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Física de Astropartículas – Proyectos Argentina-Brasil
No Brasil – durante sua curta, porém intensa vida –, foi ampla e justamente homenageado. Sua vida e obra, fortemente orientadas pela dedicação a seu país, permanecem como exemplos a serem seguidos, principalmente neste início de século, quando a física brasileira tenta se inserir, de forma mais enfática e marcante, na produção de riqueza para o país, através de sua aproximação com o sistema produtivo.
Ricardo Galvão
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Diretor do CBPF
Ronaldo Shellard
Vice-diretor do CBPF
(Novembro de 2017)
Argentina y Brasil forman parte de grandes proyectos internacionales de Física de Astropartículas. Estos experimentos son posibles por la colaboración de científicos y técnicos de varios países. En particular, la alianza entre los científicos y técnicos de Argentina y Brasil maximiza la viabilidad y el alcance de objetivos de los proyectos. Se hace notar que la ciencia internacional de vanguardia depende fundamentalmente de los avances en sus tecnologías habilitantes y que la capacidad de diseñar, construir, instalar y mantener grandes observatorios depende también del nivel de gerenciamiento. Este vínculo entre la ciencia básica y sus tecnologías habilitantes se lleva a cabo realizando diseños conceptuales y de detalle, la construcción de prototipos y su posterior validación. En cuanto al gerenciamiento, en el Observatorio Auger hemos servido como Head del Collaboration Board (órgano de máxima decisión del Proyecto), Editor Científico, Project Manager y Observatory Spokesperon.
Se describirán aquí brevemente 4 experimentos internacionales: uno en operación, otro en su fase de prototipos y dos proyectos en la mesa de discusión.
OBSERVATORIO PIERRE AUGER
El Observatorio Auger es la mayor instalación científica del mundo ocupando un área de 3000 km2 (poco más que la mitad del área del Distrito Federal de Brasil). Está localizada en el departamento de Malargüe a 300 km al sur de la ciudad de Mendoza, Argentina. Auger comenzó a tomar datos en 2004 y fue formalmente inaugurado el 13 de Noviembre de 2008. Es una colaboración internacional de 16 países, 500 científicos y 90 instituciones.
Debido al impacto del Observatorio Auger y de su ciencia, las Agencias Internacionales decidieron el 15 de noviembre de 2015, continuarlo por 10 años más y mejorar sus sistemas de detección construyendo dos nuevos detectores: Amiga (Auger Muons and Infill for the Ground Array) y SSD (Surface Scintillator Detector). Asimismo, en el predio de Amiga se montará la celda unitaria de Marta (Muon Array with RPC for Tagging Airshowers).
Los objetivos del Observatorio Auger son establecer una nueva rama de la ciencia (la astronomía de partículas cargadas) y estudiar las interacciones atómicas a las más altas energías. Se hace notar que hace pocos días, Auger publicó un importante descubrimiento
en la revista Science (The Pierre Auger Collaboration, Science 357, 1266-1270 (2017) 22 de septiembre de 2017) en la búsqueda de las fuentes de las partículas cargadas.
El costo del experimento (excluyendo salarios) fue de USD 50 millones, siendo la inversión argentino-brasilera de cerca USD 15 millones la cual fuera, muy fundamentalmente, realizada en equipamiento construido en ambos países (São Paulo, Rio Grande do Sul, Pernambuco, Buenos Aires y Mendoza). El costo de la operación anual de mantenimiento y operación del Observatorio es de aproximadamente USD 2 millones. Los aportes económicos de Argentina y Brasil son realizados a través del MinCyT, el Gob. de Mendoza, la CNEA, el Conicet, Finep, Fapesp, CNPq y Renafae.
Recomendación: Se sugiere a los Ministerios expresar gran satisfacción por el éxito de la colaboración, que sirve de ejemplo para las colaboraciones internacionales y que se continuará apoyando fuertemente el programa experimental hasta 2025.
OBSERVATORIO QUBIC (Q & U BOLOMETRIC INTERFEROMETER FOR COSMOLOGY)
QUBIC es una colaboración internacional con aproximadamente 100 científicos y técnicos. Su primer prototipo de detección será instalado en la provincia de Salta, Argentina en 2018. Fue originalmente planeado para su instalación en la Antártida, pero debido al respeto cosechado por nuestros científicos y técnicos en la construcción y operación del Observatorio Auger, su instalación se realizará en Latinoamérica cerca de San Antonio de los Cobres (Salta), en Alto Chorrillos, a 4.900 metros de altitud pues allí se está instalando el Observatorio argentino-brasilero LLAMA – Large Latin American Millimeter Array (http://www.iar.unlp. edu.ar/llama-web/prensa.htm).
QUBIC detectará radiación de fondo cósmico de microondas que guardan vestigios de ondas gravitacionales primordiales del universo temprano (10-35 segundos, época de la inflación universal) y podrá, además, determinar a futuro la masa de los neutrinos. Cada uno de estos estudios podría contribuir a un Premio Nobel de Física y ayudarían a entender la creación del Universo.
Se busca colaborar en microfabricación de sensores de radiación de microondas de fondo trabajando en criogenia en la zona de transición de superconductor-conductor.
Luego de instalado el primer módulo en 2018 (3,7 M€), se construirán 9 módulos más (2,1 M€ cada uno) que permitirán una sensibilidad y precisión sin precedentes. Estos costos no incluyen trabajos de infraestructura en el sitio.
Recomendación: Se sugiere a los ministerios apoyar al proyecto y en particular, en esta fase de desarrollo, en el diseño y construcción de prototipos.
ANDES (AGUA NEGRA DEEP EXPERIMENTAL SITE)
El Proyecto Andes (http://andeslab.org/) es un emprendimiento que tiene por objetivo aprovechar la construcción del Túnel Água Negra (TAN), que unirá la provincia de San Juan de Argentina y la IV Región de Chile, para radicar y desarrollar allí un Laboratorio Subterráneo de primer nivel, único en el Hemisferio Sur, destinado a albergar facilidades experimentales para realizar investigación en Física, Geología, Biología, Medio Ambiente, Microelectrónica e incluso Historia y Paleontología. Se realizarán mediciones con poco ruido de fondo (profundidad 1750 m de roca que bloquea a los rayos cósmicos). El estudio conceptual de Andes ya ha sido realizado.
La colaboración argentina-brasilera se involucrará en la construcción de sistemas de detección para materia oscura y neutrinos: TPC (Time Projection Chambers) basándonos en los años de experiencia ganados en desarrollos tecnológicos de sistemas de detección del Observatorio Auger.
