'La comprensión de la materia oscura es uno de nuestros mayores problemas': físico Galileo Violini

Revista hipÓtesis

El pasado 17 de agosto, en su más reciente Sesión Solemne, la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales (Accefyn) posesionó al profesor Galileo Violini como su Miembro Honorario, junto con otros reconocidos científicos que han hecho aportes fundamentales en diferentes áreas.

Violini, quien llegó a Colombia en 1978 proveniente de la Universidad de Roma (Universidad la Sapienza de Roma), fue profesor visitante del Departamento de Física de la Universidad de los Andes hasta 1988, y su objetivo siempre fue apoyar el desarrollo científico en Colombia y la región andina.

En el país fundó el Centro Internacional de Física en Colombia (CIF), con la ayuda de los profesores Alfonso Rueda y Steven Moore, de los Andes, y Eduardo Posada, de la Universidad Nacional, entre otras figuras destacadas de la física, como Leon Lederman, Premio Nobel y director de Fermilab.

En este proceso, Violini siempre contó con el apoyo financiero de Italia, a través del Instituto Nacional de Física Nuclear, del ICTP, de Trieste; de la Unesco y de otras fuentes. Fue así como organizó varias decenas de simposios, cursos y talleres, que sirvieron para traer a Colombia a destacados investigadores, quienes iniciaron y apoyaron varios grupos de investigación.

De acuerdo con el profesor Bernardo Gómez, profesor del Departamento de Física de los Andes, y amigo personal de Violini, la labor de este último tuvo efecto no solo en Colombia, sino en la región, en países como Ecuador, Perú, Bolivia, Chile y, en especial, en Centroamérica, en naciones como Honduras y El Salvador, donde trabajó varios años, contribuyendo a la reconstrucción luego de la guerra civil.

“Cuando dejó Colombia, fue representante de la Unesco Teherán (Irán) por varios años. Recientemente ha sido asesor del Ministerio de Ciencia y Educación Superior de República Dominicana, y ha reunido apoyo para crear la región del 'Gran Caribe' para la ciencia, para universidades del Caribe, los centros de investigación y hasta para el proyecto de un gran laboratorio de luz sincrotrón, como el de Campinas, en Brasil, pero para el Caribe.

Violini, ganador del prestigioso Premio Abdus Salam, del ICTP de Trieste, por su labor en Colombia con el CIF, habló con Hipótesis acerca del reciente reconocimiento que recibió por parte de Accefyn, de sus logros y del estado de la ciencia en Colombia.

¿Qué significa para usted haber sido nombrado Miembro Honorario de Accefyn?

Los reconocimientos siempre son bienvenidos. Pero me parece más importante pensar que esto puede contribuir a apoyar la realización de nuevos proyectos que, creo, representan una urgencia para Colombia, y en general para la región del 'Gran Caribe'. Nuevos centros de ciencia interdisciplinarios, con fuerte vocación regional y, sobre todo, la creación de un sincrotrón regional. Hace siete años fue propuesto en México y en la misma Colombia. La falta de realización no significa que no es necesario, sino que, probablemente, se necesita, más que una acción nacional, una regional.

¿Qué recuerdos le traen aquellos primeros años en el Departamento de Física de los Andes? 

Fue una experiencia muy interesante. En esos años, el Departamento estaba haciendo su transición de ser un departamento de servicio a ser uno de investigación, lo cual llevaría al lanzamiento de una carrera de física. Y fueron los años en que se concretó la realización del proyecto de crear en Colombia un centro según el modelo del ICTP. Recuerdos de colaboradores excelentes, como Antonio María Rodríguez Vargas, con quien publiqué varios artículos de investigación.

Usted ha investigado ampliamente sobre física relativista, ¿cuál cree que será el siguiente gran avance en este campo?

No sé si será el próximo avance, pero la comprensión de la materia oscura, pienso, es uno de los mayores problemas.

¿Cuál es esa pregunta de la física que logra quitarle el sueño?

Mi modelo para el sueño es Miguel de Unamuno. Cuando duermo, duermo, no las diez horas que él pregonaba, pero lo justo. Y, cuando me despierto, no tengo pesadillas de física.

Usted ha tenido la oportunidad de participar en el desarrollo de la física en Colombia en los últimos años. ¿Cómo ve la evolución de la ciencia en el país desde los ochenta hasta ahora?

Progresos gigantescos: departamentos de física en las mayores universidades, con una gran riqueza de grupos y temas de investigación. Pero hay mucho por hacer. Hay desigualdades, no tanto cualitativas como cuantitativas, entre las universidades de diferentes departamentos. Se puede hacer mucho para fortalecer las relaciones con los países vecinos.

En la coyuntura política actual, ¿cuáles deben ser las prioridades del país en materia científica?

Asegurar que los graduados tengan trabajos adecuados, promoviendo que regresen de estudios doctorales o postdoctorales. Lanzamiento de grandes proyectos que, forzosamente, deben tener carácter nacional y ser considerados programas de Estado y no de Gobierno. Creación de centros multidisciplinarios, ampliación de los temas de investigación, y no descuidar las relaciones con los científicos de la diáspora, pues son un patrimonio inmenso en función de sus potencialidades.

Usted ha manifestado su interés por la comunicación de la ciencia. ¿Cuáles cree que son los principales retos que afronta esta actividad en la actualidad?

Uno de los grandes problemas es la comunicación al gran público, fundamental para que acciones como las que he mencionado sean acompañadas por el necesario consenso. Es un problema general en América Latina. Algo se ha hecho, pero todavía esta especialización no es frecuente. 

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Academia Colombiana de Ciencias reconoce a joven matemática

En días pasados, Carolina Benedetti, profesora del Departamento de Matemáticas de la Universidad de los Andes, recibió el premio Amigos de la Academia al Joven Científico Colombiano, que entrega la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. El galardón es un reconocimiento al trabajo de Benedetti, quien no solo se ha dedicado a la investigación, sino que se ha esforzado por hacer de las matemáticas una disciplina entretenida entre los públicos más jóvenes.

Benedetti, quien hizo su pregrado en la Universidad Nacional de Colombia, la maestría en la Universidad de los Andes y el doctorado en la Universidad de York, en Toronto (Canadá), es promotora del programa 'Círculos Matemáticos', una iniciativa que ha beneficiado a alrededor de mil niños y jóvenes de varias ciudades, con actividades matemáticas divertidas y rigurosas.

Profesora asistente de la Universidad de los Andes desde 2017, Benedetti investiga en el área de la combinatoria, que consiste en el estudio de objetos discretos, en conjunción con el álgebra. “Esto quiere decir que si tengo un conjunto de objetos quiero ver qué tipo de estructura tienen. De esta manera podemos encontrar sus, creando puentes con otras áreas del conocimiento, como la física”, explica Benedetti, bogotana de 38 años.

De acuerdo con la científica, una de las ventajas de la combinatoria es que se puede transmitir de manera divertida entre los públicos jóvenes. “Una de las cosas que siempre he querido hacer es contribuir desde mi quehacer a la sociedad, y una manera que he encontrado es a partir de 'Círculos Matemáticos Colombia'”, asegura Benedetti sobre el programa, que está vinculado con varias universidades en Bogotá, Cali, Ibagué y Tunja.

“Lo que queremos —continúa— es hacer que niños de colegio, de los grados noveno a once, sientan curiosidad por las matemáticas. Una manera de hacerlo es a partir de actividades divertidas, pero que tengan profundidad, sin importar que necesariamente quieran dedicarse a las matemáticas en la universidad”.

Matemática sin proponérselo

En la actualidad, Benedetti pasa la mayor parte de su tiempo en su oficina, trabajando con sus estudiantes y con otros investigadores. Aunque en su investigación el computador es de gran utilidad, a la hora de hacer cálculos (como el volumen de los politopos mostrados), reconoce que puede hacer matemáticas en cualquier lugar, porque lo único que necesita es un cuaderno y un lápiz.

En su grupo estudian objetos de distintas índoles, como hexágonos y cubos, en distintas dimensiones. El objetivo es comprender las cualidades de dichos objetos, de tal manera que encuentren potenciales aplicaciones en otras ramas de la matemática, u otras ciencias como la física.

“Lo chévere de las ciencias puras es que uno las hace con la esperanza de que sean útiles para otros, chévere si uno mismo logra darles utilidad directa, pero, si no, es probable que lo que estás edificando sea un cimiento para alguna construcción que eventualmente se va a levantar”, dice, emocionada, Benedetti.

Pero Benedetti no siempre sintió las matemáticas de la misma manera. Pese a que sus papas no tuvieron la oportunidad de ir a la universidad, siempre tuvieron claro que Carolina y sus tres hermanos, tenían que hacerlo.

Carolina no tenía ningún estereotipo de la carrera de matemáticas, no sabía cómo era ni qué esperar. Pero fue su hermano Adolfo, ingeniero de sistemas en la Universidad Distrital, quien le dijo que debía presentarse a matemáticas. Ella tenía 15 años, y no lo pensó mucho.

En el colegio me iba bien en matemáticas, pero eso no es indicativo de nada. Al comienzo es un choque duro. Y lo veo en los chicos de 'Círculos Matemáticos', que por muchas razones en los colegios no se aprende, y con matemáticas eso es particularmente cierto. Lo que uno cree que son las matemáticas, y lo que lo lleva a uno a desinteresarse, no tiene nada que ver con el quehacer matemático. Esto hizo desafiante mi proceso al comienzo, fue algo tortuoso, pero con mucho trabajo lo superé”, cuenta.

Ahora, para Benedetti, “las matemáticas están más cercana del arte que cualquier cosa”. “Pasa algo muy similar a cuando uno va a un museo y se pregunta por las maravillas de las obras que hay ahí. En las matemáticas pasa mucho eso, que uno se hace muchas preguntas y busca experimentar. A mí me llena pensar en problemas de investigación, que no sé adónde me van a llevar, pero, una vez uno empieza a ver que las cosas funcionan, es una sensación adictiva de plenitud. Las matemáticas puras son mucho de creación y cero de memorización”, afirma.

La importancia de las redes de apoyo

Al ser preguntada sobre si durante su carrera se ha sentido excluida por ser mujer, la profesora Benedetti responde que, aunque se ha encontrado con entornos machistas durante su carrera, también ha dado con buenos amigos, que se convirtieron en esa red que la ayudó a continuar.

“Por varias razones, las mujeres han sido marginadas, y el machismo es una de las principales. A pesar de que eso lo he experimentado, también he encontrado mucho apoyo de colegas, que incentivan la creación de comunidad, y para una mujer matemática eso es importante, porque sentirse aislada es la norma. Por lo tanto, sentir que se tiene una red de apoyo hace que uno se pueda enfocar en su trabajo y no tener que preocuparse por estos factores externos”, reconoce.

No obstante este tipo de situaciones, Benedetti considera que las cosas están cambiando, y que seguirán haciéndolo en la medida en que se hable de estos temas: “Al principio va a haber resistencia, pero es necesario dar las discusiones.  Algo que también tenemos a favor es que las estudiantes de ahora son más aguerridas que en mi época”, añade.

En este sentido, la docente envía un mensaje para todas las niñas que están contemplando emprender una carrera en las matemáticas. “Mi llamado es a que, si la decisión es no hacerlo, que sea propia, y no por sentirse fuera de lugar. Yo creo que uno de los conceptos erróneos es que las matemáticas les pertenecen solamente a ciertos grupos. Durante mucho yo tiempo pensé que no pertenecía, porque me gusta parrandear y hacer otras cosas que no encajan dentro del estereotipo del matemático. Y para mí una de las cosas enriquecedoras de las matemáticas es poder trabajar en equipo”

“No hay que dejarse llevar por esos preconceptos, y si se toma la decisión de irse por las matemáticas, sepan que no están solas, que hay redes de apoyo. En la medida en que uno sienta que pertenece a un espacio va a poder desenvolverse mejor”, apunta Benedetti.

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Cambio climático y especies invasoras, entre las principales amenazas al río Magdalena

Revista hipÓtesis

El río Magdalena, la principal arteria fluvial de Colombia, está siendo afectado por los impactos combinados del cambio climático, el represamiento de sus cauces, la invasión de especies exóticas, la deforestación de la cuenca y la contaminación del agua.

La anterior es una de las principales conclusiones de un estudio publicado recientemente en la revista Limnology and Oceanography Letters, que consistió en una síntesis de datos propios y otros que ya habían sido publicados sobre el estado de salud ecológica del río Magdalena. Esta información resulta crucial en momentos en los que el país contempla diferentes proyectos de infraestructura para recuperar la navegabilidad de este río, vital para el desarrollo económico de Colombia.

La investigación, titulada ‘Causas y consecuencias de la reciente degradación de la cuenca del río Magdalena’, fue liderada por Jorge Salgado Bonnet, quien comenzó este proyecto siendo investigador de la Universidad de los Andes y, posteriormente, la continuó en la Universidad de Nottingham, en Inglaterra.

El resultado final es producto de una colaboración internacional de científicos de instituciones como la Universidad Católica de Colombia, la Fundación Proyecto Primates, la Universidad de los Andes, la Universidad de California, la Universidad de Regina (Canadá), la Universidad de Estocolmo (Suecia) y la Universidad de Nottingham (UK).

El documento, en el que participaron los profesores Catalina González y Andrés Link del Departamento de Ciencias Biológicas de la Universidad de los Andes, presenta una síntesis del estado actual de la salud ecosistémica del río Magdalena y reúne evidencias de los diversos factores de estrés que afectan la integridad ecológica del sistema de la cuenca.

Sobre la novedad del estudio, la profesora Catalina González afirma que “demostramos que, en comparación con otros ríos tropicales, el Magdalena es un sistema poco estudiado biológicamente, si tenemos en cuenta su importancia la económica, cultural y para la biodiversidad de Colombia”.

“Actualmente asistimos a un debate nacional sobre tensiones y asuntos puntuales que atañen directamente  al Magdalena y su cuenca, como las intervenciones de la Mojana, la restauración del Canal Del Dique o el sonado caso de los hipopótamos como especies invasoras. Este último ha suscitado un enfrentamiento entre animalistas y biólogos de la conservación, que proponen estrategias de manejo diametralmente opuestas”, asegura la profesora González.

En este sentido, agrega, el artículo es importante porque “trasciende los casos específicos e intenta dar un panorama más completo de la problemática desde el punto de vista de los otros estresores antrópicos que afectan la salud del río, como la contaminación, el cambio climático, los cambios del uso del suelo y la construcción de hidroeléctricas”.

“El informe presenta una visión más sistémica, donde se pone en evidencia la interacción de factores y se invita a un manejo, restauración y uso del río Magdalena, basado en evidencia. También se identifican las principales líneas de investigación que deben ser prioritarias para informar decisiones y se busca resaltar el papel que el río juega en las dinámicas hidrológicas, ambientales y ecológicas globales” dicen los autores.

Implicaciones del proyecto de navegabilidad

Uno de los proyectos de infraestructura más importantes de Colombia en la actualidad es el que busca recuperar la navegabilidad del río Magdalena. Sin embargo, de acuerdo con los autores del estudio, para permitir la navegación durante la temporada de aguas bajas, habría que aumentar el ancho y la profundidad de las cuencas media y baja del río.

“Este esfuerzo de ingeniería requiere un dragado intensivo y constante, lo cual puede afectar negativamente las dinámicas naturales de sedimentación y la conectividad hidrológica entre los embalses, el Magdalena y sus lagos de llanura de inundación, y en el delta. Como se expone en el artículo, necesitamos muchos más datos sobre el funcionamiento natural y ecológico del río antes de poder dimensionar los efectos reales de una obra de infraestructura como esta”, asevera Andrés Link, profesor Ciencias Biológicas en Uniandes.

En este sentido, en el artículo se identifican varias amenazas que interactúan entre sí, unas más inmediatas y unas más en el largo plazo. Dentro de las más evidentes y recientes, dicen los expertos, las especies invasoras juegan un papel fundamental; dentro de ellas, se identifica a los hipopótamos, los búfalos, el buchón de agua y el pez basa, que modifican de manera profunda las condiciones fisicoquímicas y ecológicas del río.

“La contaminación de las aguas por los excesos de agroquímicos, metales pesados y microplásticos suponen también una amenaza importante, que pone en riesgo la supervivencia de las especies, y que tiene efectos acumulativos en las redes tróficas -señala el profesor Link-. Por otra parte, están las hidroeléctricas, que, aunque son fundamentales para suplir la demanda energética y de abastecimiento de agua del país, tienen efectos muy profundos en la ecología del río, y muchas veces son irreversibles, porque fragmentan, obstruyen y empobrecen el sistema fluvial”.   

Por otra parte, hay amenazas más a largo plazo, como la deforestación y el cambio climático, que alteran la dinámica hídrica y la carga de sedimentos del río. Al respecto, los autores afirman que la deforestación de siglos de la cuenca del Magdalena se refleja claramente en los aumentos de las tasas de erosión, en las cargas de sedimentos y en la pérdida de capacidad de regular caudales, es decir que “durante las temporadas de lluvia en terrenos deforestados hay más probabilidad de ocurrencia de movimientos en masa, más daños a la infraestructura y un mayor riesgo de desastres”.

Jorge Salgado, investigador de la facultad de Ingeniería de la Universidad Católica de Colombia, y del Centro de Geoquímica Ambiental de la Universidad de Nottingham (Reino Unido), apunta que el cambio climático entra como un agente que cataliza las otras amenazas, “donde los eventos extremos más frecuentes, los aumentos de la temperatura y los cambios en las precipitaciones hacen que el sistema fluvial cambie entre sequías e inundaciones de manera más extrema y más rápida, provocando que los ritmos naturales de conexión y desconexión entre humedales y río se alteren, e incluso que la distribución y la supervivencia de las especies cambie”.  

Acciones urgentes 

Dentro de las medidas para mejorar el estado del río Magdalena, el artículo identifica áreas de investigación prioritaria, que apoyen la toma de decisiones de manejo a nivel general. Sobre estas, los autores resaltan la necesidad de tomar decisiones informadas y basadas en evidencia.

“Colombia tiene excelentes escuelas que, por décadas, han estudiado el comportamiento hidráulico de los ríos.  Sin embargo, hace falta integrar el conocimiento ecológico y las realidades sociales y culturales en las prácticas de manejo técnico e ingenieril tradicional para buscar las soluciones más idóneas”, reconocen los autores.

Y prosiguen: “La cuenca del río Magdalena incluye muchos ríos, muchos asentamientos y culturas, muchas historias… no hay una única solución.  Es fundamental considerar el río como un gran sistema conectado, en el que son importantes las relaciones entre el curso principal, los tributarios, las zonas de recargue, las ciénagas y humedales, y el delta. Es increíble cómo, aunque tenemos uno de los ríos más importantes de Suramérica, no contamos aún con un sistema para su monitoreo integrado a largo plazo, que permita hacer un seguimiento permanente a su estado de salud y apoyar la toma decisiones sobre su manejo y su cuidado”.

Para los investigadores, la restauración ecológica de las cuencas es una solución que ya está inventada y que, ahora, hay que aplicarla. “Hay que permitir que el río se mueva como se tiene que mover, que descanse donde tiene que descansar. Es importante entender, por ejemplo, la relación que tiene la conservación de áreas terrestres con la salud del río, o la cuantificación de las interacciones entre las distintas amenazas”, asevera Salgado.

La colaboración señala que es fundamental legitimar y asumir la defensa y la protección de los ríos y humedales, no solo formalmente en denominaciones de convenios internacionales, como, por ejemplo, los Sitios Ramsar, sino como verdaderos ejes de la coexistencia entre diversidad biológica y social del país, y en coherencia con la naturaleza anfibia de los territorios colombianos.

“En cualquier caso -concluyen - es necesario que las decisiones productivas, de uso y de manejo del río Magdalena se tomen de manera informada y basadas en evidencia científica, que considere los contextos ecológicos históricos, y no solo las ‘fotografías instantáneas’ que estamos viendo hoy. La ciencia tiene mucho que aportar a la discusión”.  

Revista hipÓtesis

New Space: Una nueva sociedad conectada desde el espacio con la mirada en la Tierra

María Fernanda González Gutiérrez*

Santiago Vargas Domínguez**

 Del sueño de volar a la conquista del espacio

Hay algo que nos afecta por igual a todos los habitantes del planeta Tierra, y que lo ha hecho por miles y miles de años. Se trata de una fuerza que, además de ser la responsable de la forma casi esférica de nuestro planeta - y de todos los demás planetas y estrellas - nos permite patear un balón y esperar que caiga nuevamente al suelo para marcar un gol, o darnos una buena ducha y disfrutar del agua que cae sobre nuestro cuerpo después de terminar ese partido de fútbol que acabamos de jugar.

La gravedad es una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza y, aunque la necesitemos para la gran mayoría de actividades en nuestro día a día, ha representado un gran inconveniente a la hora de aventurarnos a volar. Ese sueño de volar cada vez más alto nos acompaña desde tiempos inmemoriales. Un antiguo mito griego cuenta la historia de Dédalo y su hijo Ícaro, que tras ser encarcelados se dan a la tarea de construir unas alas que se pegan con cera. A pesar de que Ícaro se acerca mucho al Sol, lo cual derrite la cera y hace que se precipite al mar, este relato se convierte en la primera mención de un mortal volador.

Alzar vuelo como un pájaro por primera vez solo fue posible con ayuda de globos, siendo 1783 el año en que los cielos franceses fueron testigos de la hazaña, en un globo de aire caliente construido por los hermanos Montgolfier. Pasaría más de un siglo para que otros hermanos, esta vez los Wright, se convirtieran en pioneros de la aviación al realizar su famoso vuelo a motor el 17 de diciembre de 1903 que, aunque corto, abría la puerta al siglo que nos puso más cerca de las estrellas.

Sin embargo, para superar las restricciones que nos impone la gravedad y lograr escapar del planeta, un avión no era suficiente; se necesitaban sistemas de propulsión mucho más potentes. Los cohetes, cuyos predecesores eran misiles, serían capaces de superar la velocidad necesaria para ese desafiante escape. Un objeto a 40.000 km/h es capaz de escapar de la acción gravitacional de la Tierra, aunque para quedar en órbita - a unos 300 km de altura sobre la superficie del planeta, el valor se reduce a 28.000 km/h.

La anhelada conquista del espacio, que representaba poner el primer objeto construido por el ser humano en el espacio exterior, se consiguió con la puesta en órbita de una bola metálica de 80 centímetros de diámetro, el primer satélite artificial. El Sputnik, lanzado el 4 de octubre de 1957, abrió el camino a la carrera espacial, con una secuencia de hitos impresionantes en la década de los 60, liderados por la antigua Unión Soviética y los Estados Unidos como las dos naciones que mostraban al mundo todo su poderío.

La democratización del espacio

Tras más de medio siglo desde que se dieron los primeros pasos en la exploración espacial, se lograron hazañas que antes parecían restringidas a la ciencia ficción, en la actualidad las ciencias del espacio siguen teniendo nuevos intereses, desafíos cada vez mayores, y nuevos actores. Desde hace varias décadas las agencias espaciales de todo el mundo han estado realizando esfuerzos para lanzar satélites y crear plataformas que nos permitan estudiar y monitorear nuestro planeta. Cualquier persona en el mundo puede acceder a esta información de manera prácticamente gratuita, basta con tener algunos conocimientos mínimos. Por otra parte, el coste de lanzamiento de los satélites se reduce cada vez más, lo que permite que empresas privadas puedan lanzar constelaciones enteras de satélites para acceso a internet y de observación de la Tierra, entre otros. 

Aunque las empresas privadas son los nuevos actores en el contexto del uso del espacio, en realidad la participación de compañías de capital privado no es nueva. En plena carrera espacial en la década de los 50 y 60, un sinnúmero de contratistas fueron también artífices de los éxitos liderados por gobiernos, en lo que muchos han denominado “Old Space”, con la NASA como centro neurálgico. El New Space, sin embargo, implica un cambio respecto a la forma como las empresas se involucran, estableciéndose ahora como protagonistas con aportes determinantes en competitividad, la cual es reflejada en el desarrollo de tecnologías de bajo costo.

La nueva economía basada en sistemas y aplicaciones espaciales tiene su principal motor en la popularización de los pequeños satélites, los llamados nanosatélites o CubeSats, que han reducido los costos significativamente, de varios cientos de millones de dólares que cuesta un satélite convencional, a solo unas pocas decenas de miles de dólares. A la fecha se han lanzado más de mil CubeSats, aunque debido a su vida útil de unos pocos años, cientos de ellos ya se han quemado en la atmósfera luego de concluir su vida útil. Estos pequeños satélites, que nacieron como proyectos académicos y estudiantiles hace tan solo un par de décadas, representan el punto de inflexión para la democratización del espacio que vivimos en la actualidad, haciéndolo accesible a países e inversión privada con capital menor. Democratizar, en este contexto significa ofrecer a todos los países del mundo las mismas capacidades tecnológicas para la solución de los problemas, con independencia de su desarrollo económico o social.

Mirando al espacio para crear nuevas oportunidades en la Tierra

Con la democratización de las tecnologías del New Space, surgen nuevas oportunidades para solucionar problemas hasta el momento inabordables, entre los que se destacan los relacionados con la conectividad a internet en lugares remotos, la observación y monitorización continua de bosques, de campos agrícolas y de cuerpos de agua para mantener su estado apropiado para la interacción con el hombre y los animales. Esta diversidad de oportunidades para la solución de problemas genera a su vez empresas y creación de nuevos puestos de trabajo que requieren capacidades y aprendizajes específicos, con implicaciones que llegan hasta la base del sistema educativo para asegurar la formación de profesionales capacitados en las habilidades que ahora se requieren.

Las innovaciones tecnológicas y los nuevos modelos de negocio son responsables de un crecimiento global sin precedentes de la economía espacial en la última década, que duplica el crecimiento medio anual de la economía mundial. Los negocios tradicionales se alimentan también del acceso más rápido y barato a los datos: entre los que se destacan el sector automotriz, turismo, sector energético y telecomunicaciones, que encuentran nuevas formas de rentabilizar y mejorar sus servicios. Actualmente más del 10% del PIB de la Unión Europea tiene origen en servicios relacionados con el espacio.

Mientras que hace tan solo 5 años la mitad de los CubeSats lanzados cumplían misiones civiles y militares, y la otra mitad se destinaba a funciones comerciales, se pronostica que este año un 75% de las operaciones de estos dispositivos en órbita estarán asociadas al denominado “Space Business” . El espacio será el soporte de la actividad industrial del futuro, y la llamada Industria 4.0, que logrará permear prácticamente todos los sectores, es pieza fundamental para la transformación social y económica; una economía digital con nuevas formas de consumo y producción, en donde la conectividad y los datos serán son ingredientes esenciales.

En el extremo de las oportunidades que se vislumbran para el New Space para futuras generaciones, se encuentra el establecimiento de bases permanentes y sostenibles a la Luna y en Marte, y el desarrollo de la minería espacial, con implicaciones directas en un sinnúmero de áreas del conocimiento, y del 'Space Business'.

Afrontando el cambio climático con tecnología espacial

Como consecuencia del cambio climático y del crecimiento demográfico, la disponibilidad de agua ha venido disminuyendo considerablemente durante las últimas dos décadas. Desde sequías extremas hasta inundaciones severas, según el Banco Mundial, Colombia ya está presentando síntomas de inseguridad hídrica en todo su territorio, que reflejan sus problemas de accesibilidad y contaminación del agua. Estudios del Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales (IDEAM), muestran que 391 municipios ya están expuestos a la inseguridad hídrica, el riesgo de escasez de agua, y la tendencia para los próximos años prevé que muchos otros también correrán la misma suerte.

El cambio climático se está viendo reflejado en un aumento en las anomalías pluviales, y se estima que el promedio de temperatura podría experimentar incrementos de hasta 2,14 °C para finales del presente siglo. Las consecuencias pueden implicar más inundaciones y sequías, sumado a una mayor intensidad y frecuencia en los fenómenos de El Niño y La Niña. Igualmente se esperaría una pérdida mucho más rápida de glaciares, que en el último medio siglo ya ha alcanzado valores alrededor del 60%.

Adicionalmente los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de la Agenda 2030 de la Organización de las Naciones Unidas, adoptados por Colombia desde 2015, establecen un compromiso con los ciudadanos para garantizar el acceso a agua de calidad. No obstante, pese a los esfuerzos iniciales, existen importantes retos para asegurar el pleno acceso a agua de calidad y saneamiento en los territorios del país, así como desafíos ambientales referentes a la contaminación del recurso hídrico a nivel nacional.

Las nuevas tecnologías se presentan como herramientas para mitigar y solucionar los problemas del cambio climático.  Los avances en tecnología satelital, las capacidades actuales de procesamiento de información, las modernas infraestructuras y tecnologías para el manejo de ingentes cantidades datos (Big Data) permiten construir plataformas cada vez más eficientes y robustas para aportar soluciones a problemas del mundo físico, tales como la monitorización de las sequías, el control de la contaminación y la gestión de desastres naturales. Usando estas capacidades ahora también mediante técnicas de Machine Learning, es posible predecir, por ejemplo, lo que sucederá con el agua para tomar acciones inmediatas de mitigación.

Como muestra de lo anterior, se puede generar una plataforma de bajo coste que permita la monitorización del agua puede ser utilizada por cualquier entidad que la necesite. Lo cual es particularmente útil en países en vía de desarrollo donde más de 800.000 personas al año pierden la vida debido a la inseguridad hídrica. 

Las nuevas iniciativas del sector New Space están empezando a transformar imágenes satelitales provenientes de múltiples constelaciones satelitales en información de alto valor predictivo para la monitorización de la contaminación y residuos plásticos en los cuerpos de agua, la altura de los océanos y las aguas continentales, las nubes y las precipitaciones, el dióxido de carbono, incendios forestales y deforestación, entre otros efectos y cambios globales y locales que está experimentando el planeta. Los objetivos principales se centran en la búsqueda de patrones relevantes para cuantificar los cambios en las condiciones de diversos ambientes en nuestro planeta, que son acelerados por la acción de los seres humanos, y poder establecer medidas cuya implementación también pueda ser monitoreada.

En conclusión, el cambio climático es un desafío global que requiere acción inmediata, y esto es algo que han resaltado los administradores de las principales agencias espaciales. La intención de las agencias gubernamentales involucradas en la exploración espacial es también colaborar para darle continuidad a las observaciones de la Tierra que puedan permitir avanzar en la comprensión del cambio climático. Para ello se deberá establecer una política que promueva el intercambio abierto de datos e información entre la comunidad científica y para el público general. “Sin duda, el espacio es el mejor punto de observación para medir y monitorear el cambio climático, pero el unir fuerzas también es clave para abordar este problema global” afirmaba el director general de la Agencia Espacial Europea recientemente.

El New Space, representa una grandiosa oportunidad para que todos los actores involucrados, entre los que se cuentan gobiernos, empresas y la academia, se conviertan en un eje fundamental en la creación de una nueva industria que puede traernos a corto plazo notables beneficios sociales y económicos, pero también las respuestas para los desafíos impuestos por el cambio climático. El ecosistema espacial está generando toda una revolución con el lanzamiento de constelaciones de nanosatélites, sin olvidarnos del entorno productivo que incluye estaciones de seguimientos satelital y software de control, múltiples subsistemas especializados, desarrollo de materiales, cohetes y muchos otros mecanismos y procesos, sumado a todos los avances en la algoritmia para la analítica de datos.

Estos escenarios permitirán a las nuevas generaciones de ciudadanos de todos los lugares del mundo, implicarse en proyectos emocionantes y ambiciosos que repercutirán directamente en el desarrollo de sus países de diversas formas, muchas de las cuales aún hoy son difíciles de imaginar. A nivel global, el New Space será imprescindible para afrontar los retos que nos afectan como humanidad, entre los que el cambio climático ocupa ahora un lugar preponderante. Los nuevos retos también deberán tener en cuenta los posibles inconvenientes relacionados por ejemplo con el factor ético en el tratamiento de datos y seguridad, y la vulnerabilidad a la cual nos enfrentamos ante una sociedad cada vez más dependiente de la tecnología, que nos expone a eventos asociados al clima espacial.

* Ph.D en Física Cuántica 

Chief Executive Officer Fregata Space

**Ph.D en Astrofísica

Profesor Asociado Observatorio Astronómico Nacional Universidad Nacional de Colombia 

Bibliografía

- Duran, X. Sputnik: la guerra fría en órbita. Quark 2007; 44-49.

- Vicente Cabañas N. La cuenta atrás, de la carrera espacial al turismo cósmico. Viceconsejería de Cultura y Deportes; 2009

- Helvajian, H, Janson, S. Small Satellites: Past, Present, and El Segundo, Calif.: Aerospace Press; 2008

- Kulu E. Nanosatellite & cubesat database| missions, constellations, companies, technologies and more. Retrieved September 2020; 25,

- Potes M, Rodrigues G, Penha A, Novais M, Costa J., Salgado R, Morais M. Use of Sentinel 2–MSI for water quality monitoring at Alqueva reservoir, Portugal. Proceedings of the International Association of Hydrological Sciences 2018; 380: 73-79.

- OECD, The Space Economy at a Glance 2007, OECD Publishing 2007

- De Groot N, Borja-Vega C, Juarez Lucas A, Serrano A., Luzi L, Luengas P., ... Mendoza Alvarez C. Colombia: Turning the Tide: Water Security for Recovery and Sustainable Growth-Policy Brief; The World Bank 2020

- Maestu J, Matthews J, Mendoza, G, Young K, Rose J. Agua y desarrollo sostenible. WC Engineers, Water Monographies 2015; 4-11.

9. Naciones Unidas. Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL). La Agenda 2030 y los Objetivos de Desarrollo Sostenible Una oportunidad para América Latina y el Caribe. Publicación de las Naciones Unidas,

 

 

Prográmese para ver la espectacular lluvia de meteoros de las perseidas

María Gracia Batista*

Durante este mes de agosto tendremos la posibilidad de presenciar varios fenómenos astronómicos. Uno de ellos corresponde a la siempre famosa y esperada lluvia de meteoros conocida como 'Las Perseidas', que podrá observarse de mejor manera entre los días 6 y el 24 del mes, siendo el día 12 el momento en que se espera la tasa más alta de estrellas fugaces por hora (entre 50 y 150). Sin embargo, la hora será el mayor reto para los no madrugadores, dado que dicho fenómeno será visible entre la 1 y las 5 de la mañana. 

Las lluvias de estrellas son eventos periódicos, debido a que la Tierra, durante su recorrido alrededor del Sol, cruza sobre los fragmentos expulsados por un cometa en sus pasos anteriores en el Sistema Solar interno. En el caso de las Perseidas, el cometa responsable de estos escombros es 109P/Swift-Tuttle, que nos visitó por última vez en 1992.

Las estrellas fugaces son, entonces, restos rocosos de asteroides o cometas que, al entrar a nuestra atmósfera, se queman por efecto de la fricción, dejando una estela de luz a su paso, con una duración típica de entre 1 y 5 segundos. Desde el momento en que el material ingresa a la Tierra recibe el nombre de meteoro, o bólido, si la roca tiene una masa del orden de toneladas. En la gran mayoría de los casos, estos meteoros no llegan a convertirse en meteoritos ya que se desintegran totalmente antes de tocar la superficie terrestre. 

El nombre popular que reciben las lluvias de estrellas se ve influenciado por la región del cielo en donde mayormente se visualicen sus trazos de luz (conocido como radiante); por lo tanto, en los próximos días se recomienda alzar la mirada a la constelación de Perseo (en dirección hacia el noreste) para poder encontrar a las Perseidas. 

Un aspecto positivo es que la observación de este evento astronómico se puede lograr sin telescopios o binoculares, considerando que los trazos de luz pueden describir varios grados de longitud sobre el cielo, ante la rápida velocidad de los meteoros (por encima de los 50 km/h).

Cuando usamos telescopios, vemos solo una fracción muy pequeña del espacio y, aun si el equipo tiene la función de seguimiento de estrellas, su desplazamiento es más veloz de lo que mecánicamente se puede seguir. Otro aspecto menos favorecedor a tener en cuenta para su observación es que este año los días de máximo número de estrellas fugaces por hora coincidirán con los de mayor brillo de la Luna, contando además con que se trata de la última superluna del 2022, lo cual hará más difícil su detección en el cielo.

Con todo esto, solo nos queda invitar a toda la comunidad a disfrutar de este llamativo acontecimiento, y desear cielos despejados. Estemos atentos y preparémonos para las madrugadas de cacerías de estrellas fugaces. 

 *Coordinadora del Observatorio Astronómico de la Universidad de los Andes

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