NanoSat estudia la estratósfera

Programa de nano satélites de la UAEMEX

Por Dr. Juan Sumaya Martínez y Daniel Antonio Rossano Mercado

Fecha: 2018-08-02


La Universidad Autónoma del Estado de México (UAEMéx) explora el universo. Mediante el programa educativo y de investigación nanosat.  Mediante el uso de globos estratosféricos se llevan cargas útiles y nano-satélites al llamado “espacio cercano” que es una región por encima de los 30 km de altura SNM con el propósito de estudiar las propiedades físico-químicas de esa región de la atmósfera terrestre, así como realizar experimentos de astrobiología en ambientes extremos, de temperatura y alta radiación. Es importante mencionar que estos estudios son fundamentales para conocer el clima espacial y el impacto humano en el cambio climático global.

 

El programa inició a finales del 2016 con estudiantes y académicos de la Facultad de Ciencias de la UAEMex. Al principio se formó el Club de Óptica y Astronomía que emprendió actividades de observación astronómica diurna (solar) y nocturna (planetas y constelaciones) durante algunos meses, las cuales impulsaron el interés para desarrollar tesis de licenciatura relacionadas con la astrofísica, la astrobiología y óptica en general.

 

Actualmente, tres trabajos de titulación están en desarrollo y presentarán los resultados obtenidos de un lanzamiento estratosférico realizado hace algunos meses atrás y cuyo objetivo fue medir radiación de rayos cósmicos mediante sensores de rayos gamma, rayos X y neutrones secundarios, así como tomar imágenes de alta resolución del Estado de México y telemetría.

 

 

El lanzamiento se llevó a cabo en noviembre del 2017 y se empleó como vehículo un globo estratosférico diseñado para el estudio climático, el cual proporciona una alternativa de menor costo a los cohetes de combustible líquido para las mediciones. La altura que comúnmente alcanza este tipo de sistemas es de 30 a 35 km, lo que permite estudiar la capa de ozono, la densidad de CO2, la dosis de radiación de rayos cósmicos secundarios, el gradiente de temperaturas, además de obtener imágenes de alta resolución (4K) de la superficie terrestre y del espacio exterior cercano (estratósfera). Esta zona se le conoce también como “Espacio Cercano” y es muy importante para el estudio del calentamiento global.

 

De este modo, se planeó y llevo a cabo una misión suborbital en conjunto con los doctores Anthony Phillips y Katherine Allen, de la Universidad de California, eua. Desde el Estado de México (Aculco) se lanzó una carga útil con instrumental científico de telemetría, sistema de posicionamiento global y cámaras de alta resolución, así como sensores de radiación de rayos cósmicos secundarios, presión atmosférica y barométrica, humedad relativa, temperatura exterior, velocidad y ubicación. Se efectuó, además, un experimento de astrobiología que consistió en exponer una mazorca de la variedad roja típica del Estado de México (Zea mayz) a condiciones de ambiente extremo de la estratósfera con dosis superiores a 300 veces la normal a nivel del mar. Por alrededor de una hora la mazorca estuvo sometida a temperaturas de entre 30 a -60ºC, junto con altas dosis de rayos cósmicos y radiación ultravioleta de alta energía UVB.

 

Toda la información se recabó en memorias de alta capacidad que, una vez finalizado el vuelo de gran altitud (aproximadamente 50 minutos en la estratósfera), se recuperaron mediante un paracaídas equipado con un sistema de seguimiento GPS Tracker en tiempo real basado en tres equipos de rastreo satelital de gran altitud.

 

Simultáneamente, se realizó otro lanzamiento en Bishop, California, eua, con características similares, a fin de comparar los resultados obtenidos en diferentes latitudes terrestres.

 

Hasta donde sabemos, esta misión es la primera en el país con las características específicas de inclusión de dosímetros de radiación cósmica (seis) y semillas de maíz nativo, e incluyó un tripulante que dotó de identidad al proyecto: Kuako, la mascota oficial de la uaemex

 

La misión fue un éxito; se recuperó la carga útil y la mazorca. Los datos están en proceso de análisis para la publicación de los resultados, y la semilla de maíz se sembró junto a un control para monitorear la influencia de la exposición a los rayos cósmicos, tanto en la germinación y crecimiento como a nivel celular. También se están analizando mediante Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y espectroscopia Raman para determinar una posible influencia de la radiación a nivel estructural y celular en la semilla.

 

La información obtenida será muy importante para entender el calentamiento global y su influencia sobre las condiciones de sustentabilidad en nuestro país. Estos proyectos son también de gran utilidad para la enseñanza de la astronáutica y ciencias espaciales tanto en licenciatura como posgrado; por tanto, se invita a los estudiantes a participar en este trabajo, mediante el desarrollo de sus tesis, o colaborar directamente con el Cuerpo Académico de Interacción de Radiación con Materia, de la Facultad de Ciencias de nuestra universidad.

 

Juan Sumaya Martínez es doctor en Física (Óptica) por la Escuela Superior de Física y Matemáticas del ipn y profesor-investigador adscrito a la Facultad de Ciencias. Sus líneas de investigación son óptica electromagnética y nanofotónica. Dirige el programa amateur de desarrollo de picosatélites  NANOSAT y el radiotelescopio dipolar de la Facultad de Ciencias, el cual forma parte de la Red Mexicana de Radiotelescopios y comparte información con noaa-nasa.

 

Daniel Antonio Rossano Mercado es pasante de la Licenciatura en Física de la Facultad de Ciencias de la uaem. Actualmente trabaja en la tesis de licenciatura “Implementación de un radiotelescopio dipolar para la Facultad de Ciencias de la uaem”, dirigida por el doctor Juan Sumaya y el ingeniero Alfonso Castillo de la una.

 

 

 



Etiquetas: Espacio,NanoSat,Estratósfera,globos estratosféricos,near space,México,UAEMex.

Revista Hacia El Espacio de divulgación de la ciencia y tecnología espacial de la Agencia Espacial Mexicana.




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