James Alfred van Allen, el primer cient¨ªfico espacial

Entre las figuras m¨¢s representativas de la astronom¨ªa moderna destaca sobre todas la de James Alfred van Allen (1914-2006). Art¨ªfice del primer gran descubrimiento cient¨ªfico de principios de la era espacial, sus ideas contribuyeron enormemente a revelar un universo totalmente desconocido hasta hace tan s¨®lo medio siglo. Su haza?a tambi¨¦n es recordada como uno de los acontecimientos hist¨®ricos m¨¢s determinantes para los equilibrios militares que caracterizaron la Guerra Fr¨ªa.

Tras lanzar la URSS el primer sat¨¦lite artificial Sputnik I al espacio en 1957, el gobierno de EE UU se vio obligado a responder a un desaf¨ªo que desbordaba el marco geopol¨ªtico de la ¨¦poca. De esta manera se le confi¨® a Van Allen el cargo de responsable del Explorer I, el primer veh¨ªculo americano puesto en ¨®rbita alrededor de la Tierra el 31 de enero de 1958. Estos dos lanzamientos hist¨®ricos marcaron el comienzo de la guerra fr¨ªa de los sat¨¦lites, convirtiendo a Van Allen en un verdadero pionero de la exploraci¨®n espacial. Su gran intuici¨®n fue montar un contador Geiger y un alt¨ªmetro a bordo del sat¨¦lite para poder medir los niveles de radiaci¨®n de los rayos c¨®smicos en la atm¨®sfera a diferentes altitudes, y averiguar si ese valor era parecido al que se conoc¨ªa en la superficie terrestre.

Durante su vuelo hacia el espacio el Explorer I detect¨® un aumento gradual de la intensidad de radiaci¨®n que, de pronto, descendi¨® hasta cero. Sin embargo, el fen¨®meno se manifest¨® por segunda vez -y de forma inesperada- con la progresiva subida del veh¨ªculo. Van Allen y sus colaboradores llegaron as¨ª a la conclusi¨®n que las regiones atmosf¨¦ricas que emit¨ªan en cero se encontraban fuera de la escala del contador, o mejor dicho que el instrumento no estaba preparado para medir una intensidad tan alta de radiaci¨®n. La sorpresa fue may¨²scula porque nadie pod¨ªa imaginar un comportamiento de este tipo alrededor de nuestro planeta, ni tampoco alrededor de J¨²piter y Saturno como descubri¨® Van Allen en 1973 y en 1979, respectivamente.

Descubrimiento de dos regiones

No obstante el logro conseguido por el equipo de investigaci¨®n, la sed por conocer qu¨¦ ocurr¨ªa verdaderamente all¨ª fuera no estaba apagada. S¨®lo gracias a las misiones Explorer III y Pioneer III se descubri¨® posteriormente que la Tierra est¨¢ rodeada por dos regiones distintas y repletas de radiaci¨®n y que, en honor a su descubridor, llevan el nombre de cinturones de radiaci¨®n de Van Allen. Estos, si consideramos la Tierra como una suerte de cebolla, corresponder¨ªan a las dos capas m¨¢s externas, aunque separadas de su superficie. Ambas est¨¢n formadas por un "mar de part¨ªculas" de alta energ¨ªa (protones y electrones) y su perfil est¨¢ definido por las l¨ªneas del campo magn¨¦tico terrestre que las mantienen atrapadas a nuestro planeta. El m¨¢s interior se sit¨²a entre 700 y 10.000 kil¨®metros, en cambio el exterior aproximadamente entre 14.000 y 30.000 kil¨®metros de altitud.

No cabe duda alguna de que la idea de Van Allen de lanzar sat¨¦lites para la exploraci¨®n del cosmos supuso una revoluci¨®n tecnol¨®gica sin precedentes para la humanidad, tal vez solamente comparable al uso que Galileo hizo del telescopio hace cuatro siglos. Para la astronom¨ªa signific¨® una oportunidad ¨²nica para salir al espacio exterior y descubrir un universo in¨¦dito. La novedad para el hombre fue poder contemplar la b¨®veda celeste desde muy cerca, superando el obst¨¢culo m¨¢s grande para cualquier apasionado de las estrellas: la atm¨®sfera terrestre. Nuevos dominios de la radiaci¨®n electromagn¨¦tica procedente del cosmos, como las emisiones de m¨¢s altas energ¨ªas (rayos X y gamma) y tambi¨¦n el rango infrarrojo y UV -que hab¨ªan permanecido invisibles a causa de la absorci¨®n de nuestra propia atm¨®sfera- fueron finalmente escrutados. La invenci¨®n de los sat¨¦lites, en definitiva, abri¨® camino a una nueva manera de observar los astros y revel¨® que contemplar el firmamento desde la Tierra es como observarlo en blanco y negro, mientras que en realidad ¨¦ste es de colores.

El hallazgo tuvo, por otra parte, importantes consecuencias pol¨ªticas ya que no solamente EE UU se impon¨ªa de derecho como superpotencia militar sino que foment¨® la creaci¨®n de un centro nacional para el desarrollo de las actividades no militares en el espacio. De hecho la National Aeronautics and Space Administration (NASA) se fund¨® en el verano de 1958, a?o que marc¨® el incipit de la era espacial y un punto de no retorno para la astronom¨ªa moderna.

Carlo Ferri pertenece al Institut de Ci¨¨ncies de l'Espai (CSIC-IEEC), Universidad Aut¨®noma de Barcelona