Observar bajo la superficie de Marte y otros planetas y revelar rasgos geológicos enterrados podría ser más fácil gracias a un nuevo e ingenioso «chiche» de silicio

El dispositivo, al que se le lalma «gradiómetro gravitatorio», fue diseñado para medir cuánto cambia la fuerza de gravedad de un sitio a otro, lo que permite cartografiar el campo gravitatorio de un planeta.

La idea es simple. Tome dos masas que cuelguen de un resorte. Si una masa está ligeramente más cerca del planeta, sentirá una gravedad algo mayor y tirará más de su resorte que la otra masa. Comparando el tirón de ambos resortes se puede calcular el gradiente gravitatorio que existe en esa parte del planeta.

Un gradiómetro gravitatorio que está en la actualidad a bordo del satélite GOCE de la Agencia Espacial Europea estudia el campo gravitatorio de la Tierra, aunque tiene una masa de cientos de kilogramos. Al ser tan pesado, sería prohibitivamente caro enviar este dispositivo a una misión hacia el espacio profundo.

Por esta razón, Jaap Flokstra y sus colegas de la Universidad de Twente en Enschede, Países Bajos, diseñó un dispositivo que pesa apenas 1 kilogramo. Utiliza una única pastilla de silicio, que se puede grabar con los métodos desarrolladas para la fabricación de microchips.

En el diseño, las dos masas de prueba están separadas unos pocos centímetros —en contraste con medio metro en el satélite GOCE—, así que cualquier diferencia en la fuerza gravitatoria que afecte las masas sería mínima. Para detectar estas diferencias tan pequeñas, las masas se cuelgan de unos muelles ultra-delicados y la posición de cada masa se mide con un margen de error de 1 picómetro, mediante un dispositivo que parece un peine, cuya capacitancia varía cuando las masas se mueven hacia arriba y abajo.

El equipo estima que este dispositivo, situado en una nave en órbita alrededor de un planeta, podría percibir cambios en el campo gravitatorio por causa de rasgos geológicos que tengan aproximadamente 200 kilómetros de extensión o mayores (Cryogenics, DOI: 10.1016/j.cryogenics.2008.12.019). Podría detectar a qué profundidad llegan las montañas dentro del manto, por ejemplo, o buscar océanos subterráneos, como el mar que se sospecha que habría bajo el polo sur de Encélado, la luna de Saturno.

“Tenemos como objetivo construir en pocos meses un modelo de demostración para usarlo en la Tierra”, dijo Reinder Cuperus, miembro del equipo.

Bruce Bills, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California, dice que el diseño tiene potencial. “Si se pudiera fabricar un gradiómetro de esta sensibilidad con una masa de 1 kilogramo, sería muy importante para la cartografía gravitatoria”, comenta.

Fuente: New Scientist. Aportado por Eduardo J. Carletti