Laboratorio Subterráneo ANDES
El laboratorio subterráneo ANDES (por Agua Negra Deep Experiment Site) es un ambicioso laboratorio planeado para el túnel Agua Negra en la cordillera de los Andes, entre San Juan en Argentina y Coquimbo en Chile.
Fue ideado y está coordinado por miembros del laboratorio. En particular es en el contexto de su construcción que se se está trabajando en el laboratorio en proyectos de búqueda de materia oscura en base a CCD.
La página web oficial de ANDES contiene más información sobre el laboratorio. A continuación, se detalla solamente una breve reseña sobre el projecto.
El laboratorio subterráneo ANDES en América Latina
Resumen ejecutivo
El laboratorio subterráneo ANDES, por construirse en el túnel Agua Negra entre San Juan (Argentina) y Coquimbo (Chile), ofrecerá desde el interior de los Andes una visión única de nuestro entorno y del Universo. Albergará experimentos de vanguardia en física del neutrino, búsqueda de la materia oscura, geofísica, biología, impacto ambiental, gracias a su ambiente libre de radiación. Será manejado por un consorcio de países latinoamericanos, funcionando de maneja semejante al CERN europeo. A continuación se detallan los avances logrados en la conformación de una comunidad latinoamericana empujando el proyecto, las razones detrás del gran interés de la comunidad científica internacional en la construcción del laboratorio ANDES, así como algunos de los estudios únicos que se pueden desarrollar más de 1500m bajo la superficie terrestre, tanto en física básica como aplicada.
Un observatorio subterráneo para física básica de vanguardia
Puede parecer paradójico construir un observatorio apuntando a
desvelar los misterios del Universo en cavernas situadas a más de
1500m bajo la superficie terrestre. Sin embargo, los laboratorios
subterráneos son instrumentos complementarios de los observatorios
de superficie, usualmente ubicados en altas montañas o incluso en
el espacio. En un laboratorio subterráneo, uno se encuentra
protegido del exterior y en particular de la radiación
cósmica, la cual, si bien no tiene un impacto mayor sobre el ser
humano, resulta perjudicial a muchas de las más precisas
mediciones en física básica. Un laboratorio
subterráneo, por ser un ambiente libre de radiación
ionizante, abre una ventana nueva de observación del Universo a
través de los neutrinos y de la materia oscura.
Los neutrinos son de las partículas conocidas por los
físicos la partícula menos entendida. Postulada en 1930 por
Pauli para salvar la conservación de la energía en
decaimientos radiactivos beta, fue observada por primera vez en 1956 por
Reines y Cowan. Más de 50 años más tarde, seguimos
encontrando nuevas propiedades sin explicar a los neutrinos, como el
hecho que oscilan entre diferentes sabores, o sea que un neutrino puede
“transformase” en otro neutrino mientras va viajando. Cuatro
premios Nobel fueron relacionados directamente al neutrino, en 1988,
1995, 2002 y 2015, y sin embargo queda mucho para entender de esa
fantasmagórica partícula.
La materia oscura es aún más sorprendente, ya que muchas
observaciones astrofísicas dan por sentado su existencia, pero no
se pudo detectar directamente aún. Sabemos que hay 6 veces
más materia oscura que materia de la que conocemos, pero
ahí se termina todo nuestro conocimiento. Sin duda, empezar a
entender lo que constituye el 85% de la materia del Universo
cambiará drásticamente la visión que tenemos hoy de
la física básica.
Investigación aplicada en múltiples áreas
El ámbito único de un laboratorio subterráneo
permite abordar temas tan variados como temas de geo ciencias,
biología, física de materiales, climatología, medio
ambiente, microelectrónica y más.
Se pueden mencionar estudios de equilibrio térmico de la Tierra y
su neutrinografía con los geoneutrinos, estudios de terremotos
lentos, a bajas frecuencias; impacto de la radiación
cósmica sobre mutaciones o envejecimiento celular, o estudios de
vida en ambiente extremos; observación en vivo de procesos de
fitorremediación, o estudios de evolución de especies y de
daño ambiental; o incluso medición de tasa de errores de
microchips.
Midiendo sedimentos, se estudiaron en laboratorios subterráneos la
evolución de las poblaciones de sardinas y anchoas en las costas
de Perú, datos importantes a la hora de desarrollar modelos sobre
el posible impacto del hombre y del calentamiento global. Se
observó con mediciones similares el impacto del uso de la nafta
sin plomo en la contaminación de los lagos alpinos.
Tal vez la medición más sorprendente fue observar trazas de
Cesio en botellas de vino francés de supuestamente 100 años
de edad. Esa medición permitió determinar que las botellas
eran posteriores a los primeros ensayos nucleares. Se trataba por lo
tanto simplemente de un fraude.
El laboratorio ANDES: una oportunidad para la región
Los estudios mencionados en los párrafos anteriores se hicieron en
la docena de laboratorios subterráneos en actividad en el mundo,
todos situados en el hemisferio norte. La próxima
construcción de un túnel entre Argentina y Chile, el
túnel Agua Negra, con un punto de máxima cobertura de roca
de 1750m, abre la oportunidad de construir allí un laboratorio
único para el hemisferio sur.
El túnel Agua Negra, entre Coquimbo (Chile) y San Juan (Argentina)
está financiado por el BID. Su construcción se
iniciará en el 2018, y durará 8 años. La propuesta
de un conjunto de científicos de America Latina es construir en su
seno un laboratorio de 60000m3 de volumen, en el punto más
profundo del túnel, a la frontera entre los dos países.
El laboratorio cuenta con el apoyo de un número importante de
entidades, instituciones, tanto nacionales como internacionales, y de
numerosos científicos de renombre, incluyendo el último
premio Nobel de física. Grupos de Argentina, Brasil, Chile y
México han manifestado su voluntad en llevar a cabo la
construcción y la operación del laboratorio. Se planea
manejar el laboratorio desde un Consorcio Latinoamericano de Experimentos
Subterráneos (CLES), de estructura similar al CERN europeo, pero
con enfoque en actividades subterráneas. El primer paso en la
elaboración de ese consorcio se efectuó en Enero del 2014
con la creación de la unidad ANDES dentro del CLAF (Centro
Latinoamericano de Física). Esa unidad
coordinó el Nuevo Estudio Conceptual del laboratorio del cual
salió el diseño elegido.
(Contribución a la CILAC 2016, X. Bertou, 2017)