Vigilando desde lo alto del cráter del meteoro de Arizona (Meteor Crater), una «estación de cámaras de bolas de fuego», recientemente instalada, captura vídeo desde múltiples cámaras para crear un mosaico del cielo nocturno. Las imágenes contribuyen a la investigación científica para la detección y comprensión de los meteoros, pequeñas partículas de desechos planetarios que impactan contra la Tierra a velocidades superiores a los 20,000 km/h.
Como parte del proyecto Cámaras para la Vigilancia de Meteoros en Todo el Cielo (LO-CAMS) del Observatorio Lowell, las cámaras automatizadas de la estación observan el destello de los meteoros al penetrar en la atmósfera terrestre. Tru Vue® UltraVue® Vidrio laminado protege las 16 cámaras montadas en la estación mientras graban y procesan las imágenes en condiciones extremas.
Aprendiendo con LO-CAMS
Situado en Flagstaff, Arizona, el Observatorio Lowell es una institución de investigación independiente y sin ánimo de lucro, con la misión de explorar el cosmos y compartir sus descubrimientos con todo el mundo: colegas profesionales, el público general y las futuras generaciones. Fundado en 1894 por Percival Lowell, se encuentra entre los observatorios más antiguos de EE. UU. y es un Monumento Histórico Nacional registrado. La investigación actual del observatorio incluye el estudio de cuerpos pequeños en el sistema solar, como cometas, asteroides y meteoros.
Los asteroides y meteoros son de particular interés para el astrónomo Nick Moskovitz, doctorado en el Observatorio Lowell y líder del proyecto LO-CAMS. «El diseño y la implementación de LO-CAMS se basan en el exitoso proyecto CAMS», afirma.
El proyecto CAMS (Cameras for All-Sky Meteor Surveillance) fue concebido y construido en 2010 por el Dr. Peter Jenniskens, del Instituto SETI en Mountain View, California. La red de estaciones que apoya a CAMS sirve para confirmar y detectar lluvias de meteoros, y para vincular las corrientes de meteoros con cuerpos parentales específicos (por ejemplo, cometas y asteroides) en el espacio. Otro objetivo de CAMS es facilitar la recuperación de meteoritos en el raro caso de grandes bolas de fuego, que son meteoros que se registran con un brillo superior al del planeta Venus.
«En su conjunto, CAMS es un sistema de gran éxito con más de medio millón de meteoros detectados desde 2010», informa Moskovitz. Estima que las cámaras de bolas de fuego de LO-CAMS en el norte de Arizona, incluida la estación del Meteor Crater, pueden registrar hasta 300 meteoros por noche.
«Las múltiples estaciones de cámaras nos permiten triangular los meteoros detectados para medir su velocidad al entrar en nuestra atmósfera, la altura a la que se desintegran y el ángulo con el que golpean la atmósfera», explica Moskovitz. «Esto proporciona una trayectoria en 3D del camino de un meteoro dado a través de la atmósfera, lo que nos permite proyectar hacia atrás su origen en el sistema solar y, para aquellos meteoros lo suficientemente grandes como para sobrevivir al paso por la atmósfera, podemos proyectar hacia adelante dónde aterrizarían los meteoritos (es decir, las rocas) en el suelo».
Resistiendo a los elementos en el Meteor Crater
LO-CAMS opera ahora cuatro de estas estaciones, incluida la nueva incorporación en el Meteor Crater, a las afueras de Winslow, Arizona. El cráter se formó hace 50,000 años cuando un asteroide que pesaba varios cientos de miles de toneladas viajó a través del espacio e impactó contra la Tierra. Este impactador desplazó entre 300 y 400 millones de toneladas de roca para crear un cráter de unos 570 metros de profundidad y 4,100 metros de ancho. Hoy en día, el Centro de Descubrimiento para Visitantes en el Meteor Crater ofrece al público una de las exposiciones interactivas más extensas del mundo sobre la ciencia del impacto de meteoros, así como visitas guiadas por el borde del cráter.
«El punto más ventoso de Arizona se encuentra en la esquina del Centro de Visitantes del Meteor Crater, donde está instalada la estación de cámaras. Puede estar sujeto a vientos huracanados, calor, lluvia y nieve. Además de estas duras condiciones, también se encuentra a gran altitud, donde la radiación UV es realmente intensa», describe Moskovitz. «Necesitábamos construir la estación para resistir estos elementos, y también necesitábamos asegurarnos de que no hubiera reflejos internos en el vidrio, especialmente con luna llena».
El equipo de LO-CAMS evaluó numerosos materiales y opciones de construcción para crear los cerramientos estancos que albergan las cámaras montadas. Moskovitz señala: "Uno de los factores motivadores en el diseño de LO-CAMS ha sido utilizar componentes totalmente comerciales que tienen un coste relativamente bajo. Somos capaces de realizar investigaciones científicas muy interesantes con instrumentación bastante estándar".
Creando la estación de cámaras
Como la mayoría de nosotros hoy en día, el equipo de LO-CAMS comenzó su búsqueda en internet. Al contactar con Tru Vue, Moskovitz encontró a Yadin Larochette, Enlace de Conservación y Museos, muy receptiva a la aplicación única del proyecto. «Yadin estaba ansiosa por ayudar y fue maravilloso trabajar con ella», elogia Moskovitz.
«Las mismas cualidades que hacen que el Vidrio Laminado UltraVue sea ideal para el enmarcado y la exhibición de patrimonio cultural y colecciones de bellas artes, llevaron a los innovadores científicos del Observatorio Lowell a seleccionarlo para esta aplicación única», dice Larochette.
Ella profundiza: «El recubrimiento antirreflejo patentado y el sustrato de vidrio extra claro presentan una transmisión de color y luz cristalina, al tiempo que bloquean hasta el 99 por ciento de la radiación UV, para una experiencia de visualización óptima. También es resistente a la rotura para una seguridad, protección y resguardo superiores, protegiendo las cámaras si el vidrio se rompe o daña, hasta que este sea reemplazado». Diseñado para el rendimiento y la durabilidad, el Vidrio Laminado UltraVue es ideal para vitrinas y cerramientos que se utilizarán durante largos periodos de tiempo.
«De todo lo que investigamos, el vidrio laminado UltraVue tiene la robustez y la calidad que necesitamos», reitera Moskovitz. «Su alta calidad óptica no produce esencialmente reflejos, bloquea los rayos UV y protege las cámaras de los elementos extremos».
El Vidrio Laminado UltraVue proporciona una ventana sellada para las 16 cámaras y la electrónica asociada montada dentro de una carcasa de aluminio soldado. Para construirlas, Moskovitz habla de otro proveedor con recursos creativos: «Flagstaff es la ciudad importante más cercana al Gran Cañón, donde hay un gran interés en el rafting. Nos asociamos con Artisan Metal Works, un taller local que fabrica cajas muy duraderas para el rafting en el río. Las cajas son estancas a la intemperie y al agua, lo que también funciona muy bien para nuestras necesidades».
Combinando la rigidez y durabilidad del Vidrio Laminado Tru Vue UltraVue y la carcasa de aluminio de Artisan Metal Works, la estación de cámaras de alta resistencia se instaló en abril de 2018 en el Centro de Visitantes del Meteor Crater. Programadas para operar de forma autónoma y con un mantenimiento mínimo, las cámaras graban más de 50 gigabytes de datos cada noche. Cada mañana, la estación transmite las imágenes al equipo de LO-CAMS, ayudándoles a investigar y comprender mejor los meteoros y, en última instancia, a compartir sus descubrimientos con todos.
«La incorporación de la estación del Meteor Crater a nuestra red ha sido significativa», proclama Moskovitz. «Hace un par de meses registrábamos unos 70 meteoros por noche; ahora superamos regularmente los 150 por noche».
A continuación se muestra un vídeo de algunas de las detecciones recientes. Moskovitz explica con más detalle: «En el vídeo, los puntos fijos son estrellas de fondo, el patrón de moteado es simplemente ruido de imagen y, si se mira de cerca, se pueden ver meteoros cruzando el campo. De hecho, hay dos meteoros cerca del final del vídeo, ambos dirigiéndose en una dirección y velocidad muy similares, lo que sugiere que probablemente provenían del mismo asteroide o cometa progenitor. Los meteoros aquí eran probablemente lo suficientemente brillantes como para ser vistos a simple vista, pero eran partículas no más grandes que una canica. Golpearon la atmósfera a velocidades tan altas (>20,000 km/h) que se vaporizaron completamente tras el impacto, razón por la cual vemos el destello».
Esperamos con interés toda la ciencia fascinante que surgirá de este proyecto en los próximos años.
Para más información sobre el Observatorio Lowell, su investigación y su programa público, por favor visite www.lowell.eduPara ver el Meteor Crater, planifique una visita comenzando en http://meteorcrater.com. Para saber más sobre los datos del proyecto LO-CAMS, por favor visite http://cams.seti.org/FDL/index-LOCAMS.html