos menos conocidos y m\u00e1s misteriosos de la actividad solar: las radiaciones emitidas en el origen de las explosiones que ocurren en la estrella en la banda del infrarrojo lejano, tambi\u00e9n conocida como terahertz (THz). Se trata del Solar-T, un telescopio que no capta im\u00e1genes, tal como lo hacen sus s\u00edmiles \u00f3pticos. \u00c9ste reconoce y mide las radiaciones emitidas por los objetos observados. Funciona a semejanza de un fot\u00f3metro, midiendo la intensidad de los fotones, que son las part\u00edculas asociadas a las ondas electromagn\u00e9ticas, como la luz. Se espera que el dispositivo realice su primer vuelo sobre la Ant\u00e1rtida a bordo de un globo estratosf\u00e9rico, a 40 kil\u00f3metros (km) de altura, junto a un experimento de la Universidad de California en Berkeley, Estados Unidos, en el verano de 2015, en el marco de una misi\u00f3n que se prolongar\u00e1 durante dos semanas.<\/p>\n

El artefacto se desarroll\u00f3, merced a una asignaci\u00f3n de 590 mil reales aportados por la FAPESP, en la Universidad Presbiteriana Mackenzie, de S\u00e3o Paulo, en colaboraci\u00f3n con el Centro de Componentes Semiconductores de la Universidad de Campinas (Unicamp). La medici\u00f3n de las radiaciones emitidas por el Sol se realiza en la franja de los terahertz del espectro electromagn\u00e9tico que, entre otras, comprende a las ondas de radio, el infrarrojo y la luz visible. \u201cNo existe hasta ahora un dispositivo igual en el mundo que opere en las frecuencias de THz, con el objetivo de estudiar las explosiones solares\u201d, asegura el investigador del equipo, Rog\u00e9rio Marcon, del Laboratorio de Difracci\u00f3n de Rayos X del Instituto de F\u00edsica de la Unicamp y creador del Observatorio Solar Bernard Lyot, una instituci\u00f3n privada de Campinas que particip\u00f3 en el proyecto Solar-T. \u201cLa banda de los THz se utiliza en medicina y seguridad, pero en la astrof\u00edsica solar es in\u00e9dita\u201d.<\/p>\n

En opini\u00f3n de Marcon, el trabajo del grupo del Mackenzie y la Unicamp sit\u00faa a Brasil a la cabeza de las investigaciones en detectores en la franja de THz y acerca de la naturaleza de las explosiones solares. \u201cTodo es novedoso\u201d, dice. El mismo equipo desarrolla el proyecto Hats (high altitude terahertz solar telescope<\/i>), un telescopio terrestre, con objetivos similares a los del Solar-T, aunque con diferencias tecnol\u00f3gicas y de operatividad. Ese nuevo artefacto estar\u00e1 listo para el final de 2014, y probablemente ser\u00e1 emplazado en el Parque Astron\u00f3mico de Atacama, a 5.100 metros de altura, en los Andes chilenos. \u201cHasta ahora hemos obtenido financiaci\u00f3n por 300 mil reales del CNPq [el Consejo Nacional de Desarrollo Cient\u00edfico y Tecnol\u00f3gico] y del Mackenzie\u201d, comenta Pierre Kaufmann, del Centro de Radioastronom\u00eda y Astrof\u00edsica Mackenzie (Craam), coordinador de ambos proyectos.<\/p>\n

\"\"Infograf\u00eda: Ana Paula Campos \/ Ilustraci\u00f3n: Pedro Hamdan<\/span><\/a>El proceso que condujo a esos dos equipamientos se inici\u00f3 en 1984, cuando Kaufmann detect\u00f3 las primeras se\u00f1ales de que las explosiones solares podr\u00edan emitir radiaci\u00f3n en la banda de los terahertz, tambi\u00e9n denominados rayos T. Seg\u00fan refiere, hasta los a\u00f1os 1970 se cre\u00eda que las explosiones emit\u00edan radiaci\u00f3n con frecuencias de microondas, como m\u00e1ximo, y luego deca\u00edan. Posteriormente, algunos investigadores, como en los casos del ingl\u00e9s David Croom y el estadounidense Fred Shimabukuro, revelaron que en las explosiones solares aparec\u00eda un tipo de radiaci\u00f3n con intensidad creciente, que, ahora se cree, podr\u00eda llegar hasta los terahertz. Sin embargo, a causa de las limitaciones y la baja sensibilidad de sus telescopios, ellos no consiguieron determinar la frecuencia m\u00e1xima que alcanzaba esa radiaci\u00f3n.<\/p>\n

En 1984, un descubrimiento del propio Kaufmann y su equipo engros\u00f3 el conocimiento en esa \u00e1rea de investigaci\u00f3n. \u201cPor medio de un telescopio con mayor sensibilidad, del Radio Observatorio de Itapeninga, en Atibaia [en el interior paulista], detectamos una explosi\u00f3n solar con una radiaci\u00f3n de intensidad creciente, hasta alcanzar 100 gigahertz [GHz]\u201d, relata. \u201cEn esa \u00e9poca, redactamos un art\u00edculo cient\u00edfico, que se public\u00f3 en 1985 en la revista Nature<\/i>, en el cual propusimos la existencia de radiaciones solares con frecuencias superiores a los 100 GHz. El descubrimiento tuvo un impacto tremendo. A partir de ese trabajo, corroborado por el de otros autores, empezamos a intentar la detecci\u00f3n de radiaciones en rangos m\u00e1s elevados\u201d.<\/p>\n

Kaufmann comenta que, para ello, la FAPESP aprob\u00f3, en 1997, un proyecto para las investigaciones sobre radiaciones solares en las frecuencias de 200 y 400 GHz, o sea, 0,2 y 0,4 THz, respectivamente. Esa financiaci\u00f3n hizo posible la construcci\u00f3n del Telescopio Solar para Ondas Submilim\u00e9tricas (SST) que se instal\u00f3 en el Complejo Astron\u00f3mico El Leoncito (Casleo), situado en los Andes argentinos a 2.600 metros de altitud. \u201cEn noviembre de 2003 detectamos esa radiaci\u00f3n en dos frecuencias: 212 GHz y creciente hasta 405 GHz\u201d, relata el investigador del Mackenzie. Hasta entonces, la mayor frecuencia que se hab\u00eda medido en el mundo era la de 100 GHz. \u201cPor medio de ese telescopio, nosotros detectamos la existencia de dos componentes de radiaci\u00f3n en las explosiones solares, una en el rango de las microondas, bastante conocida, y otra en la banda THz simult\u00e1nea y nunca percibida. Pero debido a las limitaciones de las observaciones efectuadas a ras del suelo, no logramos determinar qu\u00e9 frecuencias podr\u00eda alcanzar esa radiaci\u00f3n. Incluso a elevadas alturas, la atm\u00f3sfera es opaca para casi toda la banda THz del espectro\u201d.<\/p>\n

Ahora, con el Solar-T y el telescopio de suelo, el investigador pretende ir m\u00e1s all\u00e1. El primero est\u00e1 subdividido en dos dispositivos, uno para detectar radiaci\u00f3n de tres THz y el otro, de siete THz. Cada uno de ellos consta de dos partes: el primero es el sistema colector, o los telescopios propiamente dichos, para captar la radiaci\u00f3n solar, y el sistema sensor. Cada telescopio posee una configuraci\u00f3n \u00f3ptica del tipo Cassegrain con dos espejos, el principal, c\u00f3ncavo y con 7,6 cent\u00edmetros de di\u00e1metro, y otro convexo, menor, adem\u00e1s de filtros especiales destinados a bloquear las radiaciones indeseables, tales como las ondas electromagn\u00e9ticas en la banda del infrarrojo cercano y no visible, que podr\u00edan recalentar o incluso incendiar al artefacto, adem\u00e1s de enmascarar al fen\u00f3meno que se intenta detectar en las frecuencias THz. Otros filtros y mallas met\u00e1licas delimitan la frecuencia que se desea detectar, en estos casos, de tres y siete THz. Si bien no captan im\u00e1genes, los espejos resultan necesarios para captar y concentrar las radiaciones electromagn\u00e9ticas.<\/p>\n

\"La

L\u00e9o Ramos<\/span>La configuraci\u00f3n del Solar-T, en parte se aplicar\u00e1 al Hats, un telescopio terrestre que se instalar\u00e1 en los Andes chilenosL\u00e9o Ramos<\/span><\/p><\/div>\n

La segunda parte del Solar-T es el sistema sensor, compuesto por una C\u00e9lula de Golay, un dispositivo fabricado por la empresa Tydex, de San Petersburgo, en Rusia. Se trata de un detector optoac\u00fastico que registra las variaciones en la intensidad de la radiaci\u00f3n. El Solar-T cuenta incluso con un sistema de captura, almacenamiento, transmisi\u00f3n y recepci\u00f3n de datos, concebido por las empresas brasile\u00f1as Propertech Tecnologia, de Jacare\u00ed, y Neuron, de S\u00e3o Jos\u00e9 dos Campos, en el interior de S\u00e3o Paulo. La primera tambi\u00e9n es responsable de la integraci\u00f3n de todos los componentes y del montaje final del artefacto.<\/p>\n

Ambos telescopios presentan dos innovaciones. La primera se encuentra en el espejo mayor, que es rugoso. \u201cEl objetivo de esa rugosidad consiste en propagar la radiaci\u00f3n infrarroja\u201d, explica Kaufmann. \u201cDe este modo logra irradiar el 80% de esa luz. El 20% restante es suprimido por los filtros, y as\u00ed eliminamos el infrarrojo y la luz visible\u201d. La otra innovaci\u00f3n que fue objeto de una solicitud de patente, es un dispositivo que capta cualquier explosi\u00f3n proveniente del disco solar. Para eso, se necesita que la imagen del disco completo se enfoque en la superficie del sensor. Los datos obtenidos por el Solar-T se almacenan y env\u00edan hacia sat\u00e9lites de la red Iridium, que los transmiten hacia una estaci\u00f3n terrestre y desde ah\u00ed, a trav\u00e9s de internet, para los cient\u00edficos.<\/p>\n

El telescopio terrestre, denominado Hats, tiene b\u00e1sicamente la misma funci\u00f3n, pero su tama\u00f1o y configuraci\u00f3n son diferentes. Dispone de un espejo c\u00f3ncavo, con 46 cent\u00edmetros de di\u00e1metro, y foco corto, de acuerdo con el mismo concepto \u00f3ptico utilizado en el Solar-T donde la radiaci\u00f3n solar es reflejada hacia el sensor. El objetivo consiste en detectar radiaci\u00f3n en \u201cventanas\u201d de 850 gigahertz y 1,4 terahertz. \u201cEs un artefacto completamente rob\u00f3tico, con un sistema propio de rastreo y de maniobras utilizadas para calibrar y determinar la opacidad atmosf\u00e9rica. Tambi\u00e9n cuenta con una cubierta retr\u00e1ctil autom\u00e1tica comandada desde la estaci\u00f3n meteorol\u00f3gica para protegerlo seg\u00fan el r\u00e9gimen de intemperie local\u201d, explica. \u201cAdem\u00e1s, contar\u00e1 con una estaci\u00f3n generadora de energ\u00eda propia, mediante paneles solares, y facilidades para la transmisi\u00f3n remota de datos\u201d.<\/p>\n

Esas tecnolog\u00edas utilizadas en ambos equipamientos permitir\u00e1n avances cient\u00edficos importantes en el conocimiento de los mecanismos, fundamentalmente en la producci\u00f3n de energ\u00eda, que es lo que est\u00e1 por detr\u00e1s de las explosiones solares. Seg\u00fan Kaufmann, casi no hubo avances conceptuales en el \u00e1rea durante los \u00faltimos 60 a\u00f1os. \u201cLo que hoy sabemos es tanto como cuando fueron descubiertas\u201d, dice. \u201cExisten varios modelos que intentan explicar el fen\u00f3meno, pero ninguno pudo comprobarse\u201d. La comprensi\u00f3n del rol de la radiaci\u00f3n en la banda de los terahertz no es una mera curiosidad cient\u00edfica. Esos fen\u00f3menos, que se repiten con mayor intensidad cada 11 a\u00f1os, m\u00e1s o menos, tienen implicaciones directas en el d\u00eda a d\u00eda de la civilizaci\u00f3n actual. En 1989, por ejemplo, cuando se produjo una de las m\u00e1s violentas explosiones solares que se hayan registrado, hubo una ca\u00edda en la transmisi\u00f3n de la electricidad en algunos pa\u00edses: en el este de Canad\u00e1, en la costa este de Estados Unidos y en Suecia. Actualmente se sabe que tales eventos pueden afectar a los sat\u00e9lites, sistemas de navegaci\u00f3n por GPS y las telecomunicaciones, incluso a los tel\u00e9fonos celulares. Como consecuencia de ello, los da\u00f1os en los sat\u00e9lites pueden provocar un funcionamiento deficiente del sistema de comunicaciones y navegaci\u00f3n en aviones y barcos. La comprensi\u00f3n de ese fen\u00f3meno es la mejor manera de prevenir todo eso.<\/p>\n

El Solar-T volar\u00e1 sobre un globo estratosf\u00e9rico hasta 40 km de altura, para librarse del manto opaco de las radiaciones en terahertz de la atm\u00f3sfera. El equipo de Kaufmann recibi\u00f3 dos propuestas para volar casi sin costos. En la Universidad de California, el Solar-T volar\u00e1 con el experimento de rayos gama Grips (gamma-ray imager-polarimeter for solar flares<\/i>), que posee un sistema autom\u00e1tico de enfoque y rastreo del Sol. En primera instancia se efectuar\u00e1 un vuelo de prueba, durante un d\u00eda, en Texas, en septiembre de este a\u00f1o, coordinado por un grupo de lanzamiento de globos sonda de la Nasa (cuya probabilidad de confirmaci\u00f3n es de un 80%). La otra invitaci\u00f3n es para una misi\u00f3n con una duraci\u00f3n de 7 a 10 d\u00edas sobre Rusia, en colaboraci\u00f3n con el Instituto de F\u00edsica Lebedev de Mosc\u00fa. En ese caso ser\u00e1 necesario desarrollar un nuevo sistema de posicionamiento para el Sol, lo cual requerir\u00e1 mayores recursos.<\/p>\n

Proyecto<\/strong>
\nSolar flare THz measurements from space: phase I (2012-2013) (n\u00ba 2010\/ 51861-8<\/a>); Modalidad<\/b> Ayuda a la Investigaci\u00f3n – Regular; Investigador responsable<\/b> Pierre Kaufmann (Universidad Presbiteriana Mackenzie); Inversi\u00f3n<\/b> R$ 429.972,33 y US$ 64.000,00 (FAPESP).<\/p>\n

Art\u00edculo cient\u00edfico<\/em>
\nKAUFMANN, P. et al<\/em>.\u00a0Solar burst with millimetre-wave emission at high frequency only<\/a>. Nature<\/b>. v. 313, p. 380. 1985.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Un telescopio desarrollado en Brasil detectar\u00e1 explosiones solares","protected":false},"author":20,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[192],"tags":[274,286,304],"coauthors":[112],"class_list":["post-151601","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-tecnologia-es","tag-astronomia-es","tag-clima-es","tag-fisica-es"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/151601","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/20"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=151601"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/151601\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=151601"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=151601"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=151601"},{"taxonomy":"author","embeddable":true,"href":"https:\/\/revistapesquisa.fapesp.br\/es\/wp-json\/wp\/v2\/coauthors?post=151601"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}