Una c¨¢mara en el espacio para fotografiar lo infotografiable

La tarea del equipo no ha sido sencilla. En los ¨²ltimos meses, la empresa Satlantis ha estado desarrollando una c¨¢mara para fotografiar la materia oscura existente en el universo. En realidad, son cuatro dispositivos de alta precisi¨®n que se complementan, dos de ellos con luz infrarroja, a bordo de un sat¨¦lite de 300 kilos. Estas c¨¢maras observar¨¢n las estructuras alrededor de peque?as galaxias para estudiar la distribuci¨®n de esta materia que, por cierto, es invisible.

El proyecto se llama ARRAKIHS (...

La tarea del equipo no ha sido sencilla. En los ¨²ltimos meses, la empresa Satlantis ha estado desarrollando una c¨¢mara para fotografiar la materia oscura existente en el universo. En realidad, son cuatro dispositivos de alta precisi¨®n que se complementan, dos de ellos con luz infrarroja, a bordo de un sat¨¦lite de 300 kilos. Estas c¨¢maras observar¨¢n las estructuras alrededor de peque?as galaxias para estudiar la distribuci¨®n de esta materia que, por cierto, es invisible.

El proyecto se llama ARRAKIHS (Analysis of Resolved Remmants of Accreted galaxies as a Key Instrument for Halo Surveys). Se trata de la primera misi¨®n cient¨ªfica de la Agencia Espacial Europea (ESA) coordinada y liderada por Espa?a. Adem¨¢s, tiene otra particularidad: ¡°Estamos acostumbrados a que los cient¨ªficos definan el reto y despu¨¦s, se consulte a la industria. Pero, en este caso, vamos desde el comienzo de la mano¡±, explica Juan Tom¨¢s Hernani, fundador y consejero delegado de Satlantis, la empresa responsable de los componentes centrales del sistema satelital ¡ªla denominada carga ¨²til¡ª y del desarrollo de las c¨¢maras.

Esta compa?¨ªa ubicada en Leioa (Bizkaia) no parte de cero. La firma tiene una d¨¦cada de experiencia en observaci¨®n de la Tierra a trav¨¦s de estos aparatos. Por ejemplo, en la detecci¨®n de fugas de metano o en la evaluaci¨®n de huellas espectrales de incendios. Ahora, sus c¨¢maras girar¨¢n 180 grados y enfocar¨¢n hacia galaxias ¡°cercanas¡±, situadas a entre 82 y 130 millones de a?os luz.

¡°Debemos colocar el sat¨¦lite lo suficientemente lejos de la Tierra para que la luz del albedo no nos moleste. El punto elegido est¨¢ a 800 kil¨®metros de distancia de la superficie, a una ¨®rbita alta para poder corregir el giro y mirar siempre a la misma estrella, siempre de espaldas al Sol¡±, detalla este directivo, que antes fue secretario de Estado de Innovaci¨®n (2009-2012).

Resoluci¨®n de las c¨¢maras

La ¨®ptica de las c¨¢maras es ¡°superprecisa¡±, debido a sus lentes con tolerancia de una micra y 40 nan¨®metros de rugosidad. ¡°Si estas mismas c¨¢maras se colocaran a 500 kil¨®metros de nuestro planeta para observarlo, nos proporcionar¨ªan una resoluci¨®n de 80 cent¨ªmetros de p¨ªxel. Podr¨ªamos reconocer, por ejemplo, un coche o ¨¢rboles frutales¡±, asevera Hernani.

El jefe de Proyecto de ARRAKIHS en la ESA, Carlos Corral van Damme, a?ade que ¡°la clave para esta precisi¨®n estar¨¢ en la planificaci¨®n¡±. Desde el principal centro de la agencia para el desarrollo de sat¨¦lites, ubicado en Holanda, donde atiende a EL PA?S, Van Damme explica que ¡°la misi¨®n va a tener que acumular 150 horas de observaci¨®n en, al menos, 75 galaxias cercanas para conocer las estructuras en el halo con muy bajo brillo superficial¡±. El proceso ser¨ªa m¨¢s o menos similar al que se produce en una fotograf¨ªa con una largu¨ªsima exposici¨®n para, de esta forma, ser capaces de ¡°obtener un peque?o n¨²mero de fotones¡±. Solo que, en este caso, hablamos de 900 exposiciones por galaxia de 10 minutos cada una.

El desconocimiento acerca de la materia oscura asombra e ilusiona a partes iguales a la comunidad cient¨ªfica, asegura este espa?ol con ascendencia belga. Tambi¨¦n a otro de sus compa?eros de misi¨®n, Rafael Guzm¨¢n, quien ha regresado a Espa?a como l¨ªder el consorcio responsable de ARRAKIHS despu¨¦s de tres d¨¦cadas de recorrido profesional en California y Florida (Estados Unidos). ¡°La materia oscura refleja la ignorancia de lo que todav¨ªa no conocemos del universo¡±, sentencia Guzm¨¢n.

Hasta ahora, la ciencia conoce su existencia ¡°porque responde a las leyes de gravitaci¨®n¡±. Este astrof¨ªsico, que tambi¨¦n es profesor de investigaci¨®n en el Instituto de F¨ªsica de Cantabria (IFCA), agrega: ¡°No podemos verla, pero s¨ª estudiar el efecto que tiene sobre elementos compuestos por ¨¢tomos o mol¨¦culas¡±. Dicho de otra forma, estos cient¨ªficos inferir¨¢n las propiedades de la materia oscura de su interacci¨®n con objetos de materia normal.

Si todo sale seg¨²n lo previsto, podr¨ªan obtener resultados contradictorios a la evidencia emp¨ªrica. Actualmente, los modelos de materia oscura fr¨ªa est¨¢ndar predicen que los halos gal¨¢cticos deber¨ªan tener una estructura mucho m¨¢s grumosa de lo observado. ¡°Si son correctos, el 95% del universo est¨¢ en una forma desconocida y, solamente, el 5% corresponde a todos los planetas, estrellas o galaxias detectados¡±, subraya Guzm¨¢n. De la misma forma, la materia oscura tambi¨¦n permitir¨ªa determinar, en primer lugar, la edad del universo y, en segundo lugar, su futuro, es decir, ¡°si se expandir¨¢ siempre o llegar¨¢ un momento en el que colapse sobre s¨ª mismo¡±.

El consorcio de la misi¨®n ARRAKIHS est¨¢ formado, ahora mismo, por cinco pa¨ªses. Suiza y Suecia se centran, en gran medida, en toda la parte te¨®rica, incluidos los modelos cuyas predicciones se van a probar en esta misi¨®n. El trabajo de Austria y B¨¦lgica est¨¢ ligado a diferentes sistemas de instrumentaci¨®n. El liderazgo de todo este trabajo recae en Espa?a. Este grupo internacional est¨¢ formado por 120 profesionales divididos en tres ¨¢reas: por un lado, los astrof¨ªsicos, f¨ªsicos y matem¨¢ticos; por otro lado, la comunidad de ingenieros de una gran variedad de ¨¢mbitos; por ¨²ltimo, los cient¨ªficos y gestores que coordinan el trabajo.

ARRAKIHS forma parte de una de las misiones de clase Fast de la ESA. Estos cometidos se caracterizan por contar con un ¡°bajo¡± presupuesto y porque entre la selecci¨®n y el lanzamiento no pasan m¨¢s de 10 a?os, tal y como especifica este jefe de proyecto. De hecho, el pasado mes de marzo se alcanz¨® un importante hito: la ESA aprob¨® la finalizaci¨®n de la Fase A, consistente en una revisi¨®n de los instrumentos fotogr¨¢ficos.

El equipo trabaja ahora para lograr pasar la Fase B en la primera mitad de 2026. Para ello, deber¨¢n realizar prototipos de los equipos y validar si funcionar¨ªan en las extremas condiciones de la termosfera, como unas temperaturas de hasta 120 bajo cero. El punto de partida es que las c¨¢maras de Satlantis ya han sido validadas en el espacio. El lanzamiento del sat¨¦lite est¨¢ previsto para 2030.

Van Damme tambi¨¦n mira con ansia este horizonte, sin perder de vista las cuentas del proyecto. ¡°El presupuesto de la ESA asignado a ARRAKIHS es de 200 millones de euros para la construcci¨®n del sat¨¦lite y la preparaci¨®n del segmento terreno, el lanzamiento y las operaciones de la misi¨®n¡±, revela. Sin embargo, a esta cantidad habr¨ªa que a?adir la financiaci¨®n para el desarrollo del instrumento ¡°que corre a cargo de Espa?a y otros pa¨ªses¡±, y varios ¡°costes adicionales¡± que asumir¨¢n el resto de los consorciados. Por ello, Van Damme no se atreve a dar una cifra final, mucho menos, en estos momentos de la misi¨®n.

Lo que s¨ª tiene claro es que ¡°ha habido una clara voluntad de crecimiento e implicaci¨®n de Espa?a en el sector espacial¡±. Desde hace unos a?os, percibe un papel ¡°m¨¢s protagonista y activo en muchas misiones, desde contribuciones, hasta ¨¢mbitos de liderazgo¡±, como es el caso de ARRAKIHS.

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