El satélite BurstCube comienza su misión de búsqueda de fogonazos de rayos gamma

BurstCube, de la NASA, es un pequeño satélite del tamaño de una caja de zapatos y diseñado para estudiar las explosiones más poderosas del universo, las conocidas con nombres como "estallido de rayos gamma", "destello de rayos gamma", "fogonazo de rayos gamma" y otros.

El satélite fue parte de la carga transportada a la Estación Espacial Internacional por una nave Dragon de reabastecimiento, de SpaceX. Dicha nave fue lanzada al espacio el pasado 21 de marzo (o 20, dependiendo de la zona horaria) desde el complejo de lanzamientos 40 en la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral.

En casos como este, el satélite a colocar en órbita es desempaquetado a bordo de la Estación Espacial Internacional y luego liberado para que inicie su vuelo orbital independiente.

Una vez liberado, BurstCube, desde su órbita, detectará, localizará y observará los fogonazos de rayos gamma, los cuales son breves destellos de luz de alta energía.

Además de investigar este fenómeno extremo, BurstCube pondrá a prueba nuevas tecnologías, tal como señala Jeremy Perkins, investigador principal de la misión BurstCube en el Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Greenbelt, Maryland, Estados Unidos.

Los astrónomos tienen interés en estudiar los estallidos de rayos gamma utilizando tanto la luz emitida como las ondas gravitacionales asociadas. El motivo es que combinando ambas clases de observaciones se puede obtener un conjunto extra de datos sobre este fenómeno y el mecanismo que lo genera.

Las colisiones entre astros más densos que las estrellas no solo producen fogonazos de rayos gamma; también crean elementos químicos pesados como el oro y el yodo, un ingrediente esencial para la vida tal como la conocemos.

Actualmente, la única observación conjunta de ondas gravitacionales y luz visible provenientes del mismo evento —llamado GW170817—fue realizada en 2017. Ese fue un momento decisivo en la astronomía, y desde entonces la comunidad científica ha estado esperando y preparándose para otros descubrimientos coincidentes adicionales.

“Los detectores de BurstCube están configurados para permitirnos detectar y localizar eventos a lo largo de una gran área del cielo”, explica Israel Martínez, integrante del equipo del BurstCube en la Universidad de Maryland en Estados Unidos y en el Centro Goddard. Típicamente, las misiones de detección y observación de estallidos de rayos gamma solo pueden escrutar alrededor del 70 por ciento del cielo en un momento dado porque la Tierra bloquea parcialmente su campo de visión. Aumentar la cobertura con satélites como BurstCube mejorará las probabilidades de observar más fogonazos de rayos gamma en coincidencia con las detecciones de ondas gravitacionales.

Desde su órbita, BurstCube, representado artísticamente en esta ilustración, buscará fogonazos de rayos gamma en el cielo. (Imagen: NASA's Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab)

El instrumento principal de BurstCube detecta rayos gamma con energías que oscilan entre 50.000 y un millón de electronvoltios. (A modo de comparación, la luz visible oscila entre dos y tres electronvoltios).

Cuando un rayo gamma entra en uno de los cuatro detectores de BurstCube, se encuentra con una capa de yoduro de cesio denominada centelleador, que la convierte en luz visible. Después, la luz entra en otra capa, una matriz de 116 fotomultiplicadores de silicio, que la convierten en un pulso de electrones, que es lo que mide BurstCube. Para cada rayo gamma, el equipo de investigadores observa un pulso en la lectura del instrumento, lo cual indica con precisión el tiempo de llegada y la energía producida. Los detectores en ángulo informan al equipo de la dirección general del fenómeno.

BurstCube pertenece a una clase de naves espaciales conocida como CubeSat pequeño. Estas naves se fabrican en una gama de tamaños estándares basados en un cubo que mide 10 centímetros en cada lado.

Los CubeSats proporcionan un acceso al espacio que es eficiente en costos, para facilitar la innovación científica, poner a prueba nuevas tecnologías y educar a la nueva generación de científicos e ingenieros en el desarrollo, la construcción y las pruebas con misiones espaciales y sus vehículos.

“Pudimos comprar muchas de las piezas para BurstCube, como paneles solares y otros componentes disponibles en el mercado, los cuales se están estandarizando para los CubeSat”, explica Julie Cox, ingeniera mecánica de BurstCube en el centro Goddard. “Eso nos permitió centrarnos en los aspectos novedosos de la misión, como los componentes hechos en casa y el instrumento, el cual demostrará cómo funciona en el espacio una nueva generación de detectores en miniatura de rayos gamma”.

La misión BurstCube está dirigida desde el Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Greenbelt, Maryland, Estados Unidos. Es financiada por la División de Astrofísica de la Dirección de Misiones Científicas en la sede de la NASA. La colaboración de BurstCube incluye a las siguientes instituciones, de Estados Unidos: la Universidad de Alabama en Huntsville; la Universidad de Maryland en College Park; la Universidad de las Islas Vírgenes; la Asociación de Universidades para la Investigación Espacial en Washington; el Laboratorio Naval de Investigaciones en Washington; y el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville. (Fuente: NASA)