Ceea ce a început ca un proiect de sprijin pentru o misiune ESA a devenit o referință internațională în monitorizarea particulelor de energie înaltă
Cuprins
Într-un colț al Parcului Științific și Tehnologic din Guadalajara, departe de marile telescoape și agenții spațiale, se află o masă de 40 de tone dedicată detectării particulelor de energie înaltă care bombardează constant Pământul.
Se numește CaLMa.
„Castilla-La Mancha Neutron Monitor”. Și de mai bine de un deceniu este prima și singura instalație de acest tip din Spania. Sarcina sa: să monitorizeze atacurile Soarelui și să înțeleagă modul în care razele cosmice afectează planeta noastră.
Din spațiu în Guadalajara.
Originea CaLMa este strâns legată de misiunea Solar Orbiter a Agenției Spațiale Europene. Oamenii de știință de la Universitatea din Alcalá au proiectat unul dintre instrumentele cheie ale sondei, Detectorul de particule energetice.
În urma acestei experiențe, a apărut o idee: construirea unui instrument la sol. „Ne-am gândit la un sistem care să ne permită să testăm dezvoltări legate de electronică și să îl utilizăm ca detector complementar măsurătorilor efectuate de cel de la bordul sondei Solar Orbiter”, a explicat pentru elDiario.es Juan José Blanco, responsabilul proiectului.
În funcțiune din 2011.
Ceea ce a început aproape ca un proiect de sprijin pentru o misiune spațială a ESA a devenit o referință internațională în monitorizarea neutronilor. Finanțat din fonduri ale Uniunii Europene și ale Junta de Comunidades de Castilla-La Mancha, CaLMa face parte din Rețeaua mondială de monitoare de neutroni, unde transmite datele în timp real.
Astăzi este un proiect distribuit.
CaLMa are un nod gemel numit ORCA care detectează atât neutroni, cât și muoni. Se află în baza antarctică Juan Carlos I de pe insula Livingston, o locație privilegiată din punct de vedere magnetic.
Proiectul dispune, de asemenea, de un detector mobil numit mini-CaLMa, care a călătorit la bordul navei Hespérides pentru a măsura fluxul de raze cosmice pe tot parcursul călătoriei până în Antarctica. Ultimul nod care s-a alăturat proiectului se numește ICaRO și este instalat la Observatorul Atmosferic din Izaña (în Tenerife). Acesta măsoară neutronii de origine solară de la o altitudine de 2.000 de metri.
Ce măsoară mai exact?
Când raze cosmice (particule de energie foarte mare provenite din spațiul profund) se ciocnesc cu atomii din atmosfera noastră, generează o cascadă de particule secundare. Printre acestea se află neutronii care ajung la suprafață.
Soarele, cu câmpul său magnetic, acționează ca un scut modulator: cu cât activitatea solară este mai intensă, cu atât mai puține raze cosmice galactice ajung pe Pământ și viceversa. Măsurând fluxul de neutroni, CaLMa poate deduce activitatea solară. În plus, este capabil să detecteze direct sosirea particulelor solare energetice care au fost expulzate în timpul erupțiilor mari.
Cum funcționează un monitor de neutroni.
Detectorul este format din tuburi umplute cu gaz, înconjurate de mai multe straturi alternante de plumb și polietilenă. Această structură permite respingerea neutronilor care nu sunt foarte energici, adică cei din mediu, lăsând să treacă cei care sosesc din spațiu, după ce le reduce viteza, pentru a putea fi analizați. Cu 12 dintre cele 15 tuburi active, această mașină de 40 de tone este un filtru de particule de o precizie uimitoare.
La ce servește CaLMa.
Toată această tehnologie are un scop foarte practic: să ne protejeze de meteorologia spațială. Erupțiile solare și ejecțiile de masă coronală pot fi spectaculoase și pot crea aurore boreale intense, dar sunt și extrem de periculoase pentru civilizația noastră tehnologică.
Operatorii rețelei electrice utilizează aceste date pentru a-și proteja instalațiile. Companiile aeriene și agențiile spațiale au nevoie de ele pentru a evalua nivelurile de radiații pe rutele de mare altitudine. Iar industria spațială le utilizează pentru a proteja astronauții și sateliții aflați în orbită.
Are chiar și aplicații pentru călătoriile interplanetare. După ce a măsurat deja un ciclu solar complet de 11 ani, CaLMa poate fi utilizat în misiunile pe Marte pentru a afla care este momentul cel mai potrivit pentru a începe călătoria, minimizând expunerea astronauților la radiații.
