Misión de la NASA persigue misterios de los cinturones radiactivos

14 de agosto de 2012

Técnicos ensamblan los dispositivos de observación de las tormentas del cinturón radiactivo colocando naves idénticas una encima de la otra antes de acoplarlas a un cohete para su lanzamiento.

Por Charlene Porter, Redactora

Washington — Los cinturones radiactivos, que son anillos de partículas cargadas de energía que rodean la Tierra, son el objetivo de una misión no tripulada de la NASA que se inicia el 23 de agosto de 2012.

Uno de los primeros descubrimientos de Estados Unidos en la era espacial son los cinturones radiactivos, que reciben influencia de la actividad solar y del clima que el Sol crea en el espacio. Los pilotos y astronautas en vuelo corren el peligro de estar expuestos a altos niveles de radiación durante períodos de actividad volátil, y los cinturones también pueden crear problemas con los satélites y sistemas de comunicaciones.

“Todavía no entendemos la manera en que funcionan los cinturones”, fenómenos que se reconocieron y describieron por primera vez hace más de 50 años, dijo Lika Guhathakurta, científica de programas de la NASA. “Tampoco tenemos la capacidad para hacer predicciones, lo cual es realmente muy importante”.

La agencia espacial enviará dos naves observadoras de tormentas del cinturón radiactivo [Radiation Belt Storm Probes – RBSP] al difícil entorno del espacio cercano a la Tierra para ampliar los conocimientos científicos de los cinturones radiactivos, conocidos como cinturones Van Allen en nombre de su descubridor. Estos se ven influidos por los vientos solares y el clima espacial, que pueden a su vez influir en las actividades humanas al igual que lo hacen el clima de la superficie, los ciclones y los huracanes. Según Guhathakurta, tenemos que aprender más sobre el comportamiento de los cinturones radiactivos en la avalancha de ciclos solares.

“Para poder estar mejor preparados para realizar mejores diseños de satélites, para los astronautas, las comunicaciones, todo eso”, dijo Guhathakurta, que trabaja en el programa de la NASA conocido como “Vivir con una estrella” (Living with a Star), que se centra en aumentar el conocimiento del comportamiento del Sol, su influencia en el sistema solar y sus efectos en los humanos.

Los cinturones radiactivos circunvalan la Tierra dos veces. El primer cinturón se inicia a alrededor de 1.600 kilómetros sobre la superficie y se extiende hasta casi 13.000 kilómetros. El otro cinturón comienza a justo un poco más allá de los 15.000 kilómetros y se extiende 24.000 kilómetros en el espacio.

Los períodos activos de clima solar entrañan erupciones violentas e intensas de materia solar. Este clima afecta a los cinturones radiactivos, causando su expansión y acercándolos hasta 207 kilómetros de la superficie de la Tierra, comentó Mona Kessel, científica del programa RBSP.

“Esto significa que la Estación Espacial Internacional y los satélites de baja órbita pasan por esa región, por lo que son susceptibles a las partículas energéticas que quedan ahí atrapadas”, dijo. Los satélites de comunicaciones que mantienen una órbita geoestacionaria (que se mueven con la rotación de la Tierra manteniéndose estacionarios sobre el mismo punto), también tienen posiciones en el espacio en los que el cinturón radiactivo puede englobarlos.

Los dos dispositivos de observación que se lanzarán vigilarán el dinámico y volátil clima espacial, y transmitirán datos sobre las condiciones a estaciones terrestres en todo el planeta, explicó Kessel.

Los meteorólogos han aprendido a pronosticar el clima de la superficie de la Tierra al reconocer que a un conjunto dado de condiciones atmosféricas seguirá una tendencia que producirá determinados resultados en el clima. Los cinturones radiactivos no se comportan de la misma manera, puesto que el Sol provoca tormentas geomagnéticas que envían explosiones de energía a lo largo y ancho del espacio, según explicó Barry Mauk, un científico en el Laboratorio de Física Aplicada (APL) de la Universidad Johns Hopkins, que es una de las instituciones socias en el proyecto RBSP.

“A veces es grande, a veces pequeño, y sencillamente no entendemos por qué ocurre así”, dijo Mauk.

Otro objetivo de la misión RBSP es entender mejor la radiación en el espacio. Mauk explicó que esto es importante porque hay radiación en todo el sistema solar y más allá. La radiación en la Tierra, según dijo, servirá como laboratorio natural “para comprender la manera en que la radiación se crea en el espacio, como varía y por qué es tan habitual la creación de radiación en el espacio”.

Los dispositivos se trasladarán entre los cinturones en órbitas elípticas alrededor de la Tierra, realizando observaciones separadas del mismo fenómeno. La colección de observaciones separadas permitirá la comparación de datos, lo que redundará en mejores conocimientos sobre cómo factores como el tiempo y el espacio pueden influir en la actividad que se observa.

Uno de los desafíos del proyecto es la dificultad de recolectar datos en medio de un campo radiactivo, que puede afectar o contaminar las mediciones. Los instrumentos del RBSP medirán los niveles de energía de las partículas en los cinturones, junto con los gases ionizados que se encuentren en el entorno del cinturón. Las naves también recopilarán datos sobre los campos magnéticos y eléctricos en los cinturones radiactivos que controlan el comportamiento de las partículas con carga energética.

La misión de RBSP, de dos años de duración, comenzará el 23 de agosto de 2012.