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Ciencia y Tecnología

Profesor latino en CSUSM dirigirá investigación de ciencia espacial

Gerardo Domínguez
Gerardo Domínguez de Cal State San Marcos trabaja con un aparato que ayuda a analizar la composición de las muestras de agua de meteoritos.
(Cortesía Cal State San Marcos)

Una subvención de la NASA ayudará al equipo a estudiar la composición química de las bolsas de hielo en la luna

La semana pasada, la NASA otorgó una subvención por 10.5 millones de dólares a ocho equipos de investigación en todo el país que pasarán los próximos cinco años estudiando los orígenes del hielo en la luna, entre otros misterios del espacio exterior.

El distinguido y selecto consorcio, conocido como ICE Five-O, incluye equipos del Centro Espacial Johnson en Houston y la Universidad John Hopkins.

También incluye un equipo de inteligentes estudiantes universitarios de física de Cal State San Marcos liderados por el profesor asociado Gerardo Domínguez.

Desde que se unió a la facultad de CSUSM en 2011, Domínguez, de 42 años, ha obtenido varias becas prestigiosas de la NASA y la Fundación Nacional de Ciencia en el campo de la medicina forense isotópica. Es el estudio de cómo se forman las moléculas en el espacio y cómo las reacciones químicas y los procesos físicos que ocurren en el espacio afectan sus mezclas de isótopos. El isótopo de un elemento es un átomo con la misma carga nuclear, pero de diferente masa.

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“Los isótopos se pueden usar para descubrir las vías de formación química del agua, que posiblemente sea el compuesto más importante del universo porque se requiere para la creación y el sustento de la vida tal como la conocemos”, dijo Domínguez.

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Gerardo Domínguez, profesor asociado de física, trabaja con su aparato de Caracterización Experimental Isotópica, o ICE, en su laboratorio de investigación en Cal State San Marcos.
(Cortesía Cal State San Marcos)

Katherine Kantardjieff, decana de la Facultad de Ciencias y Matemáticas en CSUSM, dijo que los esfuerzos de Domínguez para capacitar a sus estudiantes con conocimientos fundamentales y habilidades prácticas para el evolucionado lugar de trabajo de la actualidad se adaptan a la misión de la universidad.

“El doctor Domínguez es un académico apasionado y productivo que está creando oportunidades para que nuestros estudiantes participen en investigaciones interdisciplinarias y de colaboración que respondan preguntas científicas importantes y permitan la exploración espacial en el futuro”, dijo en un comunicado.

Desbloquear los misterios de la ciencia ha sido una pasión para Domínguez desde su clase de ciencias de sexto grado. Cuando era un niño que crecía en el suburbio de San Pedro en Los Ángeles, era un nerd que devoraba libros sobre dinosaurios, el sistema solar y los glaciares, extraía fósiles de los acantilados cerca de su casa y fue sorprendido por la película de ciencia ficción Back to the Future y la serie de televisión Quantum Leap. En la preparatoria se desempeñó en química AP pero se saltó física AP para poder tocar la trompeta en la banda de la escuela.

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Se inscribió en UC Berkeley como estudiante de ingeniería, pero después de un año se dio cuenta de que prefería los fundamentos de la ciencia en sus aplicaciones comerciales. Así que cambió su especialidad a física y continuó en esa disciplina en Berkeley para obtener su licenciatura, maestría y doctorado. Fue también como estudiante universitario en Berkeley que comenzó a dar clases particulares a otros estudiantes y descubrió su vocación.

“Realmente disfruté viendo ese momento a-ha, cuando los estudiantes que habían estado batallando con algo finalmente lo entendieron”, dijo. “Lo que probablemente hizo una de las diferencias más significativas en mi vida fue tener maestros que se preocuparon por mi educación”.

Domínguez pasó seis años realizando investigaciones postdoctorales en la UC San Diego con el famoso químico Mark Thiemens, miembro de la Academia Nacional de Ciencias. Luego, en 2011, se unió a la facultad de física en CSUSM, donde imparte clases y laboratorios de baja y alta división.

Domínguez, quien vive en San Diego con su esposa y sus dos hijas, se enorgullece de enseñar en una universidad con un gran porcentaje de estudiantes latinos y universitarios de primera generación como él. Sus padres emigraron de México antes de que él naciera. Su madre, quien solo tuvo educación primaria, trabajó toda su vida limpiando casas. Su padre, quien no pudo pagarse la universidad en México, trabajaba en la cocina de un restaurante y en una compañía de materiales para techos en San Pedro.

En 2016, Domínguez obtuvo una subvención de 6 millones de dólares del Programa STEM de Instituciones de Servicio a los Hispanos para proporcionar fondos para establecer un programa de ingeniería en CSUSM. Ese año, también ganó un Premio al Logro Nacional de Ingenieros Hispanos en el campo de Logros Técnicos Sobresalientes.

Aunque él y sus estudiantes no son ingenieros, la investigación científica práctica que han estado haciendo en el laboratorio del campus les ha proporcionado una experiencia de estilo de ingeniería que es rara para los estudiantes de física. Como resultado, se enorgullece de que algunos de sus estudiantes hayan encontrado carreras relacionadas con la ingeniería de alto perfil con Northrop Grumman, Intel y otras compañías.

Domínguez entró en el campo de la investigación astroquímica en 2013, cuando recibió su primera beca de la NASA para estudiar cómo se forma el ozono en el polvo interestelar en el espacio. El ozono, una molécula formada en la atmósfera terrestre, tiene una marca isotópica distinta e inusual. Si puedes determinar si el ozono formado en el espacio también tiene esa marca, entonces puedes ver signos de esa marca en las nubes moleculares y los granos de polvo cósmico dentro de esas nubes, dijo.

Esa subvención proporcionó el dinero para que los estudiantes de Domínguez construyeran un dispositivo de laboratorio equipado con bombas turbo y líneas de vacío llamado Aparato Experimental de Caracterización Isotópica (ICE, por sus siglas en inglés). Simula las condiciones de frío extremo de las nubes moleculares. Usando el aparato ICE, analizan la composición isotópica de muestras de agua producidas a bajas temperaturas o extraídas de meteoritos.

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En 2014, fue coautor de un artículo en la revista científica Nature Communications que describe nuevas técnicas de imágenes que permiten a los científicos identificar moléculas y mapear sus ubicaciones en áreas más pequeñas que una micra, utilizando muestras del meteorito Murchison y un grano de polvo de un cometa de la misión Stardust de la NASA.

Y en 2016, recibió una beca de la National Science Foundation centrada en comprender la formación de agua en los granos de polvo en nubes moleculares en el nivel de precisión isotópica. Este trabajo, dijo, puede resolver la cuestión de cómo, cuándo y dónde se originó la distribución inusual de isótopos de oxígeno encontrados en el sistema solar.

De la nueva subvención ICE Five-O, Domínguez recibirá 837 mil dólares, que se utilizarán para estudiar cómo se fabrica y transporta el agua en la superficie lunar y otros cuerpos en el sistema solar que no tienen una atmósfera. En años futuros, la investigación se utilizará para preservar y recuperar muestras de hielo lunar atrapado en cráteres de sombras cerca del polo lunar.

“¿De dónde vienen estas moléculas de agua en la superficie de la luna? ¿Asteroides? ¿Cometas ¿O se hacen en la luna cuando los átomos de hidrógeno en el viento solar chocan contra la superficie sólida de la luna y roban átomos de oxígeno, creando moléculas de agua en el proceso?”, dijo.

“Sabemos que la luz solar calienta la superficie de la luna, lo que le da a las moléculas una sensación térmica que puede lanzarlas desde la superficie. Si estas moléculas no son destruidas por los rayos UV del sol, pueden aterrizar en regiones de cráteres sombreados de la luna donde se acumulan como helados. “Podemos aprender mucho sobre los orígenes del agua lunar entendiendo cómo se crea, transporta y almacena en entornos espaciales”, dijo.

Domínguez dijo que está emocionado de trabajar con los otros equipos de ICE Five-O para “intercambiar ideas entre sí para descartar las ideas que nunca funcionarán y las ideas que son un riesgo un poco más alto, pero con una mayor recompensa”. Espera conocer a muchos de estos colegas en persona por primera vez en una conferencia en diciembre.

“Es súper emocionante. Nunca me imaginé esto”, dijo. “Cuando estaba en la escuela secundaria y preparatoria, soñaba y fantaseaba con lo que sería ser un científico, pero nunca en mis sueños más salvajes pensé que estaría haciendo lo que estoy haciendo ahora”.

Gerardo Dominguez, 42, inside his physics lab at Cal State San Marcos.
Gerardo Domínguez, de 42 años, con su aparato de Caracterización Isotópica Experimental, o ICE, en su laboratorio de física en Cal State San Marcos.
(Cortesía Cal State San Marcos)


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