Vuelo estratosférico con el detector de muones

El 1 de mayo de 2026 realizamos un nuevo lanzamiento estratosférico dentro del proyecto de Globo Sonda coordinado por la Agrupación Astronómica de Madrid (AAM) con vistas al eclipse total de Sol del 12 de agosto de 2026. Esta fecha fue escogida deliberadamente porque la posición del Sol reproducía prácticamente las mismas condiciones geométricas previstas para el día del eclipse, lo que permitía ensayar en condiciones muy similares a las reales.

La sonda incorporaba nuevos sistemas de comunicaciones y grabación de imagen destinados a su validación en vuelo, además de la nueva versión del Detector de Muones, denominada V3. Esta nueva versión incluía mejoras tanto en el software de adquisición como en la instrumentación embarcada, añadiendo dos nuevos sensores capaces de registrar durante el vuelo la aceleración y el giro de la plataforma.

El detector de muones se configuró en modo coincidencia, es decir, utilizando dos detectores enfrentados y conectados entre sí para registrar únicamente aquellos eventos detectados simultáneamente en ambos sensores. Este método permite discriminar eficazmente los muones —capaces de atravesar ambos detectores debido a su elevada energía— frente a otras partículas o eventos espurios.

Imagen de la versión V3 del detector de muones

Los resultados obtenidos fueron extraordinariamente satisfactorios. La siguiente figura muestra la evolución temporal de la tasa de muones durante el vuelo. En ella se observan claramente dos máximos asociados al máximo de Pfotzer.

Gráfica de las mediciones durante el vuelo, en la que se representa la tasa de muones y la altitud.

El máximo de Pfotzer es la región de la atmósfera, situada típicamente entre los 15 y 20 km de altitud, donde la intensidad de la radiación cósmica secundaria alcanza su valor máximo. Este fenómeno se produce porque los rayos cósmicos primarios que llegan del espacio interactúan con los núcleos de la atmósfera terrestre, generando cascadas de nuevas partículas, entre ellas los muones. A grandes altitudes todavía existe poca atmósfera y las interacciones son escasas; sin embargo, conforme se desciende aumenta rápidamente el número de partículas producidas. Más abajo, las partículas comienzan a absorberse, frenarse o desintegrarse, provocando que la intensidad vuelva a disminuir. El equilibrio entre la producción y la absorción de partículas da lugar a este máximo característico, descubierto experimentalmente por Georg Pfotzer en sus estudios con globos estratosféricos.

Como puede verse en la leyenda de la figura, la sonda alcanzó una altitud máxima estimada de 33,5 km a las 22:52 hora local. Durante el ascenso se registró una tasa máxima de muones de 12,56 Hz a las 22:06 hora local, correspondiente a una altitud aproximada de 17,5 km. Posteriormente, durante el descenso, se observó un segundo máximo de 12,74 Hz a las 22:59 hora local y a una altitud de 17,9 km, reproduciendo de nuevo el máximo de Pfotzer. Además, la temperatura mínima registrada en el interior de la sonda fue de −10,9 °C.

Detector de muones instalado en la sonda del globo

Por otro lado, las pruebas realizadas con los sensores de aceleración y giro resultaron también muy satisfactorias, proporcionando información detallada sobre la dinámica del vuelo. La siguiente figura muestra los resultados obtenidos con estos sensores.

Evolución de la aceleración y el giro durante el vuelo. Las útimas señales se corresponden con el rescate de la sonda.