Historias del Cosmos: El entorno extremo del espacio exterior que nos rodea

El entorno cercano a la Tierra se encuentra plagado de radiaciones de alta energía y partículas de materia, que principalmente nos llegan del Sol. Medir las condiciones allí es de vital importancia para asegurar el funcionamiento de la tecnología satelital, pero también para planear misiones de exploración que tienen que estar expuestas a este ambiente extremo.

Un gran paso para conocer el ambiente fuera de nuestro planeta se dio a mediados del siglo pasado, cuando se descubrieron los cinturones de radiación de la Tierra. Este sorpresivo hallazgo se hizo gracias a un contador Geiger, un dispositivo que mide radiación y partículas de alta energía, y que viajó en unos de los primeros satélites que se pusieron en órbita, los Explorer 1 y 3, en 1958.

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Durante su sobrevuelo, el dispositivo logró medir una acumulación de partículas en dos zonas del escudo magnético terrestre, la magnetósfera. La mayor parte de estas partículas son parte del flujo que nos llega del Sol todo el tiempo en el viento solar, al ser atrapadas en estructuras que asemejan un cinturón, o más bien un enorme dónut, rodeando el planeta. 

El cinturón interior abarca desde unos 500 kilómetros por encima de la superficie terrestre hasta unos 5.000 kilómetros y está poblado de protones de alta energía, que pueden penetrar una nave espacial y poner en riesgo la instrumentación y a los astronautas si están sometidos a exposiciones prolongadas. Por esta razón se trata de evitar esta región en misiones tripuladas y no tripuladas, o hacer pasos rápidos que disminuyan el riesgo. El cinturón más alejado se extiende desde 15.000 kilómetros hasta casi 60.000, y se compone principalmente de electrones de alta energía. 

Las dos regiones se conocen como cinturones de Van Allen, en honor a su descubridor, James van Allen, quien participó activamente en el diseño de las misiones de exploración espacial Apolo, Mariner y Pioneer, de la Nasa. El interés de Van Allen por entender el entorno de la Tierra y la estructura de la magnetósfera lo llevó a colocar un contador Geiger para registrar las variaciones en los niveles de radiación. 

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Las misiones Apolo, que nos llevaron a la Luna, atravesaron ambas regiones rápidamente, tardando apenas una media hora en superar la primera de estas barreras de radiación. En el desarrollo de misiones espaciales, el estudio de los niveles de la radiación que afecta a una tripulación es uno de los puntos más importantes para tener en cuenta. 

Una de las más extrañas regiones dentro de los cinturones de Van Allen, y que muchos popularmente han denominado el triángulo de las Bermudas del espacio, se conoce técnicamente como la anomalía del Atlántico Sur y se halla específicamente en el cinturón interior. Es particular porque se extiende a zonas más bajas, hasta unos 200 km sobre la superficie terrestre, y allí la radiación es mucho más alta que en otras regiones del cinturón, con mayores consecuencias sobre las naves o satélites que pasen por ella. La radiación solar puede colarse por allí más fácilmente que en el resto de la Tierra, y por su ubicación afectaría principalmente a las costas de Brasil, aunque en realidad la anomalía parece estar cambiando. Por una parte, ha aumentado y se va desplazando hacia África a unos 20 km por año, y por otra, en los últimos años parece estar dividiéndose en dos partes. 

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Un enjambre de satélites tiene la misión de realizar mediciones precisas y poder estudiar en detalle qué es lo que sucede con esta región que sigue poniendo a prueba a la ciencia para explicar y predecir su comportamiento. Las mediciones aportan insumos clave para que, a partir de modelos del funcionamiento del núcleo terrestre, se pueda revelar el comportamiento y los procesos que dan lugar a esta misteriosa región. 

SANTIAGO VARGAS 

Ph. D. en Astrofísica

Observatorio Astronómico de la Universidad Nacional