Cristales láser revestidos para mejorar las misiones de observación de la Tierra
La observación de la Tierra puede considerarse nuestro «ojo celeste» en relación con la vigilancia del planeta y de su medio ambiente. Al mismo tiempo, se trata de una herramienta esencial en la lucha contra el cambio climático. Los sistemas de observación de la Tierra —como es el caso del programa Copérnico de Europa— combinan el uso de satélites en el cielo y de sensores «in situ» en el suelo con el fin de ayudarnos a vigilar el nivel del mar, establecer previsiones meteorológicas precisas y proteger la biodiversidad. «Las misiones espaciales de observación de la Tierra son esenciales para recabar los datos que necesitamos para comprender mejor nuestro planeta», afirma Peter Wessels, investigador del Laser Zentrum Hannover (LZH). «La mejora de estas misiones mediante el uso de instrumentos láser fabricados con alejandrita facilitará nuevas formas de vigilar la atmósfera o la superficie de nuestro planeta». A partir de estas premisas, el equipo del proyecto GALACTIC, financiado con fondos europeos, en colaboración con otras iniciativas como LZH, Altechna y Optomaterials, ha puesto en marcha una cadena de suministro europea de cristales láser de alejandrita revestidos de alta calidad, aptos para su uso en el espacio y de elevado rendimiento, lo que supone una tecnología vital para el futuro de las misiones de observación de la Tierra.
Los cristales de alejandrita facilitan la observación de la Tierra
La alejandrita, calificada a menudo como «esmeralda de día y rubí por la noche», es un tipo de mineral crisoberilo. Sin embargo, más allá de un rasgo tan inconfundible como su cambio de color, la alejandrita atesora asimismo varias cualidades que la hacen única para la observación de la Tierra. Por ejemplo, los cristales de alejandrita permiten sintonizar la longitud de onda del láser, lo que posibilita la toma de medidas con respecto a la información deseada para una longitud de onda concreta. Este rasgo convierte a dichos cristales en un candidato excelente para la detección atmosférica y vegetativa mediante el uso de equipos lidar (Light Detection and Ranging), empleados para evaluar importantes parámetros atmosféricos, la salud de los bosques y la biomasa. La tecnología lidar corresponde a un método de teledetección basado en medir distancias a la Tierra utilizando luz en forma de láser pulsado. Es más, la emisión procedente de los cristales de alejandrita también tiene otra ventaja: puede convertirse fácilmente en emisiones de luz ultravioleta. «Esta longitud de onda permite caracterizar directamente nuestra atmósfera y medir la velocidad del viento, lo que podría ayudarnos a afinar las previsiones meteorológicas», añade Wessels.
Garantizar el rendimiento y la durabilidad
A pesar de estas ventajas, el uso de cristales de alejandrita sigue siendo limitado debido a que conllevan una serie de inconvenientes. Por ejemplo, cuando se utilizan en el espacio, los cristales de alejandrita se ven sometidos a condiciones severas y potencialmente dañinas, como es el caso de las grandes variaciones de temperatura y la exposición a elevados niveles de radiación. Para garantizar su durabilidad, los cristales de alejandrita revestidos usados en el proyecto se sometieron a pruebas en condiciones que imitaban de un modo realista las misiones de observación de la Tierra. Los cristales diseñados por el equipo de GALACTIC demostraron ser notablemente robustos frente a los efectos de las radiaciones ionizantes y los cambios de temperatura. Como resultado de ello, ya se consideran «aptos para salir al espacio», lo que significa que pueden ofrecerse como componentes para su uso en satélites de observación de la Tierra. «Nuestros cristales láser de alejandrita provistos de revestimiento sintético se producen íntegramente en la UE y gozan de una calidad comparable —e incluso superior— a la de sus homólogos no europeos de última generación disponibles en el mercado», subraya Wessels. «Gracias a este desarrollo, no solo hemos alcanzado el objetivo fundamental del proyecto GALACTIC, sino que contribuimos a afianzar el papel de la industria espacial europea».
Palabras clave
GALACTIC, espacio europeo, cristales láser, observación de la Tierra, cristales láser de alejandrita, cambio climático, satélites, Programa Copérnico, lidar