Prevención de fallos hardware y software en satélites y aeronaves mediante un nuevo concepto de telescopio de muones

Abstract

El dominio del espacio ha sido desde hace décadas el objetivo de grandes potencias en el ámbito de la seguridad y la defensa. Actualmente, los sistemas satelitales de comunicaciones, de posicionamiento o de observación de la Tierra constituyen elementos clave en aplicaciones civiles y militares. Como es sabido, tanto los rayos cósmicos galácticos como las partículas de alta energía producidas por diversos fenómenos solares (fulguraciones, erupciones, eyecciones…), que alcanzan los circuitos electrónicos de los sistemas espaciales, pueden provocar, entre otros efectos, el bloqueo del software o la destrucción de elementos hardware con consecuencias imprevisibles, incluyendo la pérdida de misiones de enorme valor operativo, científico y económico. Los nocivos aumentos repentinos de dosis de radiación solar pueden pronosticarse con suficiente antelación a partir de los datos de flujos secundarios de partículas (neutrones, muones) recogidos en tierra y así, evitar los daños mediante distintas técnicas de prevención. En este trabajo se presenta un nuevo concepto de telescopio de muones (MT)basado en la utilización de dos centelladores orgánicos de un metro cuadrado, con cuatro fotomultiplicadores (PMT) situados en las caras laterales (100 x 5 cm) de cada uno de ellos. Los experimentos realizados demuestran que los datos de los niveles de los impulsos recogidos por los PMT contienen información de la trayectoria de los muones. La precisión y fiabilidad de los resultados dependen del número de PMTs empleados y de su disposición respecto del centellador y, para determinar cuál es la configuración óptima, se han realizado varias simulaciones. En este trabajo se muestran los resultados de dichas simulaciones y de los primeros datos experimentales, analizándose su aplicación a la prevención de averías en aeronaves y satélites mediante el estudio de anisotropías del flujo de muones y sus variaciones en tiempo real