Un observatorio en territorio marciano

Las tres primeras antenas instaladas en el Llano de Chajnantor, Chile  - ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)

El Llano de Chajnantor, en la parte chilena de la cordillera de los Andes, podría pasar por territorio marciano. A 5.000 metros sobre el nivel del mar, este desierto ocre, uno de los lugares más secos de la Tierra, ha sido elegido para construir el mayor proyecto astronómico del planeta, el observatorio ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).

Cuando esté completo, ALMA contará con 66 antenas que se podrán trasladar por la meseta chilena para poder ajustar su foco a las necesidades de observación de los astrónomos. Los telescopios, unidos entre sí por un sistema de interferometría, actuarán como si fuesen uno solo. La luz proveniente de cada uno de los instrumentos se combinará para formar una imagen. La resolución de todos lostelescopios unidos entre sí por esta técnica será igual que la obtenida por uno que tuviese el mismo diámetro que la distancia entre las dos antenas más alejadas.

ALMA servirá para estudiar el universo frío o los misterios del Sol

En diciembre, se lograron conectar por primera vez tres telescopios, que comenzaron a realizar pruebas de observación. Se pretende que, a lo largo de este año, se añadan más antenas a la red y que en 2011 comiencen a realizarse las primeras observaciones con 16 telescopios instalados. Según explica el investigador del Instituto de Física de Cantabria (IFCA/CSIC-UC) Xavier Barcons, "se prevé que en 2012 ya haya instaladas y funcionando como un interferómetro 50 antenas".

ALMA es el proyecto astronómico más ambicioso del planeta. Con un coste de alrededor de mil millones de euros, ha requerido la colaboración de Europa (a través del Observatorio Europeo Meridional, ESO), EEUU, Canadá, Japón, Taiwan y Chile. "Servirá para todo", señala Barcons, miembro de la directiva de ALMA. "Será tan potente y tan sensible que en esa banda del espectro (las ondas milimétricas y submilimétricas) supondrá un gran salto cualitativo en todas las áreas de la astrofísica", añade.

Este tipo de ondas, entre las de radio y las infrarrojas, serán muy útiles para estudiar el universo frío. La sensibilidad de ALMA permitirá penetrar las nubes de polvo cósmico que rodean las regiones de formación de estrellas y planetas y que normalmente detienen a otro tipo de telescopios.

Las 66 antenas funcionarán como si fuesen un solo telescopio

Además de realizar esta especie de ecografías cósmicas, la red de telescopios de Atacama será también una máquina del tiempo. La luz de las primeras estrellas y galaxias que se formaron en el universo, después de la Edad Oscura, llega hasta la Tierra en longitudes de onda milimétricas y submilimétricas debido a la expansión del universo y ALMA podrá capturarla.

Otro de los misterios que se intentarán resolver es el de la corona solar. La temperatura de la superficie del Sol es de unos 5.600 grados centígrados, pero disminuye con la altura durante varios cientos de kilómetros. Después, repentinamente, se llega a una región donde la temperatura es de tres millones de grados. El proyecto ALMA estudiará la región de "mínimo de temperatura" donde se manifiesta el problema. Representará gráficamente esta región de la atmósfera solar y permitirá caracterizar la estructura y evolución de la atmósfera solar baja y cómo se mantiene esa estructura.

Además de ser una herramienta científica muy potente, ALMA supondrá un gran reto tecnológico. Las 66 antenas deberán conectarse unas con otras a través de fibra óptica para poder funcionar como una sola máquina. La señal de los telescopios no podrá sufrir retrasos porque, en caso contrario, no será posible mezclar las imágenes correctamente.

Otra de las peculiaridades de ALMA es que no será un observatorio estático. Los 66 telescopios se podrán trasladar por el Llano de Chajnantor donde hay 192 bases donde colocarlos. Para trasladar cada una de estas antenas, de 150 toneladas, serán necesarios dos transportadores descomunales. "Cada uno tiene la potencia de dos fórmula 1", apunta Barcons. "Cuando las antenas estén más separadas se logrará una mayor nitidez espacial y cuando se pongan juntas se logrará ver una región mayor del cielo, pero con peor resolución", explica el investigador del IFCA. Dadas las dificultades para lograr que la interferometría funcione a muy largas distancias, al principio se trabajará con una separación de unos cientos de metros. Más adelante, se podría alcanzar un máximo de 16 kilómetros de separación entre antenas.

Antes de llegar a la elevada meseta chilena, los telescopios tendrán un prolongado periplo desde sus países de construcción. 25 de las antenas las construirán contratistas europeos (Astrium, Thales Alenia y MT Mecatronics), otras 25, estadounidenses (Vertex) y las 16 restantes, los japoneses (Mitsubishi). Conforme se vayan construyendo, se trasladarán hasta el Centro de Operaciones de ALMA, cerca de San Pedro de Atacama. Desde estas instalaciones, situadas a 2.900 metros de altitud, se controlará el funcionamiento diario del observatorio y allí se realizará el ensamblaje de las antenas y se prepararán para subirlas hasta los 5.000 metros del llano andino, un emplazamiento que no se ha elegido por casualidad. A menores altitudes y en lugares menos secos, la humedad del ambiente distorsionaría las ondas milimétricas y submilimétricas que deben detectar los telescopios. En Atacama, la sequedad es una bendición para la astronomía y el aislamiento reduce la contaminación de ondas electromagnéticas artificiales.

En la construcción de los componentes de las antenas de ALMA, también han participado varias empresas e instituciones españolas. La compañía asturiana Asturfeito, el Observatorio Astronómico Nacional o la spin-off de la Universidad Politécnica de Valencia son algunas de ellas.