Nanda Rea: “Farem un GPS interestel·lar perquè les naus puguin viatjar a l’espai profund”

BarcelonaHi apareix el dibuix d’un home i una dona que recorden les estàtues gregues clàssiques. A l’esquerra es veu un feix de línies que parteixen radialment del mateix punt. És la manera com els astrònoms Carl Sagan i Frank Drake van voler inscriure l’adreça de la humanitat a l’Univers en les plaques que es van col·locar a les sondes Pioneer de la NASA, llançades a l’espai fa 50 anys. El punt indicava el Sol, i les línies, les direccions dels púlsars més importants i propers del nostre sistema solar, amb el corresponent codi binari que indicava la seqüència de pols. D’aquesta manera, pensaven, si alguna civilització intel·ligent mai trobava aquelles naus, fossin on fossin, podria localitzar-nos i qui sap si venir-nos a buscar.

Aquesta idea de fer servir els púlsars, que són explosions d’estrelles molt massives, com a guia per orientar-nos en l’univers com si fossin una mena de GPS interestel·lars, és la que hi ha darrere del projecte Deep Space Pulse. El nom es podria traduir com "polsos a l’espai profund", i el lidera la professora d'investigació del CSIC a l’Institut de Ciències de l’Espai (ICE-CSIC) i l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), Nanda Rea (Roma, 1978).

L’astrofísica acaba de rebre una beca del Consell Europeu de Recerca Proof of Concept –que per casualitat és la número 2.000– de 150.000 euros per estudiar durant divuit mesos la viabilitat de desenvolupar un sistema autònom de navegació utilitzant raigs X procedents de púlsars que podria guiar possibles futures missions al sistema solar i a l’espai profund. Des d’Holanda, on està en una de les seus de l’ESA treballant tot aquest mes, atén l’ARA.

Què és un púlsar?

— Són estrelles mortes. És la part central del que queda d’una estrella molt gran, de 10 o 20 cops la massa del Sol, després d’explotar en una supernova. De fet, aquestes explosions poden donar lloc a una estrella de neutrons, els púlsars, que és el que succeeix en nou de cada deu casos, o a un forat negre.

Quines característiques tenen?

—  Són els objectes més densos que existeixen. Com si agaféssim el Sol i l’intentéssim entaforar en un espai petit, de 10 km de radi, com ara Barcelona. Això fa que siguin tan densos com un àtom. A més, també són els elements més magnètics que coneixem i giren molt i molt ràpid, centenars de cops per segon, cosa que els converteix en una mena de fars interestel·lars fabulosos, molt i molt precisos, tant que ens permeten predir quants cops rotaran els pròxims milions d’anys. Aquesta enorme precisió és superior a la de la majoria dels rellotges atòmics i són molt estables.

Per què utilitza la metàfora del far?

— Imaginem una antena de televisió que emet radiació pels pols, que surt en forma de feix de llum. Quan apunta cap a nosaltres ens permet veure el púlsar encès. I quan ho fa cap a l’altra banda, deixem de veure’l, com passa amb la llum dels fars que hi ha a la costa. Al projecte Deep Space Pulse volem utilitzar aquests fars com una mena de GPS interestel·lars. Partim de la idea que si mesures la rotació de dos o tres púlsars relativament propers de la nostra galàxia pots saber com de lluny hi estàs i quina és la teva posició.

No serveixen els GPS actuals?

— Els GPS actuals són satèl·lits que posen a l’espai els països amb més recursos. La majoria dels que contribueixen a la geolocalització són americans o europeus. I els xinesos tenen els seus. Aquí entren qüestions polítiques de fons. A més, pel que fa estrictament a la ciència, limiten molt les missions que podem enviar fora del sistema solar.

Per què?

— Fins ara les naus que enviem a l’espai per posicionar-se, ja sigui al voltant de la Terra o al sistema solar, han de comunicar-se amb les seves missions aquí, al planeta. I això és lent, costós –tant a escala econòmica com energètica– i un enorme escull. Per exemple, amb les naus Voyager ja no hi tenim contacte, tampoc amb les Pioneer, perquè no podem enviar-nos senyals. Això es pot canviar si fem servir els púlsars perquè les naus puguin orientar-se autònomament i anar a l’espai profund durant centenars d’anys. I, eventualment, tornar a la Terra.

— Per això en aquest projecte volem desenvolupar un dispositiu tan gran com un microones, i d’uns 10 kg de pes, a sobre del qual col·locarem un detector de rajos X. Es podrà posar a sobre de qualsevol sonda i serà capaç d’utilitzar els púlsars com si fossin un GPS per orientar-se. Des de l’ICE desenvoluparem el programa i l’empresa d’enginyeria i tecnologia SENER fabricarà el prototip. Ho farem en un any i mig, que és la duració establerta per a aquest projecte. Si ho aconseguim, si demostrem que és viable, demanarem finançament a l’ESA, la UE o privat per construir-lo de veritat.

 Deep Space Pulse parteix d’un projecte anterior per al qual també havien rebut finançament europeu, un ajut competitiu Consolidator.

— En aquell cas vam caracteritzar tota la població de púlsars a la nostra galàxia. De moment en coneixem uns 3.000, però calculem que podria haver-n'hi fins a 10 milions. Vam utilitzar eines d’intel·ligència artificial, com ara algoritmes d’aprenentatge profund i aprenentatge màquina per traçar un mapa dels púlsars de la galàxia, que és simulat, no real, però ens ajuda a comprendre millor quants són. També ens permet caracteritzar-los, per tal que el dispositiu que creem agafi els millors a l’hora d’orientar-se, això vol dir els més brillants i estables.

Aquest tipus de recerca acostuma a propiciar avenços tecnològics posteriors.

— Sens dubte. Moltes de les tecnologies dels darrers cent anys en són un clar exemple. Sense anar més lluny, el coneixement derivat de la física i, en concret, dels camps magnètics ha donat lloc a la ressonància magnètica per a diagnòstics mèdics. Això va ser possible perquè els físics que feien recerca bàsica van adonar-se que quan posaven una molècula sota un camp magnètic variable s’emeten ondes en certes bandes amb determinades freqüències. I després van traslladar aquest coneixement al cos humà. I el mateix amb els TAC, o amb els CCD, que avui dia porten totes les càmeres de fotos i els mòbils, que procedeixen de tecnologia desenvolupada per l’astronomia fa seixanta anys.

De petita tenia més vocació de música que d’astrofísica.

— Sí, no era la típica nena que mirava el cel i les estrelles i pensava que algun dia les voldria estudiar per comprendre-les [Riu]. I mira! La veritat, sempre havia volgut dedicar-me a la música i ara, de fet, he tornat al conservatori per segon cop per estudiar cant jazz. I ja només em queden dos anys! També m’agradava molt l’art i la ciència. I suposo que si vaig escollir física va ser perquè vaig pensar que tenia més sortides professionals. Els físics estem a tot arreu! I el fet que em dediqui als púlsars és una qüestió purament casual: quan jo vaig fer el doctorat, fa vint anys, no s’havien descobert els exoplanetes ni es coneixien les ones gravitacionals, dos àmbits de recerca maquíssims, i se’m va plantejar l’opció de treballar sobre aquests fenòmens extrems. Simplement, em va interessar. Preferia això que dedicar-me a observar el medi interestel·lar, que és molt tranquil.

Tot i els esforços i les polítiques adoptades per la UE i el Consell Europeu de Recerca en temes de paritat, la majoria dels noms dels receptors d’aquestes beques competitives són masculins.

— Hem millorat, però encara som lluny de la paritat. Per moltes mesures que hi posis, què has de fer si un 80% de les propostes que t’arriben estan liderades per homes? Això no vol dir que tirem la tovallola; cal legislar, cal reservar places per a dones i, sobretot, cal que les nenes petites tinguin referents de científiques en què emmirallar-se. Calen més referents científics femenins, que els infants quan pensin en un investigador també els vingui al cap una dona amb minifaldilla com jo. De fet, a l’escola dels meus fills hi vaig sovint a fer xerrades; a la classe del petit, que té cinc anys, quan dibuixen un científic, pinten una dona, perquè només em coneixen a mi i em sembla fantàstic.

Un públic exigent, els nens…

— Sempre és molt divertit i enriquidor, perquè em fan preguntes que sovint requeririen cinquanta anys com a mínim d’investigació per resoldre-les i poder-los contestar. Per a moltes de les qüestions que em fan no tenim resposta, perquè no ho sabem, i això els costa d’entendre. Però també em porta a explicar-los què vol dir, en ciència, saber i no saber. Un cop recordo que em van preguntar si, de la mateixa manera que hi ha forats negres, també n’hi ha de blancs i si tots dos estaven connectats per tubs.