Dispositius que no deixen temperat

2010/03/01 Portugal Gonzalez, Amaia - Elhuyar Zientziaren Komunikazioa Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Materialak
• Komunikazioak
• Irudiak/Soinuak
• Teknologia
• Geologia
• Ozeanografia
• Ikerketa-zentroak

El càmera Gotzon Arribas, 7 parets dels germans Pou, 7 continents en l'expedició a l'Antàrtida. Ed. : Jabi Baraiazarra.

Si a l'Antàrtida caiem a la mar sense cap mena de protecció, l'home no sobreviurà més de tres minuts. Però el continent gelat és massa temptador per a la recerca, per a evitar-lo. La tecnologia més capdavantera ha permès a centenars de científics sobreviure en unes condicions òptimes, així com realitzar recerques que, malgrat la seva excel·lent situació, són habituals per a ells.

Molts d'aquests científics viuen en un vaixell. No són envasos d'ús comú, sinó que han de ser capaços de trencar el gel. El Polarstern alemany, per exemple, és capaç de navegar travessant gel de fins a metre i mig de gruix. Disposa de quatre motors que poden aconseguir una força de fins a 14.000 kilowatios, la qual cosa li confereix una potència i una alta velocitat (capaç de recórrer gairebé 30 quilòmetres per hora) que permeten trencar aquest tipus de plaques de gel.

Polarstern està fabricat amb un acer especial capaç de suportar 50 graus sota zero. De fet, l'acer comú sol tornar-se fràgil en aconseguir els deu graus sota zero. No obstant això, l'augment de la concentració de níquel en l'acer redueix aquesta fragilitat i millora les propietats mecàniques en augmentar la concentració de carboni.

Barco capdavanter

El Polarstern alemany és capaç de navegar a través de gel de metre i mig de gruix. Ed. : Michael Trapp/Alfred Wegener Institut.

Polarstern és el més sofisticat dels seus envasos. D'ell és responsable l'Alfred Wegener Polo de Recerca Marina d'Alemanya

De fet, el cap logístic de l'Institut, el doctor Uwe Nixdorf, explica per què Polarstern és tan especial: "A més de trencar el gel, es desembolica en alta mar. Això és necessari, ja que va d'anada i volta entre l'Àrtic i l'Antàrtida. Altres vaixells especialitzats a trencar el gel pugen i baixen bruscament en alta mar. Altres vaixells de recerca són incapaces de trencar el gel". Gràcies a les seves hèlixs laterals, proa i popa, als estabilitzadors verticals i a un sistema especial que evita moviments bruscos, Polarstern també funciona en alta mar.

A bord es realitzen recerques enfocades a onze àrees, amb tot l'instrumental que això comporta. Cal destacar l'ecosonda Hydrosweep DS II, que inclou dades per a l'elaboració de cartografia marina, entre altres. És ideal per a mars profundes, com el de l'Antàrtida, ja que també és capaç de prendre dades situades 10.000 metres per sota del nivell de la mar.

Panell de control d'un robot submarí a bord del Polarstern. Ed. : Marum/Universität Bremen.

"El ressò multi-raig Hydrosweep DS II utilitza 59 raigs, cadascun dels quals realitza un escombratge individual del fons marí", explica el doctor Saad El Naggar, emprat de logística de l'Institut. "La suma de tots aquests raigs proporciona una informació profunda sobre el fons marí en un angle ampli de 90 o 120 graus en funció de la profunditat de la mar".

Una altra de les eines més innovadores que han utilitzat en el Polarstern és el sistema First Navy, que detecta balenes mitjançant termografia d'infrarojos. Va ser provada per primera vegada al juliol de l'any passat. Aquest sistema aprofita la calor que desprenen les balenes en respirar. El doctor Olaf Boebel, cap de l'equip de recerca en acústica oceànica, ha donat detalls: "La termografia per infrarojos registra la radiació de la calor procedent de cada cos. Ho mostra en una pantalla en blanc i negre. Com més clar és un punt, més calent és. I el doll calent d'una balena se separa fàcilment de les aigües fredes de l'Antàrtida".

Volcà en tres dimensions

La tecnologia per raigs s'utilitza no sols en el lloc més fred del món, sinó també en el més calent. Per exemple, per a representar l'interior d'un volcà. Així ho va fer Dougal Jerram, professor del departament de Ciències de la Terra de la Universitat de Durham, durant la seva expedició al triangle Afar al costat de diversos membres de la cadena de televisió BBC. El triangle Afar es troba a Etiòpia, just al costat de l'anomenada banya d'Àfrica. Geològicament es troba en una zona molt inestable i serà devastada alguna vegada per la mar Rojo. A l'ésser la zona més calenta de la Terra, el propi Dr. Jerram va sofrir una temperatura de fins a 55 graus a la fi de 2007.

En la part inferior de la imatge, Dougal Jerram i altres companys d'expedició en el cràter de l'Erta Ale. Ed. : Dougal Jerram.

L'objectiu principal de l'expedició era treure per primera vegada la imatge tridimensional d'un llac actiu de lava. Per a això, per primera vegada en la història calia introduir un equipament de 80 quilos en el cràter d'un volcà, l'Erta Ale. Aquest equip consistia en la fabricació d'un escàner làser. "L'escàner envia milions de raigs làser en un angle de 360 graus per a construir una foto virtual de l'entorn", explica el doctor Jerram. Aquest escàner té incorporada una càmera de fotos simple i, comparant els nombrosos punts enviats pels raigs làser amb les imatges obtingudes per la càmera, es dóna un color real a la imatge tridimensional.

Tal com va assenyalar el Dr. Jerram, la tasca més difícil va ser transportar un equip de 80 quilos. Per a arribar fins al cim del volcà van utilitzar camells, però el procés des de la vora del cràter cap a l'interior va quedar en mans de l'home. Això sí, amb la tecnologia: "Usem una termocámara tipus P640 per a veure en quina zona del cràter estava la temperatura fora de les mesures de seguretat". Aquesta càmera utilitza raigs infrarojos i en fer la pantalla del que grava, realitza una reproducció en funció de la temperatura de cada zona, utilitzant diferents intensitats de color. Gràcies a aquesta cambra, els membres de l'expedició van poder conèixer per endavant les zones que havien d'evitar en entrar en el cràter, especialment per la seva calor i perillositat.

Una vegada preses totes les mesures i escanejant bé l'exterior del cràter, no hi havia més que posar-se el vestit de protecció contra la calor i descendir pel cràter amb l'utillatge. Amb aquest últim pas, el repte ja estava superat, ja que per primera vegada es va aconseguir ficar un artefacte en un volcà i escanejar un llac de lava en tres dimensions. No obstant això, el Dr. Jerram tenia un altre repte i va utilitzar un últim dispositiu quan estava a baix: "Es va intentar mesurar la temperatura del volcà mitjançant un termoparell capaç d'aconseguir una temperatura de fins a 1.500 graus. El magma tenia entre 1.150 i 1.200 graus aproximadament".

A dalt, escàner làser, a la vora de la boca del volcà Erta Ale. A l'esquerra, tota la imatge tridimensional del cràter. Ed. : Dougal Jerram.

Diu més o menys, perquè finalment no va aconseguir el seu objectiu: no va poder llançar el termoparell prou llarg com perquè entrés bé dins del magma i aconseguís la seva temperatura. La tecnologia més capdavantera també té les seves limitacions.

Quatre deserts, la mateixa tecnologia

Carlos García Prieto sap una mica de treballar en condicions extremes. Racing the Planet és un dels organitzadors. Els seus responsables organitzen anualment carreres d'una setmana en els quatre deserts més durs del món: el desert més calent (Sàhara), el més ventós (Gobi), el més sec (Atacama) i el més fred (Antàrtida).

Els participants recullen un llistat exhaustiu de les coses que han de portar i que poden portar, incloent els dispositius tecnològics. Per exemple, encara que les condicions siguin extremes, en aquests llocs funcionen bé les cambres, els instruments d'escolta de música o els GPS. Cal tenir en compte, no obstant això, que per a això han d'incorporar panells solars portàtils en la motxilla, la qual cosa suposa una major càrrega. Per això, encara que l'organització aconsella sobre tecnologia mòbil, no fa recomanació ni molt menys per a portar-la. "Perquè els atletes no es perdin, marquem el recorregut amb banderoles roses. No els donem les coordenades GPS del recorregut", afirma García Prieto.

Aquest portàtil de la foto manté les dures condicions antàrtiques. Ed. : Racing The Planet.

L'organització porta sempre un o dos generadors elèctrics, sobretot per a actualitzar la web i perquè els participants rebin i enviïn correus electrònics. "Utilitzem la connexió via satèl·lit. La connexió no està oberta perquè és molt cara. Llavors recollim tot el que hem d'enviar i ho enviem per internet en paquets".

A més, compten amb ordinadors portàtils especials per a atletes capaços de suportar condicions extremes. De fet, es tracta de petits i lleugers ordinadors que es van llançar al mercat per als escolars, preparats per a evitar que es deteriorin ràpidament per cops. Entre altres distintius es troben la unitat en estat sòlid (SSD), és a dir, la memòria no depèn d'un disc en moviment i és més sostenible.