Un misterio del espacio de 60 años, resuelto por estudiantes con un CubeSat

Los resultados indican que los electrones son creados por rayos cósmicos nacidos de explosiones de supernovas. /LASP

Un pequeño satélite del tamaño de una caja de zapatos, construido y operado por estudiantes de la Universidad de Colorado en Boulder (EE.UU.), ha resuleto un misterio de hace 60 años sobre la fuente de algunas partículas energéticas y potencialmente dañinas en los cinturones de radiación de la Tierra, conocidos como los cinturones de Van Allen, que son capas de partículas energéticas mantenidas en su lugar por el campo magnético del planeta.

Los resultados del nuevo trabajo, publicado en Nature, indican que los electrones energéticos principalmente cerca de su borde interno, son creados por rayos cósmicos nacidos de explosiones de supernovas. El equipo demostró que durante un proceso llamado “decaimiento de neutrones de albedo de rayos cósmicos" (CRAND, por sus siglas en inglés), en el que los rayos cósmicos que entran a la atmósfera colisionan con átomos neutros quedando atrapados por los campos magnéticos de la Tierra. Los hallazgos tienen implicaciones para comprender y pronosticar mejor la llegada de electrones energéticos en el espacio cercano a la Tierra, lo que puede dañar los satélites y amenazar la salud de los astronautas que caminan por el espacio.

Poco después del descubrimiento de los cinturones de radiación de Van Allen en 1958, científicos estadounidenses y rusos concluyeron que CRAND era probablemente la fuente de protones de alta energía atrapados en el campo magnético de la Tierra. Pero durante las décadas transcurridas, nadie detectó con éxito los electrones correspondientes que deberían producirse durante la descomposición de los neutrones. Estos resultados revelan, por primera vez, cómo se crean las partículas cargadas de energía en el entorno espacial cercano a la Tierra.

La misión CubeSat, llamada Experimento Climático Espacial para Estudiantes de Colorado (CSSWE, por sus siglas en inglés), alberga un pequeño telescopio de partículas energéticas para medir el flujo de protones energéticos solares y los electrones del cinturón de radiación de la Tierra. Lanzado en 2012, CSSWE ha involucrado a más de 65 estudiantes de CU Boulder y fue operado durante más de dos años desde una estación en tierra que construyeron en el techo de un edificio de LASP en el campus.

Los CubeSats, pequeños emisores de unos 10 centímetros cúbicos que fabrican y utilizan multitud de universidades y empresas, también pueden provocar el caos en el espacio. Estos nanosatélites, que pesan algo más de un kilogramo, carecen de motores u otra capacidad para evitar colisiones y fueron enviados por primera vez al espacio en diciembre de 2006. Se han vuelto cada vez más populares en los años posteriores como una opción rentable para las compañías de telecomunicaciones. El problema es que ahora hay tal cantidad que, directamente, el espacio se les está haciendo pequeño. En una conferencia de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) sobre desechos espaciales en Alemania, el profesor de Ingeniería Aeroespacial de la Universidad de Southampton (Reino Unido) explicó lo catastrófico que podría ser que estos satélites comenzaran a chocar. En el peor de los casos, esto podría desencadenar una cascada de colisión conocida como el síndrome de Kessler, que se manifiesta como una aterradora nube de basura espacial que representaría un riesgo significativo para las naves espaciales de trabajo, incluida la ISS (Estación Espacial Internacional).

Beatriz de Vera
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