sábado, 24 de enero de 2015

Un satélite con una antena extraordinaria estudiará la humedad del suelo

31 de diciembre de 2014: Es activo. Es pasivo. Y tiene un lazo grande que gira.
Con su lanzamiento programado para el 29 de enero de 2015, el instrumento Activo-Pasivo para la Detección de la Humedad del Suelo (Soil Moisture Active Passive instrument o SMAP, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, medirá la humedad alojada en los suelos de la Tierra con exactitud y resolución sin precedentes. Las tres partes principales del instrumento son: un radar, un radiómetro y la antena de malla giratoria más grande jamás desplegada en el espacio.


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 Con su lanzamiento programado para enero de 2015, el satélite de Mapeo de la Humedad del Suelo (SMAP), de la NASA, rastreará agua en el suelo. Los datos reunidos ayudarán a predecir las condiciones del tiempo, las inundaciones, las sequías, el rendimiento de las cosechas y los deslizamientos de tierra; todo desde el espacio exterior. Reproducir un video con música

A los instrumentos de detección remota se los llama “activos” cuando emiten sus propias señales y “pasivos” cuando registran señales que ya existen. El instrumento científico de la misión posee un sensor de cada tipo para reunir las mediciones más exactas y de mayor resolución que jamás se han tomado de la humedad del suelo; una pequeña fracción del agua de la Tierra que tiene un efecto desproporcionadamente grande sobre las condiciones meteorológicas y también sobre la agricultura.

Para permitir que la misión alcance el nivel de exactitud necesario mientras que cubre el globo cada tres días, más o menos, los ingenieros del SMAP en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory o JPL, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, ubicado en Pasadena, California, diseñaron y construyeron la antena giratoria más grande que podría guardarse en un espacio de solo 30 por 120 centímetros (1 pie por 4 pies) para el lanzamiento. El disco mide 6 metros (19,7 pies) de diámetro.
 
 
“Lo llamamos el lazo giratorio”, dijo Wendy Edelstein, del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California, quien está a cargo del instrumento SMAP. Como el lazo de un vaquero, la antena se une en un costado a un brazo con un gancho en el codo. Gira alrededor del brazo a unas 14 revoluciones por minuto (una rotación completa cada cuatro segundos). El disco de la antena fue aportado por Northrop Grumman Astro Aerospace, en Carpinteria, California. Y el motor que hace girar la antena fue proporcionado por la compañía Boeing, en El Segundo, California.

“La antena nos causó mucha angustia, sin duda”, señaló Edelstein. Aunque la antena debe caber durante el lanzamiento en un espacio no mayor al de un cesto de basura alto, tiene que desplegarse de manera muy precisa, de modo que la forma superficial de la malla sea exacta dentro de aproximadamente unos pocos milímetros (una octava parte de una pulgada).

El disco de malla está bordeado por un anillo de soportes de grafito liviano que se estiran y se abren como una puerta para bebés cuando se tira de un solo cable, desplegando así la malla. “Asegurarnos de que no se trabe, que la malla no se enganche en los soportes y se rompa al desplegarse… todo eso requiere una ingeniería muy cuidadosa”, dijo Edelstein. “Probamos, probamos y probamos un poco más. Tenemos un sistema muy estable y robusto ahora”.

El radar del SMAP, desarrollado y construido en el JPL, utiliza la antena para transmitir las microondas hacia la Tierra y recibir las señales que regresan, lo cual se llama retrodifusión. Las microondas penetran unas pocas pulgadas o más en el suelo antes de rebotar. Los cambios en las propiedades eléctricas de las microondas que regresan señalan cambios en la humedad del suelo y también dicen si el suelo está congelado o no. Mediante el uso de una técnica compleja, llamada procesamiento de radar de apertura sintética, el radar puede producir imágenes muy nítidas con una resolución de uno a tres kilómetros (media milla a milla y media).

El radiómetro del SMAP detecta diferencias en las emisiones naturales de microondas de la Tierra que son causadas por el agua en el suelo. Con el fin de abordar un problema que ha obstaculizado seriamente las misiones anteriores que utilizaron este tipo de instrumento para el estudio de la humedad del suelo, los diseñadores del radiómetro del Centro Goddard para Vuelos Espaciales (Goddard Space Flight Center, en idioma inglés), de la NASA, en Greenbelt, Maryland, desarrollaron y construyeron uno de los más sofisticados sistemas de procesamiento de señales jamás creado para un instrumento científico.

El problema es la interferencia de radiofrecuencia. Las longitudes de onda de las microondas que SMAP utiliza están oficialmente reservadas para uso científico, pero las señales en longitudes de onda cercanas que se utilizan para el control del tráfico aéreo, los teléfonos celulares y otros propósitos, se propagan a las longitudes de onda del SMAP de forma imprevisible. El procesamiento convencional de señales promedia los datos durante un período prolongado, lo cual significa que incluso una breve ráfaga de interferencia sesga el registro para ese período. Los ingenieros del centro Goddard idearon una nueva forma de eliminar sólo los segmentos pequeños de interferencia real, dejando mucho más de las observaciones intactas.

La combinación de las señales de radar y del radiómetro permite a los científicos sacar ventaja de las fortalezas de ambas tecnologías y evitar sus debilidades. “El radiómetro proporciona datos más precisos sobre la humedad del suelo pero brinda una resolución tosca, de aproximadamente 40 kilómetros (25 millas)”, expresó Eni Njoku, del JPL, un científico de investigación que trabaja con el instrumento SMAP. “Con el radar, se puede crear una resolución muy alta, pero es menos exacta.

Para obtener una medición exacta y de alta resolución, procesamos las dos señales juntas”.

sábado, 17 de enero de 2015

Destellos de rayos gamma terrestres

31 de diciembre de 2014: Todos los días, las tormentas eléctricas alrededor del mundo producen aproximadamente mil rápidos estallidos de rayos gamma, una luz de muy alta energía que se encuentra de manera natural en la Tierra. Mediante la combinación de los registros de eventos observados por el Telescopio Espacial Fermi de Rayos Gamma (Fermi Gamma-ray Space Telescope, en idioma inglés), de la NASA, con datos de radares terrestres y detectores de rayos, los científicos han finalizado el análisis más detallado hasta la fecha de los tipos de tormentas que están involucrados.
“Notablemente, hemos descubierto que cualquier tormenta puede producir rayos gamma, incluso aquellas que parecen ser tan débiles que no merecen la atención de un meteorólogo”, dijo Themis Chronis, quien dirigió la investigación en la Universidad de Alabama en Huntsville (University of Alabama in Huntsville o UAH, por su acrónimo en idioma inglés).

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 Las nuevas investigaciones, que fusionan los datos aportados por el telescopio Fermi con información proporcionada por radares en tierra y redes detectoras de rayos, muestran que los destellos de rayos gamma terrestres surgen de una inesperada diversidad de tormentas y pueden llegar a ser más comunes que lo que se pensaba. Reproducir el video, en idioma inglés (insert link) Las imágenes que se muestran arriba, de izquierda a derecha) fueron tomadas el 6 y 7 de junio y el 1 de noviembre, respectivamente. 
 
Los estallidos, llamados Destellos de Rayos Gamma Terrestres (Terrestrial Gamma-ray Flashes o TGFs, por su sigla en idioma inglés), fueron descubiertos en 1992 por el Observatorio Compton de Rayos Gamma, de la NASA, que funcionó hasta el año 2000. Los TGF se producen de manera impredecible y fugaz, con duración de menos de una milésima de segundo, y siguen siendo fenómenos poco comprendidos.

A fines del año 2012, los científicos del telescopio Fermi emplearon nuevas técnicas que efectivamente actualizaron el Monitor de Destellos de Rayos Gamma (Gamma-ray Burst Monitor o GBM, por su sigla en idioma inglés) del satélite, haciéndolo así 10 veces más sensible a los TGF y permitiendo que registre eventos débiles que antes pasaban desapercibidos.

“Como resultado de nuestro mayor número de descubrimientos, pudimos mostrar que la mayoría de los TGF también generan fuertes ráfagas de ondas de radio como las que producen los relámpagos”, señaló Michael Briggs, quien es el Subdirector del Centro de Plasma Espacial e Investigación Aeronómica (Center for Space Plasma and Aeronomic Research, en idioma inglés), en la UAH, y miembro del equipo del GBM.

Previamente, las posiciones de los TGF se podían estimar tomando como base la ubicación del telescopio Fermi en el momento del evento. El GBM puede detectar destellos dentro de aproximadamente 800 kilómetros (500 millas), pero esto es demasiado impreciso como para asociar de manera definitiva un TGF con una tormenta específica.

Las redes de detección de rayos terrestres usan datos de radio para localizar los lugares donde caen. El descubrimiento de señales similares provenientes de los TGF significó que los científicos podían usar las redes para determinar qué tormentas producen destellos de rayos gamma, abriendo la puerta de este modo a una comprensión más profunda de la meteorología que genera estos eventos extremos.

Chronis, Briggs y sus colegas buscaron entre 2.279 TGFs detectados por el GBM del telescopio Fermi con el fin de obtener una muestra de casi 900 eventos localizados con exactitud por la Red Total de Ubicación de Rayos (Total Lightning Network, en idioma inglés), la cual es operada por Earth Networks, en Germantown, Maryland, y la Red Mundial de Localización de Rayos (World Wide Lightning Location Network, en idioma inglés), que colaboran en la investigación bajo la dirección de la Universidad de Washington, en Seattle. Estos sistemas pueden precisar la ubicación de las descargas de rayos (y las señales correspondientes de los TGF) a una distancia de 10 kilómetros (6 millas) en cualquier parte del mundo.

De este grupo, el equipo identificó 24 TGFs ocurridos dentro de las áreas cubiertas por el Radar Meteorológico de Nueva Generación (Next Generation Weather Radar o NEXRAD, por su acrónimo en idioma inglés), en Florida, Louisiana, Texas, Puerto Rico y Guam. Para ocho de estas tormentas, los investigadores obtuvieron información adicional acerca de las condiciones atmosféricas a través de los datos del sensor recogidos por el Departamento de Ciencias Atmosféricas (Department of Atmospheric Science, en idioma inglés), de la Universidad de Wyoming, en Laramie.

“En resumen, este estudio es nuestra mejor mirada a las tormentas que producen TGFs y demuestra de manera convincente que la intensidad de la tormenta no es la clave," dijo Chronis, quien presentó los resultados el miércoles 17 de diciembre, en una charla a la que fue invitado en la reunión de la Unión Geofísica Estadounidense (American Geophysical Union, en idioma inglés), que se llevó a cabo en San Francisco. Un artículo que describe la investigación se ha presentado al Boletín de la Sociedad Meteorológica Estadounidense (Bulletin of American Meteorological Society, en idioma inglés).

Los científicos sospechan que los TGF surgen de fuertes campos eléctricos cerca de la parte superior de las tormentas. Las corrientes ascendentes y descendentes que hay dentro de las tormentas hacen que la lluvia, la nieve y el hielo choquen entre si y adquieran una carga eléctrica. Generalmente, la carga positiva se acumula en la parte superior de la tormenta y carga negativa se acumula por debajo.

Cuando el campo eléctrico de la tormenta llega a ser tan fuerte que descompone las propiedades aislantes del aire, se produce la descarga de un rayo.

Bajo las condiciones adecuadas, la parte superior de un rayo intra-nube altera el campo eléctrico de la tormenta de tal manera que una avalancha de electrones surge hacia arriba a gran velocidad. Cuando estos electrones que se mueven rápidamente son desviados por las moléculas de aire, emiten rayos gamma y crean un TGF.

Aproximadamente el 75 por ciento de los relámpagos permanece dentro de la tormenta, y alrededor de 2.000 de estas descargas intra-nube ocurren en cada TGF que el telescopio Fermi detecta.

El nuevo estudio confirma los resultados anteriores que indican que los TGF tienden a producirse cerca de las partes más altas de una tormenta eléctrica, entre los11 y 14 kilómetros (7 y 9 millas) de altura. “Sospechamos que esta no es la historia completa”, explicó Briggs. “Los rayos a menudo ocurren a altitudes más bajas y los TGF probablemente también pero el viaje por mayores profundidades de aire debilita los rayos gamma, tanto que el GBM no puede detectarlos”.

Tomando como base las estadísticas actuales aportadas por el telescopio Fermi, los científicos estiman que por día se producen alrededor de 1.100 TGFs, pero la cantidad puede ser mucho mayor si no se captan los destellos de baja altitud.

A pesar de que es demasiado pronto para sacar conclusiones, señala Chronis, existen algunas pistas que indican que los destellos de rayos gamma pueden preferir las zonas de tormenta donde las corrientes ascendentes se han debilitado y la tormenta que envejece se ha vuelto menos organizada.

“Parte de nuestra investigación en curso es rastrear estas tormentas con el radar NEXRAD para determinar si podemos relacionar los TGF con el ciclo de vida de la tormenta”, agregó.

sábado, 10 de enero de 2015

La nave espacial Dawn comienza su acercamiento al planeta enano Ceres

30 de diciembre de 2014: La nave espacial Dawn (Amanecer, en idioma español), de la NASA, ha ingresado a una fase de acercamiento en la cual continuará aproximándose a Ceres, un planeta enano del tamaño de Texas, al que nunca antes había visitado una nave espacial. Dawn fue lanzada en el año 2007 y está programada para ingresar en la órbita de Ceres en marzo de 2015.
“Ceres es casi un absoluto misterio para nosotros”, dijo Christopher Russell, quien es el principal investigador de la misión Dawn, con base en la Universidad de California, Los Ángeles (UCLA, por su acrónimo en idioma inglés). “Ceres no tiene meteoritos relacionados con él para que nos ayuden a revelar sus secretos. Todo lo que podemos predecir con seguridad es que nos sorprenderemos”.

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 La propulsión mediante iones no es algo que solamente se encuentra en la ciencia ficción. Los motores de propulsión iónica son reales y llevan a la nave espacial Dawn, de la NASA, a través de su camino hacia el planeta enano Ceres. Para conocer más sobre el tema, reproduzca este episodio, en idioma inglés, de “Crazy Engineering” (Ingeniería Loca, en idioma español). 
 
Los próximos dos meses prometen vistas de Ceres que mejorarán continuamente, antes del arribo de Dawn. Hacia fines de enero, las imágenes y otros datos proporcionados por la nave espacial serán los mejores que se hayan conseguido del planeta enano.

Recientemente, Dawn emergió de una conjunción solar, en la cual la nave espacial estaba ubicada en el lado opuesto del Sol, limitando así la comunicación con las antenas en la Tierra. Ahora que Dawn nuevamente puede comunicarse de manera confiable con la Tierra, los controladores de la misión han programado las maniobras necesarias para la próxima etapa del encuentro, al cual ellos denominan la fase de acercamiento a Ceres. En la actualidad, Dawn se encuentra a 640.000 kilómetros (400.000 millas) de distancia de Ceres, y se está acercando a él a alrededor de 725 kilómetros por hora (450 millas por hora).

El arribo de la nave espacial a Ceres marcará la primera vez que una nave espacial ha orbitado dos sistemas solares fijados como objetivo. Previamente, Dawn exploró el protoplaneta Vesta durante 14 meses, desde 2011 hasta 2012. La nave captó imágenes y tomó datos detallados relacionados con ese cuerpo.

Se cree que los dos cuerpos planetarios son diferentes de pocas, aunque importantes, maneras. Ceres se puede haber formado después que Vesta y con un interior más frío. La evidencia actual sugiere que Vesta solamente retuvo una pequeña cantidad de agua porque se formó antes, cuando el material radiactivo era más abundante, lo que habría producido más calor. Ceres, por otro lado, posee un manto de hielo grueso e incluso puede llegar a tener un océano debajo de su corteza helada.

Además, Ceres, con un diámetro promedio de 950 kilómetros (590 millas), es también el cuerpo más grande en el Cinturón de asteroides, la franja del sistema solar que está ubicada entre Marte y Júpiter. En comparación, Vesta tiene un diámetro promedio de 525 kilómetros (326 millas) y es el segundo cuerpo más masivo del cinturón.

La nave espacial usa la propulsión por iones con el fin de atravesar el espacio de manera mucho más eficiente que si utilizara la propulsión química. En un motor de propulsión iónica, se aplica una carga eléctrica al gas xenón y rejillas de metal cargadas aceleran las partículas de xenón y las impulsan hacia afuera del propulsor. Estas partículas empujan hacia atrás en el propulsor a medida que salen, creando así una fuerza de reacción que impulsa a la nave espacial. Dawn ahora ha completado cinco años de tiempo de empuje acumulado, lo que es mucho más que el tiempo logrado por cualquier otra nave espacial.

“Sería verdaderamente imposible orbitar Vesta y Ceres con la propulsión convencional. Gracias a la propulsión mediante iones, estamos a punto de hacer historia con la primera nave espacial que ha orbitado dos mundos alienígenos inexplorados”, dijo Marc Rayman, quien es el ingeniero principal de la misión Dawn y también su director. Esta misión tiene su base en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory o JPL, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, en Pasadena, California.

sábado, 3 de enero de 2015

Brasas de un cometa rocoso

12 de diciembre de 2014: Diciembre ha llegado y, para quienes observan el cielo desde el patio trasero, eso significa una cosa: Es hora de la lluvia anual de meteoros Gemínidas. Todos los años, a principios de diciembre, la Tierra atraviesa una corriente de escombros pedregosos y polvorientos que provienen del “cometa rocoso” 3200 Phaethon. Esto origina una lluvia de meteoros que, en algunas ocasiones, dura más de dos semanas.
“La lluvia anual de meteoros Gemínidas alcanzará su punto máximo el 13 y 14 de diciembre, cuando se producirán hasta 120 meteoros por hora”, predice Bill Cooke, quien es el jefe de la Oficina de Medio Ambiente de Meteoroides (Meteoroid Environment Office, en idioma inglés), de la NASA. “Estoy ansioso por observar un buen espectáculo”.

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 Un nuevo video de ScienceCast anticipa la lluvia de meteoros Gemínidas de 2014. Reproducir el video, en idioma inglés 
 
Todos han oído hablar de “cometas”, los helados visitantes que llegan desde el sistema solar exterior y desde los cuales emanan largas colas de gas y polvo cuando se acercan al Sol. Pero, ¿qué es un cometa rocoso?

Un “cometa rocoso” es una nueva clase de objeto que está siendo analizado por los astrónomos. Se trata, esencialmente, de un asteroide que se acerca mucho al Sol; tanto, que el calor solar quema inmediatamente los residuos polvorosos que se encuentran en su superficie rocosa. Los cometas rocosos podrían, entonces, desarrollar largas colas que producen lluvias de meteoros en la Tierra.

La fuente de la lluvia de meteoros Gemínidas, 3200 Phaethon, se parece mucho a un asteroide. En verdad, proviene del cinturón de asteroides y sus colores se asemejan a los colores de otros asteroides de la zona rocosa entre Marte y Júpiter. Sin embargo, 3200 Phaethon tiene una órbita inusual que lo lleva muy profundo hacia el interior de la órbita de Mercurio. Cuando esto sucede, brilla y desarrolla una pequeña cola que es similar a la de un cometa. Un equipo de astrónomos, dirigido por Dave Jewitt, de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA, por su acrónimo en idioma inglés), ha estado monitorizando a 3200 Phaethon utilizando las sondas gemelas STEREO (Solar Terrestrial Relations Observatory, en idioma inglés, u Observatorio de las Relaciones Terrestres y Solares, en idioma español), de la NASA. Ellos consideran que el intenso calor solar hace estallar la superficie rocosa del asteroide, causando así que 3200 Phaethon despida meteoroides, como si fueran brasas que salen de un tronco en una ardiente fogata.

La corriente de polvo de 3200 Phaethon es ancha y masiva. “De todas las corrientes de polvo por las que atraviesa la Tierra todos los años, la de las Gemínidas es, por mucho, la más masiva”, dice Cooke. “Cuando sumamos la cantidad de polvo de la corriente de las Gemínidas, ésta supera a otras corrientes por factores de 5 a 500”.

Los meteoroides Gemínidas salen volando de (¡sí, adivinó!) la constelación de Géminis. Golpean la parte superior de la atmósfera de la Tierra y viajan a alrededor de 35 kilómetros por segundo ó 78000 millas por hora. Eso puede sonar como un recorrido rápido pero, en verdad, es bastante lento comparado con otras lluvias de meteoros. Los meteoros Gemínidas tienden a ser lentos y brillosos; y producen así muchas bolas de fuego durante las noches cercanas al momento en el cual alcanzan su punto máximo.

El mejor momento para observar, aconseja Cooke, es probablemente entre la medianoche y la salida del Sol local (en E.E. U.U.), el sábado 13 de diciembre, y nuevamente en los mismos momentos el domingo 14 de diciembre, cuando la constelación de Géminis esté en lo alto, produciendo brasas brillosas de un cometa rocoso, en un cielo salpicado de estrellas.

sábado, 27 de diciembre de 2014

Los planetas, como regalo de Navidad

22 de diciembre de 2014: Según el calendario, Navidad es el jueves 25 de diciembre. Para quienes observan el cielo desde el patio trasero, sin embargo, todo comienza antes. Su regalo de Navidad serán los planetas; y el espectáculo se inicia el 22 de diciembre.
El lunes anterior a la Navidad, cuando el Sol descienda, Venus y una Luna creciente súper delgada aparecerán desde el profundo crepúsculo, uno al lado del otro. Usted deberá tener una vista nítida del horizonte occidental para poder apreciarlos. El par estará cerca del Sol y, en consecuencia, se lo verá muy bajo en el cielo del atardecer.


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 Una noche ideal para observar los “planetas de la Navidad” es la del 24 de diciembre, cuando la Luna pase por Marte. Los lectores que tengan telescopios pueden intentar buscar al cometa 15P/Finlay, de magnitud 9, el cual pasará únicamente a una fracción de grado de Marte en la víspera de Navidad. En la imagen superior, se muestra el cielo del sudoeste justo después del atardecer, el 24 de diciembre de 2014. Ver más mapas del cielo: diciembre 22, 23, 24, 25, en idioma inglés 
 
Si le cuesta hallarlos debido al resplandor del crepúsculo, intente observar en dirección Oeste-Sudoeste con los binoculares. La luz brillante de Venus y el borde nítido de la Luna creciente son una imagen digna de observar a través de la óptica.

Vaya afuera el martes 23 de diciembre por la noche. Dos noches antes de Navidad, encontrará que la Luna creciente estará mucho más alta y que será más fácil verla que la noche anterior. Ahora forma el punto central de una línea curva entre Marte y Venus.

La distribución en el cielo es hermosa, pero no más que la Luna misma. Mire en el interior de los “cuernos” de la medialuna que forma Luna; verá una imagen fantasmagórica de la Luna llena. Ese es el “Brillo de la Tierra” (la luz del Sol que se refleja desde las nubes de nuestro propio planeta hacia la Luna), que ilumina el terreno lunar oscuro y polvoriento.  Algunas personas dicen que una Luna creciente con el Brillo de la Tierra es la vista más hermosa que existe en el cielo. Usted lo dirá.  

El miércoles 24 de diciembre por la mañana, la Luna creciente se trasladará todavía más alto en el cielo para brindarnos una conjunción navideña con el planeta Marte. Si hay un objeto cilíndrico debajo de su árbol de Navidad, desenvuélvalo ahora. Usando un telescopio, puede ver el disco rojizo de Marte a solo unos pocos grados de las montañas y de los mares de lava endurecida de la Luna.

Durante la noche de Navidad, el 25 de diciembre, el espectáculo llega a su fin con una alineación final: la Luna, Marte, Venus y, si usted tiene una vista muy nítida del horizonte occidental, Mercurio, emergiendo desde el brillo del Sol.

Extra: Si ese telescopio era un GOTO, configure las coordenadas del cometa 2014 Q2, que fue descubierto hace apenas unos pocos meses por el cazador de cometas Terry Lovejoy, de Australia.
Las noches cercanas a Navidad, el cometa “Q2”, como algunos lo llaman, resplandecerá justo al sur de Cirio, la Estrella del perro, produciendo un brillo que lentamente dará la posibilidad de verlo a simple vista. Este cometa verde podría ser una vista maravillosa si se lo observa con un telescopio de jardín.

domingo, 21 de diciembre de 2014

Voyager está siendo azotada por “ondas de un tsunami” interestelar

16 de diciembre de 2014: Desde el año 2012, la nave espacial Voyager 1 ha experimentado tres “ondas de tsunami” en el espacio interestelar. Según los nuevos datos, la más reciente, que llegó a la nave espacial a principios de este año, se está propagando hacia el exterior.De todas las ondas de choque que han visto los investigadores en el espacio interestelar, esta es la que más ha durado.
“La mayoría de las personas pensarían que el medio interestelar es tranquilo y silencioso. Pero estas ondas de choque parecen ser más comunes de lo que pensamos”, dijo Don Gurnett, un profesor de física de la Universidad de Iowa, en Iowa City. Gurnett presentó los nuevos datos el lunes 15 de diciembre en la reunión de la Unión Geofísica Estadounidense (American Geophysical Union, en idioma inglés), que tuvo lugar en San Francisco.

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 La nave espacial Voyager 1 ha experimentado tres “ondas de tsunami” en el espacio interestelar. Escuche cómo estas ondas hacen que la materia ionizada circundante suene como una campana. 
 
La “onda de tsunami” se produce cuando el Sol emite una eyección de masa coronal, arrojando así una nube de plasma magnética desde su superficie. Esto genera una onda de presión. Cuando la onda ingresa al plasma interestelar (las partículas cargadas que se hallan en el espacio que hay entre las estrellas), se produce una onda de choque que altera el plasma.

“El tsunami hace que el gas ionizado que está allí afuera resuene; que ‘cante’ o vibre como una campana”, dijo Ed Stone, un científico del proyecto de la misión Voyager, con base en el Instituto de Tecnología de California (California Institute of Technology, en idioma inglés), ubicado en Pasadena.

Esta es la tercera onda de choque que ha experimentado la nave espacial Voyager 1. El primer evento se produjo entre octubre y noviembre de 2012, y la segunda onda, entre abril y mayo de 2013, reveló una densidad del plasma incluso mayor. Voyager 1 detectó el evento más reciente, en febrero, el cual todavía se está produciendo, desde que se reunieron los datos en noviembre. La nave espacial se ha movido hacia afuera 400 millones de kilómetros (250 millones de millas) durante el tercer evento.

“Este destacable encuentro provoca preguntas que estimularán nuevos estudios sobre la naturaleza de los choques en el medio interestelar”, expresó Leonard Burlaga, un astrofísico emérito del Centro Goddard para Vuelos Espaciales (Goddard Spaceflight Center, en idioma inglés), de la NASA, ubicado en Greenbelt, Maryland, quien analizó los datos vinculados con el campo magnético, los cuales fueron la clave para llegar a estos resultados.

No está claro para los investigadores qué puede significar la inusual longevidad de esta onda en particular. Asimismo, ellos desconocen cuán rápidamente se está moviendo la onda o cuán amplia es la región que abarca.

La segunda onda del tsunami ayudó a los investigadores a determinar, en el año 2013, que la nave espacial Voyager 1 había abandonado la heliosfera, la burbuja que creó el viento solar y que incluye al Sol y a los planetas de nuestro sistema solar. Los “anillos” de plasma denso, a una frecuencia mayor, y el medio a través del cual voló Voyager, resultaron ser 40 veces más densos que lo que se había medido previamente. Esto fue clave para llegar a la conclusión de que Voyager había ingresado a una frontera en la cual ninguna nave espacial había estado antes: el espacio interestelar.

“La densidad del plasma es mayor a medida que Voyager se aleja más”, dijo Stone. “¿Eso se debe a que el medio interestelar es más denso a medida que Voyager se aleja de la heliosfera, o se debe a la onda de choque misma? Todavía no lo sabemos”.

Gurnett, quien es el principal investigador del instrumento para las ondas de plasma en Voyager, espera que dichas ondas de choque se propaguen más lejos en el espacio, quizás incluso al doble de la distancia que hay entre el Sol y el sitio donde la nave espacial se encuentra justo ahora.

Voyager 1 y su gemela, Voyager 2, fueron lanzadas con 16 días de diferencia, en el año 1977. Ambas naves espaciales sobrevolaron Júpiter y Saturno. Asimismo, Voyager 2 sobrevoló Urano y Neptuno. Voyager 2 fue lanzada antes que Voyager 1, y es la nave espacial que más tiempo ha estado en funcionamiento. Se espera que ingrese al espacio interestelar dentro de pocos años.

sábado, 13 de diciembre de 2014

New Horizons se despierta en el umbral de Plutón

7 de diciembre de 2014: Después de un viaje de casi nueve años y aproximadamente cuatro mil ochocientos millones de kilómetros (tres mil millones de millas), la distancia más larga que alguna vez ha recorrido una misión espacial para llegar a su objetivo principal, la nave espacial New Horizons, de la NASA, dejó la hibernación el 6 de diciembre para encaminarse hacia su tan esperado encuentro con el sistema de Plutón, el cual tendrá lugar en el año 2015.

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 La directora de operaciones de la misión New Horizons, Alice Bowman, y Karl Whittenburg, uno de los miembros del equipo de operaciones, observan las pantallas con el fin de encontrar datos que confirmen que la nave espacial New Horizons pasó del modo de hibernación al modo “activo”, el 6 de diciembre. 
 
Las operaciones en el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, o APL, por su sigla en idioma inglés), ubicado en Laurel, Maryland, confirmaron a las 9:53 de la noche (EST, hora estándar del Este) que New Horizons, bajo la operación de comandos informáticos pre-programados, había pasado del modo de hibernación al modo “activo”.

 Trasladándose a una elevada velocidad, las señales de radio emitidas por la nave espacial New Horizons (que, en la actualidad, se encuentra a más de 4.670 millones de kilómetros, ó 2.900 millones de millas, de distancia de la Tierra, y apenas a algo más de 260 millones de kilómetros, ó 162 millones de millas, de Plutón) tardaron cuatro horas y 26 minutos en llegar a la estación de la Red del Espacio Profundo (Deep Space Network station, en idioma inglés), de la NASA, en Canberra, Australia.

“Este es un evento que marca un punto de inflexión y que señala el fin del cruce de un ‘vasto océano de espacio’ por parte de New Horizons, hasta la frontera misma de nuestro sistema solar, y también indica el comienzo del objetivo principal de la misión: la exploración de Plutón y sus muchas lunas, en el año 2015”, dijo Alan Stern, quien es el investigador principal de la misión New Horizons, en el Instituto de Investigaciones del Sudoeste (Southwest Research Institute, o SwRI, por su sigla en idioma inglés), ubicado en Boulder, Colorado.
 
 
Desde su lanzamiento, el 19 de enero de 2006, New Horizons ha pasado 1.873 días (alrededor de dos tercios de su tiempo de vuelo) en hibernación. La duración de sus 18 períodos de hibernación por separado, desde mediados de 2007 hasta fines de 2014, varió de 36 días a 202 días. El equipo usó la hibernación con el fin de evitar el deterioro de los componentes de la nave espacial debido al uso y así reducir también el riesgo de que se produjeran fallas en el sistema.

“Técnicamente, esto fue algo de rutina, ya que el ‘despertar’ fue un procedimiento que habíamos hecho antes muchas veces”, explicó Glen Fountain, quien es el director del proyecto New Horizons en el APL. “Sin embargo, simbólicamente, éste es un tema importante. Significa el comienzo de nuestras operaciones previas al encuentro”.

La secuencia del ‘despertar’ había sido programada en la computadora que New Horizons lleva a bordo, en agosto, y que fue encendida en la nave espacial a las 3 de la tarde (EST, hora estándar del Este), el 6 de diciembre. Aproximadamente 90 minutos más tarde, New Horizons comenzó a transmitir a la Tierra datos sobre sus condiciones, incluyendo el informe de que está nuevamente en modo “activo”.

El equipo de New Horizons pasará las próximas semanas examinando la nave espacial, asegurándose de que sus sistemas e instrumentos científicos estén funcionando adecuadamente. Asimismo, el equipo continuará desarrollando y poniendo a prueba las secuencias de los comandos informáticos que guiarán a New Horizons en su vuelo hacia el sistema de Plutón y también en el reconocimiento que deberá hacer del mismo.

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Para New Horizons, Russell Watson graba una versión especial de ‘Where My Heart Will Take Me’ (‘Donde me llevará mi corazón’, en idioma español). Reproducir, en idioma inglés
 
Con una carga útil de siete instrumentos científicos, que incluye espectrómetros de generación de imágenes avanzadas en el infrarrojo y el ultravioleta, una cámara multicolor compacta, una cámara telescópica de alta resolución, dos potentes espectrómetros de partículas y un detector de polvo espacial, New Horizons comenzará a observar el sistema de Plutón el 15 de enero.

El máximo acercamiento a Plutón que realizará New Horizons tendrá lugar el 14 de julio, pero antes de esa fecha se esperan varios momentos importantes, que incluyen, para mediados de mayo, vistas del sistema de Plutón mejores que las que puede aportar el Telescopio Espacial Hubble (Hubble Space Telescope, en idioma inglés) del planeta enano y de sus lunas.

Un despertar musical

New Horizons se une a los astronautas de cuatro misiones de trasbordadores espaciales que “despertaron” escuchando el tema motivador del tenor inglés Russell Watson, “Where My Heart Will Take Me” (‘Donde me llevará mi corazón’, en idioma español); de hecho, ¡el mismo Watson grabó un saludo y una versión especial de la canción para honrar a New Horizons! La canción fue reproducida durante las operaciones de la misión New Horizons tras la confirmación del ‘despertar’ de la nave espacial, el 6 de diciembre.

La nave espacial durmiente: Cómo se desarrolló la hibernación

Durante el modo de hibernación, gran parte de la nave espacial New Horizons estuvo sin energía. La computadora de vuelo ubicada a bordo monitorizó el estado del sistema y transmitió señales a la Tierra semanalmente. Las secuencias que enviaron a bordo por adelantado los controladores de la misión despertaron a New Horizons dos o tres veces por año para controlar los sistemas vitales, calibrar los instrumentos, reunir algunos datos científicos, practicar las actividades del encuentro con Plutón y realizar las correcciones del recorrido.

New Horizons fue pionera en la hibernación de rutina en vuelos de crucero para la NASA. La hibernación no solamente redujo el desgaste producido por el uso de los instrumentos electrónicos de la nave espacial, sino que también disminuyó los costos de operación y liberó los recursos de rastreo y de comunicaciones de la Red del Espacio Profundo (Deep Space Network, en idioma inglés), de la NASA, para otras misiones.