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Arecibo: El Venerable Abuelo de la Radioastronomía


Arecibo: Una Ventana a Otra Dimensión Cosmológica

Arecibo, Puerto Rico –A 25,000 años luz de la Tierra, en nuestra propia galaxia Vía Láctea, dos estrellas se encuentran trabadas en una danza de la muerte. Acercándose lentamente una a la otra mientras dan vertiginosas vueltas en sus órbitas, sus densas masas hechas de neutrones generan una atracción fatal, que dentro de unos pocos cientos de millones de años, culminará en un choque inevitable.

Los astros tienen la misma cantidad de materia que el Sol, pero en lugar de medir los 1.4 millones de kilómetros de ancho que tiene nuestra estrella, su masa está apretada a la fuerza dentro de unos meros 20 kilómetros. Sus polos, cuyo eje de rotación está inclinado hacia un lado, emiten intensos campos magnéticos. Muy cerca de éstos se producen ondas de radio en haces estrechos, que como faros celestiales envían pulsos rítmicos 17 veces por segundo, cada vez que transitan a través de la Tierra.

Sentados ante las computadoras del centro de control del Observatorio de Arecibo, en el noroeste de Puerto Rico (hasta ahora el radiotelescopio en funcionamiento más grande y potente del planeta), astrónomos de varias nacionalidades siguen los desplantes de estas rebeldes estrellas llamadas púlsares, y la precisión matemática de sus giros, que rivaliza con el mejor de los relojes atómicos.

Cada vez que Arecibo descubre un nuevo púlsar latiendo en el universo -y ha descubierto varios- el ambiente aquí se electriza, como sucediera en 1974 cuando Russell Hulse y Joseph Taylor detectaran a PSR1913+16, el primer púlsar binario de que se tuvo noticia en astronomía: es decir, nuestra pareja de titanes entregados al merengue mortal (por el cual, incidentalmente, ambos científicos ganaron el Premio Nóbel de Física en 1993).

Es una lluviosa tarde de verano cuando Reinaldo Vélez, jefe de operaciones del radiotelescopio, me invita a compartir unas horas con su equipo de técnicos en la sala de control. Sí, fue aquí donde Jodie Foster escuchara la llamada de E.T. en la película Contact, basada en el libro de Carl Sagan, y donde Pierce Brosnan persiguiera a los bandidos en Golden Eye. El salón está dominado por un alto ventanal que da al reflector de 305 metros de diámetro, el cual se abre bajo nosotros como un enorme plato de cereal de 8 hectáreas. Sus 38,778 paneles de 101 x 203 centímetros de aluminio perforado en pequeños rectángulos se ven hoy más grises que blancos por la lluvia.



El Mantenimiento de la Enorme Estructura.

Sentado frente a su consola, que semeja un control de misiones espaciales en miniatura, Reinaldo Vélez alza la vista hacia la masiva estructura suspendida sobre el reflector por gruesos cables anclados en tres torres de concreto. Esta plataforma consiste en un gran triángulo, cuyo borde inferior tiene un riel circular que guía el movimiento de una serie de antenas y una cúpula. Antenas y cúpula son los encargados de apuntar el radiotelescopio hacia un lugar determinado de cielo, ya que el “plato” principal está inmóvil, anidado en un sumidero de montículos de piedra caliza tapizados de verde, a la merced del movimiento del planeta.

Tras teclear una serie de datos en la computadora, Vélez observa cómo la imponente estructura se mueve calladamente sobre el riel. Hoy no se están realizando observaciones científicas, sino que es el día de la semana en que se calibran los instrumentos, se engrasan las partes móviles y se prueban las señales de transmisión.

“Esta es una masa tan gigantesca que se puede comparar con la estructura de un barco”, dice Vélez, quien supervisa un grupo de 140técnicos y personal de operaciones y mantenimiento. “Y debemos asegurarnos que no haya nada mohoso o a punto de romperse o caer”.

No está bromeando. Luego de 37 años de construido a un costo de 19 millones de dólares provenientes de la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos, el radiotelescopio de Arecibo, cuyo presupuesto anual para operaciones es de US$10 millones, es mantenido con todo el esmero que requiere un venerable abuelo.

“Lamentablemente llegaron a la conclusión de que si por alguna desgracia la plataforma se desploma, no va a ser posible reconstruirla. Por eso es tan importante el mantenimiento preventivo”.

Tampoco tendría sentido económico: comparados con los costos originales de construcción, los US$800 mil invertidos en reemplazar uno de los cables tensores están fuera de proporción.

Aunque la imaginación popular se ha encargado de atribuírle esa función, Arecibo no es sólo un inmenso oído pasivo para escuchar señales de vida inteligente en otra galaxia. En realidad ésta es una ínfima parte de la radioastronomía, una ciencia que se encarga de detectar señales del espectro electromagnético que ni nuestros ojos, ni el más potente de los telescopios ópticos, pueden percibir. Desde el descubrimiento en 1931 de ondas de radio provenientes del centro de nuestra propia galaxia, los científicos han sabido aprovechar esta tecnología complementaria a la astronomía óptica. Y llegaron a descubrir una señal de radio que fue generada poco después que se originó el universo con la Gran Explosión, hace 14 mil millones de años.



Exitos de Taquilla.

Además de Contact, Arecibo ha tenido muchos éxitos de taquilla. Por ejemplo: determinó el período de rotación de Mercurio y la presencia de hielo en sus polos; verificó que los anillos de Saturno están compuestos de trozos de hielo; descubrió la cadena de galaxias hasta ahora más extensa del universo, y lo que parece ser una galaxia en nacimiento; y detectó la primera evidencia que tuvimos de un sistema planetario alrededor de una estrella púlsar. Los investigadores observaron que la estrella púlsar tenía una especie de “arritmia” en sus latidos, que resultó ser producida por el pasar de los planetas frente a su haz de señales de radio.

“El radiotelescopio detecta las ondas de radio que generan las estrellas y las nubes interestelares de las galaxias, y nosotros tenemos que convertirlas a un formato digital para que las computadoras interpreten esa información y les sea entendible a los científicos que nos visitan”, dice Vélez leyendo párrafos de números incomprensibles en su pantalla.

Estas señales interestelares son tan débiles, que la cantidad total de su energía, acumulada en los más de 60 años de historia de la radioastronomía, apenas equivale a la que producen unas pocas gotas de lluvia al chocar contra el suelo. Por eso era necesario un reflector enorme como el de Arecibo, que fue concebido por William Gordon de la Universidad de Cornell.

Cuando penetra en nuestra atmósfera, la lluvia de señales cae sobre el gran “plato”. Este a su vez las rebota hacia arriba, donde son recibidas por una campana metálica con forma de ojo de mosca, conocida como el Domo Gregoriano. Dentro de ésta cúpula, que tiene seis pisos de alto, hay dos reflectores más chicos, uno de 22 metros de diámetro, y otro de ocho, que hacen rebotar la señal hasta concentrarla en un haz y guiarla hasta un receptor final. Después de ser “traducidos” a un formato digital, los mensajes de radio cósmicos terminan su viaje en la pantalla de un computador.



Telescopio-Delfín.

Esto funciona muy bien cuando el objeto que se está percibiendo genera sus propias señales de radio.

“Pero hay ciertos objetos que no emiten una señal, como por ejemplo los planetas, los asteroides o la Luna”, dice Vélez. “Entonces nosotros tenemos que generar una señal desde aquí para que llegue hasta el objeto, rebote contra éste y se devuelva hacia nosotros como un eco que nos da su forma, tamaño y composición”.

En otras palabras, es exactamente lo mismo que harían un delfín o un submarino naval con el sonar.

No bien termina de explicarlo, se escucha una especie de trueno por toda la sala de control.

“Ah, es la señal que estamos probando esta tarde, y que acaba de devolverse”, dice Vélez.

Este sistema de hacer rebotar una señal de radio contra algo allá arriba permite también estudiar las capas de nuestra atmósfera y la composición de la ionósfera, que está por encima de los 50 kilómetros de altitud. Entre otras cosas, los investigadores buscan entender mejor los disturbios que ocasionan las explosiones solares, que periódicamente se alborotan, creando “vientos” invisibles tan fuertes como los de un huracán. Estos vientos están cargados de intensas radiaciones y partículas electromagnéticas que afectan desde las comunicaciones hasta la cantidad de crema antisolar que debemos utilizar para ir a la playa o a escalar una montaña.

Hace unas pocas semanas, por ejemplo, acabamos de pasar por uno de estos huracanes solares, cuyos vientos interfirieron la órbita de la nueva Estación Espacial Internacional, y crearon varios problemas en las telecomunicaciones.

En Arecibo también se observan los meteoritos que se acercan peligrosamente a la Tierra; las auroras boreales, y el movimiento vertical de gases importantes para nuestra supervivencia como el ozono, y el vapor de agua. La NASA incluso utilizó el telescopio para buscar su sonda Mars Polar Lander, que se perdió en los confines interplanetarios a comienzos de año.



Contaminación de Ruido: El Nuevo Enemigo

Todas estas investigaciones, dice Vélez, se pueden hacer a larga distancia. Si usted es un radioastrónomo en otro continente y simplemente no puede o quiere venir a la Isla del Encanto, puede someter su propuesta electrónicamente, y de ser aceptada por el comité encargado en la Universidad de Cornell, los técnicos le harán sus observaciones y después le enviarán un disco con toda la información para que usted tenga material de estudio para rato.

“Pero la realidad es que a todo el mundo le gusta venir”, dice Vélez. “Este observatorio es uno de los pocos en que el astrónomo puede tocar y ajustar el equipo y bregar con los instrumentos. Y si el punto que había escogido para estudiar no resultó ser lo que quería, podemos cambiar el esquema de investigación en el acto. En otras instalaciones usted no puede tocar ni el teclado de una computadora, porque los sistemas son demasiado sofisticados y la idea es que el astrónomo se dedique sólo a su ciencia y no al ‘hardware’”.

Pero por más que pueda “bregar” con los instrumentos, no hay nada que ningún astrónomo pueda hacer para evitar uno de los crecientes problemas que afectan a Arecibo: la contaminación de sonido.

Entre satélites para todo propósito, radares, beepers, celulares y transmisiones de radio y televisión, la cantidad de señales que producimos nosotros mismos desde la Tierra es tan abrumadora, que interfiere cada vez más con el trabajo que se trata de hacer en Arecibo.

“Somos un planeta muy ruidoso”, dice Vélez, quien lleva 26 años en Arecibo ayudando a explorar el universo. “Especialmente Puerto Rico, porque aquí casi todas esas interferencias están en las montañas más altas, y esas cosas entran directamente a nuestro sistema. Al principio no era así”.

Por eso los astrónomos están obligados a mirar dentro de otras regiones del espectro electromagnético, no vaya a ser cosa de confundir nuestras propias transmisiones de salsa con un saludo extraterrestre. Como efectivamente ha sucedido en más de una ocasión, recuerda Vélez con una mirada de picardía.



¿Por Qué en Arecibo?

Cuando se pensó en construir el radiotelescopio, los candidatos además de Puerto Rico eran Cuba y Hawai, porque el lugar ideal debía estar cerca del Ecuador para captar señales en ambos hemisferios. Debía estar lejos de la civilización. Y el terreno debía tener condiciones favorables. Los valles creados por los montículos de piedra caliza en Puerto Rico, una topografía similar a una caja de huevos, ya formaban la cuenca perfecta para el reflector gigante.

La mejor vista de esta geografía magnífica se obtiene desde el moderno Centro de Visitantes, un edificio en forma triangular con salas de exposición, películas, maquetas educativas y una tienda para los astrónomos de mañana. El centro está abierto de miércoles a domingo. Y la corta peregrinación desde el pueblo de Arecibo es recompensada con creces.

En sus largos años como técnico en este radiotelescopio, Vélez ha visto el desfile de la tecnología pasar por Arecibo dejando su huella y sus recuerdos.

Un paseo por la sala de control revela viejas consolas de transmisión, que aún se usan hoy en día, junto a los nuevos equipos, constantemente atendidos por especialistas en su mayoría puertorriqueños.

“El transmisor antiguo es tan grande, que está afuera y ocupa un edificio de dos plantas. Mientras tanto, el nuevo tiene el tamaño de una computadora PC. El equipo viejo es tan obsoleto, que el encargado tiene que viajar hasta Groenlandia para conseguir repuestos, porque allí había una base militar que usaba este tipo de tecnología, y la están desmantelando”, explica Vélez.

La tecnología del mantenimiento de los miles de paneles de aluminio también ha cambiado con el tiempo. Antes, Reinaldo Vélez y sus asistentes debían caminar bajo el “plato” con un destornillador en la mano para ajustar los paneles que se deformaban con los cambios de temperatura o los huracanes. Actualmente tienen computadoras que les indican exactamente cuál panel está malo, dónde, y por qué.

En un futuro no muy lejano veremos radiotelescopios gigantescos, conformados no por un reflector enorme sino por cientos o miles de “platos” más pequeños instalados sobre ruedas, que podrán ser transportados de un lugar a otro. Serán tan sensibles que podremos detectar las más ínfimas ondas del espectro radial, y sin duda nos traerán descubrimientos que ni siquiera alcanzamos a soñar. El seco desierto del norte de Chile será el repositorio de gran parte de esta ultra tecnología de avanzada, convirtiéndose en la capital astronómica, si no del planeta, por lo menos en las Américas.

Pero el mundo de la radioastronomía siempre recordará cariñosamente a Arecibo como el telescopio que nos abrió la ventana a ese cosmos que no pueden ver nuestros ojos. Y en los pasillos de la sala de control de Arecibo en Puerto Rico siempre habrá historias qué contar acerca de Jodie Foster, Carl Sagan, o dos estrellas suicidas en una galaxia lejana.

Fuente: Discovery en Español


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