Einstein, a examen desde el espacio

Piense en dos pequeños cubos macizos e idénticos. Sólo miden 4,6 centímetros de lado pero son muy pesados (dos kilos cada uno) porque están hechos de oro y platino. Estos dos cubos van a viajar esta madrugada en la nave espacial LISA Pathfinder para protagonizar un complejo experimento de caída libre con el que la Agencia Espacial Europea (ESA) ensayará la tecnología necesaria para construir en los años 30 un observatorio espacial (eLISA) que detecte las ondas gravitacionales.

Tras ser pospuesto un día debido a un fallo técnico en el cohete lanzador Vega, está previsto que LISA Pathfinder despegue este jueves a las 5.04 (hora peninsular española) desde el Puerto Espacial Europeo, en Kurú (Guayana Francesa). Será el sexto lanzamiento que realice el cohete Vega. La nave está dotada de un propulsor que permitirá que en ocho semanas llegue a su zona de trabajo: el llamado punto de Lagrange L1, situado a 1,5 millones de kilómetros de distancia de la Tierra.

Las ondas gravitacionales son las perturbaciones en el espacio-tiempo cuya existencia predijo Albert Einstein en 1915. Cien años después, las ondas gravitacionales constituyen la única parte de la Teoría de la Relatividad General que todavía no ha podido ser demostrada directamente. «Las masas, al moverse, deforman el espacio que hay alrededor de ellas.

Hay que imaginar el espacio como un medio elástico que es deformado por las masas», compara Carlos Sopuerta, investigador principal del Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEC) en la misión LISA Pathfinder. Cataclismos cósmicos«Sabemos que las ondas gravitacionales existen, pero hasta ahora sólo tenemos pruebas indirectas. La única manera de poder detectarlas de forma directa será observando cataclismos cósmicos, como fusiones de agujeros negros o colapsos de supernovas», explicó Sopuerta durante una rueda de prensa celebrada el martes en el Centro de Astronomía Espacial de la ESA (ESAC), en Madrid, para presentar esta misión cuyo lanzamiento estaba previsto inicialmente para el miércoles.«Los telescopios, ya sean espaciales o terrestres, nos permiten ver la radiación electromagnética a diversas frecuencias, que es toda la luz: rayos x, gamma, microondas… Es como ver una imagen.

La radiación gravitacional es un espectro totalmente diferente, es como el sonido, y nos ofrece información complementaria que nos permitirá escuchar los grandes cataclismos del Universo que de otra forma son difíciles de observar. Sobre todo, porque las ondas gravitacionales no interactúan mucho con la materia y no se dispersan», señala Iván Lloro Boada, responsable de LISA Pathfinder en el Instituto de Ciencias del Espacio Como recuerda Michele Armano, científico de operaciones de la ESA en LISA Pathfinder, el concepto de caída libre se ha usado para construir en la Tierra instalaciones como LIGO [Observatorio gravitacional de interferometría láser], en EEUU, para intentar detectar las ondas gravitacionales. «Esas perturbaciones gravitacionales son muy pequeñas. LISA Pathfinder, el buscador del sendero, no va a medirlas, pero nos permitirá averiguar si nuestro oído es suficientemente fino como para oírlas», compara.

LISA Pathfinder cuenta con una destacada participación española, tanto desde el punto de vista tecnológico como científico, según destacaron Pilar Román, del Departamento de Programas Aeroespaciales del CDTI, e Isabel Cabeza, de Airbus Defence &Space, la contratista principal de esta misión que ha costado 430 millones de euros. Alter Technology, Crisa, GMV, RYMSA y Sener han fabricado diversos componentes para esta misión, que fue aprobada en 2000 y cuyo desarrollo se inició cuatro años más tarde.Detectar las ondas gravitacionales permitirá a los científicos estudiar el Cosmos de una forma diferente. Javier Ventura-Traveset, de la ESA, recurre al cine para explicarlo. «Observar el Universo desde la Tierra es como ver una película en blanco y negro. Si se hace desde el espacio, es como ver una película de color. Las ondas gravitacionales añadirían sonido». «Nos estamos perdiendo cosas», dice Sopuerta, que compara la función que hará el futuro observatorio eLISA con el de «una oreja».«Será como tener un laboratorio en el espacio.

Tendremos dos masas en caída libre [los cubos de oro y platino] y un láser en medio que medirá la distancia entre ellas», señala Armano. Ese láser, compara Iván Lloro, «es una especie de regla extremadamente precisa que mide la distancia entre ambos cubos para ver exactamente cómo se desplaza una masa respecto a la otra». «El reto es aislar esas cargas de cualquier distorsión», añade Ventura-Traveset. Por ello, dice Iván Lloro, «el concepto es poner una caja alrededor de las masas que las aísle de cualquier perturbación externa, como el viento solar, la presión de la radiación, los campos magnéticos interplanetarios o del propio satélite», enumera.

Según detalla el investigador, si el lanzamiento va según lo previsto, las actividades empezarán en enero. Tras comprobar que todos los subsistemas funcionan correctamente, el 14 y el 15 de febrero serán los días clave porque será entonces cuando se liberen las masas de prueba. El 1 de marzo comenzará la misión científica propiamente dicha y, si todo va bien, esperamos saber en verano si la tecnología que tenemos para detectar ondas gravitacionales funciona y es viable. Hemos hecho muchas pruebas en tierra, pero obviamente, hasta que las masas no estén en caída libre no tendremos la comprobación definitiva», explica.