Estudiants de l’ETSETB, l'EETAC i l'FME envien a l’estratosfera un detector de muons per comprovar la teoria de la relativitat

Estudiants de l’ETSETB, l'EETAC i l'FME envien a l’estratosfera un detector de muons per comprovar la teoria de la relativitat

Moment del llançament del detector a l'estratosfera

Descarregar

Un grup de cinc estudiants de l’ETSETB, l'EETAC i l'FME han enviat a l’estratosfera un globus amb un detector de muons, unes partícules elementals que es troben a l’estratosfera i amb les que es proposen comprovar la teoria de la relativitat d’Einstein. El llançament s’ha realitzat a Kiruna, Suècia, en el marc del programa suec-alemany REXUS/BEXUS. Un cop recuperat el detector, ara analitzen les dades per poder extreure’n conclusions.

24/10/2017

Els estudiants de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) es van unir per portar a terme un projecte interdisciplinari: verificar la teoria de la relativitat especial que tant els fascina, a través d’un experiment que els permetria detectar els muons a l’espai. El passat 18 d’octubre va tenir lloc una de les últimes fases del projecte: el llançament del detector en un globus estratosfèric a Kiruna, al nord de Suècia. Un cop recuperat, ara estan en procés d'analitzar les dades i extreure'n conclusions. L’experiment l’han portat a terme en el marc del programa REXUS/BEXUS, que permet als estudiants d’arreu d’Europa portar a terme experiments en coets i globus estratosfèrics. Es tracta d’una iniciativa impulsada sota un acord bilateral entre el Centre Aeroespacial Alemany (DLR) i el Consell Espacial Nacional Suec (SNSB), en col·laboració amb l'Agència Espacial Europea (ESA).

Construcció del detector de partícules
El projecte, que porta per nom CADMUS (Cloud chamber of high Altitude Detection of Muons Under Special relativity effects), consisteix a dissenyar i construir un detector de partícules: una cambra de boira per detectar muons, unes partícules elementals que resulten de la interacció dels raigs còsmics amb l’atmosfera. El principal objectiu és captar les traces dels muons i calcular, durant la fase d’ascensió del globus, la quantitat d’aquestes partícules que es detecten a cada rang d’altitud. Amb això, aconseguiran obtenir el valor mitjà de vida dels muons, una informació que compararan amb la predicció obtinguda de la teoria de la relativitat especial formulada per Albert Einstein.

La semivida dels muons és molt curta, al voltant de dos microsegons (cent vegades més ràpid que el que tardem a tancar i obrir els ulls) i segons la física clàssica no tindrien temps d’arribar a la superfície de la Terra. Però, tal com prediu la relativitat, les partícules es mouen tan ràpidament que perceben el temps molt lentament. Aquesta dilatació temporal és imperceptible si no et mous a velocitats properes a la de la llum. En el cas dels muons es mouen a tan gran velocitat que pateixen un efecte de dilatació temporal. Comprovar aquesta teoria és d’interès essencial perquè afecta directament al funcionament dels satèl·lits i, indirectament, als telèfons mòbils, entre d’altres dispositius.

A dia d’avui ja s’han elaborat diferents experiments científics d’aquest tipus. No obstant això, només s’ha comprovat la presència dels muons en dos punts diferents d’altitud (un a nivell del mar i un altre a certa altitud en una muntanya, per exemple). A partir d’ara, en canvi, l’experiment del grup CADMUS estudiarà la presència de muons en molts més punts d’altitud.  

Un viatge a l’espai ple de reptes
Els estudiants s’han engrescat en aquest projecte captivats no només pels aspectes científics que suposa, sinó també pel repte de treballar en equip un projecte real i complex d’enginyeria, interdisciplinari, que abasta diferents àmbits. Van ser seleccionats el novembre passat, després de presentar la seva proposta a Amsterdam davant d’un jurat format per experts i tècnics de les agències espacials alemanya (DLR) i sueca (SNSB). També han rebut formació sobre els requeriments que ha de complir el seu experiment per ser llençat a l’espai, juntament amb els de la resta de participants al programa.

Quatre dels integrants del grup estudien el segon curs del grau en Enginyeria Física a l’Escola Tècnica Superior d’Enginyeria de Telecomunicació de Barcelona (ETSETB); dos n’estudien alhora el grau en Matemàtiques a la Facultat de Matemàtiques i Estadística (FME), una doble titulació que es cursa a través del Centre de Formació Interdisciplinària Superior (CFIS). El cinquè estudiant cursa la doble titulació en Enginyeria de Sistemes Aeroespacials i Enginyeria de Sistemes de Telecomunicació a l’Escola d’Enginyeria de Telecomunicació i Aeroespacial de Castelldefels (EETAC). L’equip està format per Adam Teixidó, Gerard Pascual, Guillem Megías, Ramon García i Roger Bahí.
Estudiants de l’ETSETB, l'EETAC i l'FME envien a l’estratosfera un detector de muons per comprovar la teoria de la relativitat

Els estudiants participants del projecte CADMUS

Descarregar
Estudiants de l’ETSETB, l'EETAC i l'FME envien a l’estratosfera un detector de muons per comprovar la teoria de la relativitat

Revisió dels últims detalls abans del llançament

Descarregar