Esta ilustración destaca el cráter Clavius de la Luna en el hemisferio sur, donde el observatorio aerotransportado SOFIA de la NASA detectó rastros de agua. Esta es la primera vez que se encuentra agua en la superficie de la Luna iluminada por el sol. La llamada muestra moléculas de agua atrapadas dentro de estructuras diminutas con forma de cuentas de vidrio dentro del suelo lunar. Estas estructuras pueden evitar que el agua se pierda en el espacio, permitiendo que permanezca en la superficie lunar áspera y sin aire. NASA / Centro de Investigación Ames / Daniel Rutter.
El Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja (SOFIA) es un telescopio de 2,7 metros (con una apertura efectiva de 2,5 m) que se lleva a bordo de un avión Boeing 747SP. Es el sucesor del Observatorio Aerotransportado Kuiper (KAO) más pequeño, que fue operado por la NASA.
SOFIA es un proyecto conjunto de la NASA y Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR, la Agencia Espacial Alemana). Las operaciones de vuelo se realizan desde el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA en el Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA en Palmdale, California. El Centro de Ciencias SOFIA (SSC), responsable de supervisar la producción científica de la misión, está ubicado en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Moffett Field, California. Las Operaciones de la Misión Científica son gestionadas conjuntamente por la Asociación de Investigación Espacial de Universidades (USRA) para la NASA y por el Deutsches SOFIA Institut (DSI), en Stuttgart, para DLR. Las operaciones de las aeronaves están a cargo de NASA Armstrong.
Las altitudes de observación de SOFIA están entre 37,000 y 45,000 pies, por encima del 99% del vapor de agua en la atmósfera terrestre. El telescopio y los instrumentos brindan capacidades espectroscópicas y de imágenes en el rango de longitud de onda de 0.3-1600 µm, lo que convierte a SOFIA en una de las principales instalaciones astronómicas infrarrojas / submilimétricas. El telescopio está ubicado en una cavidad abierta en la sección trasera de la aeronave, con vista hacia el lado de babor. Las observaciones se pueden realizar en elevaciones entre +20 y +60 grados. El telescopio está estabilizado inercialmente y la precisión de apuntado es de aproximadamente 0,5 segundos de arco. Se espera que la visión sea limitada por difracción en todas las longitudes de onda a lo largo de aproximadamente 15 µm. Habrá alrededor de 8 horas de tiempo de observación en cada vuelo y, a plena capacidad operativa, habrá tres vuelos por semana. Se espera que SOFIA tenga una vida útil de 20 años.
Los investigadores que utilizan SOFIA han realizado la primera detección de la molécula de agua en la superficie de la Luna iluminada por el sol.
SOFIA apuntó a las altas latitudes lunares cerca del Polo Sur, donde las bajas temperaturas podrían permitir que el agua migrante permanezca transitoriamente en la superficie, y las altas abundancias de hidroxilo podrían promover la creación y retención de agua por impactos de pequeños meteoritos. Al comparar la intensidad de la banda de emisión de 6,1 µm con la de los vasos con agua cuidadosamente calibrados, el equipo encontró abundancias de agua de unos pocos cientos de partes por millón. Es la extrema sensibilidad de SOFIA lo que permitió a los científicos detectar esta minúscula cantidad de agua, que es 100 veces menor que la del desierto del Sahara.
Pero incluso esta cantidad de agua es alta para los estándares lunares, de hecho más de la que se puede adsorber en los granos lunares a las temperaturas superficiales registradas por SOFIA. Este resultado indica que gran parte del agua debe quedar atrapada en vasos de impacto o dentro o entre granos protegidos de la luz solar. Estos resultados indican que el agua tiene un origen meteorítico o se produce en la propia superficie lunar a partir de hidroxilo preexistente. El equipo también encontró que la abundancia de agua varía con la latitud, lo que sugiere que los meteoritos pueden no ser la única fuente de agua. Otras observaciones con SOFIA crearán mapas de agua de la superficie lunar del lado cercano y recopilarán pruebas que respalden las teorías del origen del agua lunar. Las observaciones que cubren grandes áreas obtenidas en varios momentos del día lunar permitirán a los científicos aprender sobre el almacenamiento, la retención y la migración del agua en la superficie de la Luna. Estudiar el agua lunar de forma remota con SOFIA es fundamental para futuras misiones de la NASA, incluido el rover lunar VIPER, un robot móvil que explorará el paisaje cerca del Polo Sur de la Luna en 2022, y el programa Artemis que devolverá a los humanos a la Luna para 2024.
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Julio Matthei Sch. · Noviembre 22, 2021 at 6:44 pm
Hasta ahora el observatorio aerotransportado SOFIA de la NASA ha realizado sus vuelos para cubrir el hemisferio sur desde Christchurch, Nueva Zelandia, pero la NASA está hace años interesada en hacerlo también desde Chile.
“Ustedes también están en el hemisferio sur, y eso es importante por ciertos objetivos astronómicos que necesitamos observar. Y justamente los podemos observar (partiendo) desde aquí destaca el ingeniero Ed Harmon, missión manager de SOFIA, quien junto al piloto jefe del observatorio, Andrew Barry, se reunieron el 17 de noviembre de este año con el ministro de Ciencia, Andrés Couve, para discutir la factibilidad de operar desde Chile.
“Además (Chile) cuenta con la infraestructura necesaria para hacerse cargo de las necesidades de nuestro 747, algo de lo que no disponen todos los aeropuertos, ya que es una nave que requiere mucho espacio y apoyo logístico”, agrega Harmon.
“Ha sido nuestro deseo explorar otras bases distintas a Nueva Zelandia por muchos años. Hemos tenido que cancelar misiones debido al mal tiempo o a que Nueva Zelandia está lejos de todo, por lo que nuestro reto ha sido buscar algo que estuviese un poco más cerca de casa”, reconoce el experto.
Al respecto, Couve destaca que “esta reunión nos permitió explorar nuevas colaboraciones en un sistema de observación astronómica complementario a los que ya tenemos en Chile”.
Enfatiza que colaborar con el proyecto SOFIA “abre la oportunidad para la exploración aérea del espacio, una capacidad distinta para la observación de nuestros cielos, donde se ponen de manifiesto una vez más las ventajas comparativas de Chile para la observación astronómica, incluyendo las condiciones meteorológicas particularmente afines a este tipo de misión”.
Ambos personeros estadounidenses se manifestaron optimistas con el resultado del encuentro. “Fue muy positivo, de hecho (recibimos) un apoyo rotundo desde los aspectos logísticos y operacionales, y el trabajo con la comunidad científica”, destaca Barry.
“Esta reunión fue extremadamente útil para dar confianza a nuestra alta gerencia de que contamos con un respaldo del más alto nivel y que este continuará”, indica Harmon.
El tema del respaldo no es algo secundario. Desde hace años que científicos de la NASA, como el chileno Mario Pérez, estaban intentando sumar a Chile a las operaciones de SOFIA, hasta ahora, sin éxito.
“Intentamos varias veces traerlo, yo participé en dos intentos anteriores e incluso queríamos presentarlo en la Fidae”, cuenta la astrónoma y Premio Nacional de Ciencias Exactas 2021, Mónica Rubio.
En esas oportunidades, dice, la piedra de tope principal había sido que Chile no contaba con una institucionalidad desde el punto de vista espacial, rol que ahora está cumpliendo el ministerio.
“Sería estupendo que SOFIA viniera a Chile y tuviera una alternativa para operar desde el hemisferio sur que no fuera solo Nueva Zelandia. Venir a Chile le resulta más fácil y corto”, dice Rubio.
Más allá del Polo Sur
Mónica Rubio voló en SOFIA para hacer observaciones de las Nubes de Magallanes en julio de 2017, para lo que tuvo que llegar a Nueva Zelandia y hacer un entrenamiento previo en temas de seguridad, como uso de oxígeno y control de incendios, cuenta.
“El avión voló 10 horas. Despegamos al atardecer y el programa de observaciones incluía varios proyectos durante la noche hasta que se aterrizaba de vuelta en la madrugada. Volamos a más de 45 mil pies de altura, hasta más allá del Polo Sur”, recuerda.
Rubio revela que las observaciones desde Nueva Zelandia han estado interrumpidas desde hace dos años, porque el país oceánico tiene sus fronteras cerradas debido a la pandemia. Esto ha retrasado el programa de observaciones y limitado el trabajo de SOFIA al hemisferio norte. “Apoyaremos en todo lo que se pueda para tener el avión acá”, asegura.
(Richard García – Ciencia y Tecnología – El Mercurio 18.11.2021)