"Swift", un nuevo satélite de la NASA, se dirigirá a los cielos el 17 de noviembre, diseñado para detectar estallidos de rayos gamma y darse la vuelta para atraparlos en el acto. Y el software de activación que hace que el observatorio volador sea lo suficientemente inteligente como para hacerlo proviene del equipo de Ciencia Espacial en el Laboratorio Nacional de Los Alamos.
Los estallidos de rayos gamma, descubiertos por primera vez por Los Alamos en el curso del análisis de datos de no proliferación nuclear, ocurren aleatoriamente en todo el universo. Son las explosiones más poderosas conocidas por la humanidad, superadas solo por el Big Bang. El telescopio de alerta de ráfaga de Swift detectará y localizará aproximadamente dos ráfagas por semana y transmitirá sus posiciones al suelo en menos de 15 segundos.
Al estudiar las explosiones, los científicos tienen la oportunidad de iluminar algunos de los primeros misterios del universo. "Creemos que Swift es capaz de observar explosiones de rayos gamma en el tiempo hasta las primeras estrellas que se formaron después del Big Bang", dijo el científico principal del proyecto de Los Alamos, Ed Fenimore, miembro del laboratorio.
Los objetivos principales de la misión para Swift son determinar qué hace que las ráfagas de rayos gamma funcionen, y quizás lo más importante, determinar cómo evoluciona e interactúa el estallido: el resplandor posterior del estallido es el único lugar en el universo donde algo 10 veces el tamaño de La Tierra se mueve 0.9999 la velocidad de la luz.
El componente con el que Los Alamos está más íntimamente involucrado es el Telescopio de Alerta de Explosión (BAT), hardware construido y desarrollado por el Centro de Vuelo Espacial Goddard, bajo la dirección de Neal Gehrels. El papel de Los Alamos fue desarrollar el software científico a bordo de BAT que, como dice Fenimore, "básicamente le dice a Swift cuándo señalar y dónde señalar".
El software "disparador" integrado escanea los datos de la BAT y determina cuándo está en curso una explosión de rayos gamma. "Aunque los ojos humanos en el suelo pueden hacer esto fácilmente, hacerlo a ciegas en el satélite es bastante difícil", dijo Fenimore. “De hecho, en experimentos anteriores de explosión de rayos gamma, ha sido común que nueve de cada 10 disparadores sean falsas alarmas. Las falsas alarmas serían desastrosas ya que Swift en realidad se moverá para tratar de observar la fuente falsa ". Swift gira en el espacio en 70 a 100 segundos para ver el evento de desvanecimiento.
La información de ubicación de GRBs de Swift también se transmitirá a los telescopios robóticos que esperan en el suelo. Entre ellos se encuentra el telescopio RAPTOR de Los Alamos, que puede apuntar a cualquier lugar dentro de los 6 segundos y capturar la explosión mientras aún está sucediendo.
La segunda parte crítica del esfuerzo de Los Alamos es el software para localizar la explosión de rayos gamma para que el satélite sepa exactamente en qué dirección debe orientar sus otros telescopios. El BAT utiliza una técnica de imagen pionera de Los Alamos llamada imagen de apertura codificada, y más recientemente utilizada por Los Alamos a bordo del satélite High Energy Transient Explorer (HETE).
En el equipo de imágenes a bordo de Swift, 54,000 poros en un panel de plomo del tamaño de una hoja completa de madera contrachapada producen una "imagen", en realidad miles de imágenes superpuestas (aproximadamente 30,000 de ellas). El software de Los Alamos debe descifrar esas imágenes superpuestas y hacer una imagen más fuerte y brillante a partir de la cual se pueda encontrar la ubicación precisa de la explosión de rayos gamma, al tiempo que elimina las fuentes conocidas y las variaciones estadísticas.
David Palmer, un astrofísico de Los Alamos con una experiencia especial en imágenes de apertura codificada y algoritmos inteligentes, es la persona clave para prácticamente todo el software científico en BAT, unas 30,000 líneas de código. Para que el software maneje las tareas requeridas se necesita una gran cantidad de código de computadora, con cientos de componentes interactivos. "Fue gracias a su comprensión de la imagen completa en toda su complejidad que Palmer pudo desarrollar este paquete científico", dijo Fenimore, "Palmer probablemente hizo el trabajo de 20 personas en este proyecto".
Para prepararse para el trabajo de software en curso durante la vida de dos años de la nave, Fenimore y su equipo han desarrollado simulaciones complejas en Los Alamos para recrear el comportamiento y las experiencias probables del instrumento BAT en el espacio. El simulador permite que el equipo practique la respuesta a posibles problemas que pueden requerir el ajuste del software. El software fue diseñado con "muchos botones", como lo expresa Fenimore, para permitir que el equipo modifique continuamente el software. Un desafío especial para Palmer ha sido la edad relativa de la computadora a bordo de la nave: es una computadora de 25 MHz, 100 veces más lenta que las computadoras que la mayoría de las personas tienen en casa.
El lanzamiento del observatorio Swift está programado para las 12:09 p.m., hora del este, del miércoles 17 de noviembre a las, con una ventana de lanzamiento de una hora. El satélite está a bordo de un cohete Boeing Delta II, que se lanza desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral (CCAFS), Florida.
Swift es parte del programa de explorador medio de la NASA (MIDEX). El hardware fue desarrollado por un equipo internacional de los Estados Unidos, el Reino Unido e Italia, con una participación científica adicional en Francia, Japón, Alemania, Dinamarca, España y Sudáfrica.
Fuente original: Comunicado de prensa de Los Alamos
