España lidera el más ambicioso proyecto espacial de búsqueda de antimateria

España lidera con EEUU, Italia, Alemania, Francia, Suiza y Taiwán el proyecto científico de mayor envergadura en la historia de la búsqueda de antimateria y materia oscura en el Universo, con el lanzamiento de un instrumento de alta precisión al espacio para medir las propiedades de la radiación cósmica primaria.

El lanzamiento de esta misión rumbo a la Estación Espacial Internacional (ISS) en 2011 coincide con el centenario del descubrimiento de los rayos cósmicos por el físico austríaco Víctor F. Hess, y su objetivo es realizar medidas de alta precisión y larga duración de la radiación cósmica, en particular de las partículas y núcleos atómicos cargados.

Esta misión, con fecha de despegue el 19 de abril, transporta el Espectrómetro Magnético Alfa, AMS, un detector de física de partículas que operará acoplado a la ISS, a donde llegará tras un viaje de cuatro días, con el objetivo de recoger datos de gran precisión estadística y sistemática durante un periodo no inferior a 10 años.

La órbita de la ISS, entre 370 y 420 kilómetros de altitud, elimina los efectos de las colisiones con la atmósfera que enmascaran la naturaleza y propiedades de la radiación cósmica primaria.

Uno de los grandes desafíos de este proyecto, cuyo instrumento llegará a la ISS desde el Kennedy Space Center en Florida a bordo del transbordador espacial Endeavour, es tratar de determinar si en el Cosmos hay restos de la antimateria primaria que, de acuerdo con la teoría del Big Bang, debió de existir en el Universo primigenio.

Otro de los retos es la búsqueda de materia oscura, tal como ha explicado a Efe el coordinador de la aportación española a este proyecto, además de presidente de la Comisión de Relaciones Internacionales y Finanzas de AMS, Manuel Aguilar, quien asimismo es director del Departamento de Investigación Básica del CIEMAT y miembro de la Real Academia de Ciencias.

Actualmente, apenas se puede explicar un 5 por ciento de la materia-energía del Universo, mientras que aproximadamente un 20 por ciento del resto consiste en un misterioso tipo de materia que no emite ni absorbe radiación electromagnética, y por ello se denomina materia oscura.

El 75 por ciento restante, denominado energía oscura, sería una forma de energía de naturaleza aún más misteriosa, una fuerza repulsiva responsable de la expansión acelerada del Universo.

Este proyecto, liderado por el Premio Nobel de Física en 1976 Samuel C. C. Ting, proporcionará asimismo información muy valiosa acerca de las dosis de radiación a las que se expondrían las tripulaciones de futuros viajes espaciales de muy largo recorrido.

El organismo público de investigación CIEMAT, dependiente del Ministerio de Ciencia e Innovación, ha tenido un papel clave en el desarrollo de este espectrómetro de 7,5 toneladas de peso que incluye 650 microprocesadores y 300.000 canales electrónicos para la recogida de datos, que serán transmitidos vía satélite a distintas estaciones de EEUU y, posteriormente, también al CERN donde serán procesados y analizados.

El desarrollo de este sofisticado detector de partículas, cuyo componente central es un imán permanente de grandes dimensiones para la medida del signo de la carga eléctrica y la energía de cada una de las partículas que lo atraviesan, ha tenido un coste aproximado de 350 millones de euros y es fruto de la colaboración entre 600 científicos, ingenieros y técnicos de sesenta universidades y centros de investigación procedentes de 16 países.

Según Aguilar, la experimentación desde plataformas espaciales, como la ISS, representa un desafío "enorme" dadas las limitaciones que ese entorno implica para el mantenimiento y operación de la instrumentación; en concreto, la micro-gravedad, la radiación el vacío, los ciclos térmicos, las vibraciones, las aceleraciones y la imposibilidad de reparar o mejorar las prestaciones del detector.

La observación de un solo núcleo de anti-helio sugeriría la posible existencia de cuerpos celestes formados por antimateria en algún lugar del Universo lejano.