Proyecto espacial chileno busca proteger el futuro de la astronomía nacional

A fines del 2021 se espera lanzar el primer nano satélite-telescopio espacial diseñado y construido completamente en nuestro país.

Fue hace poco menos de un mes que un grupo de científicos chilenos vinculados a la investigación astronómica recibió una noticia inesperada. La lista de espera de los Fondos QUIMAL para el Desarrollo de Tecnologías de la Astronomía Nacional, que entrega la actual Agencia Nacional de Innovación y Desarrollo, ANID (ex CONICYT), corrió dos lugares. Este hecho -poco frecuente- permitió a los investigadores nacionales adjudicarse el financiamiento para crear y lanzar el primer satélite-telescopio espacial (3u-cubesat) diseñado para proteger los cielos nocturnos y oscuros del país. Será un proyecto de tres años de duración, que marca el inicio del desarrollo astronómico espacial chileno.

Así como el país es reconocido en el mundo por sus vinos y el cobre, la astronomía se ha transformado también en un elemento identitario de imagen país. Los cielos de la zona norte, privilegiados por su transparencia y oscuridad, han sido reconocidos como los mejores del mundo para la observación astronómica y ese es un patrimonio que se debe proteger, al estar en riesgo producto de la contaminación lumínica.

Así lo advierte el doctor en Astronomía y académico de la Universidad de Valparaíso Eduardo Ibar, investigador que forma parte del proyecto 3u Cubesat.

“El crecimiento de las ciudades y por consiguiente el mayor consumo y uso de luz artificial de las localidades cercanas a los observatorios ha provocado un aumento de los índices de contaminación lumínica, lo que implica un incremento en el brillo nocturno, afectando así la calidad de los cielos para la observación astronómica”, afirma.

El doctor Ibar, quien también es profesor del Instituto de Física y Astronomía (IFA) de la UV y director ejecutivo de la Sociedad Chilena de Astronomía (SOCHIAS), explica que la tecnología LED (Diodos Emisores de Luz, por sus iniciales en inglés) ha ganado terreno como opción de iluminación nocturna por sus diferentes ventajas comerciales. Sin embargo, el riesgo del uso de esta fuente de luz fría tanto para la salud humana como silvestre y la proliferación de su utilización en la vía pública, como también en proyectos mineros ubicados en zonas cercanas a los centros de observación, disminuye la visibilidad de las estrellas u otros objetos celestes de estudio.

“Hoy en día se puede ver cómo el alumbrado público en ciudades y carreteras empieza a utilizar preferentemente luz LED blanca, la que fácilmente puede llegar a más de 100 kilómetros de distancia desde su lugar de origen”, sostiene.

El doctor Ibar explica que la contaminación lumínica es una problemática creciente alrededor de los observatorios astronómicos y es uno de los principales factores que amenaza el futuro de la astronomía en Chile, dado que “esta luz artificial se escapa o dispersa desde las ciudades o proyectos mineros y llega a los observatorios, afectando la sensibilidad que tienen los instrumentos para detectar objetos que están en el espacio”.

Para atender esta problemática – continúa el astrónomo- que podría poner en riesgo toda la inversión realizada por los grandes consorcios extranjeros en Chile (la que es superior a los siete mil millones de dólares) surgió la idea de construir un satélite-telescopio que monitoree el nivel de contaminación lumínica desde el espacio, específicamente en las áreas ubicadas alrededor de los observatorios, con el fin de protegerlos.

Para desarrollar el proyecto cuatro universidades chilenas se coordinaron, junto al Observatorio Las Campanas, para realizar un trabajo colaborativo, en el que cada institución aportará desde sus respectivas experticias al campo del desarrollo espacial.

“Decidimos hacernos cargo de la problemática y generar un sistema de monitoreo que potencialmente alerte la generación de nuevos focos de contaminación lumínica, pero desde el espacio. Por ejemplo, hoy en día podría aparecer un proyecto público o minero cerca de los observatorios que podría dañar gravemente el desarrollo de la astronomía nacional”.

El satélite-telescopio fue bautizado como Suchai II y es una continuación del Suchai I, el primer nano-satélite enviado al espacio por el mundo de la academia. El Suchai II sería tres veces más grande que el Suchai I y tendría una cámara para monitorear la contaminación lumínica desde el espacio.

En el ámbito nacional, los principales desarrollos en tecnología espacial han sido el FASat Alfa, FASat Bravo y FASat Charlie. Este último actualmente sigue en órbita, sin embargo ya cumplió su vida útil estimada y podría expirar en cualquier momento, dejando en un blackout satelital al país.

Nanosatélites

El Suchai II es un nano satélite compuesto por tres cubos de 10 centímetros cúbicos cada uno. En uno de los tres cubos llevará incorporada una cámara óptica con distintos filtros, que monitoreará, en una órbita polar, el territorio nacional durante aproximadamente tres años. Orbitará a una altura de 500 kilómetros de la superficie de la Tierra, pasando a una velocidad aproximada de 7 mil 500 kilómetros por segundo.

El trabajo colaborativo de las universidades contempla el diseño y construcción del satélite por parte de la Universidad de Chile (Marcos Díaz); el desarrollo de la cámara óptica y su caracterización a cargo de la PUC (Holger Drass); la calibración en tierra de las imágenes estará a cargo de la Universidad de Antofagasta (Eduardo Unda-Sansana) y el procesamiento de las imágenes desde el espacio será la tarea de la Universidad de Valparaíso (a cargo del doctor Eduardo Ibar y el meteorólogo Omar Cuevas). También participa el Observatorio Las Campanas (Guillermo Blanc), que ayudará en tierra para estimar la contaminación in-situ alrededor de los observatorios astronómicos, además de difundir esta gran problemática.

“Uno de los desafíos era salir de esa área de confort que ofrece la investigación y la publicación de papers, que en general tiene poca cercanía para la gente, para generar un proyecto real que sea un aporte para la sociedad en Chile, aprovechando las capacidades humanas que tienen los investigadores nacionales, para desarrollar, en conjunto con otras universidades, un proyecto mucho más grande. Es un proyecto netamente civil, que nace en la academia y amalgama a distintas instituciones a nivel nacional”, señala el astrónomo.

El doctor Eduardo Ibar complementa: “El satélite tiene como meta generar imágenes que revelen la gravedad del problema. Será como un vigilante espacial que registrará el comportamiento de la contaminación lumínica alrededor de los observatorios del norte. Esperamos identificar eventuales fuentes de contaminación lumínica que puedan ser fiscalizadas en terreno por la Superintendencia del Ministerio del Medio Ambiente”.

Y ¿por qué no lanzarlo desde Chile?

La fecha de lanzamiento se estima a fines del 2021 y el lugar aún se está evaluando, pero probablemente sea Japón, India o Estados Unidos.

El astrónomo aclara que a pesar de no contar en Chile con plataformas de lanzamiento, nuestro país tiene un gran potencial en este campo. “En el Hemisferio Norte, por ejemplo, la alta circulación aérea hace muy restrictivo el tema de fechas y horarios de lanzamientos. En cambio, en el Hemisferio Sur, como hay muchos menos vuelos comerciales, habría mucha más libertad para realizarlos. Eso lo identificó tempranamente Nueva Zelanda. En ese sentido Chile también podría posicionarse como un nuevo lugar para el lanzamiento de cohetes espaciales”, asegura el astrónomo.

Un gran desafío tecnológico

Por su parte, el meteorólogo Omar Cuevas, académico del IFA UV, destaca que desde el punto de vista tecnológico este proyecto representa un gran desafío “porque nos permite implementar nuestro trabajo en áreas que no se habían aplicado de forma tan directa. El equipo de trabajo está muy bien definido y cada uno aporta desde su experticia para el desarrollo del objetivo principal. En nuestro caso (en la U. de Valparaíso) estaremos a cargo del procesamiento de los datos recibidos desde el satélite. Esta tarea requiere mucho trabajo, pues hay varios desafíos que debemos abarcar, como por ejemplo la georreferenciación, el apuntamiento de la cámara y reunir y analizar una serie de imágenes para obtener la información que buscamos. También nos permitirá adquirir información del estado de la atmósfera y cuánto puede aportar a la dispersión de la contaminación lumínica. Además, esta información nos puede ayudar a medir, de forma pionera desde el espacio, la turbulencia atmosférica y su relación con el seeing astronómico, que es una variable importante para la calidad de los datos que se obtienen desde los observatorios en el norte de nuestro país”.