James Van Allen y la Astrobiología

por Simon Mitton #3#Poco antes de la medianoche del 31 de enero de 1958, una cuenta regresiva alcanzó el cero y un cohete se tambaleó en su plataforma de lanzamiento en Cabo Cañaveral. Alrededor del Cabo, los pájaros se elevaron chirriando en el cielo nocturno, despertados repentinamente por el motor ensordecedor y su deslumbrante flama. El cohete ascendió con su única carga útil, un tipo de instrumentos científicos jamás puestos en el espacio. En la superficie, los científicos e ingenieros observaban mientras la exhausta flama emergía en lo alto, a casi 100 kilómetros sobre la Tierra. Explorer 1 había alcanzado el borde del espacio y en pocos minutos lanzaría el primer satélite artificial para llevar un paquete científico. Una persona en Cabo Cañaveral, James Van Allen, estaba emocionado por el lanzamiento perfecto. Él había contribuído a impulsar a los Estados Unidos a la carrera espacial, y al hacerlo, comenzó una ciencia completamente nueva: la ciencia espacial. Otra nueva ciencia, la astrobiología, se sitúa a décadas en el futuro, pero ésta se basaría totalmente en los logros de los científicos espaciales para la exploración del Sistema Solar. Van Allen participó en 24 misiones de satélites terrestres y planetarias, un récord jamás igualado por otros científicos espaciales, y por lo tanto, tenía un inmenso impacto en la forma en que las misiones de astrobiología fueron conducidas en el Sistema Solar. Van Allen se entrenó primeramente como físico nuclear. Después de su doctorado se unió al Instituto Carnagie en Washington, trabajando en el Departamento de Magnetismo Terrestre, donde tomó un cercano interés en los rayos cósmicos, las partículas de alta energía que fluyen a través del espacio. Al observar que los rayos cósmicos son peligrosos para las misiones espaciales tripuladas, Van Allen decidió dedicar su futuros esfuerzos de investigación al entendimiento de los protones energéticos y a descubrir los núcleos atómicos lanzados a través del ambiente espacial. #4#La exploración del universo más allá de la atmósfera de la Tierra requiere de cohetes. En 1945, Van Allen inició un programa para desarrollar el Aerobee, un cohete americano de alto rendimiento para investigación científica. Más de 1,000 de éstos fueron lanzados, principalmente para propósitos científicos. El Año Internacional de la Geofísica 1957 - 58 (IGY, siglas de International Geophysical Year), demostró ser un momento crucial para esta nueva ciencia de exploración espacial. El 4 de octubre de 1957, la Unión Soviética lanzó el Sputnik 1 como su contribución al IGY. En respuesta al triunfo del Sputnik, el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) en Pasadena, California, ensambló apresudaramente el Explorer 1 en apenas 84 días. En el JPL, Van Allen tomó a su cargo la instrumentación insistiendo que el Explorer 1 debía portar un contador Geiger para detectar los rayos cósmicos. (El JPL fabricó dos satélites. Se puede observar el duplicado del Explorer 1 en la Galería de Hitos de Vuelo del Museo Nacional del Aire y del Espacio en Washington, DC.) Los resultados del contador Geiger desconcertaron a Van Allen. A bajas altitudes dió una señal constante con la detección de rayos cósmicos, pero a altitudes altas, más allá del espacio exterior, el contador caía en el silencio. Esto no tenía ningun sentido, porque si los rayos cósmicos podían detectarse cerca de la Tierra entonces con mayor razón debían ser detectables a mayores distancias. Para la subsecuente misión Explorer III, Van Allen mejoró la técnica del conteo. Esta vez sus instrumentos registraron la localización exacta en la órbita del satélite donde la cuenta caía precipitadamente a cero. Van Allen ahora vio que los períodos de cero ocurrían debido a que la intensidad de la radiación era tan alta que hacía fallar al contador. ''¡Caramba! El espacio es radiactivo!', exclamó uno de sus colegas. #5#Después del descubrimiento de Van Allen, otras dos naves espaciales, la Explorer IV y Pioneer III, trazaron mapas de los dos cinturones de radiación que rodean la Tierra. Cada uno es un bocel (perfilado como un neumático de auto) en el cual el campo magnético de la Tierra atrapa las partículas energéticas. El cinturón externo contiene solamente electrones, mientras que el cinturón interno incluye protones muy energéticos, que son un peligro para la exploración y la instrumentación satelital tripulada. El descubrimiento de Van Allen se convirtió rápidamente en el punto de interés del IGY. El comité de los Estados Unidos para la exploración espacial había dado un gran avance. El Presidente Eisenhower constituyó la NASA el 10 de octubre de 1958. Científicos espaciales civiles, en lugar de personal militar, dirigían ahora el programa espacial. Van Allen jugó un papel crucial en la determinación de la conducta de la investigación científica en el espacio. Como miembro del Consejo de Ciencia Espacial del gobierno federal, se conviertió en el defensor de las misiones exploratorias hacia los planetas externos. Con su interés en los campos magnéticos planetarios, enfatizó la necesidad de misiones a Júpiter. Los frutos de su defensa incluyeron a las Pioneer 10 y Pioneer 11. Lanzadas en 1972 y 1973, las Pioneer tenían herramientas para medir las propiedades de las partículas energéticas en el ambiente de Júpiter. Van Allen había insistido en ésto, y lo logró a través de una enérgica competición nacional por la cárga útil espacial. Ambas naves espaciales proporcionaron información espectacular sobre el enorme y grandioso campo magnético de Júpiter, el cual es 10,000 veces más fuerte que el de la Tierra. #6#La Pioneer 10 continuó en una trayectoria de escape fuera del Sistema Solar, y actualmente es el artefacto más distante hecho por seres humanos. Su débil señal continuó detectándose en la Red del Espacio Profundo como parte de un estudio en tecnología de comunicación interestelar, pero la fuente de energía de la Pioneer 10 finalmente cayó más abajo del umbral de detección el 7 de febrero del 2003. Dos Voyagers se elevaron al espacio en 1977. Cada uno pasó zumbando por Júpiter y Saturno. Posteriormente Voyager 2 se topó con Urano (1986) y luego con Neptuno (1989), cumpliendo de ese modo el sueño de Van Allen de tener una sola nave espacial haciendo un viaje magnífico a los cuatro planetas gigantes. Van Allen tomó el control en la planeación de la misión Galileo, que realizó 34 órbitas al sistema joviano y demostró ser un gran empuje para la astrobiología porque extendió nuestro conocimiento del campo de acción de los objetos del Sistema Solar con el potencial para la vida. Galileo encontró evidencia de agua salada subterránea en Europa, Ganímedes y Calisto, y reveló la intensidad de la actividad volcánica en Io. No es ninguna exageración decir que la exploración astrobiológica de nuestro Sistema Solar tiene una gran deuda con el medio siglo de liderazgo e imaginación de Van Allen en el campo del diseño de las misiones espaciales. Fue realmente un pionero tanto en la ciencia espacial como en la astrobiología.