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CIENCIA

Una mirada verde al cielo

La astronomía española y las empresas y centro tecnológicos confluyen en el proyecto internacional SKA para construir un gran radiotelescopio

Ilustración de la distribución de estaciones de antenas del radiotelescopio SKA (Square Kilometre Array).

Finalmente no ha resultado ser una casualidad el surgimiento en España, en aquellos años tan ilusionantes como fueron los de la transición, de proyectos pioneros que apuntaban al cielo con intenciones tan distintas: la pura observación astronómica desde Calar Alto o desde la Isla de La Palma, y el aprovechamiento de una energía no contaminante desde la Plataforma Solar del desierto de Tabernas en Almería. Ahora, estas dos disciplinas convergen gracias a un proyecto que en aquella época podría haberse considerado pura ciencia ficción: SKA, una red de sensores radioastronómicos a escala continental, y que revolucionará la tecnología de la información y las comunicaciones. Este super-radiotelescopio estará compuesto por miles de antenas equivalentes a un kilómetro cuadrado de superficie total -Square Kilometre Array-, distribuidas en las lejanas y exóticas tierras de África y Australia.

Sorprendente y afortunadamente el proyecto necesita extenderse en superficies de miles de kilómetros, donde se aplicarán innovaciones tecnológicas nunca antes imaginadas. SKA combinará varios miles de antenas, con diseños tales que permitan cubrir un ancho de banda excepcional, hasta sumar el kilómetro cuadrado necesario para realizar contribuciones revolucionarias a la astrofísica, astrobiología y física fundamental, en áreas que son actualmente objeto de investigación en los principales centros astrofísicos de España. La longitud total de fibra óptica necesaria para interconectar estas antenas es suficiente para dar dos veces la vuelta a la Tierra. Aun más impresionante es saber que generará un tráfico de datos cien veces superior al del internet actual, cuyo procesado en tiempo real requiere de computación distribuida de alto rendimiento, e innovadoras tecnologías de minería de exabytes (trillones de bytes) de datos.

Pero el gran reto de esta megainfraestructura científica reside en el suministro de energía a todos los procesos implicados (antenas, transmisión en fibra, computación, ...), tanto en un núcleo central, equivalente a una población, como en áreas aisladas y remotas. Y ello sin generar interferencias, tan dañinas para un radiotelescopio, y sin llevar a cada antena una red eléctrica convencional. Tal demanda energética, para un tiempo de operaciones previsto de unos cincuenta años, hace que la comunidad de científicos e ingenieros implicados en SKA no desee caer en la contradicción de contaminar la Tierra para comprender el Universo. Es por ello que este proyecto nos ofrecerá la posibilidad de ver unidos dos conceptos como las nuevas tecnologías y el desarrollo energético sostenible, aspirando a funcionar veinticuatro horas al día con energías renovables.

La conjunción de una necesidad científica de la astronomía española, y de la experiencia de empresas y centros tecnológicos, constituye una oportunidad excepcional, y así lo ha entendido el Ministerio de Economía y Competitividad, que ha aprobado el proyecto VIA-SKA. Como parte de éste, investigadores españoles han contribuido a los trabajos de definición de SKA y, junto con más de cuarenta empresas, han mostrado su capacidad para contribuir en áreas tan diversas como receptores de ruido ultra-bajo, sistemas eléctricos, electrónica de potencia y control, actuadores, técnicas de marca de tiempo con precisión de nanosegundos, o herramientas de e-Ciencia para una explotación científica eficiente.

El desafío energético de SKA ha dado lugar a que, desde el inicio del proyecto, se haya establecido una estrecha colaboración entre VIA-SKA y el Centro Tecnológico Avanzado de Energías Renovables (CTAER), en cuyo marco han contribuido a la definición de los distintos bloques necesarios para la ejecución del paquete de trabajo de Energía. Por ello España ha recibido el apoyo de Portugal, Alemania y Holanda para liderar el desarrollo de dicho paquete. La colaboración con dichos países se ha concretado ya con la concesión de un proyecto europeo liderado por empresas españolas, y enfocado en desarrollos de soluciones de energía solar de concentración de aplicación a SKA. De la variedad de dichas tecnologías en que España es especialista han sido testigos representantes de la Oficina de SKA, así como expertos en energías renovables y astronomía de países como EEUU, Corea o Nueva Zelanda, en sendas visitas realizadas los pasados 28 de mayo y 21 de junio a las centrales termosolares PS10/PS20 de Abengoa, en Sanlúcar la Mayor (Sevilla). Durante éstas quedaron impresionados por la envergadura de la instalación, así como por la capacidad demostrada por sus propietarios de desarrollo, construcción y operación de plantas solares en diversos países. No en vano éstas centrales objeto de la visita constituyen el primer complejo solar termoeléctrico con tecnología de torre instalado en el mundo con fines comerciales.

Es el afán por conocer, que aparentemente no da lugar a desarrollos de aplicación directa, el que en el caso de SKA irá más allá de lo tecnológico. Pensemos en el impacto que tendrá en el continente africano[2]: desde la necesidad que generará de importar conocimiento para formar a científicos e ingenieros especializados, hasta la mejora del nivel de vida de la población de áreas remotas mediante el acceso a energías renovables, pasando por las infraestructuras de comunicaciones, que abrirán África al mundo social y económicamente. Recordemos que se trata del mayor mega-proyecto de ciencia global, con países participantes de todo el globo, como Canadá, Nueva Zelanda, China, Australia, Sudáfrica, buena parte de Europa o India.

En definitiva, dos áreas en las que España ocupa un puesto de prestigio en el mundo, vuelven a coincidir en el primer proyecto al que podría aplicarse el apelativo de terrícola.

Lourdes Verdes-Montenegro es Científico Titular del Instituto de Astrofísica de Andalucía e Investigadora Principal del proyecto VIA-SKA y Valeriano Ruiz es catedrático de Ingeniería Energética y Presidente del CTAER

 

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