Objetos provenientes del espacio. Registro en Tierra desde la Red Mexicana de Meteoros
CIENCIAS DE LA TIERRA Y EL ESPACIO.
Cada año más de 40 mil toneladas de material cósmico llega a la Tierra.
Cada año ingresan a nuestro planeta más de 40 mil toneladas de material que durante miles de millones de años ha transitado por el espacio exterior. Algunos de ellos son conocidos como meteoroides, que son pedazos de asteroides o de núcleos cometarios de tamaño menor a un metro.
Este material ingresa a la Tierra a velocidades muy altas –entre 11 y 72 km/s– y, cuando interacciona con las partículas de la atmósfera, se calienta hasta el punto de fundirse y evaporarse. En esta trayectoria emite una luz que es conocida como meteoro o, más comúnmente, como estrella fugaz.
Esos objetos cósmicos van dejando de brillar conforme la atmósfera los va deteniendo, hasta que llega un momento en que su velocidad es casi constante. Por lo regular, si el objeto es muy pequeño empieza a perder su brillo alrededor de los 80 km de altura, pero si es más grande puede seguir brillando hasta a pocas decenas de kilómetros sobre la superficie terrestre.
La Red Mexicana de Meteoros “Citlalin Tlamina” nació en el Instituto de Geofísica de la UNAM, con el fin de registrar los objetos interplanetarios que ingresan a la atmósfera terrestre, identificar de qué parte del sistema solar provienen y determinar algunas de sus propiedades físicas.
Estrella que hace saeta.
Otro objetivo de la Red es contribuir con Protección Civil y ser un apoyo para ayudarles a identificar la ocurrencia de estos fenómenos, con la intención de informar a la población y evitar malas interpretaciones de lo sucedido.
Si un meteoroide, asteroide o, menos probablemente, material cometario no se deshace por completo al pasar por la atmósfera y llega un pedazo de él a la superficie terrestre, a esa pieza se le denomina meteorito, por lo que otro objetivo de la Red sería identificar dónde cayó para recuperarlo y estudiarlo.
“Los meteoritos son como cápsulas de tiempo del sistema solar. Nos dan información de cómo se formó éste, de qué tipo de materiales se formaron los planetas, incluso de materia orgánica de origen no biológico que también pudo haber contribuido a la aparición de la vida en nuestro planeta”, explica la doctora Guadalupe Cordero Tercero, responsable de la Red Mexicana de Meteoros.
Riesgos espaciales.
El 10 de febrero de 2010, habitantes de comunidades entre Hidalgo y Puebla escucharon una fuerte explosión; algunos incluso vieron una enorme bola de luz cayendo del cielo. Durante varios días posteriores, los pobladores del lugar, Protección Civil e incluso investigadores universitarios acudieron al sitio para saber qué había ocurrido. Pero no se encontró nada.
La doctora Cordero Tercero cuenta que este suceso fue el que la motivó a estudiar estos fenómenos interplanetarios que también tienen incidencia en nuestro propio planeta o como ella lo define: “es estudiar el espacio con los pies en la Tierra”.
Fue a partir de esa experiencia que se gestó la idea de crear una Red Mexicana de Meteoros que pudiera identificar el ingreso de estos objetos a la atmósfera sobre el territorio nacional. En 2012 se iniciaron los primeros esfuerzos para ponerla en marcha. Se diseñó una primera estación de monitoreo grande y, algunos años después, fue rediseñada para hacerla más pequeña y modular, es decir, que no fuera necesario desmontar toda la estación para agregar o quitar instrumentos.
Primero, se hizo un modelo de madera y después otro de papel cascarón. No fue sino hasta que se comprobó que el diseño era adecuado que se elaboró la actual estación en acero, la cual alberga cuatro cámaras de observación sensibles al infrarrojo, sus respectivas monturas, así como distintos sistemas mecánicos, informáticos, electrónicos y de control.
Las cuatro cámaras pueden ajustarse al ángulo que requieran para filmar la bóveda celeste y detectar meteoros. En el interior de la estación, tres de ellas están dirigidas hacia el horizonte y la cuarta hacia arriba.
La estación se compone de varios sistemas que funcionan de manera independiente y cuenta con un sistema de regulación del ambiente, gracias al cual se podrán detectar parámetros como la humedad y la temperatura internas de la estación, así como la lluvia en el exterior.
También está integrada con un dispositivo que permitirá realizar observaciones de la bóveda celeste durante el día. Ésta es una innovación que han realizado los investigadores y estudiantes de la Red Mexicana de Meteoros, porque la mayoría de las redes de meteoros en el mundo observan solo de noche.
“No teniendo una mejor forma de describirlo, a este dispositivo se le denominó coronógrafo, aunque en realidad lo que hace es taparles el Sol a las cámaras”, explica la doctora Cordero.
Dicho aparato fue construido por el maestro Francisco Esparza asesorado por el doctor Fernando Velázquez. Para que funcione, un motor mueve una varilla que sigue la trayectoria del Sol y va generando un eclipse artificial en cada cámara: “lo que hace es tapar el Sol todo el día, porque si lo dejamos así, el Sol va a terminar dañando los CCDs de las cámaras, pero también como es una fuente de luz impresionante, no nos va a dejar ver nada más”.
Una parte importante es el software con el que están trabajando, creado por los estudiantes específicamente para la estación, ya que es de código abierto. Para ello conformaron una interfaz integrada que les reportará cómo está funcionando cada uno de los sistemas, sobre las fallas que puedan presentarse, que sea capaz de avisar cuando pase un meteoro y lo grabe, que limpie las imágenes que se grabarán y que incluso pueda incorporar más funciones en el futuro.
La investigadora agrega que su equipo está trabajando en una red neuronal de detección de meteoros automática que permita procesar los datos con inteligencia artificial:
“Es decir, la idea de esta estación es que aunque las cámaras están encendidas todo el tiempo no siempre están grabando, sólo están programadas para que cuando registren la presencia de un objeto que pasa enfrente de ellas empiecen a grabarlo. Y, con ayuda de la IA, puedan decir si lo que grabaron fue un meteoro, un avión”.
Ampliar la red.
Una de las partes importantes de Citlalin Tlamina son los recursos humanos. Desde sus primeros esfuerzos hasta la actualidad, ha estado conformada por estudiantes, principalmente de la UNAM y del IPN, quienes han colaborado en su diseño y en sus mejoras, tanto en hardware como en software. Recientemente, también han contado con el apoyo de un proyecto PAPIIT de la UNAM.
La doctora Cordero Tercero comenta que esperan que la Red esté integrada por varias estaciones. Por lo pronto, la primera será colocada en el techo del Instituto de Geofísica de la UNAM y la segunda en la cima del volcán Sierra Negra, en Puebla. En el mundo existen redes similares en España, Brasil, Chile, Estados Unidos y Europa.
Para conformar una red, las estaciones deben estar colocadas a una distancia mínima de 70 km y máxima de 150 km, y tener más de una les permitiría combinar los datos y conocer la trayectoria real del objeto cósmico con mayor precisión.
“Además, algo que aún hay que estudiar con mayor detalle es la interacción del objeto cósmico con la atmósfera. Hay parámetros que se dan por hecho. Entonces, una cosa que nos gustaría es determinar esos parámetros físicos, como el calor de ablación y los coeficientes de arrastre, y saber si los objetos, al caer, se mueven para todos lados o caen dirigidos, y por qué se comportan de determinada manera. Toda esa física de la interacción asteroide-meteoroide-atmósfera es la que queremos estudiar”, concluye.
Los estudiantes son fundamentales en la conformación de la Red Mexicana de Meteoros. En la imagen: Diego Echeverría Gutiérrez (Ingeniería Mecatrónica), Mario Daniel Mercado Alejandre (Ingeniería Eléctrica y Electrónica), la doctora Guadalupe Cordero Tercero, Ricardo Rodríguez Hernández, (Matemáticas Aplicadas) y Jesús Carreño de la Luz (Ingeniería Mecatrónica).
¡Atención!
Si has visto un meteoro y te interesaría reportarlo, coméntalo con la doctora Guadalupe Cordero a través del correo Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.
Por: María Luisa Santillán.
Sitio Fuente: Ciencia UNAM