Errores en los cálculos sobre explosiones nucleares en el espacio
CientÃficos del Los Alamos National Laboratory han corregido errores de hace 50 años en fÃsica espacial, que permitirán más seguridad para los satélites en caso de explosiones nucleares.
Los errores se refieren concretamente a las matemáticas utilizadas para comprender cómo las ondas electromagnéticas dispersan los electrones atrapados en los campos magnéticos de la Tierra.
"El descubrimiento de estos errores ayudará a los cientÃficos a mejorar sus modelos de cinturones de radiación artificiales producidos por explosiones nucleares a gran altitud y cómo un evento como ese afectarÃa nuestra tecnologÃa espacial", dijo en un comunicado Greg Cunningham, cientÃfico espacial de Los Alamos. "Esto nos permite hacer mejores predicciones sobre cuál podrÃa ser esa amenaza y la eficacia de las estrategias de remediación del cinturón de radiación".
Los modelos de heliofÃsica son herramientas importantes que los investigadores utilizan para comprender los fenómenos que ocurren alrededor de la Tierra, como por ejemplo cómo los electrones pueden quedar atrapados en el entorno espacial cercano a la Tierra y dañar los componentes electrónicos de los activos espaciales, o cómo el campo magnético de la Tierra nos protege tanto de los rayos cósmicos como de las partÃculas de viento solar.
Cunningham está particularmente interesado en estudiar los cinturones de radiación de Van Allen porque proporcionan un análogo natural de los cinturones de radiación artificiales que podrÃan ocurrir después de una explosión nuclear a gran altitud.
"En un cinturón de radiación artificial, los electrones producidos por una explosión nuclear pueden quedar atrapados en el campo magnético de la Tierra de la misma manera que los cinturones de radiación naturales", dijo Cunningham. "Cuando estos electrones quedan atrapados en el cinturón de radiación interior durante muchos años, podrÃan destruir los satélites existentes y hacer imposible desplegar otros nuevos".
Los investigadores de la comunidad de heliofÃsica llevan mucho tiempo utilizando la teorÃa cuasilineal, que explica la turbulencia del plasma, para comprender la dispersión de partÃculas. Los modelos de simulación basados en la teorÃa desempeñan un papel importante a la hora de comprender cómo proteger la tecnologÃa espacial.
Pero a través de su investigación, Cunningham intentó derivar artÃculos basados en la teorÃa cuasilineal y descubrió errores en la ecuación de larga data utilizada en la comunidad de fÃsica espacial.
"En ciertos tipos de modelos, este error realmente puede afectar la respuesta que se obtiene; se pueden obtener diferencias de órdenes de magnitud en las tasas de dispersión", dijo Cunningham. "Ahora, los investigadores que han escrito artÃculos durante los últimos 20 o 30 años pueden volver atrás y echar un vistazo y ver si esto afecta o no su trabajo".
"El error no se descubrió durante tanto tiempo simplemente porque la comunidad investigadora no pensó que los autores originales, que son investigadores muy citados en el campo, podrÃan haber cometido este error", añadió.
El artÃculo de Cunningham que detalla los errores se publicó recientemente en JGR Space Physics.
