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Nuevo hardware genial bienvenido a bordo de la estación espacial: esto es lo que obtuvieron


La astronauta Christina Koch descarga nuevo hardware para Cold Atom Lab a bordo de la Estación Espacial Internacional la semana del 9 de diciembre de 2020. Crédito: NASA

La astronauta Christina Koch dio recientemente una cálida bienvenida a una llegada genial a la Estación Espacial Internacional: una nueva pieza de hardware para el Cold Atom Lab, una instalación de física experimental que enfría los átomos hasta casi cero absolutoo menos 459 grados Fahrenheit (menos 273 grados Celsius). Eso es más frío que cualquier lugar conocido del universo.

El Cold Atom Lab ha estado en funcionamiento en el módulo de ciencia de la estación espacial desde julio de 2018 y se opera de forma remota desde NASALaboratorio de Propulsión a Chorro en Pasadena, California. Cinco grupos de científicos en la Tierra están utilizando Cold Atom Lab para realizar una variedad de experimentos para ayudar a responder preguntas sobre cómo funciona nuestro mundo en las escalas más pequeñas.

El nuevo hardware incluye un instrumento llamado átomo interferómetro que permitirá a los científicos realizar mediciones sutiles de la gravedad y sondear las teorías fundamentales de la gravedad. Un mayor desarrollo de esta tecnología en el espacio podría conducir a sensores de fuerza inercial mejorados, que podrían usarse para diseñar herramientas para la navegación mejorada de naves espaciales, para sondear la composición y topología de planetas y otros cuerpos celestes, y para estudiar el clima de la Tierra.

Laboratorio de átomo frío

El Laboratorio de Átomo Frío (CAL) consta de dos contenedores estandarizados que se instalarán en la Estación Espacial Internacional. El contenedor más grande se llama “casillero cuádruple” y el contenedor más pequeño se llama “casillero único”. El casillero cuádruple contiene el paquete de física de CAL, o el compartimento donde CAL producirá nubes de átomos ultrafríos. Créditos: NASA / JPL-Caltech / Tyler Winn

Enfriar los átomos a temperaturas tan bajas los ralentiza significativamente, lo que permite a los científicos estudiarlos más fácilmente. (Los átomos a temperatura ambiente se mueven más rápido que la velocidad del sonido, mientras que los átomos ultrafríos se mueven más lento que un caracol de jardín). La física de los átomos ultrafríos ha llevado a avances como el descubrimiento de la superfluidez y la superconductividad, así como a la producción de un quinto estado de materia, llamado condensado de Bose-Einstein (BEC). Predichos por primera vez en la década de 1920, los BEC permiten a los científicos observar el comportamiento cuántico de los átomos a escala macroscópica.

Los físicos han estado utilizando instalaciones de átomos ultrafríos en laboratorios terrestres durante más de 20 años. Pero CAL es la primera instalación de este tipo en la órbita de la Tierra, donde el entorno de microgravedad proporciona a los científicos tiempos de observación más largos para grupos individuales de átomos y puede permitir temperaturas más frías que las que se pueden lograr en el suelo.

Los átomos ultrafríos también proporcionan una ventana a la mecánica cuántica, donde las partículas pueden comportarse de formas extrañas, como pasar espontáneamente a través de barreras físicas o comunicarse instantáneamente a largas distancias. El estudio de la mecánica cuántica ha llevado al desarrollo de tecnologías tan ubicuas como láseres, semiconductores y transistores. Al dar el salto a la órbita terrestre, el Cold Atom Lab puede abrir la puerta al desarrollo de tecnologías cuánticas en el espacio.

Aproximadamente del tamaño de un mini refrigerador, el Cold Atom Lab estará equipado con el hardware recién llegado en 2020. Diseñado y construido en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena, California, el Cold Atom Lab fue patrocinado por el Programa de la Estación Espacial Internacional en El Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, y la División de Investigación y Aplicaciones de Ciencias Físicas y de la Vida Espacial (SLPSRA) de la Dirección de Misiones de Exploración Humana y Operaciones de la NASA en la Sede de la NASA en Washington.



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