Archivos del mes: marzo 2007

Catálogo Charles Messier: Objeto M 1

La Nebulosa del Cangrejo

Descubierta en 1731 por el astrónomo británico amateur John Bevis.

La Nebulosa del Cangrejo es el más visible y famoso resto de supernova conocido, una nube de gas creado por la explosión de una estrella como supernova.

La supernova fue registrada el 4 de Julio de 1054 D.C por astrónomos chinos, y era cuatro veces más brillante que Venus, o aproximadamente magnitud -6. De acuerdo con los registros, fue visible a la luz del día durante 23 días, y 653 días a simple vista en el cielo nocturno. También fue probablemente registrado por los artistas indios Anasazi (hoy día en Arizona y Nuevo México), como indican los descubrimientos en el Cañón Navaho y en White Mesa (ambos en Arizona) así como en el Parque Nacional del Cañón Chaco (Nuevo México). Además de esto, Ralph R. Robbins de la Universidad de Texas ha encontrado arte de los indios Mimbres en Nuevo México, posiblemente describiendo una supernova.

La supernova de 1054 también tuvo asignada la designación de estrella variable CM Tauri. Esta es una de las pocas supernovas observadas a lo largo de la historia en nuestra Galaxia de la Vía Láctea.

Los restos de la nebulosa fueron descubiertos por John Bevis en 1731, quien lo añadió a su atlas del cielo, Uranographia Britannica. Charles Messier la encontró de forma independiente el 28 de Agosto de 1758, cuando estaba buscando el cometa Halley en su primer retorno pronosticado, y en principio pensó que era el cometa. Por supuesto, pronto reconoció que no tenía el movimiento propio aparente, y lo catalogó el 12 de Septiembre de 1758. Fue el descubrimiento de este objeto el que llevó a Charles Messier a comenzar la compilación de este catálogo. También fue el descubrimiento de este objeto, el cual tenía un gran parecido con un cometa (1758 De la Nux, C/1758 K1) en su pequeño telescopio refractor, lo que le trajo la idea de buscar cometas con telescopios (vea esta nota. Messier reconoció el descubrimiento original de Bevis cuando tuvo conocimiento del mismo en una carta del 10 de Junio de 1771.

Aunque el catálogo de Messier fue ante todo compilado para prevenir confusiones de estos objetos con cometas, M 1 fue de nuevo confundido con el cometa Halley con la ocasión del segundo retorno pronosticado en 1835.

Esta nebulosa fue bautizada como “Nebulosa del Cangrejo” como motivo de un dibujo realizado por Lord Rosse en 1844. De los primeros observadores Messier, Bode y William Herschel comentaron de forma correcta que esta nebulosa no era posible resolverla en estrellas, pero William Herschel pensó que era un sistema estelar el cual podría resolverse con telescopios mayores. John Herschel y Lord Rosse, erróneamente, pensaron que era “dificilmente resoluble” en estrellas. Ellos y otros, incluyendo a Lassell en los 1850s, al parecer confundieron estructuras filamentosas como indicación de resolubilidad.

Las primeras observaciones espectroscópicas, por ejemplo por Winlock, revelaron la naturaleza gaseosa de este objeto a finales del siglo XIX. La primera fotografía se obtuvo en 1892 con un telescopio de 50 centímetros. Las primeras investigaciones serias de su espectro se llevaron a cabo en 1913-15 por Vesto Slipher; que encontró que las líneas de emisión espectral tenían divisiones; más tarde se reconoció que la verdadera razón para esto era el desplazamiento Doppler, debido a que partes de la nebulosa se estaban acercando a nosotros (las líneas estaban desplazadas al azul) y otras alejándose (líneas desplazadas al rojo). Heber D. Curtis, en su descripción de este objeto basada en las fotografías del Observatorio Lick, la clasificó de forma dudosa como una nebulosa planetaria (Curtis 1918), una visión que solo fue refutada en 1933; esta clasificación incorrecta aún puede encontrarse en muchos manuales modernos.

En 1921, C.O. Lampland del Observatorio Lowell comparando las excelentes fotografías de la nebulosa obtenidas con el reflector de 105 centímetros, encontró movimientos y cambios notables, también en brillo, de componentes individuales de la nebulosa, incluyendo cambios notables en algunas pequeñas regiones cerca del par central de estrellas (Lampland 1921). El mismo año, J.C. Duncan del Observatorio del Monte Wilson comparó placas fotográficas tomadas con una diferencia de 11,5 años, y encontró que la Nebulosa del Cangrejo se expandía a una media de 0,2 segundos por año; el rastreo de este movimiento mostró que la expansión debió comenzar hace 900 años (Duncan 1921). También el mismo año, Knut Lundmark contrastó la proximidad de la nebulosa con la supernova de 1054 (Lundmark 1921).

En 1942, basándose en investigaciones realizadas con el telescopio Hooker de 250 centímetros del Monte Wilson, Walter Baade calculó una cifra más exacta de 760 años desde la expansión, lo cual nos da una fecha alrededor de 1180 (Baade 1942); más tarde las investigaciones mejoraron este valor a aproximadamente 1140. El acontecimiento de la supernova de 1054 muestra que la expansión ha debido ser acelerada.

La nebulosa está formada por el material eyectado por la explosión de la supernova, el cual ha sido dispersado en un volumen aproximado de 10 años luz de diámetro, y aún continúa expandiéndose a la considerable velocidad de 1 800 km/sec. La luz que emite fue analizada dos mediante principales contribuciones, la primera por Roscoe Frank Sanford en 1919 basada en investigaciones espectroscópicas (Sanford 1919, confirmadas fotográficamente por Walter Baade y Rudolph Minkowski en 1930: Primero, un componente rojizo que formaba una caótica red de brillantes filamentos, el cual tenía un espectro de líneas de emisión (incluyendo las líneas de hidrógeno) similares a las nebulosas de gas difuso (o planetarias). El segundo es un fondo difuso azulado el cual tiene un espectro continuo y consiste en radiación sincrotrónica de alta polarización, que es emitido por electrones de alta energía (movimiento rápido) en un potente campo magnético, la primera explicación para esto la propuso en astrónomo soviético J. Shklovsky (1953) y respaldado por las observaciones de Jan H. Oort and T. Walraven (1956). La radiación sincrotrónica también está presente en otros procesos “explosivos” en el cosmos, por ejemplo en el núcleo activo de la galaxia irregular M 82 y en el peculiar chorro de la galaxia elíptica gigante M 87. Estas impactantes propiedades de la Nebulosa del Cangrejo en la luz visible son igualmente evidentes en las imágenes post-procesadas por David Malin del Observatorio Anglo-Australiano, y la imagen de Paul Scowen obtenida en el Monte Palomar.

En 1948, se identificó la Nebulosa del Cangrejo como una poderosa fuente de radiación, nombrada y listada como Taurus A y más tarde como 3C 144. Los rayos X de este objeto fueron detectados en Abril de 1963 con un cohete de gran altitud de tipo Aerobee con un detector de rayos X desarrollado por el Laboratorio de Investigación Naval; la fuente de rayos X se llamó Taurus X-1. Las medidas durante la ocultación lunar de la Nebulosa del Cangrejo el 5 de Julio de 1964, y las repeticiones en 1974 y 1975, demostraron que los rayos X provenían de una región de al menos 2 minutos de arco de tamaño, y que la energía emitida en rayos X por la Nebulosa del Cangrejo era 100 veces mayor que la emitida en la luz visible. Sin embargo, incluso la luminosidad de la nebulosa en la luz visible es enorme: a una distancia de 6 300 años luz (distancia bastante bien determinada por Virginia Trimble (1973)), su brillo aparente corresponde a una magnitud absoluta de -3,2, o más de 1 000 veces la luminosidad solar. Esta luminosidad global en todos los rangos del espectro fue estimada en ¡100 000 luminosidades solares o 5*1038 ergios/s!.

El 9 de Noviembre de 1968, se descubrió una fuente de radio pulsante, el Pulsar del Cangrejo (también catalogado como NP0532, ‘NP’ por NRAO Pulsar, o PSR 0531+21), en M 1 por los astrónomos del Observatorio de Arecibo con el radio telescopio de 300 metros de Puerto Rico. Esta estrella es la derecha (sur-oeste) del par visible cerca del centro de la nebulosa en nuestra imagen. Este pulsar fue el primero en ser verificado en la parte óptica del espectro, cuando W.J. Cocke, M.J. Disney y D.J. Taylor del Observatorio Steward, en Tucson, Arizona encontraron destellos con el mismo periodo de 33,085 milisegundos del pulsar de radio gracias al telescopio de 90 centímetros del Pico Kitt; este descubrimiento se realizó el 15 de Enero de 1969 a las 9:30 pm hora local (16 de Enero de 1969, 3:30 UT, de acuerdo con Simon Mitton). A este pulsar óptico a veces se le llama por la designación de estrella variable de la supernova, CM Tauri.

Se ha establecido que este pulsar es una estrella de neutrones de rotación rápida: ¡rota a una velocidad de cerca de 30 veces por segundo!. Este periodo ha sido muy bien investigado debido a que la estrella de neutrones emite pulsos en virtualmente todas las partes del espectro electromagnético, desde un “punto caliente” en su superficie. La estrella de neutrones es un objeto extremadamente denso, más denso que el núcleo de un átomo, concentrando más de la masa solar en un volumen de 30 kilómetros. Su rotación está decelerando lentamente debido a la interacción magnética con la nebulosa; esta es ahora una principal fuente de energía que hace que la nebulosa brille; como dijimos previamente, esta fuente de energía es 100 000 más energética que el Sol.

En la luz visible, el pulsar tiene una magnitud aparente de 16. Esto significa que esta diminuta estrella está aproximadamente en una magnitud absoluta de +4,5, ¡lo que es la misma luminosidad que nuestro Sol en la parte visible del espectro!

Jeff Hester y Paul Scowen han usado el Telescopio Espacial Hubble para investigar la Nebulosa del Cangrejo M 1 (ver también por ejemplo Sky & Telescope de enero de 1995, página 40). Sus constantes investigaciones con el HST han provisto de una nueva visión de la dinámica y cambios de la Nebulosa y Pulsar del Cangrejo. Más recientemente se ha investigado el Corazón del Cangrejo por los astrónomos del HST.

Este objeto ha atraído tanto interés que a los astrónomos se les puede dividir en dos grupos del mismo tamaño aproximado: Los que trabajan en la Nebulosa el Cangrejo y los que no. Se celebró un “Simposio de la Nebulosa del Cangrejo” en Flagstaff, Arizona en junio de 1969 (ver PASP Vol. 82, mayo de 1970 para los resultados – Burnham). El simposio IAU No. 46, tuvo lugar en Jodrell Bank (Inglaterra) en agosto de 1970 estuvo exclusivamente dedicado a este objeto. Simon Mitton escribió un gran libro en 1978 acerca de la Nebulosa del Cangrejo M 1, el cual aún es más interesante e informativo (es también fuente de alguna de la información incluida aquí).

La Nebulosa del Cangrejo puede encontrarse con bastante facilidad a partir de Zeta Tauri (o 123 Tauri), el “Cuerno Sur” del Toro, una estrella de tercera magnitud la cual puede encontrarse fácilmente al Este-Noreste de Aldebarán (Alfa Tauri). M 1 se encuentra más o menos a 1 grado Norte y 1 grado Oeste de Zeta, ligeramente al sur y aproximadamente medio grado al Oeste de la estrella de magnitud 6, Struve 742.

La nebulosa puede verse bien bajo un cielo oscuro y despejado, pero puede ser igualmente fácil perderla con el fondo de la iluminación en condiciones menos favorables. M 1 es visible como una mancha tenue con unos binoculares 7×50 o 10×50. Con un poco más de aumento, puede verse como una mancha nebulosa ovalada, rodeada por un halo. En telescopios a partir de 10 centímetros de apertura, comienzan a aparecer algunos detalles de su forma, con algunos indicios de estructuras de puntos o rayas en la zona central de la nebulosa; John Mallas informa que bajo condiciones excelentes, un observador experto puede ver a través de la porción interior de la nebulosa. Los aficionados pueden comprobar la impresión de Messier de que M 1 efectivamente parece un débil comenta sin cola en pequeños instrumentos. Solo bajo excelentes condiciones y con mayores telescopios, a partir de 40 centímetros de apertura, empiezan a hacerse visibles los filamentos estructuras finas.

Como la Nebulosa del Cangrejo se sitúa solo a 1 grado y medio de la eclíptica, existen frecuentes conjunciones y ocasionales tránsitos de planetas, así como ocultaciones por parte de la Luna (algunas de las mismas mencionadas más arriba).

M 1 se sitúa en un bonito campo de la Vía Láctea. La estrella Zeta Tauri es tan extraordinaria como la estrella de tipo variable Gamma Cassiopeiae, una estrella giratoria bastante rápida con un espectro del tipo B4 III pe la cual ha eyectado una cubierta de gas expansivo, y tiene una débil estrella compañera espectroscópica en una órbita de aproximadamente 133 días de periodo. Precediendo a M 1 dos minutos (o medio grado) en Ascensión Recta se encuentra Struve 742 o ADS 4200, otra estrella binaria con componentes A (mag 7,2, espectro F8, de color amarillo) y B (mag 7,8, blanca) separadas por más o menos 3,6′ en la posición de ángulo 272 grados, y orbitando cada una a la otra cada 3 000 años.

Caballeros, ¡enciendan sus giroscopios!

La sonda de la NASA Gravity Probe B ha comenzado la búsqueda de una predicción de la relatividad

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La sonda Gravity Probe B en su órbita terrestre.
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Todos los sistemas están listos para uno de los experimentos físicos más ambiciosos que se haya intentado jamás.

El 27 de agosto, tras 4 meses en órbita, el satélite de NASA Gravity Probe B comenzó un año de búsqueda de señales de un débil vórtice espacio temporal alrededor de la Tierra que fue vaticinado por la Teoría de la Relatividad de Einstein. La búsqueda no será fácil, pero para los científicos involucrados, una de las partes más difíciles ya ha concluido: meses de cuidadosos encendidos y verificaciones del satélite, en un proyecto donde un movimiento en falso podría arruinarlo todo antes de comenzar.

“Es una larga y tortuosa historia”, dice Francis Everitt, investigador principal de Gravity Probe B y profesor en la Universidad de Stanford.

Una de las partes clave de GP-B es el telescopio de a bordo que apunta hacia la estrella IM Pegaso, la cual sirve como punto de referencia fijo en el cielo. Everitt y sus colegas habían calculado que apuntar el telescopio sobre esta estrella sería algo rápido y sin problemas, llevando este proceso solo 3 días tras el lanzamiento. En lugar de eso llevó semanas.

Primero, la luz del sol reflejada por las partículas de polvo flotante confundió a los sensores de seguimiento estelar del satélite. Estos sensores usan la localización de las constelaciones para orientar la sonda, y las pequeñas partículas brillantes parecían estrellas. El polvo finalmente se asentó, pero entonces surgió otro problema: La radiación cósmica en forma de protones de alta velocidad agujereó el sensor de luz del telescopio, provocando señales erróneas. Los científicos de la misión tuvieron que ajustar el software del satélite para ignorar estos pulsos. Y siguió de la misma forma durante semanas; los científicos resolvían un problema sólo para encontrar otro.

“Ahora se ha convertido en algo muy rutinario, y solo nos lleva un minuto tomar la posición de las estrellas cuando salimos sobre el horizonte”, dice Everitt. (El satélite pierde de vista la estrella guía durante cada órbita debido a que pasa tras la Tierra, por esto debe readquirir la posición de la estrella cada vez que vuelve a tenerla a la vista.)

Un giroscopio esférico en rotación en la órbita terrestre debería moverse en el torbellino de espacio-tiempo alrededor de nuestro planeta.
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El propósito del telescopio y de la estrella guía es ayudar a los científicos a mantener el control sobre cuatro esferas giratorias, o giroscopios, a bordo del satélite. Estos giroscopios, los cuales serán incluidos en la próxima edición del libro Guinness de los récords como los objetos más redondos del mundo jamás fabricados, son el corazón del experimento. Al principio, sus ejes de rotación están alineados con IM Pegaso. Si el espacio-tiempo alrededor de la Tierra está de verdad curvado, como dice Einstein, los giroscopios se moverán, abandonando lentamente su alineamiento con la distante estrella durante el año de la misión GP-B.

“Una de las cosas que nos tenía terriblemente preocupados era que algo de suciedad pudiese llegar a los alojamientos de los giroscopios”, dice Everitt. Los giroscopios flotan en un vacío casi perfecto, y sólo una milésima de pulgada (una pulgada son 2,5 centímetros) separa las esferas de sus contenedores.

“Los giroscopios fueron limpiados antes de ser lanzados, pero sufrieron una tremenda vibración durante el despegue. ¿Se podría esperar que una mota de polvo pasara a través de los puertos de succión, cayera sobre uno de los giroscopios y lo bloquease?”, dice. “Eso sería el final de ese giroscopio”.

Control de la misión Gravity Probe B en la Universidad de Stanford.

En esta ocasión la preocupación fue en vano. “Los giroscopios han estado limpios como una patena”, dice. Están suspendidos en sus contenedores, alineados con la estrella guía, y girando miles de veces por minuto. “Sorprendentemente, encantador”.

Ahora comienza la toma de datos científicos. Los computadores de a bordo del satélite deberían ser capaces de manejar esta fase de la misión de forma automática. No obstante, al menos una persona estará en constante monitorización de GP-B durante este año. Everitt nos dice: “Debería funcionar por sí mismo, pero nunca puedes relajarte”.

Tras más de 40 años de planificación metódica y cuatro meses de intensa solución de problemas, los científicos de GP-B sienten “un verdadero sentimiento de alegría”, dice. “Que diferencia es estar ya allí operando. Es una gran emoción que todos sentimos”.

“Alguna gente”, ríe Everitt, “está hablando de tomar una o dos semanas unas bien merecidas vacaciones”.


Fecha original : 2004-09-02

Cassini: Museos y más – Introducción

Momentos culminantes en Saturno
Quicktime (3.9 MB)
Quicktime (5.7 MB)

Para contar la historia de la misión internacional Cassini/Huygens a Saturno y Titán, un equipo encabezado por el Laboratorio de Propulsión a Reacción de la NASA ha diseñado un espectáculo planetario llamado Mundo Anillo. Escrito por el Dr. Bill Gutsch, antiguo jefe del Planetario Hayden y producido por Brian Sullivan de Salt Lake City, Utah, Mundo Anillo está disponible en cada planetario de los Estados Unidos o internacionales desde 2004. Para más información, contacte con Jane Houston Jones ó en el (818) 393-6435.

Si usted recibió el kit del planetarium o el DVD, por favor tómese un momento y rellene el informe de eventos en línea, o envíe sus comentarios a Jane en la dirección o el teléfono indicados.

Un joven estudiante echando su primer vistazo a través de un telescopio de gran apertura, para observar el planeta Saturno. Crédito de Imagen: Centro de Matemáticas y Ciencia Colorado Oeste

La misión Cassini-Huygens es de gran interés para museos, planetarios y centros científicos de todo el país. El año 2002 marcó el 40 aniversario de la exploración planetaria y ha animado a museos y planetarios a exhibir exposiciones y otros materiales presentando las maravillas de la exploración y la ciencia espacial. La celebración a nivel general ahora ofrece más y más oportunidades para aficionados al espacio de tener una vista más cercana de su misión espacial favorita, o aprender acerca de los numerosos eventos y programas en los que JPL está envuelto en todo el país.

Por ejemplo, muchas de estas instituciones han buscado educar a públicos de todas las edades en un escenario informal acerca de la importancia de la misión Cassini-Huygens incluyendo el planeta Saturno, sus fascinantes anillos y la misteriosa luna Titán.

La misión Cassini-Huygens es un ambicioso proyecto, con sus sofisticados instrumentos y enorme tamaño es difícil de visualizar e incluso más difícil de estudiar. Afortunadamente, una réplica a tamaño natural de la astronave Cassini está en exposición en el Centro Científico de California en Los Ángeles, California. El modelo de la astronave, con una altura similar a un autobús de 30 pasajeros puesto de pie, es la majestuosa pieza central de la Galería del Centro del Aire y el Espacio.

Modelo a tamaño natural de la nave Cassini con rumbo a Saturno expuesta en el Centro de Ciencia de California.

El Centro de Espacio y Ciencia Chabot en Oakland, California, también ofrece un modelo más pequeño de la astronave Cassini, junto con maquetas de las astronaves Stardust y Mars Odyssey.

Existen también otras maquetas más pequeñas de la astronave Cassini en exposición en varios centros educativos por todo el país. Estos son móviles, pueden desplazarse con varios científicos y educadores para promocionar el aprendizaje acerca de su complejidad e instrumentos y también para dar una perspectiva más cercana acerca de la construcción de la astronave.

En este esfuerzo de desarrollo para promocionar las misiones y objetivos de JPL, Chabot también tiene el “Nave Cassini en Saturno“, un mural en exposición de 12 por 25 pies (3,60 por 7,50 metros), pintado por ocho jóvenes maestros pintores en una academia de arte en Los Ángeles llamado La Academia de Artes Yepes, fundada por el artista latino Jorge Yepes. El mural desvela algunos de los misterios que rodean el vasto sistema saturniano y muestra el largo camino de Cassini a esta intrigante área del Sistema Solar.


Fecha original : 2003-12-05

Barreras del espacio: Porqué deben ser superadas

”Estación

“Es extremadamente difícil vivir y trabajar en el espacio”, dice el psicólogo Albert Harrison, quien compara un periodo a bordo de la Estación Espacial Internacional con “estar en una casa incómoda con basura apilada”.

Mientras las inseguras piernas de un astronauta recién retornado a la Tierra puede ser el efecto secundario más obvio de una misión espacial de una año de duración, viajar con otros astronautas a la vez durante meses puede ser incluso más duro.

De acuerdo con Harrison, autor de Spacefaring: The Human Dimension (Viaje Espacial: La Dimensión Humana), “Una de las cosas que los rusos han hecho con tremenda habilidad y audacia es crear un récord de vuelos espaciales cada vez más largos. Nuestros propios astronautas ganaron experiencia en el Skylab y más tarde en la Mir y la ISS”. Como resultado, “la gente que va al espacio ha sido preparada para ir con otra gente”. Ellos idean modelos de comportamiento de existencia mutua, viviendo bajo condiciones donde están incómodos juntos. En órbita a 240 millas (385 km) sobre la superficie de la Tierra, el astronauta que se canse de estar en cuartos cerrados tiene “muy pocas posibilidades de escapar”.

Y en sus casas celestiales lejos del hogar, hay una pequeña habitación para la soledad. Largos pasan los días en las cápsulas espaciales Mercury, con habitación para sólo un astronauta en una misión medida en horas. Pero como sus predecesores, dice Harrison, “los astronautas de hoy aún tienen las cualidades necesarias, solo hay que redefinirlas un poco”.

“Las cualidades necesarias se han expandido”, a la vista de Harrison. Los astronautas modernos son aún “altamente competentes y motivados y también fríos. Hoy no necesitan ser pilotos de combate con grandes ratios de derribos… pero deben estar preparados para estar junto a otros de una forma que no era requerida en los años 60″. El reto de un largo tiempo de cordialidad puede ponerse incluso más difícil cuando los astronautas provienen de culturas con diferentes formas de relacionarse con otros. “Hoy tenemos tripulaciones internacionales”, dice Harrison, “esto eleva la complejidad. Un gran número de esfuerzos va dedicado a asegurar que la tripulación internacional pueda funcionar de forma confortable”.

El mayor obstáculo

Pero las disputas interpersonales están lejos de ser la peor amenaza para un programa espacial estable. Comentando sobre el programa especial de Estados Unidos, Harrison dice si él tuviera que “escoger un problema que fuese mayor que otro, creo que sería el nacional, nuestro deseo de ir al espacio, proveer la infraestructura política y el apoyo económico para realizar ese sueño”.

Harrison identifica tres ingredientes críticos para un exitoso programa espacial: tecnología, dinero y compromiso. “Tenemos la tecnología, y si escogemos gastarlo, tenemos el dinero”. Pero en los últimos años, comenta, América no ha mantenido el compromiso de una fuerte presencia en el espacio.

Aunque rusos y chinos pueden tener menores recursos, Harrison podría imaginar a cualquiera de los dos países sobrepasando pronto a Estados Unidos en el espacio. “Los rusos están algo cortos de dinero, los chinos están un poco cortos en tecnología, pero se ve a ambos muy determinados, y es bastante posible que un día dentro de los próximos cinco años o así – alrededor del 2007, 2008 veremos una estación espacial rusa con turistas y una instalación de fabricación china”.

Negocios arriesgados

“Estamos contentos de ver caras sonrientes y bromas ocasionales alrededor de los astronautas, en la lanzadera o en la estación espacial”, dice Harrison, pero advierte, “Nunca debemos perder de vista exactamente cómo de peligroso, exigente y duro es el viaje espacial”.

Hace seis meses, se recordó al mundo estos peligros cuando la lanzadera espacial Columbia explotó. Tales riesgos, dice Harrison, nunca pueden ser eliminados completamente. “La realidad es que cuando vamos donde la gente no ha llegado antes, dondequiera que intentamos algo nuevo, allí tenemos un cierto nivel de riesgo. No, no queremos que la gente muera, ellos no quieren morir, hacemos todo lo que podemos para mantenerlos vivos, ellos hacen todo lo posible para mantenerse con vida, pero este es el coste de este tipo de negocios”.

Harrison quedó particularmente impresionado por la unanimidad de los más cercanos a los astronautas del Columbia en sus llamadas para continuar la exploración. “Las familias de los astronautas que murieron, otros astronautas, funcionarios de la NASA, la gran comunidad espacial Johnson, la gran comunidad de la NASA, todos dieron un paso al frente y dijeron, “Esto es terrible, es muy triste, pero queremos continuar la exploración del espacio. Esto es lo que hubieran querido’’.

Evaluar el coste

A la luz de todos estos riesgos, ¿es la exploración espacial de verdad valiosa?

Para algunos, el atractivo del espacio es económico, aunque Harrison avisa a cualquier potencial inversor echar una vista a muy largo plazo. Mientras que las oportunidades para fabricar en gravedad cero o la explotación de minas en asteroides podrían algún día ser una opción de pago, Harrison advierte que “hay un largo camino desde donde estamos actualmente hasta que comience a obtener interés del dinero que puso en esto”.

Harrison también enfatiza el conocimiento que podemos adquirir a través de los viajes espaciales: “Hacemos tremendos avances en ciencia como resultado de nuestra exploración espacial”. Mientras mucho de este conocimiento es sobre el espacio exterior, algunos tienen una más profunda, una interna importancia. Tras mirar hacia abajo nuestro planeta desde la órbita, donde los límites políticos no son patentes algunos astronautas han presentado una más profunda comprensión de la interconexión de la vida en la Tierra. Tal como Harrison resume su experiencia, “Es un planeta, una gente”.

Aunque una vista más holística de la Tierra puede ayudarnos a sobrevivir como especie, Harrison sugiere que esto no es suficiente. En lugar de esto, dice que el viaje espacial podría ayudarnos a asegurar que la humanidad continuará existiendo, incluso en el caso de un desastre general en nuestro planeta: “Tan pronto como estemos preparados para ser una especie de dos planetas, tan pronto como no estemos limitados al Planeta Tierra, podremos protegernos a nosotros mismos, o al menos podremos proteger el futuro humano, de cualquier catástrofe de nivel global o evento a nivel de extinción”.

A pesar de los obstáculos para el viaje espacial, Harrison se mantiene optimista: “Veo un largo y duro camino, para ser sincero, pero creo que finalmente llegaremos… regresaremos a la Luna, llegaremos a Marte”.

“Si no agotamos el dinero, si no perdemos la experiencia práctica que hemos adquirido, creo que nuestro movimiento final en el espacio es inevitable”.


Por Douglas Vakoch – Científico Social / Investigador Principal

Fecha original : 2003-09-11

Restos evocativos, Opportunity orbital

“Como vio con Spirit”, dice Tim McElrath del equipo de navegación de Opportunity, “tenemos un número de formas para localizar un rover. Las 44 por 5 millas (70 x 8 km aprox.), que es la elipse de error fue lo que trabajamos durante seis meses para definir antes del aterrizaje. Fuimos afortunados al tener dos estaciones de seguimiento Redes de Espacio Profundo, por esto pudimos ver datos Doppler procedentes de dos vías durante todo el camino de descenso hasta que se abrió el paracaídas”.

“Ésto redujo la elipse bastante”, dice McElrath. “Una elipse de 145 por 3 pies (48 x 1 metros) podía ser definida a partir de dos pasadas de Odyssey para muchos soles. Esta es la solución inercial, la cual sigue el movimiento del rover. Este mapa podía alejarse aproximadamente un cuarto de milla (400 metros), pero lo hicimos mejor que eso en 500 pies aproximadamente (165 metros)”.

Encontrando Opportunity en relación a las características de superficie, junto con el hardware relacionado con la misión y restos del descenso. Clic aquí para agrandar la imagen. Crédito NASA/JPL/MSSS

“Es similar a como el sistema de posicionamiento global te dice desde su órbita tu localización [en coordenadas], pero no la esquina de tu calle”.

“Hay una segunda forma de determinar la posición del rover”, dice el Dr. Andrew Johnson. “Es usando telemetría EDL [entrada, descenso y aterrizaje]. Hay tres imágenes de la ruta [trayectoria] hacia el suelo. Nos movimos desde el este, para cuando cortamos la ruta [de conexión de la astronave], movernos hacia el Norte”.

“Veintiséis rebotes es el número oficial de rebotes”, dice Johnson. “Finalmente de alguna forma, milagrosamente terminamos en el cráter. Fue como si el cráter tuviera una fuerza mágica que nos atrajera. [Tras el primer impacto del airbag], estuvimos rodando un octavo de milla (200 metros) durante más de un minuto. Nuestra velocidad era de 9 metro por segundo hacia el norte”.

El patrón de rebote en la superficie ha sido previamente comparado con un hoyo en uno de un golfista, con la bandera en el pequeño cráter que actualmente acoge al rover. Cuándo nos presentamos por primera vez con los datos de rebote, Jeff Parker del JPL movió su cabeza, “¿Cuantos golfistas hay allí?”.

“La tercera forma en que localizamos el rover es por mapas de características”, dice Parker. “Ésto incluye imágenes del descenso [DIMES], la Cámara Orbital de Marte en la Mars Global Surveyor, y la reconstrucción de [las imágenes] de tres cráteres en el horizonte. Un [cráter] fue visible desde la pre-declaración de éxito de la misión, y dos visibles en la post-declaración”.

“Ésta fue una localización difícil”, dice Parker, refiriéndose a lo que los ingenieros llaman una “solución” cuando se estrechan las coordenadas exactas, debido a que el cráter es muy pequeño, no podemos tomar características del borde [del cráter] para diferenciarlo [de otros en las imágenes orbitales]”.

Correlando restos de superficie con la distancia vista desde la órbita. Click aquí para agrandar la imagen. Crédito:NASA/JPL/ Cornell/MSSS

“La solución de seguimiento por radio”, concluye Parker, “fue bajar a una elipse de 120 pies (40 metros) desde las imágenes DIMES”.

Los datos obtenidos demostraron estar disponibles durante la órbita. “Tengo una cámara en órbita”, dice el Dr. Michael Malin, de Malin Space Systems quién diseñó y operó la Cámara Orbitas de Marte a bordo de la Mars Global Surveyor. “Vuela sobre el lugar de aterrizaje dos veces al día, una vez por la mañana y otra más tarde cada día”.

“La cámara tiene una resolución de 1,5 metros por píxel”, dice Malin, y “usando la astronave para ayudar, super-resolución de 0,5 metros/píxel. Es decir 50 centímetros”. La cámara opera a 400 kilómetro del suelo.

Presentando increíbles fotos que documentan las distintas fases de la misión MER, Malin puso de relieve varias piezas de hardware ahora en la superficie. “Vemos donde cayó el escudo de calor, la columna desde la que el retro cohete se encendió. Finalmente donde cayeron el casco trasero y el paracaídas”.

El tamaño de Opportunity domina el cráter. Click aquí para agrandar la imagen

“Ésta es una imagen del vehículo”, dice Malin, refiriéndose a un punto brillante. “Algo a tener en cuenta es el tamaño relativo al cráter. Rellena el tamaño del cráter”.

“Creo que estamos viendo al rover, pero está oscuro debido a los paneles solares”, dice Malin, “también podría ser un poco de ruido pero lo sabremos mejor cuando nos movamos. Si estos puntos oscuros se mantienen en la próxima pasada de la cámara, lo sabremos”.

Malin apuntó que la combinación de imágenes orbitales y de superficie fueron muy importantes. “La cámara de navegación mostró una vista del casco trasero y el paracaídas desde el vehículo”.

“La cámara [en el rover] ha tomado una imagen, bastante evocativa. Desde el rover, el borde exterior del cráter, es una imagen bastante bonita, que muestra esta vasta, superficie plana, en la que hemos sembrado la superficie con hardware”.


Fecha original : 2004-02-11

Hielo ártico revelado

Un radar orbitador ha atravesado las nubes para supervisar el flujo y reflujo del hielo ártico

Una vista global del Océano Ártico. Usando un radar avanzado que ve a través de cualquier condición meteorológica, los investigadores están ahora capacitados para determinar como el calentamiento de la Tierra puede estar cambiando la cubierta de hielo marina del Ártico. El hielo marino en la región polar es un importante indicador de las condiciones climáticas globales. Crédito: NASA/JPL.

Investigadores de la NASA tienen una nueva percepción de los misterios de los hielos marinos del Ártico, gracias a las excepcionales capacidades del satélite canadiense RADARSAT. El Ártico es el menor de los cuatro océanos mundiales, pero puede jugar un gran papel ayudando a los científicos a supervisar los cambios climáticos de la Tierra.

Usando los sensores especiales de RADARSAT para tomar imágenes nocturnas y escudriñar a través de las nubes, los investigadores de NASA pueden ver ahora la capa de hielo del Ártico completa. Esto permite rastrear cualquier desplazamiento y cambio, con un detalle sin precedente, durante un invierno completo. Las imágenes generadas por el radar de alta resolución son unas 100 veces mejores que las tomadas por satélites previos.

Usando esta nueva información, los científicos del Laboratorio de propulsión a Chorro de NASA, Pasadena, California, pueden generar mapas exhaustivos del grosor del hielo marino del Ártico por primera vez. “Antes sólo podíamos conocer la extensión de la capa de hielo”, dice el Dr. Ronald Kwok, investigador principal de JPL para un proyecto llamado Grosor del Hielo Marino Derivado de Imágenes de Radar de Alta Resolución (Sea Ice Thickness Derived From High Resolution Radar Imagery). “También sabemos que la extensión del hielo marino ha decrecido en los últimos 20 años, pero sabemos muy poco acerca del grosor del hielo”.

“Debido a que el hielo marino es muy delgado, aproximadamente 10 pies (3 metros) o menos”, explica Kwok, “éste es muy sensible a los cambios climáticos”.

Hasta ahora, las observaciones del grosor del hielo marino polar habían sido posibles para áreas específicas, pero no para la región polar completa.

Estas dos imágenes de radar de hielo cubriendo un área de 96 x 128 km del Mar de Baufort, al Norte de la costa de Alaska, fueron tomadas con nueve días de separación. Los elementos más brillantes son hielos más viejos y gruesos y las áreas oscuras muestran jóvenes, hielos recientemente formados. La imagen más nueva está mostrada en la izquierda. En el lapso de nueve días, se han formado grandes y extensas grietas en la capa de hielo como resultado del movimiento del mismo.

La nueva técnica de mapeo de radar también ha dado a los científicos una visión más cercana de cómo la capa de hielo marino crece y se retuerce en el tiempo. “Usando esta nueva colección de datos, tenemos la primera estimación de qué cantidad de hielo se produce y dónde se forma durante el invierno. Nunca habíamos podido hacer esto antes”, dice Kwok. “A través de nuestros mapas de radar del Océano Ártico, podemos ver el hielo realmente de forma aislada y el escaso crecimiento del hielo en las nuevas aperturas”.

RADARSAT ofrece a los investigadores una pieza del puzzle global cada tres días creando una imagen completa del Ártico. Los científicos de la NASA entonces ponen estas piezas del puzzle juntas para crear una vista temporal de esta remota e inhóspita región. Hasta ahora, han procesado imágenes de una estación completa.

Los científicos también están usando datos de RADARSAT para estudiar la evolución de las placas de hielo Antárticas. Este mapa de radar de baja resolución de la Antártida fue creado en 1999.
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“Podemos ver grandes grietas en la capa de hielo, donde la mayor parte del hielo crece”, dice Kwok. “Estas grietas son mucho más grandes de lo que pensamos previamente, algunas con 1200 millas de longitud (2000 kilómetros)”. Kwok continuó, “si el hielo se hace más delgado debido al calentamiento, esperamos ver más de estas grandes grietas en el Océano Ártico”.

Los científicos creen que este es uno de los más significativos adelantos en las dos últimas décadas en la investigación del hielo. “Ahora estamos en una posición para una mejor comprensión de la capa de hielo marino y el papel del Océano Ártico en el cambio climático global”, dice Kwok.

El radar puede ver a través de las nubes y cualquier clase de sistema meteorológico, de día o de noche, y debido a que las regiones Árticas están normalmente nubladas y sujeto a largos y oscuros inviernos, el radar está demostrando ser extremadamente útil. Sin embargo, compilar estos datos en imágenes extremadamente detalladas del Ártico es todo un reto.

“Ésta es verdaderamente una innovación importante en términos de la cantidad de datos procesados y la novedad de los métodos usados”, dice Verne Kaupp, Director de las Instalaciones Alaska SAR de Alaska en la Universidad de Alaska, Fairbanks.


La misión es un proyecto conjunto entre JPL, las Instalaciones SAR de Alaska, y la Agencia Espacial Canadiense. Lanzado por la NASA en 1995, el satélite RADARSAT es manejado por la Agencia Espacial Canadiense. JPL dirige el proyecto Grosor del Hielo Marino Derivado de Imágenes de Radar de Alta Resolución para Iniciativa de Ciencias de la Tierra de NASA, Washington, DC. La Iniciativa de Ciencias de la Tierra está dedicada a estudiar cómo afectan a nuestro entorno global los cambios naturales y los inducidos por los humanos.

Fecha original : 2000-08-22

Lo que se esconde bajo un huracán

Dos satélites orbitales están dando una vista sin precedentes de lo que sucede bajo un huracán

Esta imagen de satélite del Huracán Alberto agitándose a través del norte del Océano Atlántico fue tomada por el satélite OrbView-2 el 21 de Agosto de 2000. Las misiones de NASA QuikScat y TRMM están comenzando a mostrar a los científicos qué se esconde bajo las borrosas nubes de estas gigantescas tormentas. [más información]

Debido a que la estación de huracanes atlánticos de este año alcanza su cumbre, los científicos están usando dos satélites orbitales de investigación para escudriñar en los corazones de las tormentas de una forma que nunca antes fue posible.

A diferencia de la mayoría de satélites meteorológicos que solo pueden tomar imágenes de la superficie de las nubes de un huracán, los satélites de la NASA QuikScat y TRMM (Tropical Rainfall Measurement Misión, en español Misión de Medida de Precipitaciones Tropicales) transportan sensores de microondas que pueden “ver” a través de las nubes y escudriñar las condiciones – incluyendo precipitaciones, viento y temperatura del agua – en la superficie oceánica. Estos nuevos datos pueden permitir a los investigadores detectar antes depresiones tropicales y predecir con mayor precisión dónde se dirigen los huracanes.

“Pienso que la lluvia y el viento unidos son una herramienta muy poderosa para estudiar los huracanes”, dice el Dr. Timothy Liu, científico de la misión QuikScat en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de NASA.

QuikScat, el cual fue lanzado en junio de 1999, usa un instrumento llamado “radar de dispersión” para medir la velocidad y dirección de los vientos de superficie sobre los océanos del mundo.|

Otros satélites basados en radares pueden medir la velocidad del viento, comenta Liu, pero “lo único que puede medir el vector viento – es decir, la velocidad y la dirección juntos – es el radar de dispersión”.

Una imagen de la velocidad y dirección de los vientos de superficie oceánica tomados por QuikScat. Rosa y amarillo representan velocidades de viento altas, y púrpura y azul representan vientos más lentos. Las líneas blancas y flechas indican la dirección. Cortesía JPL. [más información]

Un radar de dispersión trabaja enviando un rayo de radiación de microondas hacia la superficie del océano en un ángulo. El rayo, el cual pasa sin ser interrumpido a través de las nubes, es dispersado por la superficie del océano, y algunas de las microondas rebotan de vuelta hacia el satélite. Una superficie oceánica irregular, lo que indica vientos fuertes, reflejará más radiación de vuelta hacia el satélite de lo que haría una superficie más en calma.

Liu y la Dr. Kristina Katsaros de NOAA encontraron que los datos de viento de 1999 recogidos por QuikScat podrían ser usados para identificar huracanes potenciales de uno a tres días antes que con los métodos tradicionales.

Parte de las razones para ello, dice Liu, es que las fotografías de satélite usadas por el Centro Nacional de Huracanes muestran solo la superficie de las nubes de los huracanes en formación, lo cual en ocasiones puede ser bloqueado de la vista por nubes más altas.

Otra clave para comprender y predecir huracanes son las precipitaciones. Las imágenes de precipitaciones son producidas por el satélite TRMM, el cual es una misión conjunta entre la NASA y la Agencia Nacional de Desarrollo Espacial (NASDA) de Japón.

“La mayor prueba que los datos de precipitación pueden dar es que las precipitaciones en estas tormentas tropicales son signo de una cantidad de calor latente que está siendo liberado a la atmósfera”, dice el Dr. Marshall Shepherd, investigador meteorólogo en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de NASA.

Una imagen del Tifón Bilis, que recientemente golpeó Taiwan y China, combinando los datos de viento de QuikScat y datos de precipitaciones de TRMM. El color de fondo representa niveles de precipitaciones, y las flechas rojas indican velocidad y dirección del viento. Una imagen como esta provee una vista útil del tifón para los científicos. Cortesía JPL

Incorporar los datos de precipitaciones de TRMM a los modelos meteorológicos por ordenador “proporciona al modelo un mejor manejo de la energía que se requiere para impulsar la circulación, impulsar el huracán y por lo tanto afecta a su rumbo”, dice Shepherd.

El satélite TRMM puede usar también usar sus sensores de microondas para medir la temperatura de la superficie del océano bajo un huracán.

“Los huracanes están íntimamente ligados a la temperatura de la superficie marina”, dice Shepherd. “Hay tipos de temperaturas umbrales sobre las cuales los huracanes tienden a formarse. Si tienes todas las otras condiciones “a priori” en un lugar, y si tienes una temperatura de superficie del mar lo suficientemente cálida y vapor, entonces puedes tener un huracán con ganas de crecer”, dice Shepherd.

Temperaturas de superficie marina más altas significan mayor evaporación del agua oceánica en el aire. Este vapor se condensa en nubes, retornando calor al aire lo que causa que el aire se eleve. El aire elevado crea un área de baja presión debajo de él que empuja al aire que lo rodea espiralmente hacia dentro, perpetuando el huracán.

“Es esta conversión del calor latente que es llevado desde el vapor de agua cuando se condensa para formar nubes en el huracán – esto es finalmente la reserva de combustible que propulsa el motor del huracán”, dice Shepherd. “Nos inclinamos a pensar en los huracanes como grandes motores de calor”.

Bajas temperaturas de la superficie marina pueden significar la muerte para un huracán, como en 1998 cuando el “despertar” del agua fría bajo el Huracán Bonnie causó el Huracán Danielle, el cual fue muy seguido respecto al anterior, y se disipó.

Cámara de microondas TRMM (TMI) temperaturas de la superficie marina del 22 Agosto al 23 de Septiembre de 1998. Los azules representan más agua fría, verdes y amarillos son aguas más cálidas. Un mapa translúcido de nubes fotografiado por un satélite NOAA GOES está superpuesta sobre el mapa para mostrar al Huracán Bonnie aproximándose a la Costa Carolina (arriba izquierda) y el Huracán Danielle siguiéndolo a duras penas en su camino (abajo derecha). TMI es el primer satélite sensor de microondas capaz de medir precisamente la temperatura de ls superficie marina a través de las nubes.

Los satélites meteorológicos tradicionales que usan sensores infrarrojos pueden medir también la temperatura de la superficie marina, pero “la gran ventaja que tiene la cámara de microondas TRMM… es que los instrumentos de microondas pueden ver a través de las nubes, mientras que los instrumentos infrarrojos (de los tradicionales satélites meteorológicos) pueden dar solo temperaturas de superficie marina en regiones despejadas”, dice Shepherd.

Aunque el tipo de datos de precipitaciones y temperatura de superficie marina producida por TRMM tiene un gran potencial para mejorar la predicción de huracanes, TRMM no es principalmente un satélite de monitorización de huracanes.

“Cosas como la monitorización de huracanes… son beneficios extra del satélite, pero su misión principal es medir precipitaciones”, dice Shepherd. “TRMM es una misión de investigación – no fue diseñado para usarse en un escenario operacional”.

“Pero donde (los datos) puedan usarse, estoy seguro de que se hará….”


Fecha original : 2000-09-11

Historia del mural de Saturno

La Mitología antigua y la investigación científica moderna unen sus fuerzas en el Mural Cassini. Este mural de 12 por 25 pies (3,60 por 7,50 metros) describe momentos clave en la misión Cassini-Huygens a Saturno y Titán. El Mural Cassini es una colaboración entre el proyecto Cassini y la Academia de Arte Yepes, una academia sin ánimo de lucro situada en Los Ángeles.

El mural está en préstamo a museos y centros de educación científica de todo el país. Está actualmente en exhibición en el Centro de Ciencia y Espacio Chabot en Oakland, California.

La Academia de Arte Yepes es una academia de formación en murales autofinanciada, sin ánimo de lucro, dedicada a embellecer la comunidad de Los Ángeles a través de la educación, el arte y la cultura. Ocho jóvenes maestros pintores hispanos trabajaron sobre el mural con Charles Kohlhase del proyecto Cassini. Los pintores de esta imponente mezcla de arte y ciencia fueron: Ulysses Garcia (artista principal), Gabriel Estrada, Abel Gonzales, Daniel Gonzales, Octavio Gonzales, Francisco Vasquez, Juan Solis y Rebeca Robles.

En la mitología Griega, el dios dibujado en el mural fue primeramente llamado Kronos, quien atacó a su padre Urano con una hoz para convertirse en el rey del Universo. Él fue destronado posteriormente por Zeus, que reinaba desde el Monte Olimpo. En los primeros tiempos los romanos adoraron a Saturno como dios de la agricultura. Más tarde, cuando los romanos aceptaron el panteón griego, Saturno fue identificado con Kronos. Eventualmente Saturno llegó a ser asociado con el tiempo y en ocasiones fue dibujado con alas y una guadaña.

Versión de alta resolución (TIFF 2.9 MB)

La misión Cassini-Huygens es un esfuerzo conjunto de la Administración Nacional de Espacio y Aeronáutica (NASA), la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia Espacial Italiana (ASI). La misión Cassini-Huygens está gestionada para la NASA por el Laboratorio de Propulsión a Reacción.

Secciones del Mural:

  • Arriba izquierda:

    En el mural, el dios de la mitología romana Saturno está representado como el símbolo del tiempo decorriendo un velo para permitir a la astronave Cassini revelar los misterios del sistema saturniano.

  • Abajo a la izquierda:
  • La sonda Huygens está descendiendo a la turbia atmósfera de Titán.

  • Centro:
  • La astronave Cassini enciende su motor principal para entrar en la órbita de Saturno. Bajo la astronave se extienden los espectaculares anillos que rodean el planeta. Formados por miles de millones de partículas de hielo y roca de distintos tamaños el sistema de anillos se extiende 282 000 kilómetros, alrededor de tres cuartas partes la distancia de la Tierra a la Luna.

  • Abajo derecha:
  • En primer plano la astronave Cassini apunta su antena de alta ganancia hacia Titán para recoger datos de la sonda.

Membranas en Marte

Las membranas ayudarán a viajar a Marte y limpiarán el aire en la Tierra

Una astronave viajando a y desde Marte podría un día depender de membranas para combustible y aire limpio. Trabajo artístico de NASA por Pat Rawlings, SAIC

La tecnología ideal para viajar en el espacio sería simple, robusta, fiable, ligera, y volumétricamente eficiente. Tendría partes rígidas, lo cual la haría menos propensa a rupturas. Sería una tecnología pasiva, que no requiera ninguna energía externa. Sería pequeña. Sería ligera. Una tecnología ideal para el espacio, dice el ingeniero químico Doug Way, es la membrana.

Bien, OK, las membranas no pueden hacerlo todo. Las membranas no podrán propulsarnos en el espacio. Y no nos llevarán a Marte. Pero las membranas podrían resolver algunos de los problemas de viajar allí. Y una vez lleguemos, podrían ayudarnos a regresar.

Básicamente, las membranas son barreras semi-permeables. Son similares a un muro, excepto que los gases, e incluso líquidos, pueden filtrarse a través de ellas. Pero – aquí está el punto clave – diferentes moléculas se mueven a través de las membranas a diferentes velocidades. Las membranas pueden, por lo tanto, ser usadas para ordenar cosas, separando un tipo de molécula de otro.

Doug Way de la Escuela de Minas de Colorado y el Ingeniero de Lockheed Larry Mason están trabajando en un proyecto patrocinado por la NASA que usa membranas para ayudar a producir combustible para cohetes a partir de la atmósfera Marciana. El principio es simple: La atmósfera Marciana es 95% dióxido de carbono (CO2). Usando membranas, los exploradores podrían extraer algo de ese CO2, el cual cuando se mezcla con hidrógeno y se calienta produce metano – un útil propulsor para cohetes o vehículos.

El agua es un subproducto de este tipo de producción de metano, llamado proceso Sabatier (descubierto por el químico francés Paul Sabatier en el siglo XIX). Además de esto, el agua puede ser electrolizada en oxígeno, para respirar, e hidrógeno, el cual puede ser usado para producir un nuevo ciclo de metano.

Una membrana en el interior de una célula de prueba. Crédito de la imagen: Doug Way (Escuela de Minas de Colorado) y Larry Mason (Lockheed Martin)

Aunque la atmósfera marciana es en su mayoría CO2 puro, no es lo suficientemente puro para el proceso de Sabatier. El dióxido de carbono debe ser separado de los demás gases atmosféricos antes de ser procesado. De otra forma los gases no usados – mayormente nitrógeno y argón – aumentan, y finalmente retardarán el proceso de trabajo. Way y Mason están desarrollando una membrana que separará el CO2.

Los polímeros especializados que crearán estas membranas, algunos de los cuales fueron desarrollados en el Laboratorio de Medio Ambiente e Ingeniería Nacional de Idaho, están organizados para incrementar la solubilidad del dióxido de carbono. “Añadimos en grupos de moléculas polares – portando una carga eléctrica”, dice Way. Debido a que las moléculas de dióxido de carbono son también polares, son atraídas a los grupos cargados de la membrana.

Las membranas son probadas en una cámara especial que simula el entorno Marciano, explica Larry Mason. El dispositivo, el cual es tiene cerca de un metro de altura, está dividido en dos compartimentos. Uno contiene a atmósfera similar a la Marciana, y el otro lado está al vacío. Están separados por una membrana de aproximadamente una pulgada cuadrada de área de superficie (2,5 cm cuadrados aprox.). Un espectrógrafo de masas mide la facilidad de cada gas para moverse al lado del vacío.

“Es el mejor [membrana] material que hemos encontrado”, dice Way, “en condiciones marcianas, el CO2 era transferido a través de la membrana cerca de 50 veces más rápido que el nitrógeno”.

“Ahora mismo”, añade Mason, “estamos investigando distintos materiales candidatos para encontrar el que propague mejor el CO2. Una vez lo encontremos, podremos concentrarnos en obtener suficiente paso en una adecuada cantidad de tiempo, cambiando el tamaño del área, reduciéndolo, etcétera”.

Un diagrama esquemático del Complejo de Pruebas de Membranas en el laboratorio de Larry Mason en Lockheed Martin

Los investigadores quieren diseñar un dispositivo que produzca un gas que sea CO2 en un 99,8 por ciento a un ritmo de 2,5 litros por minuto. Para lograr esto, dice Way, necesitaremos bastante membrana. Aunque la membrana es muy delgada – cerca de 25 micras, un cuarto del diámetro de un cabello – probablemente necesitará tener sobre los 300 pies cuadrados de área (90 metros cuadrados aprox.), el tamaño de una pequeña sala. Todo esto tendrá que ser acondicionado en un paquete de un pie cuadrado (30 cm cuadrados aprox.).

Pero una membrana que separa el CO2 de otros gases puede hacer más que proporcionar material puro para combustible de cohetes. “Esto es tecnología fundamental”, dice Mason. “Tiene toda clase de usos”.

Las membranas podrían ayudar a reducir las emisiones de dióxido de carbono procedentes de las fábricas

Podría, por ejemplo, ser usado para filtrar aire en la estación espacial o en una nave rumbo a Marte. El dióxido de carbono, el cual es un producto residual de nuestro metabolismo, debe ser continuamente eliminado de la atmósfera contenida en la astronave. La membrana que es permeable solo al dióxido de carbono podría ser perfecta, dice Mason. “El CO2 simplemente pasaría pasivamente a través de la membrana a una cámara de carga –o al espacio exterior. El Oxígeno y otros gases permanecerían intactos dentro del habitáculo”.

Estas membranas podrían ayudar potencialmente a reducir el efecto invernadero global, también. “Otra idea es”, dice Mason, “que una membrana sea usada para extraer CO2 de gran cantidad de humos de fábricas – reduciendo la cantidad de dióxido de carbono emitida a la atmósfera”. Tal aplicación aún permanece en el futuro, dice.

“La mayor aplicación potencial terrestre”, añade Way, “es la eliminación de CO2 del gas natural. El CO2 es en contaminante más común del gas natural junto al vapor de agua”. Las separaciones por membrana son uno de los principales procesos usados para filtrar el gas natural debido a lo que nos encontramos con especificaciones de tuberías de menos del 2% de CO2. Esto es un gran negocio ya que “la industria del gas natural es enorme – más de 100 mil millones de dólares por año en valor de consumo”, según Way.

Para Mason, “la parte más excitante de esta tecnología es el hecho de que esto podría influenciarnos de verdad para ir a Marte y vivir y trabajar allí algún día”. Y, mientras tanto, hay gran cantidad de usos para mejorar la Tierra.


Fecha original : 2003-12-03

Un nuevo mundo frío

El Hubble ha medido el diámetro de un mundo distante de más de la mitad del tamaño de Plutón

Una concepción artística del Objeto del Cinturón de Kuiper 2002 LM60, también conocido como Quaoar. [más]

Los astrónomos lo han apodado “Quaoar” (pronunciado kwa-whar) como a un a dios de los Nativos Americanos. Yace mil millones de kilómetros más allá de Plutón y se mueve alrededor del Sol cada 288 años en un círculo casi perfecto. Hasta hace poco solo era un curioso punto de luz.

Eso es todo lo que los astrónomos podían ver cuando lo descubrieron en pasado junio usando un a telescopio terrestre. Pero ahora es un mundo. El Telescopio Espacial Hubble de NASA ha medido a Quaoar y encontraron que tenía 1300 km de diámetro. Esto es aproximadamente 400 km más ancho que el mayor asteroide del cinturón principal (Ceres) y más de la mitad del diámetro del mismo Plutón. De hecho, es el objeto de mayor tamaño visto en el Sistema Solar desde el descubrimiento de Plutón hace 72 años.

Quaoar es mayor en volumen que todos los asteroides conocidos combinados. Los investigadores sospechan que está hecho mayormente de hielo de baja densidad mezclado con roca, no muy distinto de la formación de un cometa. De ser así, la masa de Quaoar es probablemente un tercio del cinturón de asteroides.

Michael Brown y Chadwick Trujillo del Instituto de Tecnología California, Pasadena, California, están informando sobre estos hallazgos hoy en el 34º encuentro anual de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Americana en Birmingham, Alabama.

Anteriormente este año, Trujillo y Brown usaron el telescopio de 48 pulgadas (1,20 metros) de Palomar para descubrir Quaoar como un objeto de magnitud 18,5 progresando a través de la constelación de verano Ofiuco. Aunque Quaoar era relativamente brillante (para los débiles estándares de objetos tan distantes) su diámetro era demasiado pequeño para la resolución del telescopio de Palomar.

Tamaño de Quaoar comparado con la Tierra, la Luna terrestre y Plutón. [más]

Brown hizo un seguimiento de su descubrimiento usando el Telescopio Espacial Hubble. La nueva Cámara Avanzada para Reconocimientos del Hubble reveló el verdadero tamaño angular del objeto de 40 milisegundos de arco, correspondiendo a un diámetro de aproximadamente 800 millas (1300 kilómetros). Sólo Hubble tiene la agudeza necesaria realmente para resolver el diámetro de un mundo tal distante.

Como el planeta Plutón, Quaoar mora en el Cinturón de Kuiper, un campo de restos helados de cuerpos cometarios extendiéndose 5 billones de kilómetros más allá de la órbita de Neptuno. En la pasada década más de 500 cuerpos helados – Objetos del Cinturón de Kuiper o “KBOs” (Kuiper-Belt Object) para acortar – han sido descubiertos allí. Con alguna excepción todos han sido significativamente más pequeños que Plutón.

Los anteriores récords los ostentaban un KBO llamado Varuna, y un objeto llamado 2002 AW197, de aproximadamente 540 millas de diámetro (900 kilómetros). Estos diámetros fueron deducidos midiendo la temperatura de los objetos y calculando un tamaño basado en suposiciones sobre la reflectividad de los KBOs. Tales estimaciones son menos exactas que las medidas directas del Hubble.

Esta imagen actual del Hubble de Quaoar es la suma de dieciseis exposiciones separadas realizadas con la nueva Cámara Avanzada para Reconocimientos del Hubble. [más]

Quaoar (también conocido como 2002 LM60) no ha sido nombrado oficialmente aún. Es demasiado nuevo. La Unión Astronómica Internacional tendrá la decisión final. Trujillo y Brown sugirieron “Quaoar”, el dios de la creación de la tribu Nativa Americana de los Tongva – los originales habitantes de la cuenca de Los Ángeles donde está situado Caltech. De acuerdo con la leyenda, Quaoar “bajó del cielo; y, tras reducir el caos al orden, colocó el mundo en la espalda de siete gigantes. Entonces creó los animales, y la humanidad”.

Con el tiempo, predice Brown, se encontrarán KBOs incluso mayores que Quaoar, y Hubble será de incalculable valor para realizar observaciones de seguimiento para precisar su tamaño. Mientras tanto, Quaoar es el poseedor del récord – un tentador destello para tal vez mayores cosas por llegar.


Nota del Editor: Plutón es ambas cosas un planeta y un miembro del Cinturón de Kuiper. Quaoar es meramente un KBO. Es demasiado pequeño para merecer de forma automática la categoría de planeta. Si pregunta a una docena de astrónomos que tamaño debería tener para ser considerado un planeta, podrías obtener una docena de distintas respuestas. La definición de planetas es un tema de animado debate y el tamaño es solo uno de los factores. Por ahora, el Sistema Solar tiene 9 planetas. Quaoar no es el décimo. Es, no obstante, un impresionante e intrigante nuevo mundo.

Fecha original : 2002-10-07

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