Las cinco maravillas de la ciencia isleña

Entre roca volcánica, salitre y pinar Canarias esconde cinco maravillas de la ciencia canaria. Telescopios y laboratorios declarados como Infraestructuras Científicas y Técnicas Singulares (ICTS) que, por su interés internacional, requieren del compromiso del Estado para poder salir adelante. En esta exclusiva lista conviven estructuras tan grandes y ambiciosas como el Telescopio Solar Europeo (EST); pequeñas y creativas como el prototipo Small-ExoLife Finder; y necesarias para la defensa del planeta. 

Su consideración como singulares les ha permitido captar del Ministerio de Ciencia –que a su vez se apoya en los fondos europeos– un total de 3,8 millones de euros. El Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC), quien se encarga de recibir estos fondos, trabaja a destajo para conseguir los objetivos planteados por la ciencia internacional diseñando piezas en sus talleres del IACTec, afianzando las colaboraciones internacionales y diseñando innovadoras herramientas para abaratar costes para utilizar cuanto antes estos instrumentos para el avance de la ciencia astrofísica en todo el planeta. 

1.El buque insignia de la física solar

Si hablamos de los grandes proyectos que están por venir en la ciencia canaria es inevitable hablar del Telescopio Solar Europeo (EST, por sus siglas en inglés). La ambiciosa infraestructura que cuenta con el respaldo de más de 30 instituciones de 18 países quiere revolucionar la forma en la que se observa a la estrella más brillante de nuestro universo: el Sol. Tras quince años en desarrollo y decenas de publicaciones científicas asociadas a él, el telescopio –que se emplazará en el Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma)– parece estar más cerca de observar su primera luz. «La financiación del Ministerio –que asciende a 2,5 millones de euros– nos ayudará a implementar la necesaria mejora tecnológica que requiere el telescopio antes de su construcción en 2024», explica Mary Barreto, directora técnica del EST en el IAC. 

Este macroproyecto internacional ya ha pasado por varias fases, la preparatoria y la del diseño conceptual y se enfrenta a la fase intermedia para resolver dudas técnicas. «Tenemos que realizar trabajos para consolidar el diseño preliminar de todos los elementos», revela Barreto, que insiste en que «para mantener la excelencia, hay que estar a la última en tecnología». Entre estos instrumentos a revisar –siete en total– se encuentra, por ejemplo, el espectrógrafo de óptica adaptativa, una herramienta vital para calibrar los espejos y conseguir que la imagen final no esté «perturbada». 

2.En los albores del Big Bang

Si hay algo que interesa a los astrofísicos es lo que ocurrió al principio de todo. El fenómeno del Big Bang dio lugar al universo en expansión del que formamos parte. Por esta razón, muchos de los esfuerzos que se han hecho entre los investigadores es tratar de «ver» la huella del Big Bang en el fondo cósmico de microondas. Son varios los instrumentos que se utilizan para medir esta radiación fósil. Canarias hace 30 años se embarcó en esta búsqueda de los orígenes en uno de sus proyectos más ambiciosos: Quijote. Este instrumento, instalado en el Observatorio del Teide, ha proporcionado durante este tiempo información única sobre las microondas de baja frecuencia, llegando a convertirse en el observatorio de referencia en el hemisferio norte en este tipo de longitud de onda. Sus datos han permitido crear un «mapa» que complementa los que ya obtuvo en su época el satélite Planck.

Esta experiencia es la que ha llevado a Alberto Rubiño y Rafael Rebolo, investigador y director del IAC, respectivamente, a crear el Laboratorio de Fondo de Microondas y a diseñar nueva instrumentación para actualizar el primer instrumento y para adaptarse a las nuevas necesidades. «Se desarrollarán dos nuevos instrumentos: un nuevo Multi-Frecuencia (MFI2), que sustituirá al actual MFI incluyendo mejores prestaciones; y el TMS (Tenerife Microwave Spectrometer), un espectrógrafo de microondas también en el rango 10-20 GHz complementario a Quijote», revela Rubiño. Con los 540.000 euros que les ha concedido el Ministerio de Ciencia, el grupo de investigación podrá ponerse manos a la obra para integrar estas dos nuevas herramientas y así poder obtener una imagen más nítida de las primeras estrellas y estructuras cósmicas que conquistaron la inmensidad del universo. 

3.En busca de vida extraterrestre

¿Estamos solos en el universo? Nadie lo sabe y ningún investigador ha podido corroborar lo contrario. Pero la búsqueda de una respuesta satisfactoria ha llevado a Canarias a involucrarse en el proyecto ExoLife Finder (ELF), que trabaja en la construcción de un gran telescopio de 50 metros de diámetro capaz de observar la composición atmosférica de los planetas desde la Tierra y que formará parte de la próxima generación de grandes telescopios. Una infraestructura científica cuyo diseño, sin embargo, poco tiene que ver con el de los grandes de telescopios formados por un espejo y una cúpula. En su lugar ELF cuenta con una amalgama de espejos unidos por grandes cables que se contraen y se estiran gracias a una estructura que se asemeja a la rueda de una bicicleta. El proyecto estaba basado en una innovación tecnológica de tal calibre que requiere comprobar primero si de verdad funciona. Aquí es donde nace Small-ELF, un pequeño prototipo de 3,5 metros que se instalará en el Observatorio del Teide. «Tenemos el reto de reducir el peso del telescopio y diseñar un material de sujeción que pueda adaptarse al movimiento», explica Nicolás Lodieu, investigador del IAC y responsable de este proyecto. En concreto son dos tecnologías las que se van a probar: la estructura adaptable y los espejos hechos en base a polímeros ligeros. En concreto, los 630.000 euros que ha destinado el Ministerio de Ciencia a este proyecto servirán tanto para construirlo –se estima que esté listo en 2024– como para probar su eficacia. Si todo va bien, el ELF de 50 metros estará más cerca de convertirse en una realidad. «Con este pequeño telescopio no podremos ver planetas, pero sí lo podremos utilizar para medir las masas de las enanas marrones», explica Lodieu. 

4.Escudo contra asteroides

Aunque el riesgo de que un gran meteorito caiga sobre la Tierra es ínfimo, no es nulo y las consecuencias pueden ser catastróficas. Consciente del peligro que desentraña la posible entrada de una gran roca espacial a nuestra atmósfera, la NASA se dedica desde hace décadas a identificar esos objetos potencialmente peligrosos para, al menos, tenerlos vigilados mientras busca una solución tecnológica para actuar antes de que ocurra una catástrofe. Para llevar a cabo esta labor, nuestro planeta cuenta con la Red Atlas. Una colaboración internacional que cuenta con dos telescopios en Hawái y dos en construcción en Chile y Sudáfrica. Canarias será cuarto lugar del mundo en el que se instale uno de estos ojos para llevar a cabo la vigilancia planetaria.

El «nodo de Tenerife» se encuentra aún está en fase temprana de desarrollo, aunque los investigadores creen que su proyecto puede ser completamente funcional en 2024. La idea, como explica Javier Licandro, responsable del proyecto e investigador del IAC, es integrar más cámaras en el nodo de Tenerife, lo que llevará a tener el equivalente a 16 telescopios. La gran ventaja es que se podrá construir un precio menor que otras instalaciones que conforman esta Red. «Conseguiremos esa reducción de precio gracias a la utilización de equipamiento comercial ya existente, dado que en los otros telescopios se han hecho a medida y son caros y complejos», explica Licandro. Además, «reutilizaremos instalaciones sin equipamientos, por lo que no tenemos que hacer construcciones nuevas», remarca Licandro. Esta reutilización de los materiales existentes ha permitido disponer ya de un primer prototipo en funcionamiento en el Observatorio del Teide. «Es el primero de cuatro módulos», explica Licandro, que insiste que cada uno de ellos contará con un total de cuatro cámaras. «Será más pequeño y nos permitirá ver a mayor profundidad», insiste. En estos momentos, como explica, la mayor complejidad es el desarrollo del software que se está haciendo directamente en el IAC. Con los 180.000 euros del Ministerio de Ciencia se comprará e instalará parte del equipo. 

5.Cazador de energías cósmicas

La financiación del Ministerio de Ciencia es vital para poder llevar a cabo estos proyectos en los que Canarias se posiciona como una pieza clave de la investigación astrofísica del mundo. Otra de las maravillas que esconde en su seno es la red de telescopios Cherenkov que pretende instalarse en el Observatorio del Roque de los Muchachos (La Palma). Allí se encuentra uno de los grandes telescopios para detectar la entrada de radiación gamma en la atmósfera. El LST-1, inaugurado en 2018, es capaz de percibir los fogonazos azules que dejan los fenómenos cósmicos más energéticos del universo, tales como la muerte de una estrella o la colisión de dos agujeros negros, al romper la barrera de la velocidad de la luz dentro de nuestra atmósfera. LST-1 puede recibir información sobre el lugar del que provienen esas partículas cargadas para intentar saber de dónde provienen.

Pero el gran telescopio repleto de espejos no está diseñado para estar solo. El proyecto, que lidera Ramón García, investigador del IAC, pretende instalar al menos tres telescopios grandes más (LST, por sus siglas en ingles) y nueve medianos (MST), ambos pertenecientes a esta familia de telescopios . «Ya tenemos financiación para instalar los tres que quedan y para cinco de los nueve medianos», revela García. Parte de la estructura se diseña en Canarias, en la sede del IAC, pero son muchas las partes que provienen de otros institutos en el mundo. La colaboración más estrecha la tienen con Japón, aunque también están involucradas en su construcción Francia, Alemania y Brasil. Se espera que los cuatro primeros LST estén finalizados en 2024. Canarias afianzará así su papel dentro del consorcio CTA. Y es que el Archipiélago se convertirá en el observatorio del hemisferio norte para este tipo de fenómenos, complementando así el que se encuentra en Chile, que proporciona datos sobre el cielo del hemisferio sur. 

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