Globos estratosféricos

Campaña de lanzamiento de globos en la Antártida

Estación McMurdo, Antártida Cada año, cuando llega noviembre, los residentes permanentes de la estación McMurdo se preparan para la invasión que proviene de Christchurch, Nueva Zelanda. Avión tras avión, científicos de todas las ramas de la ciencia, y de todos los rincones del mundo, llegan al continente blanco para hacer sus investigaciones.

Desde 1990, entre ellos arriban un tipo muy especial de científicos. Bautizados humoristicamente como los "balloonatics", los lunáticos que lanzan globos.

Este año, junto con el personal de la Columbia Scientific Balloon Facility, a cargo de las operaciones de lanzamiento en la base de lanzamiento de globos de larga duración localizada en el aeropuerto Williams Field en los alrededores de la estación McMurdo, un total de cuatro equipos científicos acudirán a la antártida para tener una chance de lanzar sus instruymentos a la estratósfera.

Veamos quiénes son.

STO

El primer experimento que presentaremos se denomina Stratospheric Terahertz Observatory o STO se trata de un proyecto financiado por la NASA y desarrollado por la Universidad de Arizona y el Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins, junto con una colaboración que incluye la Universidad Estatal de Arizona, el Colegio Oberlin, el Observatorio Astrofísico Smithsoniano, el Instituto SETI, el Laboratorio de Propulsión a Chorro y el Instituto de Tecnología de California de Estados Unidos, junto con la Universidad de Colonia de Alemania.

El objetivo de STO es estudiar el ciclo de vida del medio interestelar en vuelos de larga duración utilizando globos estratosféricos. El proyecto relevará grandes nubes moleculares densas en el sector sur del cielo ocupado por la vía láctea, con el objetivo de analizar la presencia de carbón ionizado y lineas que revelen la presencia de finas estructuras de nitrógeno.

Esta será la tercera misión del telescopio después de un primer vuelo de ingeniería de corta duración sobre Nuevo México en 2009 y un primer vuelo de larga duración sobre la Antártida en 2012. La misión estaba planeada originalmente para ser llevada a cabo durante la campaña antártica del año pasado pero un clima poco cooperativo obligó a cerrar la campaña antes de que se pudiera encontrar una ventana de lanzamiento adecuada para STO. El instrumento permaneció almacenado en McMurdo durante todo el año, por lo que el equipo evaluaría primero el impacto que tuvo en él, el clima antártico.

ANITA

El segundo instrumento al cual nos referiremos se denomina ANITA, sigla que corresponde a Antarctic Impulse Transient Antenna, y que como podemos apreciar en la imagen de m'as abajo, debe ser uno de los instrumentos de aspecto más extraño que alguna vez fueron lanzados en un globo.

El principal objetivo de ANITA es detectar unas particulas extremadamente raras, de ultra alta energía y origen cósmicodenominadas neutrinos. ANITA detecta los pulsos de radio emitidos por la interacción de éstos con la capa de hielo antártica 35 km más abajo, gracias al Efecto Askaryan. Los "oidos" de ANITA estan compuestos por un conjunto de 32 antenas de radio, ubicadas en un patrón cilíndrico con un radio de 3 metros y una altura de 5 metros.

Esta será la cuarta gira antártica del instrumento después de las misiones llevadas a cabo en 2006, 2008 y 2014. ANITA es el fruto de una colaboración entre la Universidad de Hawai, el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL), la Universidad del Estado de Ohio, el Centro del Acelerador Lineal de Stanford, la Universidad de California, la Universidad de Delaware, la Universidad de Minnesota y la Universidad de Washington, St. Louis.

Una vez lanzado, el globo que transporta a ANITA será seguido unos días más tarde por otro globo, pero de tamaño más pequeño, que seguirá más o menos el mismo derrotero. Este segundo globo llevará un pequeño instrumento llamado ANITA HiCal que estudiará la rugosidad superficial del hielo por debajo emitiendo señales a escala de kiloVolts que serán medidas por ANITA directamente y también a traves de la reflexión superficial. Este instrumento en particular -que fue lanzado por primera vez con la misión ANITA III en 2014- fue desarrollado por un equipo de la Universidad de Kansas.

BACCUS

El tercer instrumento que se lanzará durante esta temporada -BACCUS- parece estar relacionado con la mitología romana, pero lejos de eso, el acrónimo significa Boron And Carbon Cosmic rays in the Upper Stratosphere.

Es un instrumento desarrollado por otra extensa colaboración que lidera la universidad de Maryland e incluye a la universidad de estado de Pensylvania, la universidad de estado de Ohio y el centro del vuelo espacial de Goddard de la NASA de los EEUU, la universidad de la mujer de Ewha, KAIST y la universidad nacional de KyungPook de Corea del Sur, el Laboratoire de Physique Subatomique et de Cosmologie de Grenoble y el Centre d'Etude Spatial des Rayonnements, ambos de Francia y la Universidad Nacional Autónoma de México.

El núcleo de BACCUS está basado en otro instrumento denominado Cosmic Ray Energetics and Mass (CREAM) desarrollado por el mismo grupo que realizó seis misiones de globo de larga duración en la Antártida, obteniendo un total de 161 días de datos sobre rayos cósmicos. Un subconjunto de detectores de CREAM se han actualizado y reensamblado para esta nueva carga útil.

A partir de este vuelo, BACCUS seguirá la investigación realizada originalmente por CREAM: medición directa de los espectros elementales de litio a núcleos de hierro con energías de hasta 10¹⁵ eV. El antiguo instrumento CREAM -con varias modificaciones- está a la espera de su turno para ser lanzado a la Estación Espacial Internacional a bordo de la misión SpaceX-12 en 2017.

En su primer vuelo, BACCUS transportará otra carga útil denominada Cosmic Radiation Exposure Seed System o CRESS desarrollada por un equipo de la Universidad de Florida que expondrá semillas de Arabidopsis thaliana a la radiación cósmica en la estratósfera. CRESS es un desarrollo tecnológico para la construcción a futuro de una plataforma de exposición biológica reutilizable para su uso en globos estratosféricos. Recientemente, CRESS fue lanzado en un globo de la NASA en Nuevo México como parte del programa de estudiantes HASP, ahora durante el vuelo de BACCUS el instrumento se beneficiará de un tiempo de exposición mucho más prolongado.

Permanezcan atentos a estas paginas, ya que les iremos informando todas las novedades a medida que la campaña se desarrolle.

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