Alma por dentro

Con las imágenes de su inauguración todavía en la retina, queremos regalarles un Recorriendo puertas adentro por el telescopio más potente de la Tierra. Un viaje al que Tell Magazine pudo acceder para conocer el mayor proyecto astronómico del mundo.

Fotos y Texto: Rafael Gómez

A grandes rasgos, es una pequeña ciudad —que genera su propia energía—donde viven obreros, ingenieros y científicos, aproximadamente unas quinientas personas de diversos países.

El lugar funciona las veinticuatro horas, porque se intenta maximizar cada segundo. El agua es traída por camiones los cuales también se la llevan después de ser usada, como una forma de no contaminar ni impactar el ambiente.

ALMA, una cooperativa astronómica multinacional, cuyos principales actores son: representando a Europa la ESO (European Southern Observatory), a Norteamérica el NRAO (National Radio Astronomy Observatory) y a Asia del Este el NAOJ (National Astronomic Observatory of Japan), se divide en tres partes: el centro de operaciones, el sitio de operaciones del conjunto de antenas y la sede central en Santiago.


EL CENTRO DE OPERACIONES

Este es el centro de las tareas de ensamblaje, integración y verificación de las antenas. El ensamblaje se hace en tres áreas separadas. Una para las antenas de Norteamérica (fabricadas por VERTEX), otra para las de Japón (fabricadas por MELCO) y otra para las de Europa (fabricadas por AEM). Luego, cada antena debe ser aprobada por ALMA para instalarle la electrónica y moverla al lugar donde operará.

Cabe señalar que los fabricantes son tres porque, antes de iniciarse el proyecto, se suponía que se realizaría una licitación, y la antena más conveniente se usaría para todo el proyecto. Pero por razones de tiempo y poca diferencia de valores, no hubo licitación y se encargaron antenas a los tres.

En este centro de operaciones se realizarán finalmente todas las actividades científicas, se operará el telescopio y se realizará la mantención de las antenas. Ubicado a 2900 metros sobre el nivel del mar, es el área donde se alojan todos los contratistas del sitio de ALMA y su personal.



EL SITIO DE OPERACIONES DEL CONJUNTO DE ANTENAS

En el llamado Llano de Chajnantor, ubicado a cinco mil metros de altura y a 28 kilómetros del centro, se emplaza el sitio de operaciones, cuyo edificio se empezó a construir el 2005 y se terminó el 2007. Las operaciones humanas en este lugar son estrictamente limitadas, debido a la gran altura. El edificio posee sistema de presurizado, parecido al de los aviones y para operar fuera de éste, hay que hacerlo con tanques de oxígeno.

En este edificio se alberga el Correlacionador, una supercomputadora que recibe las señales digitalizadas, provenientes de los radio telescopios, los procesa y los transmite al centro de operaciones a veintiocho kilómetros de distancia. El Correlacionador será la computadora más potente del mundo.


LAS ANTENAS

Ya en el interior de ALMA puedo apreciar de cerca lo llamativo y lo que le da su sello a este complejo astronómico; las antenas. Es aquí donde surge la clásica pregunta ¿por qué antenas? Y la respuesta es sencilla: es porque estudiará el universo a longitudes de onda milimétricas y sub milimétricas, imposibles de ser captadas por el ojo humano. Las longitudes de las ondas que recibe se encuentran entre las ondas de luz infrarroja y las ondas de radio más largas.

La ausencia de una cúpula y un brillante espejo es lo que los diferencia a simple vista de un telescopio óptico. Pero no es su única diferencia, ALMA puede captar longitudes de onda de alrededor de un milímetro. Cerca de mil veces más largas que las de la luz visible. Esta información que recibe cada antena, es transmitida a una velocidad de ciento veinte gigabytes por segundo hacia el Correlacionador.

El proyecto tendrá cincuenta y cuatro antenas de doce metros de diámetro y doce de siete metros de diámetro respectivamente. Una de las características es que las antenas pueden funcionar juntas, sincronizadas como un único potente radiotelescopio gigante.

El camión llamado “Transporter”, de dimensiones descomunales, es el encargado de transportar las antenas hacia Llano de Chajnantor, donde ya existen cerca de doscientos lugares llamados “fundaciones” que poseen energía y transmisión de datos. Es decir las antenas durante su vida útil podrán ser movilizadas a las diferentes “fundaciones” dependiendo las necesidades de los astrónomos.


HANGAR EUROPEO

Al entrar al hangar donde se ensamblan las antenas europeas, con un casco en la cabeza, me cuentan que el detalle y la perfección es tal que un pequeño error puede hacer inutilizable la antena.

Hay una máquina especializada que pone placas de una aleación de aluminio y acero por sobre toda la superficie y le da las cualidades de reflector. Lo interesante, es que puede leer el código de barra de cada placa reconociendo así cual debe ser su posición y como calibrarla.

A un lado del galpón, me muestran un motor del tamaño de un pequeño velador, que posee seis patas y por eso se llama Hexápodo. Es el responsable de darles el movimiento sutil y perfecto que se necesita para seguir la órbita de un astro en el cielo. Como el gran reflector se moviliza solo en forma horizontal y vertical, necesitaba otro desplazamiento que le de la suavidad, para que los movimientos diagonales no dibujen una “escalera”. De gran utilidad, manejarlo es extremadamente difícil: Para dar una simple orden, se necesita programar ecuaciones enormes.

La antena europea está hecha en su totalidad de fibra de carbono, con soportes de una pieza, tipo mástil, desde el borde hacia el centro para sostener el receptor. Es espaciosa y con escaleras tipo barco, esto se debe a que el encargado de la forma era un diseñador italiano de barcos. Puro estilo.

Las antenas norteamericanas y asiáticas no son totalmente de fibra de carbono, si no que tienen una base de acero. El motor de la antena norteamericana es ciento por ciento mecánico y el de la asiática mixto, emitiendo ruidos más leves.


ARRIBA DE UNA ANTENA

Tuve la suerte de entrar a una antena europea, donde impresiona la gran cantidad de botones de alarma para que todo se detenga tanto dentro como fuera ante una eventualidad. Es extremadamente peligroso, tanto para la persona como para la estructura, que alguien esté sobre la antena, o haya una puerta abierta o una escalera desplegada.  

Al ingresar, el protocolo exige una llave personal, si entran diez personas son diez llaves las que habrá que poner, y nada se mueve mientras haya alguna llave todavía puesta.

Por dentro la antena tiene un sinnúmero de cables, mediante un complejo sistema se evita que estos se enrollen al girar. La antena puede girar hasta un máximo de 270 grados para cada lado. Los frenos que existen solo se usan para fijar la antena. Cuando ésta se encuentra en movimiento, los frenos nunca se activan.

Cuando la antena está ensamblada, operativa, probada y aceptada por los ingenieros de ALMA, es implementada con la electrónica (tecnología para captar ondas del cielo) que es la misma para todas las antenas y consta de dos partes que son claves: el Front End y el Back End. El Front End, es el encargado de amplificar y digitalizar la señal que le llega produciendo la menor interferencia posible, para esto, su funcionamiento se mantiene a 4 grados Kelvin, o -269 grados Celsius, casi el cero absoluto. El Back End, es el encargado de sincronizar y transmitir la señal a la potente computadora llamada Correlacionador.  

Tan importante es la sincronización, que como referencia tiene un preciso reloj atómico de hidrógeno, que le envía pulsos y además mediante láser se censa la fibra óptica constantemente, para conocer siempre su longitud, sin importar la contracción o expansión por los cambios de temperatura. Con el Front End y el Back End ubicados, se deben realizar los ajustes en la superficie del reflector para que la captación de ondas sea perfecta.


EL TRANSPORTER

Uno de los requisitos de las antenas es calzar perfectamente en el Transporter, el cual las debe transportar los 28 kilómetros y 2100 metros de desnivel, pero siempre funcionando. Sí, funcionando. Las antenas no se pueden apagar, por lo que el Transporter les debe suministrar energía y llevarlas encendidas todo el tiempo.

En el mundo hay solo dos Transporters, que fueron creados especialmente para ALMA. Se llaman Otto y Lore, y fueron hechos en Alemania, donde sus ocho conductores debieron tomar un curso especial, tanto para conducirlos como para manejarlos a control remoto.

Tienen veinte metros de largo, diez de ancho y seis de alto. Sus veintiocho ruedas llaman poderosamente la atención, así como sus dos motores diesel de setecientos caballos de fuerza cada uno. El estanque de combustible es capaz de almacenar hasta tres mil litros.

Su velocidad máxima es de 20 kilómetros por hora y transportando una antena van a unos 12 kilómetros por hora. Cuando se va ascendiendo hacia el Llano de Chajnantor, el oxigeno disminuye, por eso el Transporter está premunido con tanques de oxígeno para el conductor, que minimiza el efecto de hipoxia. Sin embargo, el cuerpo humano no es el único afectado, los motores pueden desarrollar apenas cuatrocientos cincuenta caballos de fuerza en estas condiciones.

DATOS CIENTIFICOS

¿Qué puede ver ALMA que otros telescopios no? De una forma ilustrativa, y recordando que las antenas se pueden mover, tenemos una gran sensibilidad con las antenas muy juntas, pudiendo observar muy cerca del Big Bang, y al separarlas tenemos mayor resolución con lo que se podría ver una mosca en Marte.

ALMA puede detectar ondas desde hace trece mil millones de años, pensando que el universo tiene trece mil setecientos millones, o sea se puede ver casi el comienzo del universo. No se mide en distancia ya que todo lo que se ve al mirar el cielo es el pasado, incluso al mirar estrellas a simple vista, lo que vemos es la luz que emitieron hace muchos años y que recién está llegando a nuestros ojos.

Luego de procesar las ondas, tiene la capacidad de captar moléculas y a través de estas se puede conocer el entorno donde estaban inmersas, la temperatura, los elementos con que interactuaron, etc, con lo que podrá entregar mapeos, creando imágenes (no muy bonitas para los que no entendemos, pero muy interesantes para los científicos por que facilita la búsqueda de vida).

Cada antena trabaja con bandas, que son sensores que permiten captar diferentes ondas, que son como los cartrige de una impresora. ALMA es capaz de divisar detalles de una pelota de golf a quince kilómetros y esa precisión se logra usando la técnica de la “holographia” que es la ciencia que hace que las ondas lleguen de buena manera al receptor. Esta técnica consiste en dejar perfectamente alineados los paneles de aleación sobre el reflector.


EN BUSCA DE VIDA

Muchos son los objetivos de ALMA —como conocer la formación de planetas y galaxias y el estudio de la cosmología y los teoremas—, pero encontrar vida es el que causa mayor impacto social y también gran interés para muchos científicos. Ellos piensan que debido a las características del telescopio, al poco tiempo de estar terminado, se podrán encontrar los primeros pasos de lo que es la materia orgánica y quizás vida.

Chile por ser país cooperador y el lugar en que se edifica este proyecto, cuenta con el diez por ciento del tiempo de observación.

Los archivos de los descubrimientos se almacenarán no solo en Santiago sino que en todo el mundo, en lugares llamados ARCs (ALMA Regional Centers). Por un periodo de un año pertenecerán al equipo que había ganado el tiempo de observación y después, estarán disponibles para cualquiera que desee utilizarlos.

Este telescopio, será sin duda un punto imperdible para quienes gustan de la astronomía. ALMA lo tiene muy claro, por esto ya posee un sector pensado y diseñado especialmente para visitantes, con una espectacular vista panorámica del desierto.