Investigación

De la Universidad de Cádiz al cielo

Investigadores del centro educativo gaditano participan en varios proyectos relacionados con el estudio del Universo

Trabajan en descubrir nuevos planetas, mandar satélites al espacio, participar en la selección de astronautas o estudiar la formación de la galaxia

Laboratorio de Neuropsicología y Psicología Experimental de la UCA. L.V.

Verónica Sánchez

Al más alto nivel, codo con codo con la NASA o la Agencia Espacial Europea , así trabajan varios investigadores y equipos de la Universidad de Cádiz, llevando a cabo proyectos que van desde el descubrimiento de nuevos planetas, hasta la creación de nanosatélites, pasando por llamaradas magnéticas en el espacio o la selección de futuros astronautas. Un trabajo tan arduo como complejo y útil para el desarrollo de la humanidad.

El único grupo de investigación en España que estudia los aspectos psicológicos y de factor humano en ambientes análogos espaciales es de la Universidad de Cádiz. Está formado por cuatro investigadores que participan en diversos proyectos relacionados con el factor psicológico en las misiones espaciales, tales como la creación de un nuevo centro especializado de investigación (NSCor-Specialized Center of Research) de la NASA y en el experimento de simulación espacial Mars500. Además coordinan un equipo de expertos en ambientes análogos financiado por la ESA.

Una cueva como Marte

«Los ambientes análogos son instalaciones en la Tierra que se hacen para simular aspectos que son interesantes desde el punto de vista psicológico y de factor humano para las misiones espaciales», explica Gabriel González, uno de los miembos de este equipo del departamento de Psicología de la UCA, que lleva desde 2008 investigando en este campo. Unas seis personas de diferentes países entran «en una estación en el desierto o en la Antártida y de ahí, observando cómo trabajan entre sí, se obtienen datos psicológicos que se analizan y sirven para los que luego se van al espacio», detalla. De esto se encarga este grupo de la Universidad gaditana que compara «unos ambientes análogos con otros y la diferencia que hay entre los sujetos» .

Los ambientes análogos simulan misiones espaciales y sirven para estudiar las relaciones interpersonales y los hábitats

En España tan solo hay un ambiente análogo, se llama ‘Astroland’ y ofrece a los astronautas una estación que emula la vida en Marte dentro una cueva de Cantabria. Con éste también colabora el grupo de la UCA y es que, apunta Gabriel, el ambiente análogo en una cueva es muy útil , porque «en una exploración a Marte o a la Luna un buen sitio para montar un hábitat es dentro de los tubos de lava porque ofrecen protección frente a la radiación».

«Estas investigaciones sirven, tanto para determinar qué variables son importantes en cuanto a las características que debe tener un astronauta y también el hábitat, el ambiente, las relaciones entre ellos », explica Gabriel.

El MELISA-III durante los test ambientales de compatibilidad electromagnética. L.V.

Construir un nanosatélite

Único también es el nanosatélite UCAnFly de la Escuela Superior de Ingeniería (ESI) de la Universidad de Cádiz que fue seleccionado en 2020 por la Agencia Espacial Europea para el programa Fly Your Satellite! (FYS). Ahora, este equipo de la UCA formado por 15 estudiantes y 8 profesores al frente de los que está el investigador postdoctoral Ignacio Mateos, se encuentra finalizando la fase de diseño de su nanosatélite . «Una vez que la ESA nos dé el visto bueno, algo que se espera que suceda este verano, comenzaríamos a construirlo. Haríamos los test funcionales, comprobando que todas las características están acordes con el diseño y luego tendríamos que ir a las instalaciones de la Agencia Espacial Europea en Bélgica y Holanda para realizar los test ambientales, es decir, comprobar que el satélite soporta tanto el lanzamiento al espacio como las duras condiciones de la órbita», narra Ignacio a este periódico.

En 2023 por primera vez se lanzará al espacio, dento de un nanosatélite, un magnetómetro diseñado en la UCA

Además, detalla, ahora también están liderando un proyecto H2020 de la Unión Europea . Un sensor de campo magnético que mide «en una banda de frecuencia muy específica», al que han puesto el nombre de MELISA III, se integrará en un nanosatélite en colaboración con la Agencia Espacial Europea que será lanzado a la órbita terrestre baja o LEO (acrónimo del inglés Low Earth Orbit). Este experimento ya está desarrollado y cualificado, «ya se han hecho los test funcionales y ambientales, se ha mandado el modelo de vuelo a Holanda y se está integrando en el satélite», junto con otros dos experimentos, uno francés y otro alemán, explica Ignacio. En otro nanosatélite, dentro de este mismo proyecto de la ESA que tiene un coste de 2,5 millones de euros, viajan otros cuatro proyectos, uno de ellos español. El magnetómetro del equipo de la Escuela Superior de Ingeniería será la primera electrónica diseñada en la Universidad de Cádiz que se va a lanzar al espacio y se espera que sea a principios del próximo año 2023.

El método de las minas de oro

La profesora del departamento de Estadística e Investigación Operativa, Mª del Carmen Sánchez. L.V.

Allí, entre las estrellas de neutrones, objetos que pueden contener medio millón de veces la masa de la Tierra en un diámetro de unos 20 kilómetros, destaca un pequeño grupo con el campo magnético más intenso, conocido como los magnetares. Estos objetos, de los que apenas se conocen 30, sufren violentas erupciones aún poco conocidas debido a su carácter inesperado y a su corta duración, de apenas décimas de segundo.Un grupo científico encabezado por el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), y el Centro Birkelan para Ciencias del Espacio de la Universidad de Bergen (BCSS, Noruega), donde participa también una investigadora y profesora de la Universidad de Cádiz (UCA), publicó en la revista ‘Nature’ el estudio de una erupción en detalle : lograron medir distintas oscilaciones, o pulsos, en su brillo durante los instantes de mayor energía, que constituyen un componente crucial para comprender las llamaradas gigantes de los magnetares.

Experta en aplicar métodos estadísticos en el campo de la Astronomía, la profesora del departamento de Estadística e Investigación Operativa de la UCA Mª del Carmen Sánchez recibió la propuesta para trabajar en este estudio. Su alta especialización supuso que fuese la cuarta autora del prestigioso artículo. Ahora, mientras en la UCA se dedica a la programación matemática, se ha embarcado en un proyecto de astrofísica en el IAA, aplicando métodos matemáticos a la Astronomía . En concreto, «un artículo estudiando la estructura tridimensional del disco galáctico , en velocidad y coordenadas cartesianas, a través de cúmulos estelares, que son las estructuras más jóvenes», detalla Carmen. «Esto nos ayuda a entender la formación de la propia galaxia», especifica. De este modo, aplica un método estadístico que se utiliza en geofísica para buscar minas de oro. «Hemos comprobado que con este método matemático, que no es muy complejo, estamos obteniendo los mismos resultados que otros con investigaciones más complejas», subraya.

Representación de uno de los planetas errantes descubiertos. L.V.

Planetas errantes

En el descubrimiento de la muestra de planetas errantes más grande hasta el momento en nuestra galaxia también ha participado la Universidad de Cádiz. Una investigación que forma parte del programa del ERC Consolidator COSMIC-DANCE, dirigido por Herve Bouy de la Universidad de Burdeos y es el principal resultado de la tesis doctoral de Núria Miret Roig, en el contexto del proyecto del ERC. Los resultados de este artículo, ‘A rich population of free-floating planets in the Upper Scorpius young stellar association’, se han publicado en la prestigiosa revista científica ‘Nature Astronomy’.

«Mi trabajo ha sido diseñar un modelo probabilístico para modelar incertidumbres », declara Ángel Berihuete, del departamento de Estadística e Investigación OperativaUCA, que ha sido el profesional de esta universidad que ha participado en dicho descubrimiento. «Los astrónomos se hacen preguntas y, al no tener certezas, hay que montar modelos probabilísticos basados en parámetros físicos para intentar responderlas», explica. «En este caso había que decidir si lo que observaban era un planeta o no», cuenta Ángel. Así, en base a unos cálculos (que pueden durar entre dos y tres días para cada planeta y para los que se utilizan algunas de las máquinas de la Universidad de Burdeos), se ha determinado si lo que se observaba era un planeta o no .

Una nueva técnica basada en la estadística permite obtener imágenes de los planetas que se descubren y analizarlos

Los planetas errantes «ya se conocían desde principios de siglo pero, hasta el momento eran descubrimientos puntuales para los que se había utilizado la técnica de lentes gravitacionales», declara Núria a este periódico. «Pero no ves el planeta como tal, sino que afecta a la luz de las estrellas lejanas», en cambio, con esta nueva técnica, «vemos directamente el planeta en las imágenes» y, por eso, ahora la investigación se ha centrado en estudiar sus atmósferas, la presencia o no de discos y cómo se formaron «si como estrellas pequeñas o en sistemas planetarios como el nuestro y que debido a interacciones con otros elementos han podido ser eyectados abandonando ese sistema planetario».

Dada la infinidad del Universo, si se tienen en cuenta la cantidad de planetas errantes descubierta enla región analizada, «podemos asumir que esa fracción es parecida en otras, lo que nos daría una visión de los planetas que hay en toda la galaxia », cuenta Núria, que ahora tiene una plaza de postdoctorado en Viena.

Sobre la probabilidad de que existiese vida en alguno de ellos explica que «es importante remarcar que los planetas que hemos descubierto son gigantes, entre 5 y 13 veces la masa de Júpiter, mucho mayores que la Tierra». «Cuando pensamos en vida lo asociamos a exoplanetas, es decir, como la Tierra, que orbitan alrededor de una estrella que les ilumina y da calor. Los planetas que hemos encontrado están vagando libres por la galaxia, es muy difícil que haya vida en ellos, pero puede ser que tengan sus lunas orbitando y ahí sí que podemos pensar que haya algo».

Pequeños pasos para estos investigadores que con su trabajo diario abren un enorme frente de grandes pasos para la humanidad a años luz de la Tierra.

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