Argentina instalará un Laboratorio de Rayos Cósmicos al sur del Círculo Polar

Investigadores argentinos instalarán durante el verano de 2024 un nuevo laboratorio de rayos cósmicos en la base San Martín, al sur del Círculo Polar Antártico, para profundizar el registro y conocimiento sobre los efectos de este fenómeno que puede afectar el funcionamiento de tecnologías satelitales y telecomunicaciones.

El nuevo laboratorio consiste en un refugio dentro del que se instalará un detector Cherenkov y además dispondrá de una estación meteorológica diseñada por los investigadores a cargo del proyecto para ajustar los datos registrados con la mayor precisión posible.

La doctora en Física y jefa del departamento de Ciencias de la Atmósfera del Instituto Antártico Argentino (IAA), Adriana Gulisano, es codirectora del proyecto y contó en diálogo con Télam que "en 2011 se creó el Laboratorio Argentino de Meteorología del Espacio (LAMP), un grupo interdisciplinario e interinstitucional formado por el Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE UBA-Conicet), el Instituto Antártico Argentino y el Departamento de Ciencias de la Atmósfera y los Océanos de la FCEyN de la UBA, dirigido por el doctor en física Sergio Dasso", un referente en la temática a nivel mundial.

El 22 de febrero de 2019 fue inaugurado en la base Marambio el Laboratorio Antártico Argentino de Meteorología del Espacio que dispone, entre otros instrumentos, de un detector Cherenkov en agua para medir el flujo de rayos cósmicos. Este instrumento forma parte de la colaboración del Observatorio Gigante Latinoamericano (LAGO, por sus siglas en inglés) con detectores desde México hasta la Antártida y del que Gulisano es la representante de nuestro país.

El laboratorio que se instalará durante este verano en la base San Martín será el segundo nodo del Argentine Antarctic Space Weather Observatory (AASWO), sumándose a los datos de "Neurus", nombre con el que fue bautizado el detector Cherenkov de base Marambio.

La investigadora ponderó que "todos los datos que Argentina produce en la Antártida sobre meteorología del espacio son muy demandados. La información de meteorología del espacio es útil para la Organización Internacional de Aviación Civil (OACI), así los pilotos antes de despegar, además de la información meteorológica habitual, disponen de los datos de las condiciones de meteorología del espacio y los pronósticos de posibles alteraciones que puedan hacer fallar las telecomunicaciones o sus sistemas de posicionamiento global".

Qué son los rayos cósmicos

Los rayos cósmicos galácticos (RCG) son mayoritariamente partículas de origen galáctico con carga eléctrica que viajan a velocidades relativistas; el transporte de RCG de más baja energía está dominado por el campo magnético interplanetario (CMI), por lo que conocer el flujo de RCG puede brindar información importante para caracterizar las condiciones en Meteorología del Espacio.

El flujo de rayos cósmicos secundarios (RCS) detectados en la superficie terrestre, generados por la interacción de los RCG con la atmósfera, son una medida indirecta del flujo de RCG en el entorno terrestre (luego de remover efectos atmosféricos locales).

Cuando pasan cerca de la Tierra, una eyección coronal de masa o una región de interacción entre viento solar lento y rápido, pueden ocasionar un decrecimiento abrupto (del orden de horas) de la tasa de conteo de partículas secundarias con una subsiguiente recuperación lenta (del orden de días).

Estos eventos se conocen como decrecimientos Forbush (FD por su sigla en inglés). También durante una gran fulguración solar pueden acelerarse partículas solares incrementando abruptamente el flujo de partículas secundarias observadas en Tierra.

A este tipo de evento, que suele tener escalas de tiempo del orden de minutos/horas, se lo denomina incrementos de la radiación a nivel del suelo (GLEs por su sigla en inglés).

Gulisano apuntó que "en la meteorología tradicional se realizan pronósticos a través del registro de parámetros como la temperatura, la humedad o las precipitaciones; en la meteorología del espacio estudiamos las condiciones del sol, el medio interplanetario o lo que sucede en la magnetósfera. Los fenómenos meteorológicos dentro de la atmósfera o en el espacio no se pueden evitar, pero si se logra tener la capacidad de pronosticarlos esto permitiría mitigar sus consecuencias".

"Desde el LAMP hacemos mucha ciencia básica y también productos para el público, los efectos de los rayos cósmicos pueden dañar tecnología satelital, afectar la salud de los astronautas o condicionar el funcionamiento de las telecomunicaciones", añadió.

El equipo de investigación contó en este proyecto con el apoyo del Comando Conjunto Antártico, que construyó el refugio para los equipos de medición y que está a cargo de la logística para que todo el material llegue hasta la Base San Martín junto al equipo responsable del montaje, que está compuesto por el ingeniero en tecnologías de la información Matías Pereira, el ingeniero en electrónica Lucas Rubinstein, y el técnico superior en robótica Omar Areso.

Gulisano afirmó que "la imagen del científico trabajando solito no es real, hay todo un grupo de personas llevando las cosas adelante; hay muchísima más gente involucrada en este proyecto, que ya ha ido a la Antártida. Con Sergio (Dasso) fuimos a hacer la instalación del primer nodo junto a Matías Pereira y Omar Areso, pero hubo varias campañas, en la pasada fue además Noelia Santos que es estudiante doctoral en el grupo".

"Somos científicos, nuestra esperanza es aprender de la experiencia que estamos generando y en la medida que la logística lo permita ir avanzando hacia el sur con nuevas instalaciones de estos detectores", resaltó.

Gulisano es Investigadora científica y jefa del Departamento de Ciencias Atmosféricas del Instituto Antártico Argentino; estuvo involucrada en numerosos eventos y grupos de expertos de SCAR, trabajando como directora general adjunta del Grupo Permanente de Ciencias Físicas, y como miembro del Grupo de Expertos en Investigación y Aplicación de GNSS para el Medio Ambiente Polar también del SCAR.

Además es directora ejecutiva del Grupo de Acción de Igualdad, Diversidad e Inclusión (EDI) dentro del SCAR, docente del departamento de Física de la FCEN-UBA e investigadora del Conicet.

Sobre la Base san Martín

La Base San Martín está localizada en el islote San Martín en Bahía Margarita, al oeste de la Península Antártica, y es la más occidental de las bases argentinas. Fue impulsada por el entonces coronel Hernán Pujato, que fue el primer jefe de la base y primer director del Instituto Antártico Argentino.

Fue inaugurada en marzo de 1951 y, en ese momento, fue la base más austral del mundo, situada al sur del Círculo Polar Antártico.

La base cuenta con el Laboratorio Antártico Multidisciplinario San Martín (LASAN), que concentra las actividades científicas. Principalmente se realizan estudios de geomagnetismo, ionosfera, fitoplancton, geodesia y glaciología. En ese último campo se estudia el desplazamiento de glaciares junto con científicos alemanes a través de un convenio con el Instituto Alfred Wegener.

También posee un Mausoleo en el islote Bárbara, donde están depositadas las cenizas del General Pujato.

Si bien la flora se limita a algunos líquenes y musgos, la fauna es diversa: orcas, focas cangrejeras y de Weddell, pingüinos Adelia, skúas, gaviotas y cormoranes. Se trata de una zona de fuertes vientos de hasta más de 200 km/h y temperaturas que en invierno alcanzan los -37ºC, pero en verano se han registrado hasta 8ºC.

Entre junio y noviembre el mar se congela, lo que permite realizar patrullas con medios terrestres sobre la capa de hielo marino.