Megaproyectos
La cámara solar más potente del observatorio DKIST ya está disponible
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Explorando el Sol con astronomía de corto alcance
La astronomía es una ciencia que a menudo se centra en objetos celestes muy distantes y extraterrestres, desde púlsares radiantes y ominosos agujeros negros hasta imágenes abstractas de la radiación de fondo emitida durante el Big Bang. A veces, se centra en lo más cercano, estudiando los planetas cercanos, aún poco conocidos.
Fuente: ESO
Con mucha menos frecuencia consideramos lo poco que sabemos sobre una estrella tan importante: nuestro Sol. Aún necesitamos comprender sus ciclos de actividad, así como lo que puede revelarnos sobre otras estrellas. Al ser la estrella más cercana a la Tierra, proporciona datos mucho más detallados y precisos que cualquier otra estrella que podamos observar.
Ésta es la tarea de la Telescopio solar Daniel K. Inouye (DKIST), una instalación en el Observatorio Haleakala en la isla hawaiana de Maui, anteriormente conocido como Telescopio Solar de Tecnología Avanzada (ATST).
El sistema de imágenes del DKIST se sometió recientemente a una importante actualización, que tardó 10 años en desarrollarse. Esta actualización podría permitir una comprensión más profunda del Sol, además de advertir sobre el peligro de las tormentas solares para nuestros frágiles sistemas eléctricos y electrónicos.
Una breve historia de las observaciones solares y los avances
Desde los primeros descubrimientos de las manchas solares en 1611, los astrónomos han aprendido progresivamente más sobre la estrella alrededor de la cual orbita la Tierra.
Por ejemplo, aprendieron que el número de manchas solares, que ahora se sabe que reflejan la actividad magnética del Sol, oscila alrededor de un patrón cíclico, pero también que este puede interrumpirse por razones desconocidas a lo largo de décadas.
Fuente: NASA
Se lograron más avances con la invención de la espectroscopia en el siglo XIX.th siglo, una técnica capaz de detectar elementos específicos de la luz del Sol, revelando su composición atómica.
Fue en 1859 cuando nos dimos cuenta de que el Sol podía afectar a la Tierra más allá de la iluminación y los patrones climáticos, con el Evento Carrington. Nombrado en honor a Richard Carrington, astrónomo inglés que observó una enorme tormenta solar, diecisiete horas después, provocaría fallos e incendios en los sistemas telegráficos de Occidente, provocando en algunos casos descargas eléctricas a sus operadores.
Este fuerte efecto sobre los sistemas eléctricos se debió a que la tormenta geomagnética se unió a una enorme eyección de masa coronal, en la que partículas cargadas del Sol son expulsadas en una explosión, creando poderosas corrientes eléctricas y auroras boreales.
Fuente: Ars Technica
La naturaleza magnética del Sol sería confirmada en 1908 por el astrónomo estadounidense George Ellery Hale, quien descubrió que las manchas solares tienen campos magnéticos mil veces más fuertes que el de la Tierra.
En 1931, el astrónomo francés Bernard Lyot inventó el coronógrafo, un telescopio que imita artificialmente un eclipse solar bloqueando la luz de la superficie brillante del Sol, lo que permite un mejor estudio de la atmósfera solar.
En 1976, la Misión Helios se convirtió en la primera sonda en acercarse al Sol más que la órbita de Mercurio, seguida por la sonda Parker de 2018, que viajó a "solo" 3.8 millones de millas del Sol a 430,000 millas por hora. En 2020, la Orbitador Solar de la Agencia Espacial Europea (ESA) Fue lanzado a una órbita polar, tomando la primera imagen de los polos norte y sur solares.
Por qué la astronomía solar es crucial para la Tierra y el espacio
Desde un punto de vista puramente intelectual, una mejor comprensión del Sol puede mejorar radicalmente nuestra comprensión del Universo, al aclarar considerablemente cómo funciona esta estrella en particular y, por extensión, cualquier otra estrella del Universo. Y, por sí sola, esto puede ser motivo suficiente para promover este tipo de esfuerzo científico.
Pero esto también podría tener muchos resultados prácticos. A medida que la humanidad se convierte cada vez más en una civilización espacial, en particular gracias a cohetes superpesados como el Starship de SpaceX, una mejor comprensión de la actividad solar puede resultar crucial para futuras misiones al espacio profundo, a Marte o más allá, lo que podría ser peligroso en caso de tormentas solares inesperadas.
Estas tormentas solares también podrían ser muy perturbadoras en la Tierra si son lo suficientemente fuertes. Nada indica que el Evento Carrington fuera un fenómeno especialmente raro. Por lo tanto, dado que dependemos de muchos más sistemas eléctricos que en la era del telégrafo, una tormenta de este tipo podría causar estragos en la civilización moderna. Comprender adecuadamente la actividad solar podría ayudar, al menos, a prepararse y también a estimar adecuadamente los riesgos de que un evento así se repita.
Cuando potentes tormentas solares azotan la Tierra, impactan infraestructuras críticas en todo el planeta y en el espacio. Las observaciones solares de alta resolución son necesarias para mejorar las predicciones de estas tormentas tan dañinas.
Carrie negra – Director del programa de la NSF para el Observatorio Solar Nacional de la NSF.
Además de los riesgos geomagnéticos, los cambios en la actividad del Sol se han relacionado con cambios radicales en el clima, en particular la “mini edad de hielo” de finales del siglo XVIII.th siglo, cuando el río Sena en París se congeló. Predecir correctamente el ciclo solar a largo plazo podría mejorar considerablemente nuestro modelo climático y ayudarnos a comprender mejor cómo el Sol podría afectar el cambio climático, para bien o para mal.
Por último, este tipo de proyecto generalmente amplía los límites de la ciencia y la ingeniería tal como las conocemos. A menudo resulta en el desarrollo de nuevos materiales, nuevo software y, en general, nuevas tecnologías que podrían aplicarse en otras aplicaciones. Por ejemplo, El acelerador de partículas del CERN fue fundamental en la invención de Internet en sus inicios..
¿Qué es el Telescopio Solar Daniel K. Inouye (DKIST)?
El telescopio solar Daniel K. Inouye es el telescopio solar más grande del mundo, con una apertura de 4 metros, que observa el Sol en longitudes de onda desde el visible hasta el infrarrojo cercano.
Es parte del Observatorio Solar Nacional (NSO), involucra a más de 1,000 científicos y 10 telescopios diferentes.
Estas grandes dimensiones permiten al telescopio alcanzar una resolución de imagen mucho mayor. Además, ayudan a captar suficientes fotones del Sol para realizar mediciones de polarimetría precisas (más información sobre esta técnica a continuación).
Entre otras importantes capacidades del telescopio se encuentra su capacidad para detectar simultáneamente longitudes de onda del ultravioleta cercano y del infrarrojo, lo que permite crear un modelo 3D de la atmósfera solar. Además, captura imágenes con gran rapidez, lo que permite a este modelo captar la dinámica cambiante de la atmósfera solar y medir indirectamente sus campos magnéticos.
El telescopio está activo desde 2022 y poco a poco se va equipando con instrumentos científicos adicionales para analizar la luz solar que recoge.
La elección de Hawaii se debe a la combinación de muchos días de cielo despejado al año y bajos niveles de contaminación atmosférica en pleno Océano Pacífico.
Dentro del telescopio DKIST: componentes y capacidades
El sitio del telescopio es un complejo bastante grande, con edificios de apoyo de varios niveles vinculados al propio observatorio.
El telescopio está montado sobre una compleja maquinaria que permite un control ultrapreciso de su movimiento y una observación estable. Contiene todos los rodamientos, controladores, accionamientos y equipos utilizados para apuntar, rastrear y orientar estas ópticas e instrumentos durante las operaciones científicas.
Lleva el espejo primario de 4.2 metros (165 pulgadas) que constituye el núcleo del telescopio. Está hecho de materiales avanzados. Vidrio Zerodur, un material vitrocerámico especial producido por la empresa MamparoEl espejo está pulido con una rugosidad superficial de 2 nanómetros. Cuenta con un estricto control térmico y protección térmica.
El conjunto óptico del extremo superior (TOE) está allí para proteger la luz recibida y el instrumento de interferencias no deseadas, como por ejemplo el calor y la luz reflejada.
La luz recibida del sol se refleja luego y se transmite a varios instrumentos ópticos, en particular Espectrógrafos Coudé.
Imágenes avanzadas con el filtro gráfico sintonizable visible (VTF)
Este es el 5th El instrumento más importante, conectado al DKIST, permite un análisis extremadamente detallado de la luz solar captada por el telescopio.
Esto debería permitir a los científicos determinar la velocidad del flujo del plasma solar y la intensidad del campo magnético en la superficie visible del Sol y en las capas de gas directamente adyacentes.
El VTF logró su primera luz en abril de 2025, produciendo una imagen impresionante de una mancha solar más grande que los Estados Unidos continentales, con una imagen total que cubre un área de 25,000 kilómetros por 25,000 kilómetros (15,500 millas).
Fuente: NSO
En operaciones científicas posteriores, cuando los datos se posprocesen exhaustivamente, la resolución de la imagen mejorará aún más. Se espera que la verificación científica y la puesta en servicio comiencen en 2026, iniciando así una larga trayectoria de observación para el telescopio.
Las imágenes alcanzan una resolución espacial de unos 10 kilómetros por píxel y una resolución temporal de cientos de imágenes por segundo.
Estas imágenes son algo que ningún otro instrumento del telescopio puede lograr de la misma manera. Estoy entusiasmado por ver qué se puede lograr a medida que completamos el sistema.
Filtro gráfico sintonizable visible: tamaño, especificaciones y diseño
Cómo el VTF utiliza la espectrometría para analizar el Sol
El VTF es un equipo enorme, que pesa 5.6 toneladas y ocupa aproximadamente el tamaño de un pequeño garaje, ocupando dos plantas.
Se desarrolló durante 15 años en el Instituto de Física Solar de Friburgo (Alemania), un proceso que fue casi tan largo como el desarrollo del resto del propio telescopio solar.
A diferencia de los espectrómetros clásicos, que difunden la luz como un arco iris, el VTF utiliza un etalón, un par de placas de vidrio espaciadas con precisión y separadas por decenas de micrones, para tomar una fotografía en una longitud de onda de luz precisa.
Fuente: NSO
Toma varios cientos de imágenes en sólo unos segundos, similar a tomar una serie de fotografías utilizando diferentes filtros de color.
Con tres cámaras sincronizadas de alta precisión y de diferentes colores, combina estas imágenes para construir una vista tridimensional de las estructuras solares y analiza sus propiedades de plasma.
Ver esos primeros escaneos espectrales fue un momento surrealista. Esto es algo que ningún otro instrumento del telescopio puede lograr de la misma manera. Marcó la culminación de meses de alineación óptica, pruebas y trabajo en equipo intercontinental.
A finales de 2025 se añadirá un segundo etalón al sistema, haciéndolo aún más preciso.
“Esto es solo el comienzo y estoy entusiasmado por ver lo que es posible a medida que completamos el sistema, integramos el segundo etalón y avanzamos hacia la verificación científica y la puesta en servicio”.
Cómo la polarimetría ayuda a revelar los campos magnéticos del Sol
La luz se mueve en ondas que pueden oscilar en diferentes direcciones. La polarimetría es la técnica que mide la dirección en la que oscilan estas ondas de luz.
Los campos magnéticos solares, que no afectan de forma evidente los colores de la luz, pueden polarizarla. Esto puede revelar detalles ocultos sobre el campo magnético solar.
El VTF también podrá medir simultáneamente la polarización y el color, todo en 3D, creando un nivel de detalle sin precedentes en imágenes del Sol.
En última instancia, la combinación de toda esta información (espacial, temporal, espectral y magnética) impulsará una comprensión mucho más profunda de los mecanismos internos del Sol.
Invertir en una empresa de óptica y vidrio avanzados
Corning Incorporated
(GLW )
A medida que los telescopios amplían lo que es posible en términos de fabricación de precisión de vidrio avanzado, esto también abre muchas posibilidades industriales en sectores tan variados como el automotriz, los semiconductores, la inteligencia artificial, la defensa, la biotecnología, la atención médica, etc. El mercado de la óptica avanzada es un mercado de 310 mil millones de dólares y se espera que crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 9.2 % hasta 2032..
Corning es una empresa de vidrio y óptica con 170 años de existencia. A lo largo de su historia, produjo las primeras bombillas de vidrio para la luz eléctrica de Thomas Edison, la primera fibra óptica de baja pérdida, los sustratos celulares que habilitan los convertidores catalíticos y el primer vidrio de cubierta resistente a daños para dispositivos móviles.
Fuente: Corning
En la actualidad, la empresa se centra en las tecnologías centrales de fabricación de vidrio y cerámica y en las tecnologías de física óptica, que comparten procesos de fabricación y mercados finales comunes.
Fuente: Corning
Esta interconexión de tecnologías permite a la empresa compartir capacidades comunes de fabricación, investigación e ingeniería entre sus diferentes líneas de productos. Con más de 52,000 empleados, más de 77 plantas de fabricación en todo el mundo y más de 10 centros de I+D, la empresa es un actor clave en su nicho.
Fuente: Corning
La empresa se está beneficiando del auge de la inteligencia artificial y la construcción de centros de datos (fibra óptica), así como del consumo general de vidrio especial en pantallas y biotecnología.
Corning no debería verse muy afectado por los aranceles, ya que el 90 % de sus ingresos en EE. UU. provienen de productos de origen estadounidense. Muy pocas de las ventas realizadas en China se originaron en instalaciones estadounidenses, y el 80 % de las ventas chinas se realizaron en China.
Los aranceles podrían incluso ayudar, ya que Corning está entrando al mercado de paneles solares con el control estratégico de Hemlock Solar, para producir paneles fabricados en Estados Unidos, ya que los paneles solares asiáticos (no sólo los chinos) están siendo sometidos a aranceles de cuatro dígitos. El 80% de la capacidad ya ha sido asegurada por los compromisos de los clientes.
La energía solar tiene mucho sentido para la empresa, ya que el manejo del silicio es una experiencia de fabricación fundamental de la empresa, habiendo producido polisilicio durante 60 años, incluido silicio ultrapuro (99.9999999999 % puro) y ahora lanzando la producción de obleas de silicio, un producto importado al 100 % en los EE. UU.
Fuente: Corning
La empresa también está estudiando otras tecnologías avanzadas en las que su experiencia en vidrio y cerámica podría proporcionar una ventaja sólida, incluido el vidrio flexible, la realidad aumentada, la captura de carbono, etc.
Fuente: Corning
En general, Corning es una empresa altamente técnica, con una fabricación localizada que no debería verse afectada por la desglobalización. Además, abarca nuevos mercados que se ajustan a su competencia principal, en particular la energía solar y la infraestructura de comunicaciones ópticas/IA. Esto la convierte no solo en una empresa relativamente conservadora que solo profundiza en su nicho, sino también en una acción con potencial de crecimiento en los mercados de alta tecnología.
Lo último sobre Corning Inc.
Por qué estudiar el Sol podría ayudar a prevenir un desastre en la red eléctrica
Algunos de los logros más impresionantes de la ciencia se lograron en proyectos relativamente oscuros o teóricos, como por ejemplo la comprensión de la mecánica interna del Sol.
Esto, sin embargo, tiene muchas aplicaciones potenciales, como hacer más seguros los viajes espaciales, prevenir una tormenta geomagnética catastrófica capaz de hacer caer nuestra red eléctrica y nuestros sistemas electrónicos, o modelar mejor el clima de la Tierra.
Una mejor comprensión de los mecanismos internos del Sol probablemente nos permitirá comprender mejor la física del plasma. Después de todo, el Sol es, en esencia, un gigantesco reactor de fusión nuclear funcionando a nuestras puertas.
Por eso no sería sorprendente que, a largo plazo, también ayude a comprender mejor el plasma, un paso crucial hacia la fusión nuclear comercial, que contiene la clave para una energía ilimitada y abundante.
