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Nuevos materiales

Memorias argentinas en el espacio

actualidad — por el 17/07/2018 a las 15:45

Investigadores de la Argentina prueban en el cosmos, pequeños y livianos dispositivos para resguardar información de las radiaciones espaciales. Ahora, los diseños nacionales conocidos como memorias resistivas, están a bordo de un nanosatélite de la empresa Satellogic, en órbitas ubicadas a unos 500 kilómetros de altura.

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LaboSat es el nombre de la plataforma electrónica de control de los dispositivos a ensayar en el cosmos. Foto: Gentileza Carlos Acha.

LaboSat es el nombre de la plataforma electrónica de control de los dispositivos a ensayar en el cosmos. Foto: Gentileza Carlos Acha.

El objetivo apuntaba alto: al cosmos. Y la consigna era más ambiciosa aún: resguardar con éxito una gran masa de datos de las radiaciones y avatares del Universo, durante el mayor tiempo posible, sin que ocupe demasiado espacio y que pese lo mínimo indispensable.  Se buscaba hacer una memoria para ser usada en satélites. Todo esto era una promesa seis años atrás. Y hoy, ya es realidad. El dispositivo, diseñado por un equipo nacional, está siendo probado bien lejos de casa, a unos 500 kilómetros de altura. Se encuentra a bordo de un aparato de Satellogic, empresa de tecnología espacial, que años atrás puso en órbita el primer nanosatélite de la historia argentina.

“El gran logro del grupo fue generar una plaqueta electrónica que hace lo mismo que los instrumentos electrónicos usados en la Tierra para probar el funcionamiento de las memorias, sin ser tan pesada, ni cara”, destaca el físico Carlos Acha. El equipo hacedor de esta creación nacional está integrado por investigadores del CONICET, INTI, CNEA y UNSAM. (Ver recuadro “Quiénes son”)

LaboSat, conocida como MemoSat en su primera versión, es el nombre de la plataforma electrónica de control de los dispositivos a ensayar en el cosmos. La idea es develar el funcionamiento de estos materiales en condiciones hostiles, con altas dosis de radiación, además de baja presión y cambios bruscos de temperatura. Desde 2014 ya se han puesto en órbita varios de estos experimentos. “Mi trabajo en particular fue proveer y caracterizar una memoria resistiva, también llamada Memristor, que fue lanzada al espacio en febrero pasado”, precisa Acha, director del Laboratorio de Bajas Temperaturas del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la UBA.

Más precisamente, el 2 de febrero último, a bordo de un cohete chino, que despegó de  una base del país asiático, fueron puestos en órbita dos nanosatélites de la empresa Satellogic. De dimensiones pequeñas, cada uno mide 80 centímetros de alto y pesa unos 40 kilos. “Satellogic apuesta a las constelaciones de satélites. En vez de mandar uno de una tonelada con varios instrumentos y de un costo grande, esta empresa argentina envía satélites chiquitos, más económicos y con poco instrumental”, describe Acha sobre estos aparatos que hoy dan vuelta a la Tierra cada 93 minutos, tomando imágenes de cualquier punto del planeta con el fin de ofrecerlas a precios más accesibles a industrias medianas o chicas, tipo pymes.

Allí, a unos 500 kilómetros arriba de nuestras cabezas se encuentra ahora en LaboSat, la memoria diseñada por Acha y su equipo, que si bien ya fue probada en la Tierra, está pasando en estos momentos el bautismo de fuego espacial. “Veremos si la memoria se va deteriorando o no. En el espacio hay altos niveles de radiación y la electrónica en general sufre desperfectos”, detalla.

No es como antes
Para lograr otro tipo de dispositivo que soporte estas condiciones hostiles, los científicos experimentan distintos elementos, como aquellos que conforman los memristores, formados por interfaces metal-óxido. Foto: Genileza Carlos Acha.

Para lograr dispositivos que soporten  condiciones hostiles, los científicos experimentan con distintos elementos, como aquellos que conforman los memristores, formados por interfaces metal-óxido. Foto: Gentileza Carlos Acha.

Guardar una gran base de datos en dispositivos cada vez más diminutos, livianos, rápidos y económicos, es la meta de toda memoria que se precie. Más aún si será lanzada al hostil espacio, donde cada gramo de más, aumenta los costos. ¿Qué se ha usado hasta hoy? “Las memorias típicas están basadas en silicio y, si se las quiere proteger para que no sean atravesadas por las radiaciones gamma del cosmos, es necesario cubrirlas con 20 centímetros de plomo. Esto las hace pesadas y al satélite le resulta carísimo cargar con ellas. En general, se hace una electrónica redundante, es decir, varias partes cumplen la misma función. De este modo, si se daña una, se puede usar otra”.

Para lograr otro tipo de dispositivo que soporte estas condiciones hostiles, los científicos experimentan distintos elementos, como aquellos que conforman los memristores, formados por interfaces metal-óxido. La idea es dar abasto con las nuevas y exigentes demandas, que también son bien terrenales. “Cada año y medio se venía duplicando la densidad de información guardada en las memorias. Esa ley está saturando porque con los dispositivos actuales (a base de silicio) no se puede avanzar más en aumentar la capacidad de las memorias como las que se emplean en el celular o pendrive. Se está llegando a su límite. Es por esto que se están buscando otros mecanismos y otros materiales”, advierte desde hace tiempo el experto.

Justamente, en esta búsqueda está Acha, quien no sólo pretende obtener mejores memorias sino que además sean resistentes a los avatares espaciales. En este camino, él y su equipo trabajan en dispositivos con materiales especiales, conformados por junturas de metales con cupratos superconductores o manganitas. ¿Cómo actúan? Es el desafío a comprobar en el espacio. Por ahora, los experimentos sólo fueron hechos en la Tierra.

“Probamos acá y sometimos a las memorias a radiación gamma así como a irradiación con protones. Los ensayos los hicimos en la CNEA (Ezeiza), y en el acelerador de iones TandAr, en diciembre último. Los datos están siendo procesados, pero la visión que tenemos es que el dispositivo aguanta el equivalente a 10 años de radiación en la órbita de los satélites de Satellogic. Creo que andará bien”, anticipa el investigador sobre sus memristores, que se perfilan como nueva generación de memoria no volátil, con pretensiones de reemplazar a los dispositivos estándares de silicio en la industria espacial.

Con confianza, Acha y su equipo aguardan los resultados. “En cualquier momento bajarán del satélite los datos de la memoria (puesta a prueba en el espacio), los cuales serían la validación de lo que nosotros ya habíamos testeado en Tierra. Ya sabemos que soporta más radiación que un dispositivo común. Pero hay que verlo en la práctica, sometido a las pruebas del lanzamiento, a la vibración del despegue y de otras variables que se dan en el medio espacial”, concluye.

 

Quiénes son

“El equipo que hizo el LaboSat, está liderado por Federico Golmar y Pablo Levy con la participación de Mariano Barella,  Gabriel Sanca, Fernando Gómez Marlasca y  colaboradores. Todos ellos pertenecientes a diversas instituciones: INTI, UNSAM, CNEA, CONICET”, precisa Carlos Acha.

Justamente, desde la UBA, él lideró el desarrollo de las memorias puestas en órbita, en colaboración con Petrina Paturi de la Universidad de Turku (Finlandia) y con la  participación de estudiantes de Exactas UBA: Leandro Lanosa, Camila Sanz y Sofía Morena del Pozo. En efectos de radiación gamma en la Tierra se contó con el aporte de Eva Pawlak (CNEA-CAE).

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