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Otro planeta: Multicancha en el observatorio ALMA, Chile por Benjamín Murúa Arquitectos

Nota: El siguiente artículo es una traducción del artículo original de Alejandra Celedón, publicado el 6 de octubre de 2023 en The Architectural Review: https://www.architectural-review.com/buildings/alma-sports-hall

El Observatorio ALMA  Atacama Large Millimeter/submillimeter Array está a unos 50 kilómetros al este de San Pedro de Atacama, en el norte de Chile: uno de los lugares más secos de la Tierra. A 5050 metros sobre el nivel del mar, 66 antenas de alta precisión funcionan como un radiotelescopio y capturan datos de cualquier punto desde muchas perspectivas diferentes. Un cerebro gigante con 66 ojos recopila datos en la computadora no militar más potente del mundo. Fue una colaboración global única: instituciones de tres continentes (América del Norte, Asia y Europa) están detrás de la iniciativa. Chile es el anfitrión para monitorear el cielo. La construcción del telescopio y las instalaciones que respaldan su operación fue posible gracias al esfuerzo conjunto de más de 20 países, y más de 10 nacionalidades están representadas entre la población de ingenieros, científicos y astrónomos, así como técnicos, personal de mantenimiento y trabajadores de servicios. En 2003 se colocó la primera piedra del mayor proyecto astronómico jamás desarrollado, y el proyecto se inauguró oficialmente una década después.

ALMA propone un modelo de colaboración e investigación, trabajando en un modelo de concesión de uso de suelo público, lo que significa que después de 50 años terminará su función y dejará un rastro mínimo, a diferencia de otras actividades en el desierto como la minería, que refuerzan explotación del suelo por parte de privados; La mina Salar de Atacama, la reserva de litio más extensa de propiedad privada, es visible a lo lejos desde el campamento del observatorio. Pero en otros aspectos, el complejo del observatorio todavía recuerda la tradición de los asentamientos mineros del norte de Chile que surgieron en medio del desierto e incluían escuelas, iglesias, piscinas y otras instalaciones, como los pueblos de extracción de salitre María Elena y el abandonado Humberstone. El campamento base de ALMA, a sólo 30 kilómetros del observatorio y a 2900 metros sobre el nivel del mar, puede que no incluya escuelas ni iglesias, pero sí cuenta con un spa, una piscina, una zona para asados y, en su incorporación más reciente, una multicancha deportiva con gimnasio.

The Architectural Review
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El techo inflable enlaza con una tradición de estructuras neumáticas del siglo XX en Chile, desde las aulas neumáticas de la década de 1980 dirigidas por Juan Baixas en la Universidad Cátolica de Valparaíso hasta las arquitecturas inflables de Smiljan Radić, como el patio techado del Museo Precolombino en 2014, el pabellón inflable con forma de burbuja utilizado durante la Semana de la Moda de Londres en 2021 y 2022, y el gran auditorio temporal para la Bienal Chilena de Arquitectura y Urbanismo en Santiago a principios de este año.

La construcción realizó una operación transterritorial: cada material procedía de un rincón diferente del planeta. Trabajadores de diferentes ciudades y pueblos del norte de Chile y Bolivia construyeron el proyecto durante unas 200.000 horas. Las 20 vigas laminadas procedentes del sur de Chile pesaban en total unas 20 toneladas y fueron montadas mediante grúas. La tecnología de la estructura neumática provino de Alemania, y sus instaladores del Perú, en un esfuerzo conjunto e internacional. El edificio empujó a la arquitectura hacia territorios incómodos y desconocidos, y el equipo de construcción tuvo que reaccionar y adaptar varios procesos de ingeniería a lo largo del camino; la obra superó el desafío de construir en un sitio remoto, a gran altura, con vientos extremos, terreno difícil, poco oxígeno y una pandemia en medio del proceso. A 3.000 m sobre el nivel del mar, los 1.700 m3 de hormigón tuvieron que calentarse para fraguar y la falta de humedad provocó grietas: fue necesario riego automático para garantizar la compactación. Las vigas llegaron al sitio pero estuvieron almacenadas durante casi un año antes de ser instaladas debido al cierre por la pandemia, lo que provocó curvaturas y deformaciones que debieron corregirse. La membrana de PVC no podía estar en contacto con las vigas de madera por riesgo de desgaste, por lo que un carril de acero unido a las vigas mediante 35.000 placas de hierro distribuidas debían guiar la membrana.

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El proyecto es una multicancha: cancha es una palabra quechua empleada en Chile para referirse a la cancha o marco del terreno donde se practican deportes. Quiere decir: recinto, enrejado, espacio destinado a deportes o espectáculos específicos, demarcado con tiza para delinear el juego. Una cancha materializa una aspiración de larga data de los trabajadores del observatorio y fue financiada por la Fundación Nacional de Ciencias de Estados Unidos “como una forma de promover el bienestar del personal”. En su propuesta para la Bibliothèque Nationale de France en 1989, Bernard Tschumi propuso que el intelectual del siglo XXI también debe ser deportista, e incorporó una pista de atletismo en su diseño para la biblioteca. La gran escala de la multicancha de ALMA hace una afirmación similar. Hay una cancha en cada barrio y en cada pueblo de Chile; delimitado con tiza, marcado con ladrillos, vallado, con o sin luces, es el lugar de encuentro diario, de construcción colectiva, de celebración y de encuentro. En esos espacios se desarrolla la vida comunitaria cotidiana y, según los trabajadores, la multicancha de ALMA no es la excepción.

El aire es más fino y transparente en el desierto de Atacama, lo que permite una observación espacial más precisa. Las antenas dibujan el tramo desde la Tierra hasta el cielo; Al medir esa distancia, estudia el universo que permanece oculto a nuestros ojos pero que se vuelve visible a la longitud de las ondas de radio. Ni completamente por encima ni por debajo de la línea del horizonte, el proyecto refuerza la intersección del desierto con este cielo, hundiéndose y atravesando capas geológicas. El desierto hace visibles épocas en los diferentes suelos, diferencias sedimentarias y sutiles cambios de color. Alrededor del campamento base, barrancos formados por el agua que proviene de las montañas durante el invierno altiplano ocultan la vida a la vista humana: musgos invisibles, minerales ocultos (desde salitre hasta litio), salinas y tapetes microbianos. El paisaje aparentemente inerte (piedra, nube, grieta, liquen) contiene los orígenes mismos de la vida en el planeta. El documental chileno de 2010 Nostalgia de la Luz narra dos búsquedas paralelas realizadas en el desierto de Atacama: una de astrónomos que buscan respuestas sobre la historia del cosmos en el cielo, y otra de mujeres que buscan restos de a sus familiares desaparecidos en el terreno, asesinados por el régimen de Pinochet. Han pasado cincuenta años del golpe militar y ninguna de estas búsquedas se ha agotado.

Observaciones de ALMA revelan amanecer de formación planetaria

Un equipo internacional de investigación utilizó el poder del Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para observar los inicios de la formación de planetas. Dirigido por el profesor asistente de proyecto, Satoshi Ohashi, del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), el equipo enfocó su estudio en una protoestrella llamada DG Taurus (DG Tau), la que mostró un disco protoplanetario liso e impecable, revelando las condiciones existentes justo antes de que planetas comiencen a formarse.

La comunidad científica cree que los planetas surgen del polvo y gas interestelar en el disco circundante de una protoestrella. Sin embargo, el inicio de este proceso transformador sigue siendo enigmático. Si bien muchos discos observados con ALMA muestran estructuras en forma de anillos, lo que sugiere la presencia de planetas, ha sido difícil encontrar un disco prístino sin tales indicadores.

Las observaciones de DG Tau, una protoestrella relativamente joven, han supuesto un gran avance. Utilizando ALMA, el equipo detectó un disco uniformemente liso, desprovisto de los patrones de anillos característicos que a menudo se encuentran en las protoestrellas más antiguas. Esta observación subraya la creencia de que DG Tau podría estar al borde de la formación de un planeta. Descifrar los orígenes de planetas similares a la Tierra es fundamental para comprender los inicios de la vida.

Ampliando su investigación, el equipo observó el disco en diferentes longitudes de onda, obteniendo información sobre el tamaño y la distribución del polvo. Los hallazgos sugieren curiosamente que las regiones exteriores del disco son el posible punto de partida para la formación de planetas, desafiando las creencias previas de que el disco interior fue el punto inicial. En particular, la capainterna del disco exhibió una alta proporción de polvo – gas, lo que sugiere que el disco está listo para una pronta formación de planetas.

«Hasta ahora, ALMA ha logrado capturar una amplia variedad de estructuras de discos y ha revelado la existencia de planetas. Por otro lado, para responder a la pregunta: ‘¿Cómo comienza la formación de planetas?’, es importante observar un disco liso sin señales de formación de planetas. Creemos que este estudio es muy importante porque revela las condiciones iniciales para la formación planetaria», comentó el profesor Satoshi Ohashi sobre la importancia de este hallazgo.

Información adicional

Esta investigación fue publicada en el Astrophysical Journal el 28 de agosto de 2023, como «Enriquecimiento de polvo y crecimiento de granos en un disco liso alrededor de la protoestrella DG Tau revelado por observaciones de frecuencia de bandas triples de ALMA» [Dust Enrichment and Grain Growth in a Smooth Disk around the DG Tau Protostar Revealed by ALMA Triple Bands Frequency Observations] (DOI: 10.3847/1538-4357/ace9b9).

Este proyecto también cuenta con el apoyo de subvenciones de la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia (KAKENHI: Nos. JP18H05441, JP19K23469, JP20K04017, JP20K14533, JP20H00182, JP22H01275, JP23H01227), el proyecto pionero de RIKEN sobre la evolución de la materia en el Universe, la subvención DFG «INSIDE: The INNER Regions of protoplanetary disks: SImulations and obsErvations» (proyecto nº 465962023), el programa de investigación e innovación EC H2020 para el proyecto «Astro-Chemical Origins» (ACO, nº 811312) y el PRIN-MUR 2020 MUR BEYOND-2p (Astroquímica más allá de los elementos del segundo periodo, Prot. 2020AFB3FX).

El Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), socio de ALMA en representación de Asia del Este, publicó el comunicado de prensa original.

El Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), una instalación astronómica internacional, es una asociación de ESO, la Fundación Nacional de Ciencias de EE.UU. (NSF) y los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales (NINS) de Japón en cooperación con la República de Chile. ALMA está financiado por ESO en nombre de sus Estados miembros, por NSF en cooperación con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC) y el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (NSTC) en Taiwán y por NINS en cooperación con la Academia Sinica (AS) de Taiwán y el Instituto de Astronomía y Ciencias Espaciales de Corea (KASI).

La construcción y las operaciones de ALMA están lideradas por ESO en nombre de sus Estados miembros, por el Observatorio Nacional de Radioastronomía (NRAO), administrado por Associated Universities, Inc. (AUI) en nombre de América del Norte, y por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) en nombre de Asia Oriental. El Joint ALMA Observatory (JAO) proporciona el liderazgo unificado y la gestión de la construcción, puesta en marcha y operación de ALMA.

 

Imágenes

Imágenes de ALMA de alta resolución del disco protoplanetario que rodea a DG Taurus en una longitud de onda de 1,3 mm. La apariencia suave, sin estructuras en forma de anillos, indica una fase poco anterior a la formación de planetas. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Ohashi, et al.
Imágenes de ALMA de alta resolución del disco protoplanetario que rodea a DG Taurus en una longitud de onda de 1,3 mm. La apariencia suave, sin estructuras en forma de anillos, indica una fase poco anterior a la formación de planetas. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Ohashi, et al.
El panel superior muestra los mapas de intensidad de las ondas de radio del disco DG Tau en tres longitudes de onda: 0,87 mm, 1,3 mm y 3,1 mm. Junto a estos están los mapas de intensidad de polarización para longitudes de onda de 0,87 mm y 3,1 mm, que muestran las ondas de radio dispersadas por el polvo. El panel inferior presenta la simulación óptima, alineada con los resultados observados. Esta visión multifacética ofrece una comprensión más profunda de los procesos que tienen lugar en el disco. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Ohashi, et al.
El panel superior muestra los mapas de intensidad de las ondas de radio del disco DG Tau en tres longitudes de onda: 0,87 mm, 1,3 mm y 3,1 mm. Junto a estos están los mapas de intensidad de polarización para longitudes de onda de 0,87 mm y 3,1 mm, que muestran las ondas de radio dispersadas por el polvo. El panel inferior presenta la simulación óptima, alineada con los resultados observados. Esta visión multifacética ofrece una comprensión más profunda de los procesos que tienen lugar en el disco. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), S. Ohashi, et al.