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Charla: el proyecto ASIM

El pasado viernes 25 de octubre nos visitó el profesor Javier Navarro, técnico superior de investigación del proyecto ASIM en el Grupo de Astronomía y Ciencias del Espacio (GACE) del IPL (Laboratorio de Procesado de Imágenes) de la  Universidad de Valencia, quien nos ofreció una amena y rigurosa charla sobre el proyecto en el que está inmerso en la actualidad: ASIM (Monitor de Interacciones Atmósfera-Espacio).

 

El compañero Pablo Rosillo introdujo al ponente, y nos comentó su impresionante currículum académico. Javier Navarro, además de ser licenciado en Ciencias Físicas por la UV, ha estudiado también Ingeniería Electrónica y posee un máster en Física Avanzada. Actualmente, está estudiando un doctorado en la UV. Y además, es miembro de la asociación de astronomía de la UV. 

Abajo, el compañero Pablo Rosillo presentando al ponente.

 

El proyecto ASIM pretende investigar cuáles son las interacciones eléctricas del planeta Tierra con la alta atmósfera. La idea es observar la Tierra desde el exterior, desde arriba. Es un proyecto de la ESA en el que están implicados varios países además de España.

 En la imagen de abajo está el guión de la charla.

 

MOTIVACIÓN DE ASIM

El proyecto ASIM nació para tratar de entender algunos fenómenos energéticos  que tienen lugar en las tormentas terrestres y que son capaces de producir rayos gamma, para lo cual hay que situar los instrumentos de medición fuera de nuestra atmósfera, en el espacio exterior para poder estudiar las tormentas desde arriba. La primera idea del proyecto data de 2003, promovida por la Universidad Politécnica de Dinamarca. La parte principal del proyecto comenzó a desarrollarse en 2010, y Javier se incorporó en 2015. Las universidades que lideran el proyecto son la de Dinamarca, la de Bergen (Noruega) y la Universitat de València. Dentro de España, la UV coordina a la UPC (Universitat Politècnica de Catalunya), el IAA (Instituto de Astrofísica de Andalucía), la Universidad Rey Juan Carlos y el INTA.

 Existen principalmente tres tipos de fenómenos a estudiar:

1- ELD. Son descargas energéticas de rayos: son los relámpagos más energéticos que se producen. Se situarían por debajo y dentro de las nubes.

2- TLEs (Transient Luminous Event: Blue Jets & Red Sprites). Se trata de descargas eléctricas en la alta atmósfera. Son descargas tipo rayos pero por las condiciones de presión, temperatura y densidad de la atmósfera por encima de las nubes son diferentes.

3- TGFs. Son emisiones de rayos gamma terrestres. Es la novedad que aporta ASIM. Los TGFs se producen a 15Km de la superficie de la Tierra. Son electrones de alta energía que producen fotones que escapan hacia arriba. La atmósfera terrestre impide que esos fotones de alta energía lleguen a la superficie. La idea es detectarlos desde la ISS (Estación Espacial Internacional), y averiguar de dónde vienen.

 

La primera vez que se detectaron emisiones de rayos gamma terrestres fue con telescopios que buscaban explosiones de rayos gamma extraterrestres (de supernovas, de agujeros negros, etc.). La ciencia de rayos gamma terrestres empezó en 1994. La explosiones de rayos gamma en el espacio exterior duran entre 20-40 segundos. Los TGF duran menos de un milisegundo, pero son más intensos: breves pero intensos, y los produce la Tierra. Los TGF aparecen en las mismas zonas donde hay intensidad de rayos, es decir, donde hay tormentas. De cada millón de rayos que se producen al día, solo ocurren 2000 TLE, y solo 1 TGF al día.

 

INSTRUMENTACIÓN DE ASIM

ASIM no es un satélite. Se trata de un dispositivo complejo que necesita un soporte. En este caso se encuentra colocado en la ISS, en el módulo Columbus de la ESA, que dispone de varias plataformas exteriores para instalar instrumentos. En principio, estaba prevista una duración de dos años, pero como no hay ningún otro instrumento que tenga previsto usar la plataforma que ocupa ASIM, se va a alargar su vida útil. Solo necesita electricidad para alimentar la instrumentación. Todo el proyecto ASIM tiene dos grandes bloques:

1- Cámaras ópticas (MMIA)

2- Cámara de alta energía (MXGS).Con él se puede averiguar de dónde vienen los rayos gamma.

Javier nos explicó con detalle el funcionamiento de ambas cámaras.

 

LANZAMIENTO

Una vez acabado el proyecto en abril de 2018, se mandó todo el conjunto ensamblado -y adaptado a las dimensiones de la plataforma del módulo Columbus- a Cabo Cañaveral. Para su lanzamiento se empleó una nave “Dragon”, la cápsula que usa SpaceX para enviar  suministros a la estación espacial y que va acoplada a un cohete Falcon 9. Abajo, la cápsula Dragon con ASIM en su interior.

Tras realizar varias órbitas terrestres, al cabo de dos días alcanzó la órbita de la ISS. En ese momento un brazó robótico enganchó la Dragon, extrajo ASIM y lo situó en la plataforma del módulo Columbus.

 

El ASIM no puede funcionar con temperaturas muy frías; por ello necesita calefactores.

Tras su instalación en la ISS, a partir del 4 de abril, hubo un mes de puesta a punto del instrumento. Como el ancho de banda de la ISS es limitado, no se puede enviar información continuamente de forma indiscriminada, por lo que la inteligencia artificial de los instrumentos de ASIM solo envían datos cuando se detecta un aumento del flujo de rayos gamma.

Abajo, foto de ASIM acoplado al módulo Columbus de la ISS.

 

PRIMEROS RESULTADOS

Desde abril de 2018 hasta mayo de 2019, ¿cuántos TGF se han detectado? Se confirma que se producen dónde hay tormentas: zonas de Sudamérica, zonas de África y Oceanía. Estos fenómenos se producen más en las zonas ecuatoriales. En las zonas polares no se detectan.

 

Como curiosidad interesante para astrónomos amateurs, los datos de la ESA se hacen públicos al cabo de un año.

Y, con esto, terminó la estupenda charla de Javier Navarro. Pablo Rosillo le dio un obsequio en nombre de la AVA.