Retos

Retos tecnológicos de ASTROMOL

Los laboratorios de Química-Física del equipo Consolider ASTROMOL han desarrollado una serie de técnicas experimentales especialmente diseñadas para satisfacer las demandas científicas y técnicas de los grupos de Astrofísica del equipo.

Los desarrollos tecnológicos son los siguientes:

  • Laboratorio del Grupo de Espectroscopía Molecular de la Universidad de Valladolid (Unidad Asociada al CSIC). El grupo GEM-UVA dispone de técnicas experimentales avanzadas y únicas a nivel mundial para realizar espectroscopía hasta el rango del infrarrojo lejano (1 THz). Dichas técnicas están complementadas con ablación laser y calentamiento/descargas eléctricas. Se han implementado dos espectrómetros que han permitido caracterizar los espectros rotacionales de moléculas de interés astrofísico y astrobiológico (biomoléculas, aminoácidos y monosacáridos). Las caracterizaciones más relevantes están reflejadas en los objetivos. Por otro lado se han estudiado compuestos binarios inorgánicos. Fruto de este esfuerzo son las colaboraciones con otros grupos del proyecto en el estudio de acetiluros metálicos (AlCCH y AgCCH) y los isómeros conformacionales de éteres corona y éteres cíclicos, todos ellos de gran interés para el estudio de las interacciones entre moléculas. Estos resultados son relevantes para la identificación futura de estas especies en el Medio Interestelar.
  • Cámara ISAC (Interstellar Astrochemistry Chamber) de ultra-alto-vacío en el Centro de Astrobiología. ISAC está diseñada para el estudio de sólidos (mantos de hielo, materia orgánica y silicatos) recreando las condiciones del medio interestelar y circunestelar. Se han implementado las capacidades de la cámara con la adquisición de ventanas de diamante para reducir significativamente los posibles problemas de absorción y fluctuaciones desde la fuente emisora para poder caracterizar la emisión/absorción de hielos en el rango menos explorado del infrarrojo lejano. Asimismo, se ha adquirido un espectrómetro Raman que permitirá asociar las bandas observadas en el infrarrojo lejano a estructuras de hielo amorfas y cristalinas. También permitirá detectar productos orgánicos incluso a temperaturas inferiores a los 200 grados bajo cero.
  • Grupo de Láseres y Haces Moleculares del Instituto Pluridisciplinar de la Universidad Complutense de Madrid. El grupo ha registrado una patente denominada: “Dispositivo electroóptico y método para obtener haces iónicos de gran densidad y baja energía”. La presente invención podría resultar de gran utilidad para llevar a cabo estudios espectroscópicos y analíticos de gran resolución de especies iónicas así como en otros usos más tecnológicos en la industria de semiconductores. Fruto del equipamiento implementado es la medida, por vez primera, de la sección eficaz de fotoeliminación del H2.
  • Grupo de Espectroscopía Láser y Espectrometría de Masas de la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla y Laboratorio de Dinámica de Reacciones Físicas y Espectroscopía Multifotónica de la Universidad Complutense de Madrid. Estos grupos están construyendo un sistema de trampa de iones que permite la captura de iones para su posterior análisis mediante una combinación de campos eléctricos y magnéticos. El objetivo del equipo es inducir reacciones de PAHs iónicos con hidrógeno molecular a muy bajas temperaturas con el fin de caracterizar sus huellas y su química.
  • Grupo de Física Molecular del Instituto de Estructura de la Materia. Se han implementado el espectrómetro infrarrojo de alta resolución así como técnicas de caracterización de plasmas fríos. Gracias a estas mejoras, se ha podido medir por primera vez en España el espectro infrarrojo del ión amonio deuterado, confirmando su detección en el medio interestelar. También, gracias a estos desarrollos, han medido recientemente en laboratorio las transiciones ro-vibracionales del ArH+ en el infrarrojo medio. Dichas medidas serán de vital importancia para realizar observaciones de precisión en dicho rango desde tierra hasta la llegada de futuras misiones espaciales.
  • Grupo de Química y Contaminación Atmosférica de la Universidad de Castilla La Mancha. Este grupo ha construido un sistema denominado “técnica CRESU” (Reacciones Cinéticas en Fluido Supersónico Uniforme) actualmente en fase de validación. Dicha técnica permitirá estudiar las reacciones entre especies neutras a bajas temperaturas (10K) con el fin de comprobar si desempeñan un papel importante en la química del medio interestelar. Actualmente el equipo está en fase de validación experimental realizando sus primeras medidas

Laboratorios ASTROMOL: Técnicas disponibles

LABORATORIO

GRUPOS

Vaporización láser de sólidos acoplada a expansión supersónica GEM-UVA y LHM-UCM
Desorción láser por láser o ionización por electrospray y almacenamiento en las trampas de iones multipolares DINQUIM-UCM y IONTRAP-UPO
Refrigerado por jets supersónicos de gases puros o mezclados GFM-CSIC y QYCA-UCLM
Rayos de aniones refrigerados LHM-UCM
Plasma frío de especies iónicas y neutras GFM-CSIC
Láser de ionización, separación o disociación acoplada a espectrometría de masas de tiempo de vuelo (TOF MS) GEM-UVA y LHM-UCM
Deposición de monocapas de hielo en las tasas de bajo flujo laminar, procesamiento termal y fotodesorción de hielos, fotoquímica en cámaras de ultra alto vacío. AM-CSIC