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Herramientas para el conocimiento

Demo video 1 Los avances en ciencia van íntimamente ligados a los desarrollos tecnológicos. En este sentido, el Departamento de Instrumentación del Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) ha jugado un papel fundamental. Su objetivo es el desarrollo, implementación y explotación de instrumentación diseñada específicamente para áreas de investigación relacionadas con la astrofísica y la exploración planetaria.
Para llegar a buen puerto es fundamental entablar un diálogo directo entre el mundo de la ingeniería y la comunidad científica. Así, se establecen puentes con el fin de satisfacer unas necesidades que no podrían ser cubiertas de otra manera.
La labor cooperativa continua es vital. Esta comunicación retroalimenta el proceso, y uno de los grandes valores añadidos que tiene el CAB es esa capacidad de entendimiento entre las distintas disciplinas clásicas y la ingeniería, ya que, una vez se sientan las bases de esa relación, se evoluciona a conceptos mucho mayores. Esto puede verse en que la investigación no se centra solo en la Tierra, sino que se plantea la exploración de otros planetas.
Del diálogo surgen nuevas ideas, nuevos métodos, nuevos instrumentos para ir un paso por delante de la frontera de la ciencia con un objetivo fundamental: la caracterización de los componentes de la vida.

Clonando ambientes planetarios

Demo video 1 Imitar en la Tierra las condiciones que se dan en el espacio o en la superficie de algunos planetas no es ficción. Ocurre en sitios como el Centro de Astrobiología, donde la Unidad de Simulación de Ambientes Planetarios, incluida en el Departamento de Instrumentación, emplea cámaras de alto vacío concebidas para reproducir condiciones ambientales similares a las que se dan tanto en el medio interestelar como en la superficie de cuerpos planetarios como Marte.
Estas cámaras juegan un doble papel. Por un lado, pueden utilizarse para poner a prueba la instrumentación. Se genera una composición de gases, se establecen unos valores de presión, humedad, temperatura… incluso pueden simularse tormentas de polvo. También es posible reproducir la presencia de distintos tipos de radiación, como la ultravioleta, una tormenta de iones o una descarga de electrones. La idea es generar entornos con condiciones extremas para testar el instrumento o alguno de sus componentes.
El componente se somete a esas condiciones, no sólo para ver si funciona, sino para estudiar su comportamiento y su reacción, comprobando si los cálculos y simulaciones numéricas previas se ajustan a los resultados finales o si, por el contrario, ofrecen un resultado distinto. Hay muchos tipos de elementos que pueden ponerse a prueba en estas cámaras, como meteoritos, componentes de naves espaciales, biosensores, bacterias, dispositivos electrónicos, etc.

Todo un universo de datos a tu alcance

Demo video 1 La Unidad de Archivo y de Datos constituye el núcleo del Observatorio Virtual Español, una iniciativa que forma parte de la Alianza del Observatorio Virtual Internacional desde junio de 2004 y en la que desempeña un papel relevante tanto desde el punto de vista científico-técnico como de gestión.
El objetivo principal de la iniciativa Observatorio Virtual es el de garantizar un acceso y análisis rápidos y eficientes de la enorme cantidad de información almacenada en los centros de datos astronómicos. El Observatorio Virtual es considerado como el marco natural en donde desarrollar los proyectos de investigación que hacen uso de archivos y servicios astronómicos.

Nubes moleculares: leer entre líneas

Demo video 1 El medio interestelar es ese espacio frío, aparentemente vacío, que hay entre las estrellas. Ahí se generan las nubes moleculares, que, más tarde, darán origen a la formación de estrellas. Pero, ¿cómo, de un espacio aparentemente tan tenue, puede surgir la materia? La gravedad y la presión de radiación lo hacen posible.
La actividad de esta línea del Departamento de Astrofísica se centra en el estudio observacional y teórico de la física y química de las nubes moleculares del medio interestelar, tanto las regiones más densas con formación estelar como las nubes translúcidas del medio difuso.
Hay muchos problemas aún por resolver: por un lado, la química de las nubes está modelada en muchos casos por la presencia de estrellas en su interior o en sus proximidades y los fenómenos involucrados no se conocen en detalle. Por otro lado, se han descubierto decenas de moléculas en el medio interestelar y circunestelar, desde especies simples con dos átomos a moléculas orgánicas complejas, pero estamos aún lejos de haber completado el inventario.

Unidad de simulación numérica, del modelo a la realidad

Demo video 1 Cuando se quiere validar una idea, antes de hacer un gran desembolso de recursos, se utilizan las leyes de la física para estudiarla. Se hacen modelos con equipos específicos de software y hardware. En el caso del Centro de Astrobiología, la Unidad de Simulación de Ambientes Planetarios y Simulación Numérica del Departamento de instrumentación utiliza un cluster, es decir, un supercomputador compuesto por una gran cantidad de pequeños procesadores individuales conectados entre sí.
Tomamos un problema complejo y lo dividimos en problemas más simples. Cada uno de estos problemas simples será resuelto por un conjunto de procesadores del supercomputador. Cada grupo de procesadores coopera con los demás para realizar el trabajo. Esto se denomina procesado en paralelo y se hace, por ejemplo, con las simulaciones de impactos meteoríticos.
Supongamos que tenemos un cuerpo, un meteorito, que impacta sobre una superficie y genera un cráter. Se trata de estudiar las fuerzas elásticas presentes, unas fuerzas que se pueden modelar físicamente. Numéricamente hablando consiste en resolver un complicado sistema de ecuaciones.
Al final, obtenemos una evaluación global de cómo es el impacto habiendo proporcionado información sobre material, velocidad, dureza, etc., proporcionando resultados cualitativos y cuantitativos. A su vez, las experiencias reales sirven de ajuste y calibración para los modelos.

Galaxias de todas las formas y tamaños

Demo video 1 Para comprender cómo se originó la vida es preciso estudiar la evolución del universo a gran escala, desde su nacimiento hasta la formación de los discos protoplanetarios donde se formaron sistemas como el nuestro. Estos estudios se llevan a cabo en el Departamento de Astrofísica, en el grupo que estudia la formación y evolución de las galaxias dentro del Centro de Astrobiología.
A partir del gas primordial que se condensó tras la Gran Explosión (el Big Bang), formado en una gran proporción por hidrógeno, sucesivas generaciones de estrellas fueron creando en sus núcleos todos los elementos pesados que conocemos y que componen todo lo que nos rodea, vivo e inerte.

El reciclaje de las estrellas

Demo video 1 ¿Qué ocurre en el interior de una estrella? ¿Cómo nacen, viven y mueren? ¿Son todas iguales? El objetivo fundamental de la línea de formación y evolución estelar del Departamento de Astrofísica del Centro de Astrobiología es entender cómo se forman las estrellas y cómo evolucionan.
Los procesos de formación estelar son especialmente interesantes en el marco de la Astrobiología, porque además de la estrella en sí, las envolturas protoestelares y los discos de gas y polvo que se forman en torno a estrellas jóvenes son las cunas donde nacen los planetas.
Departamentos y unidades de apoyo

La respuesta a las cuestiones sobre la vida y su origen ha de venir del esfuerzo combinado de muchas disciplinas

Grupos de investigación

La ciencia desarrollada en el CAB se canaliza a través de grupos de investigación interdepartamentales

Cultura Científica

La UCC del CAB busca hacer accesible el conocimiento científico al conjunto de los ciudadanos

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