SESAME, el acelerador de part¨ªculas que quiere llevar la paz a Oriente Medio

La ciencia, a veces, consigue unir lo que la pol¨ªtica separa. Israel, Ir¨¢n, la Autoridad Palestina, Pakist¨¢n, Turqu¨ªa, Chipre, Egipto, Jordania y el min¨²sculo reino de Bahr¨¦in, en el golfo P¨¦rsico, est¨¢n trabajando en la construcci¨®n de un acelerador de part¨ªculas, un sincrotr¨®n. Y eso que algunas de estas entidades ni se reconocen diplom¨¢ticamente entre ellas.

Les llaman proyectos de ¡°ciencia para la paz¡±, que es tambi¨¦n el lema que caracteriza la Unesco. Y fue el ex director general de la Unesco, el bioqu¨ªmico espa?ol Federico Mayor Zaragoza, quien dio el impulso a un proyecto de diplomacia cient¨ªfica que llevaba ya una d¨¦cada fragu¨¢ndose en la mente de muchos f¨ªsicos alrededor del mundo.

Entre ellos destacan el pakistan¨ª Abdus Salam, premio Nobel de F¨ªsica, que tuvo la primera idea de fomentar la construcci¨®n de un sincrotr¨®n en Oriente Medio hace m¨¢s de 30 a?os, el exdirector del CERN Herwig Schopper, el experto en teor¨ªa de cuerdas Sergio Fubini, y los f¨ªsicos Gus Voss y Herman Winick, que fueron los que sugirieron una idea que hizo que el proyecto empezara a concretarse. En aquellos a?os, el viejo sincrotr¨®n de Berl¨ªn, BESSY 1, se estaba desmontando, ya que se estaba construyendo uno m¨¢s potente. Voss y Winick pidieron al gobierno que se utilizaran sus piezas para construir un acelerador en Oriente Medio.

Los pa¨ªses miembros del proyecto decidieron que la sede fuera Allan, una peque?a ciudad a 35 kil¨®metros al norte de la capital jordana Amman, con el acuerdo que los cient¨ªficos de todos los pa¨ªses del mundo tendr¨ªan siempre libre acceso a la zona

En 1999, bajo el auspicio de la Unesco, se oficializ¨® la idea de SESAME (Luz de sincrotr¨®n para la ciencia experimental y las aplicaciones en Oriente Medio, por sus siglas en ingl¨¦s). Los pa¨ªses miembros del proyecto decidieron que la sede del CERN del Oriente Medio fuera Allan, una peque?a ciudad a 35 kil¨®metros al norte de la capital jordana Amman, con el acuerdo de que los cient¨ªficos de todos los pa¨ªses del mundo tendr¨ªan siempre libre acceso a la zona.

Un sincrotr¨®n es un anillo gigante ¨Cla circunferencia de SESAME mide 133 metros¨C en cuyo interior se aceleran electrones a la velocidad de la luz durante unas horas. Los electrones, al quedar atrapados en un recorrido circular por un campo magn¨¦tico, emiten una radiaci¨®n ¨Cllamada radiaci¨®n de sincrotr¨®n¨C que es la que se utiliza para realizar una serie de experimentos cient¨ªficos.

El director cient¨ªfico de SESAME desde 2014, Giorgio Paolucci, acaba de visitar Barcelona en una gira organizada por el Instituto Italiano de Cultura, y explic¨® el sentido del proyecto: ¡°Los f¨ªsicos visionarios que imaginaron la construcci¨®n de SESAME sab¨ªan que los aceleradores generan desarrollo y nuevas ideas que benefician a toda la sociedad¡±, explica este f¨ªsico de 59 a?os. ¡°Todos sabemos que hasta la investigaci¨®n m¨¢s abstracta da resultados muy concretos. Internet es el ejemplo m¨¢s conocido. Al fin y al cabo, naci¨® porque unos f¨ªsicos de las altas energ¨ªas quer¨ªan intercambiarse datos a miles de kil¨®metros de distancia¡±.

Paolucci, bajo cuyo mandato SESAME ha llegado a las ¨²ltimas fases de construcci¨®n, despu¨¦s de haber acumulado muchos retrasos, explica que la idea original de utilizar directamente las piezas del viejo sincrotr¨®n de Berl¨ªn qued¨® r¨¢pidamente obsoleta. ¡°Uno de los objetivos de SESAME es revertir la?fuga de cerebros en los pa¨ªses del ¨¢rea¡±, explica Paolucci. ¡°BESSY era una m¨¢quina vieja, concebida en los 70. Si tienes a un brillante f¨ªsico pakistan¨ª con una carrera en los mejores aceleradores de EE UU o Europa, no le vas a atraer con una?vieja cafetera¡±. Despu¨¦s de haber valorado la situaci¨®n, en 2005 se decidi¨® usar el sincrotr¨®n donado por Alemania como inyector para una m¨¢quina completamente nueva.

¡°El coste, unos 80 millones de euros, ser¨ªa sufragado por los pa¨ªses miembros, m¨¢s algunas aportaciones de los pa¨ªses observadores, como Espa?a o Italia¡±, a?ade Paolucci. Tambi¨¦n la Uni¨®n Europea, a trav¨¦s del CERN, contribuy¨® directamente con 5 millones de euros con los que se han comprado los 24 imanes dipolares, calibrados en el sincrotr¨®n Alba, en Barcelona. ¡°Para asegurarte que el campo magn¨¦tico producido sea exactamente el que quieres, tienes que hacer mediciones muy precisas¡±, explica.

Espa?a, a trav¨¦s del acelerador Alba, tiene un papel muy importante en el proyecto de ciencia para la paz SESAME, como explica su directora, la tambi¨¦n italiana Caterina B¨ªscari. ¡°Con SESAME nos unen muchas cosas¡±, dice. ¡°Despu¨¦s de haber dise?ado SESAME, el ingeniero alem¨¢n Dieter Einfeld vino a ayudarnos aqu¨ª a dise?ar Alba¡±. Este ¨²ltimo es un acelerador mucho m¨¢s potente: su circunferencia es de 269 metros, y llega a energ¨ªas m¨¢s altas. ¡°Cuanto m¨¢s grande es el anillo, m¨¢s intenso el haz de fotones que puedes crear¡±, explica la f¨ªsica italiana. El coste de un sincrotr¨®n, a?ade, es proporcional a su dimensi¨®n. ¡°Aunque el presupuesto de SESAME fuera m¨¢s limitado, su dise?o y sus caracter¨ªsticas son parecidas a las de Alba. Es como si fuera una versi¨®n low cost de un sincrotr¨®n de tercera generaci¨®n, los m¨¢s modernos¡±. Los intercambios entre las dos instituciones han sido constantes, y en Alba se han formado muchas personas que ahora trabajan en Jordania. Finalmente, explica B¨ªscari, Espa?a se convirti¨® en pa¨ªs observador de SESAME en 2014. De hecho, es justamente B¨ªscari la persona que dio esta oportunidad a nuestro pa¨ªs. ¡°Cuando me convert¨ª en directora de Alba en 2012, ya era miembro del consejo directivo de SESAME como delegada de la Sociedad Europea de F¨ªsica¡±, explica. ¡°Aprovechando mi presencia, propuse a la Secretaria de Estado de Investigaci¨®n Carmen Vela que Espa?a entrara como pa¨ªs observador, con el acuerdo de la Unesco¡±.

Es la misma B¨ªscari quien representa a Espa?a en SESAME. Como pa¨ªs observador, entre otras cosas, tiene la posibilidad de proponer nombres de empresas especializadas. De hecho, la industria espa?ola participa con un papel importante en este proyecto. La empresa asturiana Nortemec¨¢nica ha fabricado las estructuras soporte para el anillo de almacenamiento del sincrotr¨®n de Alba y de SESAME. Y la empresa Elytt, con sede a Madrid, ha construido los imanes cuadrupolos del sincrotr¨®n.

Para que SESAME entre en funcionamiento no queda mucho. ¡°Ya tenemos la fecha de inauguraci¨®n fijada¡±, dice orgulloso Paolucci: ser¨¢ el 16 de mayo 2017. ¡°Ahora mismo solo quedan unas ¨²ltimas piezas, pero dentro de este a?o ya podremos hacer circular haces de electrones, y a principios del a?o que viene, ya tendremos haces de luz utilizable¡±, explica.

De momento, solo trabajan unos 40 investigadores, entre ellos, tres mujeres. ¡°Pero esta desproporci¨®n cambiar¨¢. En cuanto empecemos a hacer ciencia y nuestra plantilla crezca, habr¨¢ muchas m¨¢s investigadoras, ya que en los campus universitarios del ¨¢rea, en todas las disciplinas cient¨ªficas, la gran mayor¨ªa son mujeres, y muy motivadas¡±, justifica Paolucci, Seg¨²n ¨¦l, ¡°la presencia de cient¨ªficos de todo el mundo ayudar¨¢ a los de los pa¨ªses miembros porque llevar¨¢ experiencias y tipos de experimentos diferentes. Si construyes un estadio, quieres que all¨ª jueguen los mejores, no solo los tuyos,¡± a?ade.

El cient¨ªfico italiano cree que los sincrotrones son ideales para fomentar la investigaci¨®n multidisciplinar. ¡°El sincrotr¨®n es como una enorme bombilla, que te permite obtener una?luz con caracter¨ªsticas especiales. Luego con esta luz podr¨¢s iluminar lo que quieras, desde un ¨¢tomo aislado, hasta mol¨¦culas, prote¨ªnas y estructuras¡±. Por lo tanto, los sincrotrones son ¡°una herramienta fant¨¢stica para hacer hablar las personas entre s¨ª: las diferentes comunidades cient¨ªficas, y, alargando el concepto, las culturas diferentes. ?Y funciona!¡±.

Cuando un israel¨ª e un iran¨ª no encuentren sitio para sentarse en la cafeter¨ªa, no tendr¨¢n m¨¢s remedio que compartir mesa y hablar. Y? la investigaci¨®n no podr¨¢ usarse con fines militares

Hay muchos ejemplos de colaboraciones nacidas a ra¨ªz de la investigaci¨®n basada en el uso del sincrotr¨®n. La biolog¨ªa lo puede utilizar para estudiar c¨®mo algunos tipos de plantas absorben la contaminaci¨®n del suelo (fitorremediaci¨®n). Gracias al sincrotr¨®n de Grenoble, ha sido posible leer unos papiros carbonizados que, de ser abiertos, se habr¨ªan hecho a?icos. En el campo art¨ªstico, la radiaci¨®n de sincrotr¨®n se ha utilizado para reconstruir punto por punto la composici¨®n qu¨ªmica de una pintura escondida debajo de un cuadro de Van Gogh: de esa forma se pudo reconstruir los colores de un retrato con una t¨¦cnica totalmente no invasiva. Algo parecido pas¨® con la reconstrucci¨®n en el sincrotr¨®n Electra de Trieste de la historia un raro viol¨ªn Guadagnini construido en 1753. ¡°En aquel caso, el violinista quiso cerciorarse despu¨¦s de cada prueba de que el sonido no hubiese quedado afectado: los f¨ªsicos le explicamos que el m¨¦todo es totalmente no disruptivo, pero ¨¦l no se fiaba,¡± r¨ªe Paolucci. ¡°As¨ª que se pon¨ªa a sonar en el centro de la sala, algo poco habitual de ver en un sincrotr¨®n¡±.

Un cap¨ªtulo aparte merece la cristalograf¨ªa de las prote¨ªnas, un ¨¢mbito que se ha ido desarrollando a partir de los noventa, gracias a la premio Nobel israel¨ª Ada Yonath, que tambi¨¦n apoya la construcci¨®n del sincrotr¨®n. De hecho, las primeras cuatro ¡°l¨ªneas de luz¡± (beamline), los instrumentos del sincrotr¨®n, ser¨¢n el absorbimiento de rayos X, el infrarrojo, la difracci¨®n de polvos y la cristalograf¨ªa de prote¨ªnas.

Paolucci es optimista sobre el papel que jugar¨¢ esta infraestructura cient¨ªfica para fomentar el di¨¢logo: ¡°Todav¨ªa no tenemos cafeter¨ªa. Pero en cuanto la tengamos, cuando un israel¨ª y un iran¨ª no encuentren sitio para sentarse, no tendr¨¢n m¨¢s remedio que compartir mesa y hablar. Los cient¨ªficos fuimos capaces de convencer a los gobiernos de que SESAME era una buena idea. Y no, no podr¨¢ usarse con fines militares: por estatuto, cada investigaci¨®n que se lleve a cabo deber¨¢ ser publicada¡±.

Seg¨²n Caterina B¨ªscari, SESAME es interesante tambi¨¦n para la ciencia porque ofrecer¨¢ instrumentos punteros a las comunidades que m¨¢s lo necesitan. Algunas de las l¨ªneas de luz estar¨¢n dedicadas a experimentos que ayudar¨¢n a los cient¨ªficos locales a desarrollar en el futuro ¨¢mbitos de investigaciones completamente novedosos, concluye.