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Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

El Sol de España

Hace unos cinco mil millones de años se formaba el Sol, en uno de los brazos de la galaxia de la Vía Láctea. Desde aquel lejano tiempo, a una velocidad de 250 km por segundo, ha podido completar hasta 20 vueltas alrededor del centro galáctico y se espera que esta situación siga más o menos estabilizada durante otros cinco mil millones de años, proporcionando a la Tierra la luz y el calor necesarios para que sobre nuestro planeta siga existiendo vida.

La circulación del aire, la formación de nubes, el clima, las estaciones, son fenómenos derivados directamente de la acción del Sol. Lo mismo ocurre con el proceso de la fotosíntesis, que permite la obtención de biomasa y el comienzo de la cadena alimentaria. Conocedor de ello, es lógico que el hombre haya mantenido siempre una relación muy especial con el Sol, incluyendo su deificación, por parte de muchas culturas antiguas, mientras que actualmente lo que se pretende es conocer con el mayor detalle su naturaleza, su comportamiento y su relación con los diversos fenómenos terrestres.

EL SOL. Todo ello, sin olvidar que nuestro Sol, fundamento indispensable para la vida en la Tierra, realmente es solo una estrella corriente, en cuanto a tamaño, temperatura y otras características, como otros varios millones de soles semejantes que existen en nuestra propia galaxia. Como en el Universo se encuentran bastantes millones de galaxias, ello significa que en el Universo hay billones de estrellas semejantes al Sol.

El origen de la energía, calor y luz del Sol se basa en la conversión de hidrógeno en helio, junto con otras reacciones de fusión nuclear, es decir, algo parecido, pero multiplicado, a lo que ocurre durante la explosión de una bomba de hidrógeno. Aunque en el astro se encuentran los mismos elementos químicos que en la Tierra, las altas temperaturas hacen que en él todo sea gaseoso: la temperatura en la zona externa supera los 6.000 grados Kelvin y, en su centro, los 16 millones de grados Kelvin. La velocidad de emisión de energía es enorme, equivalente a la explosión de centenares de billones de toneladas de TNT por segundo. La Tierra únicamente recibe una proporción ínfima de la misma, del orden de una pocas milmillonésimas partes. La energía recibida por nuestro planeta, en cien años, representa menos que la emitida por el Sol, en un segundo.

LA FUSIÓN. Lo que nosotros observamos visualmente del Sol es su fotosfera, la poco definida capa emisora de luz de la esfera gaseosa global, que posee un diámetro más de cien veces superior al de la Tierra. Como es lógico, la mayor parte de los conocimientos existentes respecto al Sol corresponden a sus zonas más exteriores, pero su interior tiene características muy llamativas. Así, la mitad de toda la masa solar está contenida en un pequeño núcleo central gaseoso que ocupa tan solo el 1,6 % del volumen global. Precisamente allí es donde se produce toda la energía de la combustión de 650 millones de toneladas por segundo de hidrógeno, que se transforman en algo más de 645 millones de toneladas de helio, con una pérdida de masa, convertida en energía, de casi 5 millones de toneladas por segundo. ¿Es preocupante esta pérdida de masa por lo que pueda suponer de agotamiento del Sol?. En absoluto, ya que la masa total es tan grande que, cuando el Sol se apague dentro de unos cinco mil millones de años, únicamente se habrá consumido una milésima parte de la masa actual.

Las observaciones del Sol desde la Tierra se ven dificultadas por la interferencia de la propia atmósfera terrestre, nuestro campo magnético, y por otros fenómenos. Por ello la ESA, Agencia espacial europea, y la NASA, estadounidense, vienen desarrollando el denominado Solar-Terrestrial Science Programme, con la finalidad de aclarar diversas incógnitas, relativas al astro rey. Precisamente, a finales del próximo mes de octubre está previsto un importante lanzamiento espacial, el del satélite SOHO (SOlar and Heliospheric Observatory). Se utilizará para ello un cohete Atlas Centaur II AS, que situará al satélite, en primer lugar, en una órbita a 180 km de altura, desde donde pasará a la órbita de transferencia o de crucero, que finalizará a los cuatro meses, cuando el SOHO se sitúe en la órbita operacional, localizada en el punto L1. Allí, a unos 1,5 millones de km de distancia de la Tierra, están compensadas las gravedades de la Tierra y del Sol, no llega la acción de la magnetosfera y la situación es perfecta para que las velocidades relativas entre el satélite y el Sol sean mínimas y con ello las observaciones y medidas sean idóneas.

ESPAÑA. Investigadores españoles han sido los escogidos para responsabilizarse de realizar con este satélite dos importantes experimentos de heliosismología para estudiar el núcleo del Sol, denominados respectivamente GOLF (Global Oscillations at Low Frequencies) y VIRGO (Variability of solar Irradiance and Gravity Oscillations). La heliosismología consiste en la medida de las pequeñas oscilaciones globales del Sol para, a partir de ellas, poder obtener datos sobre su estructura, composición química y comportamiento, especialmente de su núcleo interior. Se espera que, por primera vez, mediante estos experimentos, se puedan medir desde el espacio, con mucha mayor precisión que la hasta ahora conocida desde la Tierra, tanto la temperatura como la composición química del núcleo del Sol.

Aunque la fabricación del satélite la controla y financia la ESA, los diferentes subsistemas se subcontratan con industrias europeas y los equipos científicos y sensores se fabrican, controlan y costean por los diferentes equipos científicos que han sido escogidos previamente para realizar los experimentos. En los dos proyectos a cargo de España, ha sido la Comisión Interministerial de Ciencia y Tecnología la entidad financiadora, por un monto global de 680 millones de pesetas. El grupo investigador pertenece al acreditado Instituto de Astrofísica de Canarias y las empresas encargadas de fabricar los instrumentos científicos por ellos diseñados han sido CASA (Construcciones Aeronáuticas, S.A.) y CRISA (Computadoras, Redes e Ingeniería, S.A.). No se limita aquí la participación española, ya que científicos de la Universidad de Alcalá de Henares también realizarán un estudio específico sobre partículas energéticas. Por otra parte, el seguimiento del satélite SOHO, su telemedida y recepción de datos, así como su telemando se harán a través de tres estaciones terrestres, de las que una de ellas, con especial relieve, será la española de Robledo de Chavela.

No queda limitada a estos proyectos sobre el Sol la participación española en las investigaciones espaciales astronómicas. España también tendrá a su cargo los experimentos ISOPHOT que se llevarán a cabo con otro satélite ya casi listo, el ISO (Infrared Space Observatory). La característica principal de este satélite es la de ir dotado de un telescopio de 60 cm refrigerado criogénicamente y la de estar capacitado para realizar observaciones espectroscópicas, fotométricas y polarimétricas midiendo en el rango del infrarrojo, es decir, con longitudes de onda entre 2 y 200 micras. Este es un campo, por ahora casi inexplorado, debido a las dificultades técnicas que supone la existencia de la atmósfera terrestre, cuando se intenta investigar desde la Tierra. Por ello se piensa que su uso, desde el espacio, permitirá grandes avances ya que, este rango de radiaciones, es muy importante en los objetos fríos, abundantísimos en el universo. De este modo se podrán analizar propiedades de objetos y de regiones hasta ahora ocultos tras las nubes de absorción características cuando se utilizan otros rangos espectrales. También en este caso, el equipo básico de científicos españoles es el del Instituto de Astrofísica de Canarias, en colaboración con un grupo del Instituto de Astrofísica de Andalucía. La aportación española del ISOPHOT consiste en la construcción y uso de un espectrofotómetro espacial infrarrojo con dos redes de difracción, capaz de medir simultáneamente en la región entre 2,5 y 12 micras del espectro electromagnético. En su construcción están participando la empresa CASA y el Instituto de Óptica Daza Valdés del Consejo Superior de Investigaciones Científicas.

Estos ejemplos demuestran una vez más la capacidad potencial de la Ciencia española, necesitada de apoyos para que pueda servir eficazmente al desarrollo e independencia tecnológica de nuestro país.