Las antenas del MDSCC de la NASA no solo se utilizan para contactar con distantes sondas espaciales. Algunas investigaciones radioastronómicas también encajan en el apretado calendario de estos enormes instrumentos. Recientemente, hemos actualizado el software necesario para utilizar uno de estos dispositivos de telecomunicaciones como un radiotelescopio.
El MDSCC (Complejo de Comunicaciones con el Espacio Profundo de Madrid) es una de las tres estaciones que constituyen la Red de Espacio Profundo (DSN) de la NASA, encargada de las comunicaciones con los satélites y sondas que envían al espacio. Cada estación esta separada 120 grados en la esfera terrestre de manera que en cualquier momento cualquier misión en el espacio profundo puede comunicarse con al menos una de las bases. Las estaciones se operan 24h al día todos los días del año para nunca perder la información que nos mandan los satélites y sondas. Para comunicarse con ellos, las estaciones cuentan con varias antenas, algunas de ellas, como la DSS-63, tienen hasta 70m de diámetro. Por supuesto, la función principal del MDSCC es contribuir a la DSN, pero éste, también es un centro de radioastronomía, ya que las antenas pueden usarse como radiotelescopios para observar la señal de radio emitida de forma natural por muchos de los objetos que hay en el espacio.
El MDSCC se construyó en 1964, un año después la primera antena ya estaba en funcionamiento, y desde entonces el complejo no ha dejado de crecer. Misiones legendarias como las Voyagers se han comunicado con MDSCC. Aunque sea propiedad de la NASA el complejo era inicialmente operado por INTA, después por INSA, y desde 2012 es operado por Isdefe. Pero el hecho de que el centro sea operado por empresas españolas no es el único beneficio resultante del acuerdo entre EEUU y España para alojar el MDSCC en Robledo de Chavela: El Host Country Program gestionado por el CAB (Centro de AstroBiología) asociado al Instituto de Astrobiología de la NASA es un programa que ofrece a los astrónomos españoles la oportunidad de observar con las antenas del MDSCC durante el 3% del tiempo disponible. En este proyecto principalmente se aceptan propuestas de observaciones espectroscópicas en banda Q y K, aunque observaciones continuas o de espectroscopía en las bandas K, Q, X, S y L son posibles con las antenas DSS-63, DSS-54 y DSS-55, que son los instrumentos que actualmente constituyen el Host Country Program.
A pesar de no disponer de mucho tiempo de observación, los físicos españoles han hecho importantes descubrimientos con las antenas del MDSCC. Quizás el más conocido y relevante de todos sea la primera detección de emisión máser de agua en una nebulosa planetaria.
Miranda et al. (2001) descubrió por primera vez emisión máser de agua en una nebulosa planetaria. Hasta entonces se pensaba que este tipo de emisión era imposible en nebulosas planetarias debido a la rápida desintegración de las moléculas de agua. [#1]
Este descubrimiento se llevó acabo con datos de observaciones espectroscópicas realizadas por la antena de 70m DSS-63. Y precisamente esta es la antena cuyo software hemos actualizado.
Comunicaciones con distantes satélites y observaciones radioastronomicas pueden realizarse utilizando los mismos dispositivos, pero toda similitud termina ahí. El proceso al completo, desde la recopilación de datos hasta su análisis, cambia completamente, y por supuesto, también lo hace el software necesario. Para el seguimiento de satélites, se requiere acceso a una base de datos con la posición y la velocidad del satélite a lo largo del tiempo, mientras que para observaciones de radioastronomía, harán falta mapas estelares y catálogos astronómicos. Y mientras que para el seguimiento satelital existe un único método de observación (seguir al satélite con la antena), en radioastronomía, tenemos muchas estrategias disponibles. La antena puede disponerse estática dejando que el objeto pase por el campo de visión, también se puede configurar la antena para que siga el objeto a medida que se mueve con el cielo nocturno, y, si el objeto es lo suficientemente grande, puede zigzaguearse y obtener una imagen 2D. Queda claro que el movimiento de la antenna debe ser diferente en función de que actividad se realice con ella, y por lo tanto también debe serlo el software.
Por nuestra parte, hemos creado de cero el programa para controlar la antena DSS-63 cuando se usa con fines radioastronómicos. El nuevo software, que cuenta con una interfaz renovada y una estructura acorde a los estándares del s.XXI, dará continuidad al Host Country Program, posibilitando nuevos y quizas aún más importantes descubrimientos.
© CAB – NASA
Cover Image © @PerezJoseAlb
#1: Interestellar Spectroscopy at the Madrid DSN Station © Itziar de Gregorio Monsalvo, Olga Suárez, José F. Gómez & Tom Kuiper