Gracias a una nueva tecnología, por ahora todavía en fase de desarrollo, puede que en un futuro no muy lejano sea posible recubrir el exterior de naves espaciales con una piel muy especial. Las capacidades sensoriales de esta piel permitirían que hiciese el trabajo de buena parte de los instrumentos científicos básicos hoy usados en muchos satélites y sondas de investigación.

Los puntos cuánticos son un tipo de nanocristal semiconductor que absorbe y reemite diferentes longitudes de onda de luz en función de su tamaño, forma y composición química.

Mahmooda Sultana, una experta en diseño de instrumental científico que trabaja en el Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Greenbelt, Maryland, Estados Unidos, ha desarrollado un espectrómetro a base de puntos cuánticos. Y esto probablemente sea solo el principio.

Con cada punto cuántico registrando luz de una longitud de onda muy específica, y procesando luego el conjunto de datos en ordenadores situados en la Tierra, es posible obtener información espectral sin depender de los espectrómetros convencionales.

Un espectrómetro típico puede ser un aparato relativamente voluminoso, que ocupa un valioso espacio a bordo de una nave. En cambio el espectrómetro de puntos cuánticos de Sultana hace esencialmente el mismo trabajo pero ocupando una porción ínfima del espacio que un espectrómetro convencional necesita.

Los puntos cuánticos que Sultana utiliza tienen tamaños de entre 2 y 10 nanómetros, o sea que miden menos de 50 átomos de grosor.

Con dichos puntos cuánticos se puede descomponer la luz que llega de un planeta, o de otro astro, en porciones del espectro, creando una especie de huella dactilar que revela qué elementos o compuestos químicos ha tocado esa luz.

Este singular y minúsculo espectrómetro de puntos cuánticos es capaz de dotar de nuevas capacidades a satélites de pequeño tamaño e incluso a velas solares. Una vela solar es como una vela de barco, solo que en vez de aprovechar la presión del viento para generar el desplazamiento, aprovecha la presión de la luz solar.

Los satélites científicos destinados a estudiar la Tierra que sean equipados con este espectrómetro de puntos cuánticos en forma de piel podrán estudiar la composición de la superficie de la Tierra, la de los océanos, la vegetación y la química atmosférica, entre otras cosas.

Pero el mismo espectrómetro podría también detectar agua y otras sustancias químicas en el suelo lunar así como identificar elementos químicos presentes en la atmósfera y/o en la superficie de otros planetas.

La versatilidad de la tecnología de puntos cuánticos y su peso ínfimo podrían permitir una misión de bajo coste a un planeta en la zona más exterior del sistema solar. Esta tecnología, llamada SCOPE (“ScienceCraft for Outer Planet Exploration”), podría aplicarse incluso directamente a una vela solar. Dicha vela estaría impresa con capas separadas para la electrónica de lectura, el conjunto de detectores, el espectrómetro de puntos cuánticos y el conjunto de microlentes. Esto permitiría que sirviera como carga útil de nave espacial, sistema de propulsión e instrumento científico, todo en uno.

Sultana está trabajando en el desarrollo de este concepto de misión, con financiación de la NASA. Ella y sus colegas ya han automatizado el proceso de impresión de puntos cuánticos. Una vela solar optimizada para la tecnología SCOPE está siendo desarrollado por Artur Davoyan, profesor de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) y miembro del equipo de investigación y desarrollo.

Impulsada por la suave presión de la luz solar en una gran superficie, la vela ganaría velocidad de manera significativa al orbitar cerca del Sol. Eso la impulsaría hacia la zona más exterior del sistema solar.

Un objetivo idóneo para una nave así sería el planeta Neptuno y su luna Tritón. Enviar allí una sonda espacial convencional para realizar un sobrevuelo y ejecutar una misión científica modesta resultaría mucho más caro que enviar a una nave de tipo SCOPE, esencialmente una vela solar con todo lo demás integrado en diversas capas.

Fuente: noticiasdelaciencia.com