John Sandusky, científico de los Laboratorios Nacionales Sandia

John Sandusky, científico de los Laboratorios Nacionales Sandia Laboratorios Nacionales de Sandia Omicrono

Aviación y Espacio

Usar las plantas de energía solar como telescopios de noche "para saber con antelación la llegada de un asteroide"

De noche, las estaciones solares de helióstatos podrían convertirse en vigías del espacio cercano a la Tierra y ayudar a los sistemas de defensa planetaria.

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En Móstoles, a las afueras de Madrid, hay un campo de espejos que siguen al sol durante el día para mandar la luz al reactor central y convertir esa energía en combustible. Centrales solares como esta hay ya en medio mundo, pero de noche se quedan apagadas. Sin embargo, cuando el sol se pone, estas grandes instalaciones podrían convertirse en nuevos ojos para los astrónomos, siempre vigilantes ante posibles amenazas espaciales.

John Sandusky, científico de los Laboratorios Nacionales de Sandia, cuya sede está en Albuquerque (Nuevo México, EEUU), se ha propuesto convertir las estaciones de helióstato como la que hay en Móstoles en telescopios improvisados de noche. “Si supiéramos con antelación la llegada de un asteroide y dónde podría impactar, tendríamos una mejor oportunidad de prepararnos y reducir los posibles daños”, dice Sandusky en un comunicado de prensa.

Este investigador propone aprovechar de noche estas centrales para rastrear el cielo en busca de asteroides u otros objetos estelares. Asegura que pueden ser de ayuda para la Fuerza Espacial de EEUU, especialmente en la zona cislunar, la órbita cercana a la Luna que es muy difícil de rastrear desde la Tierra.

¿Cómo funciona?

La mayoría de los esfuerzos de defensa planetaria contra asteroides como el 2024 YR4 utilizan telescopios de calidad observatorial para generar imágenes de las estrellas. En esas imágenes, los métodos computacionales identifican estelas para señalar posibles asteroides. Esta tecnología es precisa, pero requiere mucho tiempo, y la construcción de nuevos observatorios es costosa, por no hablar del despliegue de telescopios espaciales como James Webb

De ahí la necesidad de reutilizar otros equipos como telescopios. Sandusky cree que los helióstatos, inútiles cuando no hay luz solar, podrían seguir trabajando para medir la velocidad a la que los asteroides pasan cerca de las estrellas.

Estación de helióstatos de noche

Estación de helióstatos de noche Omicrono Omicrono

Los campos de helióstatos son grandes instalaciones formadas por espejos que reflejan la luz solar hacia una alta torre. Cada espejo gira sobre dos ejes para seguir los movimientos del Sol durante el día. La suma de todos los espejos, que pueden llegar a ser miles, consigue concentrar una gran cantidad de energía solar en el receptor central, que absorbe la radiación concentrada y transfiere el calor a un fluido, destinado a usos como la conversión en combustible.

Por su parte, los telescopios se construyen para detectar destellos muy sutiles en el firmamento. Integran, por ejemplo, cámaras CDC (charge-coupled device). Son sensores muy sensibles que permiten detectar luz visible, así como la infrarroja y la ultravioleta. Este es el tipo de detector más utilizado en la astronomía observacional moderna, aunque telescopios como James Webb también usan espejos.

Para convertir los helióstatos en telescopios temporales durante las horas nocturnas, el investigador pasó todas las noches de verano trabajando en el Centro Nacional de Pruebas Solares Térmicas de Estados Unidos. Utilizó solo uno de los 212 helióstatos del centro y no fue necesaria ninguna transformación.

Sandusky se instaló en la torre central y mediante instrumentos ópticos estándar detectó la luz que el helióstato estaba concentrando en la torre solar. “Las torres solares captan un millón de vatios de luz solar”, asegura Sandusky. “Por la noche, queremos captar un femtovatio, que es una millonésima de una milmillonésima de vatio de la energía solar dispersada por los asteroides”.

Central en España para transformar el sol en combustible

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Mediante el propio software de la estación térmica, se modificó la dirección del espejo para que se moviera de un lado a otro aproximadamente una vez por minuto. Esa oscilación de un lado a otro traza repetidamente un bucle cerrado fijo a las estrellas.

La luz de las naves espaciales o asteroides en el cielo nocturno que se mueven en ese bucle producen una fotocorriente a una frecuencia ligeramente diferente a la de la luz estelar, según explica Sandusky en un artículo científico. En otras palabras, los helióstatos podrían medir la velocidad a la que los asteroides pasan cerca de las estrellas.

El objetivo de todo este trabajo era detectar el asteroide por su velocidad relativa a las estrellas. “Pasas mucho tiempo esperando, unos 20 minutos entre la recolección de datos. Recopilaba datos hasta el amanecer”, asegura Sandusky

Próximos pasos

El investigador aclara que su intención con este primer experimento no era encontrar asteroides, sino demostrar que con los espejos de los helióstatos se podían ver estrellas, moviéndolos de un lado a otro en busca de objetos celestes durante la noche.

El experimento se ha realizado en una fase inicial, como propuesta de un posible uso alternativo de esta tecnología, pero aún requiere de un largo desarrollo y estudio por parte del resto de la comunidad científica.

Sandusky ha presentado sus hallazgos en una conferencia para la Sociedad Internacional de Óptica y Fotónica y ahora espera la opinión de otros investigadores. El próximo experimento podría ser la búsqueda de un planeta conocido a través del helióstato para comprender también las limitaciones de la tecnología.