La NASA utiliza el hielo antártico como un telescopio de gran tamaño para captar señales de eventos de alta energía

El Programa de Globos Científicos de la NASA regresa a la Antártida para una nueva campaña de larga duración que incluye dos lanzamientos de globos a presión cero desde un sitio cercano a la Estación McMurdo de la Fundación Nacional de Ciencias de EE. UU. en la barrera de hielo Ross.

Los vuelos transportarán la Carga Útil para Observaciones de Ultraalta Energía (Payload for Ultrahigh Energy Observations, PUEO) y el Espectrómetro General de Antipartículas (General AntiParticle Spectrometer, GAPS), ambos enfocados en la astrofísica de alta energía.

Misiones de globos antártico a la búsqueda de neutrinos y masa oscura

La misión PUEO es el primer proyecto aerotransportado seleccionado bajo el programa Pioneros en Astrofísica de la NASA, que apoya las investigaciones astrofísicas a bajo costo. PUEO está diseñada para detectar señales de radio producidas cuando neutrinos de ultraalta energía provenientes de eventos cósmicos distantes interactúan con el hielo antártico, utilizando el propio hielo como un amplio medio de detección. El sondeo busca mejorar la sensibilidad a los neutrinos cósmicos de ultraalta energía y proporcionar nuevos datos sobre procesos astrofísicos extremos, como la formación de agujeros negros y las fusiones de estrellas de neutrones.

El director interino de la División de Astrofísica, Shawn Domagal-Goldman, describió la misión como un proyecto que utiliza el hielo antártico como un único telescopio de gran tamaño para captar señales de eventos de alta energía, y señaló que la estructura del programa apoya a investigadores en sus inicios y etapas intermedias de carrera, al permitir enfoques diferentes y de menor costo para las misiones astrofísicas. La carga útil PUEO volará bajo un globo científico, utilizando antenas e instrumentos asociados para buscar los breves destellos de radio que se activan cuando los neutrinos impactan en el hielo. El trabajo de integración de la carga útil en la Antártida incluye el posicionamiento mecánico, la conexión de sistemas de energía solar y la configuración del hardware de comunicaciones y apuntamiento antes del lanzamiento.

El experimento GAPS investigará la naturaleza y el origen de la materia oscura, que representa más del 80 % del contenido material del universo, pero aún no se ha identificado directamente. GAPS está optimizado para detectar antipartículas específicas que se producen durante la desintegración de partículas de materia oscura, y la detección confirmada de una de estas partículas contribuiría significativamente a la comprensión de la materia oscura y la estructura cósmica a gran escala. Volar en un globo de larga duración sobre la Antártida permite a GAPS operar en un entorno estable a gran altitud, por encima de gran parte de la atmósfera terrestre, lo que aumenta la sensibilidad a estas raras señales de antipartículas.

¿Qué son los globos de presión cero?

Los globos de presión cero utilizados en la campaña están diseñados para mantener el equilibrio de presión con la atmósfera circundante mediante la ventilación de gas a través de conductos durante el ascenso, lo que evita la acumulación de presión interna. Su diseño, combinado con los patrones de circulación polar y la luz solar continua durante el verano antártico, permite vuelos prolongados que permiten permanecer en el aire durante largos periodos con cargas científicas pesadas.

La Instalación de Vuelo Wallops de la NASA gestiona el programa de globos científicos, mientras que Peraton opera la Instalación de Globos Científicos de Columbia en Texas para la planificación de misiones, la ingeniería y las operaciones de campo, mientras que Aerostar fabrica los globos para estas misiones.

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Fuente: NASA