Ciencia

Santiago Triana, el colombiano que busca mayor precisión en los GPS

El astrofísico estudia la Tierra para volver más exactas las herramientas de localización.

GPS

Además de la traslación (alrededor del Sol) y de la rotación (sobre su propio eje), la Tierra tiene otros dos movimientos: nutación y precesión.

Foto:

Agencia Espacial Europea

07 de marzo 2017 , 12:12 a.m.

Los incómodos mapas de papel y las brújulas parecen cosa del pasado, y fueron reemplazados por herramientas digitales fáciles de utilizar, en el teléfono, y con una alta precisión.

Estas permiten desde pedir comida a domicilio, saber la hora exacta de llegada de la orden y rastrear a la persona que nos la entregará, hasta conocer la mejor ruta para desplazarnos en las ciudades evadiendo los trancones y movernos libremente por lugares desconocidos. No se quedan por fuera las aplicaciones para buscar aventuras amorosas en el mismo vecindario.

Lo anterior es posible gracias al Sistema de Posicionamiento Global (GPS, por sus siglas en inglés), que funciona a través de una red de satélites que orbitan la Tierra y que son capaces de determinar, por medio de la emisión de ondas de radio, la ubicación de sus receptores en la superficie del planeta. El mecanismo se basa en un proceso denominado trilateración, que consiste en ubicar, a partir de la señal que emiten 2 o más satélites, un punto en la Tierra, con un margen de error de solo unos cuantos metros.

Aunque esta precisión parece asombrosa, un científico colombiano, junto con su equipo del Real Observatorio de Bélgica, está empeñado en mejorarla para que, incluso, el GPS sea capaz de determinar la ubicación de los objetos en la Tierra con una exactitud de centímetros; todo, a partir del estudio de los movimientos de nuestro planeta en el espacio.

“Con el GPS actual, si el receptor no tiene un mapa digital, no sabe dónde está, porque el sistema no proporciona las coordenadas terrestres. Lo que mide es dónde está uno en el espacio, y para esto los satélites deben ubicar a la Tierra, lo que representa un esfuerzo tecnológico mayor”, explica Triana, Ph. D. en física de la Universidad de Maryland (EE. UU).

A lo que se refiere el investigador es a que si bien los satélites pueden saber dónde está nuestro planeta, no son capaces de predecir las pequeñas fluctuaciones que este tiene en sus distintos movimientos.

(También: Europa lanza su propio sistema de navegación)

“Además de la traslación (alrededor del Sol) y de la rotación (sobre su propio eje), la Tierra tiene otros dos movimientos, conocidos como nutación y precesión, muy similares a los de los trompos que modifican el eje de la Tierra y la duración del día, que varía en milisegundos a través de los meses o de los años. Todo esto tiene un impacto en nuestros sistemas de localización”, agrega.

Una forma de solucionar este inconveniente sería instalando un receptor fijo en la Tierra para utilizarlo como referencia (como una antena, por ejemplo). Pero no sería conveniente porque las mareas y los desplazamientos en las placas tectónicas lo moverían. “No se podría garantizar que ese punto representa el movimiento general de la Tierra”, dice Triana, y agrega que la mejor alternativa para este objetivo es tener un modelo matemático.

Para lograrlo, este bogotano piensa aplicar su conocimiento sobre el núcleo de la Tierra, intentando establecer una conexión entre el movimiento de este fluido (el núcleo está compuesto por un centro de hierro fundido) con las variaciones del eje de rotación de la misma Tierra.

Entonces, hace una analogía entre la Tierra y un huevo: “Un huevo cocinado gira de forma diferente que uno crudo. El planeta es más como el segundo, porque el núcleo es líquido y esto interfiere drásticamente en el movimiento, y cambia la orientación de nuestro eje de rotación, pero aún no lo desciframos completamente”, reconoce, intentando poner un ejemplo didáctico a un tema complejo.

Para saber exactamente cómo está orientada la dirección del eje, él y su equipo utilizan como referencia a galaxias muy lejanas llamadas ‘cuásares’. “Desde nuestro punto de vista, las vemos como si se movieran en conjunto alrededor de la Tierra y, de esta manera, determinamos nuestra ubicación en el espacio; posteriormente, si podemos conocer las frecuencias de las nutaciones, esperamos establecer mejor las propiedades del fluido del núcleo y la manera como este afecta el movimiento de la Tierra, algo fundamental para disminuir los errores en nuestros sistemas de GPS”.

Triana asegura que la aplicación práctica de su estudio estaría lista dentro de unos 10 o 15 años y señala que el modelo también serviría para mejorar los instrumentos de navegación en futuros viajes espaciales.
“Si más adelante queremos enviar sondas o misiones tripuladas hasta otros planetas, necesitamos saber cómo ellos se están moviendo. Y la mejor forma de hacerlo es a partir de las sondas que giran en torno de ellos. Esas señales llegan a la Tierra, pero si no sabemos dónde está nuestro planeta y cómo se mueve, entonces los errores se acumulan, con consecuencias graves. Esto es algo que pensamos contrarrestar”, apunta.

Interesado en el núcleo terrestre

Santiago Triana nació en Bogotá y se graduó de Física en la Universidad Nacional. Posteriormente hizo un doctorado en la misma disciplina en la Universidad de Maryland (EE. UU.).

Su investigación consistió en un osado experimento de nueve años que simulaba el comportamiento del núcleo terrestre a partir de una esfera de acero de tres metros de diámetro con sodio líquido en su interior, el cual representó un reto científico mayor por las características explosivas y corrosivas de este elemento.

NICOLÁS BUSTAMANTE
Redacción Vida / Ciencia

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