24 oct. 2016

La conquesta de l'espai

Dimecres, 19 d'octubre va venir Carme Jordi Nebot, física, professora de la Universitat de Barcelona (ICCUB-IEEC) per parlar sobre la conquesta de l’espai. Vam centrar la xerrada entorn les següents qüestions: volar més enllà de l’estratosfera és possible, com ho va somniar la ciència ficció. Quina necessitat hi ha d'observar des de l'espai? Què es pot fer i què no es pot fer des de la Terra? Quins són els projectes més rellevants? Com se gesta un projecte espacial? Quins són els avantatges i els desavantatges dels vols tripulats?



El programa Gaia 
Carme forma part de l'equip del projecte Gaia, del que vam parlar fa un parell d'anys amb Jordi Torra. Carme ens recorda que la missió Gaia enregistra el moviment i la distància de mil milions d'estels de la Via Làctia més propera. De fet, només un 1% de la galàxia.

Arriben a terra 500 millions de fotografies diàries. Amb tanta informació, com saber que s'observa la mateixa estrella? Doncs per patrons en la disposició relativa amb altres estrelles. Cal tenir en compte que hi pot haver interferències i que, per això, alguna informació haurà de ser rebutjada.

La precisió de Gaia és molt elevada. Triangulant la mateixa estrella des de dues posicions d'observació, per efecte de la paral·laxi, es podrà calcular una distància equivalent a la dels ulls d'un astronauta situat a la superfície de la Lluna, vist des de la Terra. És com 10-9°(milionèsimes de grau d'angle). Mai no s'ha treballat amb tanta precisió.

A banda de conèixer el nostre entorn més proper, es podrà conèixer més sobre la nostra galàxia. Si en l'estudi de les estrelles es detecten zones amb estels de la mateixa edat, es podrà conèixer la història i la formació de la Via Làctia; si es va formar per zones, si va engolir altres galàxies, com està repartida la matèria fosca...

La necessitat d'anar més enllà de l'atmosfera
Projectes com Gaia i altres fan arribar telescopis o eines que permetin l'observació espacial sense ser pendents de les limitacions de l'atmosfera amb filtres de llum que distorsionen les imatges. Ara bé, un dels inconvenients de l'observació des de l'espai, és que l'aparell serà inaccessible; per tant, si s'espatlla alguna maquinària o procés, difícilment es podrà arreglar. També cal adonar-se que, donat els anys que triga un projecte en dur-se a terme, entre la proposta, preparació, realització i estudi de resultats, la tecnologia ha avançat tant que es tornaria a fer amb instruments molt més precisos.

Més enllà de l'atmosfera s'han enviat telescopis per observar el nostre entorn, com el Hubble, que observa des de 593 km de la Terra en l'espectre visual, o el James Watt (en preparació), que observarà en l'infraroig i podrà detectar la pols estel·lar; la sonda Rosetta, que va estudiar el cometa 67P/Txuriúmov-Herassimenko...

Gaia es troba situada en el punt de Lagrange (a un milió i mig de quilòmetres de distància de la Terra), protegida de la radiació i del vent solar. Gaia és el projecte que enviarà més informació i amb més precisió dels ginys fins ara posats en òrbita, amb molta diferència. Està previst l'expedició duri cinc anys, però un cop acabada la missió, l'estudi de les dades pot durar dècades.

Les coordinades astronòmiques
En les situacions més senzilles les mesures estel·lars se situen segons l'equador celeste, que té com a origen el Punt d'Àries i està desplaçat 23° respecte de l'eclíptica, ja que és perpendicular a l'eix de rotació de la Terra. I, com la Terra no gira sempre a la mateixa velocitat, la quarta coordinada és pren del Servei Internacional de Rotació de la Terra, que dóna el temps coordinat.

Terratrèmols, erupcions volcàniques fan que la Terra canviï el temps de rotació. I la pèrdua d'energia pel mateix fregament entre el nucli metàl·lic de la Terra i el mantell semi-sòlid tendeix a frenar la velocitat de rotació. Aquestes variacions són irregulars i impredictibles, però si no s'ajustessin, els nostres rellotges deixarien de reflectir el temps astronòmic.

La Lluna estabilitza la rotació de la Terra. Però, al seu torn, s'allunya gairebé quatre centímetres per any. La distància a què és ara, és divuit vegades superior a la distància de quan es va formar, fa 4.500 milions d'anys. Aquest fet contribueix també que els dies siguin cada cop més llargs. Per tot plegat, s'allarguen una mitjana de dos mil·lisegons per segle.

Afegir un dia cada quatre anys és una forma d'ajustar l'estacionalitat a la translació de la Terra, que deixaria de coincidir amb el viatge entorn el Sol. Afegir un segon cada alguns mesos, corregeix el desfasament horari. El darrer minut del trenta de juny de 2015 va tenir seixanta-un segons, com tindrà el darrer del 31 de desembre de 2016. La impredictibilitat de les variacions en la rotació no permeten d'avisar amb més de sis mesos d'antelació.

Com es gesta una missió espacial
En primer lloc, un científic té una idea d'estudi. Aleshores cal que es dissenyi un aparell per a trobar la resposta; cal que treballin científics amb enginyers i agents de la indústria, per tal de proposar la fabricació del giny. Un cop es té elaborat el projecte, es presenta a les convocatòries professionals de projectes competitius astronàutics. Si finalment el finançament és concedit, comença el desenvolupament del projecte que, en total, haurà durat entre quinze i vint anys, i haurà involucrat centenars de persones.

El cost de Gaia, per a l'Agència Espacial Europea, sense comptar l'explotació científica, és d'uns 650 milions d'euros. Personalment, a cada ciutadà dels països membre de la ESA ens haurà costat una mica més d'un euro. Irrisori en comparació amb la construcció d'un pont, d'una autopista, d'un ferrocarril, d'un aeroport...

Dedicar diners a augmentar el coneixement s'ha de considerar una inversió, per cada euro invertit acaba revertint un euro i mig a la societat en tecnologia que es farà servir en altres camps. I, en últim terme, contribueix al saber de la humanitat. Des de l'inici de la nostra espècie hem volgut saber qui som, d'on venim, on anem... la ciència bàsica ens dóna aquestes respostes.

Carme, quan vas decidir de fer-te astrofísica?
Des de petita, als estius, em van ensenyar a reconèixer les estrelles. Potser va deixar un cuquet. Després no sabia si estudiar física o matemàtiques, i em vaig decidir per la física. Tot i que treballava com a informàtica dissenyant sistemes, tenia molts companys aficionats a l'astronomia. Finalment, vaig fer del meu hobbie la meva feina. Vaig aconseguir una plaça a la Universitat de Barcelona on encara hi treballo.

Imatges: projecte Gaia i Wikimedia Commons

Més informació
Robots exploradors: el projecte Gaia (13/04/2014)
El projecte Gaia (ICCUB)
Setze científiques catalanes (exposició).

No hay comentarios:

Publicar un comentario