domingo, 6 de abril de 2014

Diez años más para la EEI

14 de febrero de 2014: Pueden suceder muchas cosas en 10 años. Durante la última década, un laboratorio internacional, muy conocido pero con frecuencia menospreciado, ha estado generando resultados a un ritmo extraordinario. Utilizando sus capacidades únicas,
  • los ingenieros desarrollaron un brazo robot de precisión que ayuda a los cirujanos a extraer tumores del cerebro humano;
  • los experimentadores aprendieron a encender fuego sin llama, una tecnología anti-intuitiva que podría conducir a la fabricación de motores de automóviles súper eficientes;
  • los físicos contaron cientos de miles de partículas de anti-materia entre los rayos cósmicos normales, lo que es un signo inequívoco de la misteriosa materia oscura;
  • los investigadores unieron átomos en formas exóticas, creando así los bloques fundamentales de los materiales inteligentes del futuro;…y mucho más.
Ese laboratorio es la Estación Espacial Internacional (EEI, por su sigla en idioma español o International Space Station o ISS, por su sigla en idioma inglés). 

Un nuevo video de ScienceCast presenta un adelanto de la próxima década de investigaciones que se llevarán a cabo a bordo de la Estación Espacial Internacional. Reproducir el video (en idioma inglés) 
 
“Los logros de los últimos 10 años son notables; especialmente considerando que la estación espacial todavía estaba en construcción”, destaca Julie Robinson, quien es una científica del programa para la EEI. “Ahora que la estación está terminada, nos han otorgado al menos 10 años más”. 

En enero, el gobierno de Obama anunció una extensión de la misión de la Estación Espacial Internacional hasta, al menos, el año 2024. El tiempo adicional permite a la NASA y a otras agencias espaciales del mundo ir en busca de ciertos objetivos importantes. 

Por un lado, la EEI es vital para los viajes de larga duración a través del espacio profundo. “Eso puede sonar irónico dado que la estación espacial nunca abandona la órbita de la Tierra”, dice Robinson, “pero hemos determinado que las investigaciones en la estación son necesarias para mitigar 21 de 32 riesgos para la salud humana asociados con las misiones espaciales de larga duración. La ruta hacia Marte pasa por la EEI”.

Ella agrega que las investigaciones médicas relacionadas con los astronautas ayudan a las personas en la Tierra también. Los tratamientos para la osteopenia y para el deterioro muscular, y los avances en la telemedicina, son apenas unos pocos de los beneficios indirectos que se han llevado a los hospitales desde que comenzó el programa de la EEI. 

Durante los próximos 10 años, una colección de “organismos modelo” se unirá a los astronautas en la EEI para poder llevar a cabo estudios avanzados sobre ciencias biológicas. Los nuevos “miembros de la tripulación” incluyen algas, moscas de la fruta y roedores (todos ellos comparten una sorprendente cantidad de ADN con los seres humanos). “Al estudiar estos organismos en la microgravedad, aprenderemos mucho sobre nosotros mismos”, señala. 

A pesar de que Robinson tiene un título universitario en biología, algunos de sus experimentos favoritos son los que están asociados al área de la física fundamental. Por ejemplo, dice, “el programa del Espectrómetro Magnético Alfa (Alpha Magnetic Spectrometer, en idioma inglés) de la estación, dirigido por Samuel Ting (quien fue reconocido con un premio Nobel), está listo para realizar descubrimientos sobre la naturaleza de la materia oscura”. Otro proyecto emocionante es el Laboratorio de Átomos Fríos (Cold Atom Lab, en idioma inglés), cuyo lanzamiento está programado para el año 2016. “Vamos a crear el sitio más frío del universo conocido en el interior de la EEI”, dice. “Esto permitirá a los investigadores estudiar formas exóticas de la cuántica, como los condensados de Bose-Einstein”. 

Con la “gran canica azul” acercándose a su ventana, la estación espacial es una poderosa plataforma para las ciencias de la Tierra. Los sensores que están en construcción, y cuyo lanzamiento está programado para los próximos años, incluyen instrumentos para la predicción de huracanes, estudios sobre el clima mundial y los peligros de los rayos. “La extensión de la misión de la estación espacial permite que los instrumentos científicos de la Tierra reúnan conjuntos de datos a más largo plazo”, destaca Robinson. “Algunos de los sensores que ya tenemos reunirán un 90% más de datos durante la década venidera”. 

La extensión del programa de la estación por 10 años más también impulsa el desarrollo del programa espacial comercial de Estados Unidos. Las firmas SpaceX y Orbital Sciences Corp., que están contratadas para proveer cargamento a la estación, ahora pueden aspirar a competir por futuros contratos. SpaceX, Boeing y Sierra Nevada también están interesadas en enviar equipos a la estación para el año 2017. A medida que los proveedores comerciales brindan acceso a la órbita de la Tierra a un costo más bajo, nos estamos encaminando hacia el día en el cual los científicos viajarán al espacio para hacer sus propios experimentos, de primera mano. 

Diez años más, por cierto. Para obtener más información sobre las investigaciones que se llevan a cabo en la Estación Espacial Internacional, visite: nasa.gov/station.

sábado, 22 de febrero de 2014

El vehículo explorador todo terreno de Marte resuelve el enigma de la “rosquilla de jalea”

20 de febrero de 2014: ¿Qué sucedería si una roca que luce como una rosquilla de jalea apareciera repentinamente en Marte? Eso es exactamente lo que sucedió el mes último frente a Opportunity (Oportunidad, en idioma español), el vehículo explorador todo terreno de Marte. Desde entonces, los investigadores han determinado que la “rosquilla” es un trozo de una roca más grande que se rompió y que las ruedas del vehículo explorador trasladaron a principios de enero.

splash
 
 Estas dos imágenes que proporcionó Opportunity, el vehículo explorador todo terreno de Marte, muestran el antes (izquierda) y el después (derecha) de la aparición de la roca con forma de rosquilla de jalea, en enero de 2014. Más información (en idioma inglés) 
 
Con solo 4 centímetros (1,5 pulgadas) de ancho, la roca con bordes blancos y centro rojo (a la que ahora llaman "Pinnacle Island") causó un revuelo cuando apareció en una imagen que tomó el vehículo explorador el 8 de enero en un lugar donde no estaba cuatro días antes. Imágenes más recientes muestran el trozo de roca original golpeado por la rueda del vehículo, levemente hacia arriba de donde Pinnacle Island se apoyaba.

“Una vez que movimos el vehículo Opportunity a una distancia corta, y luego de examinar Pinnacle Island, logramos ver directamente hacia arriba una roca dada vuelta que tiene el mismo aspecto inusual”, dijo el investigador principal adjunto de la Universidad de Washington, en St. Louis, Ray Arvidson. “Pasamos por encima de ella. Podemos ver la huella. De allí provino Pinnacle Island”.

El examen de Pinnacle Island reveló altos niveles de elementos como el manganeso y el azufre, lo que sugiere que estos componentes solubles en agua se concentraron en la roca por la acción del agua. “Esto puede haber ocurrido hace relativamente poco bajo la superficie”, dijo Arvidson o “puede haber sucedido más profundo bajo tierra hace más tiempo y luego, por casualidad, la erosión desgastó el material que estaba sobre ella y la hizo accesible a nuestras ruedas”.

Ahora que el vehículo terminó de examinar esta roca, el equipo planea conducir a Opportunity hacia el sur y cuesta arriba para investigar capas de rocas expuestas sobre la pendiente.

Opportunity se acerca a una cresta colmada de rocas, llamada de manera informal la Escarpa McClure-Beverlin, en honor a los ingenieros Jack Beverlin y Bill McClure. Beverlin y McClure fueron los primeros en recibir la medalla de la NASA por su valor excepcional en sus acciones el 14 de febrero de 1969 para salvar la segunda misión exitosa de la NASA en Marte, llamada Mariner 6, cuando el vehículo de lanzamiento comenzó a desmoronarse en la plataforma de lanzamiento por pérdida de presión.

image
 
 Esta imagen tomada con la cámara panorámica (Pancam) de Opportunity muestra el sitio donde había estado posada una roca llamada “Pinnacle Island” antes de aparecer frente al vehículo explorador todo terreno a principios de enero de 2014. Más información (en idioma inglés) 
 
“Nuestro equipo que trabaja en la misión permanente de exploración y descubrimiento de Opportunity sabe cuán endeudados estamos con el trabajo de las personas que hicieron posible las primeras misiones a Marte, y en particular con las acciones heroicas de Bill McClure and Jack Beverlin”, dijo el miembro del equipo del vehículo explorador todo terreno James Rice, del Instituto de Ciencia Planetaria (Planetary Science Institute, en idioma inglés), en Tucson, Arizona. “Sentimos que esto era un tributo digno para estos hombres valientes, en especial porque hoy se cumple el 45° aniversario de sus acciones”.

El trabajo de Opportunity en las laderas orientadas al norte, debajo de la escarpa, otorgará al vehículo una ventaja de energía ya que inclinará los paneles solares hacia el sol de invierno. El 14 de febrero es el solsticio de invierno en el hemisferio sur de Marte, donde Opportunity ha estado trabajando desde que llegó en enero de 2004.

“Ahora hemos pasado el punto mínimo de energía solar de este invierno marciano”, dijo John Callas, quien es el gerente del proyecto Opportunity del Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory o JPL, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, en Pasadena, California. “Ahora podemos esperar tener más energía disponible todas las semanas. Además, vientos recientes removieron algo de polvo del panel solar. Entonces tendremos un rendimiento del panel solar mejor que en los dos inviernos anteriores”.

domingo, 16 de febrero de 2014

Materia alienígena en el sistema solar: una incongruencia galáctica

10 de febrero de 2012: Esto acaba de llegar: El sistema solar es diferente del espacio que se encuentra justo fuera de él.
Los investigadores anunciaron el hallazgo en una conferencia de prensa que tuvo lugar el 31 de enero de 2012. El anuncio se basa en datos proporcionados por la nave espacial IBEX (Interstellar Boundary Explorer o Explorador de la Frontera Interestelar, en idioma español), de la NASA, la cual es capaz de tomar muestras del material que fluye hacia el sistema solar desde el espacio interestelar.
"Hemos detectado materia alienígena que ingresó en nuestro sistema solar desde otras partes de la galaxia y, químicamente hablando, no es exactamente igual que lo que encontramos aquí en casa", dice David McComas, quien es el investigador principal del proyecto IBEX, en el Instituto de Investigaciones del Suroeste, ubicado en San Antonio, Texas.


Alien Matter (splash)
 
Haga clic aquí para ver un video de ScienceCast sobre las mediciones que realizó la nave espacial IBEX de "materia alienígena" en el sistema solar. 
 
Nuestro sistema solar está rodeado por la heliosfera, una burbuja magnética que nos separa del resto de la Vía Láctea. Fuera de la heliosfera se encuentra el reino de las estrellas o "el espacio interestelar". En el interior, está el Sol y todos los planetas. El Sol sopla esta extensa burbuja magnética usando al viento solar para inflar el propio campo magnético del Sol. Eso es algo bueno: la heliosfera ayuda a protegernos de los rayos cósmicos que de lo contrario penetrarían en el sistema solar.

Lanzada en el año 2008, la nave espacial IBEX gira en la órbita terrestre explorando todo el cielo. El truco especial de IBEX es la detección de átomos neutros que se deslizan a través de las defensas magnéticas de la heliosfera. Sin llegar a salir del sistema solar, la nave espacial IBEX puede tomar muestras del exterior de la galaxia.

Los dos primeros años que la nave ha pasado contando estos átomos alienígenas han dado lugar a algunas conclusiones interesantes:
 
 
"Hemos medido directamente cuatro tipos diferentes de átomos que provienen del espacio interestelar y la composición simplemente no coincide con la que vemos en el sistema solar", dice Eric Christian, quien es un científico de la misión IBEX, en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales, en Greenbelt, Maryland.

Entre los cuatro tipos de átomos detectados (H, He, O y Ne), el último, o sea el neón, sirve como una referencia particularmente útil. "El neón es un gas noble, por lo que no reacciona con nada. Y es relativamente abundante, de modo que podemos medirlo con buenas estadísticas", explica McComas.
Utilizando los datos proporcionados por la nave espacial IBEX, el equipo de investigadores comparó la proporción de neón y oxígeno en el interior de la heliosfera con la del exterior de la misma. En una serie de seis artículos científicos que aparecen en la revista Astrophysical Journal, ellos informaron que por cada 20 átomos de neón que hay en el viento galáctico existen 74 átomos de oxígeno. En nuestro propio sistema solar, sin embargo, por cada 20 átomos de neón, hay 111 átomos de oxígeno.

Eso se traduce en una mayor cantidad de oxígeno en cualquier porción determinada del sistema solar que en el espacio interestelar local.

Alien Matter (Voyager, 200px)
 
 Concepto artístico de la sonda Voyager acercándose al borde del sistema solar. [Más información]

¿De dónde viene el oxígeno extra?
"Hay por lo menos dos posibilidades", dice McComas. "O bien el sistema solar evolucionó en una parte separada de la galaxia, más rica en oxígeno que el sitio donde actualmente vivimos, o una gran cantidad crítica de oxígeno que proporciona vida se encuentra atrapada en granos de polvo o en hielos interestelares, los cuales son incapaces de moverse libremente a través del espacio (y, por lo tanto, no pueden ser detectados por la nave espacial IBEX)".

De cualquier manera, esto afecta a los modelos científicos que hablan sobre cómo se formaron nuestro sistema solar y la vida.

"Es un verdadero rompecabezas", afirma el investigador.

Mientras la nave espacial IBEX toma muestras de átomos alienígenas de la órbita de la Tierra, las naves Voyager, de la NASA, han estado viajando hacia el borde de la heliosfera durante casi 40 años y pronto podrían encontrarse en el exterior, mirando hacia adentro. Los investigadores esperan que la nave Voyager 1 salga del sistema solar en los próximos años. Los datos nuevos aportados por IBEX sugieren que las naves Voyager, de hecho, se dirigen hacia una nueva frontera.

Créditos y Contactos
Autor: Dr. Tony Phillips
Funcionaria Responsable de NASA: Ruth Netting
Editor de Producción: Dr. Tony Phillips
Traducción al Español: Aurora Hernández Gómez
Editora en Español: Angela Atadía de Borghetti
Formato: Aurora Hernández Gómez

domingo, 9 de febrero de 2014

El lugar más frío del universo conocido

30 de enero de 2014: Todo el mundo sabe que el espacio exterior es frío. En la gran distancia que hay entre las estrellas y las galaxias, la temperatura de la materia gaseosa cae rutinariamente a 3 Kelvin o 454 grados Fahrenheit bajo cero (270 °C bajo cero).

Pero está a punto de tornarse aún más frío.

Investigadores de la NASA planean crear el lugar más frío del universo en el interior de la Estación Espacial Internacional (EEI, por su acrónimo en idioma español).

“Vamos a estudiar la materia a temperaturas mucho más frías que las que se encuentran de manera natural”, dice Rob Thompson, del Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory o JPL, por su sigla en idioma inglés). Él es el científico del proyecto denominado Laboratorio de Átomos Fríos (Cold Atom Lab, en idioma inglés), de la NASA, un “refrigerador” atómico cuyo lanzamiento hacia la EEI está programado para el año 2016. “Nuestro objetivo es bajar las temperaturas efectivas hasta 100 pico-Kelvin”.

En un nuevo video de ScienceCast se explora el extraño reino cuántico del Laboratorio de Átomos Fríos, de la NASA. Reproducir el video (en idioma inglés) 
 
Cien pico-Kelvin es sólo una diez mil millonésima de grado sobre el cero absoluto, cifra a la cual, en teoría, se detiene toda la actividad térmica de los átomos. A temperaturas tan bajas, los conceptos comunes de sólido, líquido y gaseoso ya no son relevantes. Los átomos que interaccionan justo por encima del umbral de energía cero crean nuevas formas de materia que son esencialmente... cuánticas.

La mecánica cuántica es una rama de la física que describe las reglas extrañas de la luz y de la materia a escalas atómicas. En ese ámbito, la materia puede estar en dos lugares a la vez, los objetos se comportan como partículas y ondas, y nada es seguro: el mundo cuántico funciona sobre la base de la probabilidad.
Y los investigadores que utilizan el Laboratorio de Átomos Fríos se adentrarán en este extraño mundo.
“Vamos a comenzar”, dice Thompson, “con el estudio de los condensados de Bose-Einstein”.

En 1995, los investigadores descubrieron que si tomamos un par de millones de átomos de rubidio y los enfriamos cerca del cero absoluto, se fusionarán en una sola ola de materia. El truco funcionó con el sodio también. En 2001, Eric Cornell, del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (National Institute of Standards & Technology, en idioma inglés), y Carl Wieman, de la Universidad de Colorado, compartieron el Premio Nobel con Wolfgang Ketterle, del Instituto de Tecnología de Massachusetts (Massachusetts Institute of Tecnology o MIT, por su acrónimo en idioma inglés) por su descubrimiento independiente de estos condensados, que Albert Einstein y Satyendra Bose predijeron a principios del siglo XX.
Si creamos dos BEC (condensados de Bose-Einstein) y los juntamos, no se mezclan como un gas común. En cambio, pueden “interferir” como las ondas: las delgadas capas paralelas de materia están separadas por finas capas de espacio vacío. Un átomo en un BEC puede sumarse a un átomo en otro BEC y producir… ningún átomo, en absoluto.

“El Laboratorio de Átomos Fríos nos permitirá estudiar estos objetos posiblemente a las temperaturas más bajas de la historia”, dice Thompson.

El laboratorio es también un lugar donde los investigadores pueden mezclar gases atómicos súper fríos y ver qué sucede. “Las mezclas de diferentes tipos de átomos pueden flotar juntas casi completamente libres de perturbaciones”, explica Thompson, “lo que nos permite realizar mediciones sensibles de interacciones muy débiles. Esto podría llevar al descubrimiento de interesantes y novedosos fenómenos cuánticos”.
Y la estación espacial es el mejor lugar para realizar esta investigación. La microgravedad permite a los investigadores enfriar materiales a temperaturas mucho más frías que las que son posibles en el suelo.

Haga clic aquí para descargar el póster de la misión del Laboratorio de Átomos Fríos. (en idioma inglés)
Thompson explica por qué:

“Es un principio básico de la termodinámica que cuando un gas se expande, se enfría. La mayoría de nosotros tenemos experiencia de primera mano con esto. Si rociamos una lata de aerosol, la lata se enfría”.
Los gases cuánticos se enfrían en gran parte de la misma manera. En lugar de una lata de aerosol, sin embargo, tenemos una ‘trampa magnética’.

“En la EEI, estas trampas se pueden volver muy débiles debido a que no tienen que soportar los átomos en contra de la fuerza de la gravedad. Las trampas débiles permiten que los gases se expandan aun más y se enfríen a temperaturas más bajas que las que son posibles en el suelo”.

Nadie sabe a dónde conducirá esta investigación fundamental. Incluso las aplicaciones “prácticas” enumeradas por Thompson (sensores cuánticos, interferómetros de ondas de materia y láseres atómicos, sólo para nombrar unas pocas) suenan a ciencia ficción. “Estamos entrando a lo desconocido”, dice.

Los investigadores como Thompson ven al Laboratorio de Átomos Fríos como una puerta hacia el mundo cuántico. ¿Pero podría la puerta abrir en ambas direcciones? Si la temperatura desciende lo suficiente, “vamos a poder ensamblar paquetes de ondas atómicas del grosor de un cabello humano; es decir, lo suficientemente grandes como para que el ojo humano los pueda ver”. Una criatura de la física cuántica habrá ingresado en el mundo macroscópico.

Y entonces comienza la verdadera diversión.

Para obtener más información sobre el Laboratorio de Átomos Fríos, visite: coldatomlab.jpl.nasa.gov

sábado, 1 de febrero de 2014

Un telescopio aéreo pasa una prueba clave

Un telescopio aéreo pasa una prueba clave

El telescopio SOFIA, que es el primero en funcionar a bordo de un avión, voló exitosamente con las puertas abiertas, con lo cual muy pronto estará listo para iniciar sus pruebas científicas.


Enero 8, 2010: Para la mayoría de los astrónomos sería impensable abrir la cúpula del observatorio si afuera hubiera vientos de 160 km/h (100 mph). Sin embargo, el nuevo telescopio SOFIA, de la NASA, voló recientemente en un aeroplano a 400 km/h (250 mph) con las puertas completamente abiertas.
ver imagen El 18 de diciembre, el Observatorio Estratosférico para Astronomía Infrarroja (SOFIA: Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, en idioma inglés), voló a bordo de un avión Boeing 747 modificado, a 4.570 m (15.000 pies) de altura por una hora y 19 minutos. Durante dos de esos minutos, la puerta del telescopio fue abierta completamente.

Derecha: SOFIA, al comienzo de su vuelo de prueba, el pasado 18 de diciembre. [Imagen ampliada]

"Esta fue la primera vez que la puerta fue abierta completamente durante el vuelo", dice Bob Meyer, gerente del programa SOFIA, en el Centro Dryden para

Investigaciones de Vuelo. "Queríamos averiguar si abrir la puerta afectaba el vuelo y el manejo del aeroplano, si causaba resonancia acústica en la cavidad, o si provocaba que algo se soltara en la cavidad debido al viento".

"Cuando se sopla en el interior de una botella de refresco y se escucha un sonido, eso es lo que se llama resonancia acústica. Si eso sucediera en el aeroplano, podría hacer que la estructura del avión y el telescopio vibraran, causando problemas".
 
 
Imagen de Subscripción
Anótese aquí para recibir nuestro servicio de ENTREGA INMEDIATA DE NOTICIAS CIENTÍFICAS
SOFIA pasó con éxito estas pruebas. "Todo salió bien. No hubo que hacer ajustes, ni se necesitaron correcciones. Nada se soltó ni se dañó". 
El telescopio infrarrojo, de 2,5 m (98 pulgadas) estará, en última instancia, destinado a volar a 12.200 m (40.000 pies) de altura y estudiará una gran varidedad de objetos astronómicos durante su vida útil que, se espera, sea de 20 años. Estos objetos incluyen a otras galaxias y al centro de nuestra propia galaxia, la Vía Láctea, así como también al medio interestelar (especialmente a los constituyentes básicos para la vida que éste posee), la formación de las estrellas y planetas y además los cometas y asteroides en nuestro sistema solar.
El velo de vapor de agua que envuelve a la Tierra actúa como una pared de ladrillos invisible para la energía infrarroja que proviene de los objetos cósmicos que SOFIA desea observar. SOFIA resuelve ese problema observando los cielos desde "arriba del velo" —algo que los telescopios en la Tierra no pueden hacer. Así como los telescopios espaciales, SOFIA recolectará la energía infrarroja antes de que ésta llegue a la Tierra.
ver imagen
Arriba: SOFIA en vuelo, con la puerta del telescopio abierta completamente. [Imagen ampliada]
Y lo hará mirando a través de la puerta abierta del avión. Al igual que en la prueba, el telescopio, con sus espejos primario, secundario y terciario, se mantendrán estáticos dentro de una cavidad ubicada en la parte trasera del avión. Los controles del telescopio, las computadoras, los espectrómetros y otros instrumentos permanecerán en la cabina presurizada. Los científicos, que también estarán en la cabina, podrán mirar a través de una ventana ubicada en dicho sitio para ver la imagen que el telescopio toma. La imagen se transmite a través de un tubo (llamado tubo nasmyth), el cual se halla sostenido a la ventana en un extremo y al telescopio en el otro.
Se han planeado más pruebas para la primavera (boreal) de 2010, antes de que el telescopio SOFIA pueda comenzar sus operaciones científicas en el otoño (boreal).
"Haremos pruebas a todas las velocidades a las que el aeroplano puede volar y a todas las alturas planeadas para la misión", dice Meyer. "También probaremos distintas elevaciones a las cuales puede apuntar el telescopio".
ver imagen "Nuestra prueba de primera luz, en la que finalmente tomaremos una imagen y la caracterizaremos con el telescopio, está planeada para el mes de abril. En dicha prueba, quitaremos los seguros del telescopio y lo sacaremos de su cavidad, de modo que se podrá mover como si estuviera realmente observando. El viento estará azotando y sacudiendo a SOFIA, de modo que ésa será la primera prueba verdadera de sus capacidades para obtener imágenes estables".

Derecha: Una toma de cerca del telescopio durante el vuelo. [Imagen ampliada]

¿Cómo se mantiene al telescopio lo suficientemente fijo como para apuntar con precisión y que se quede "apuntado hacia el objetivo" en un avión en movimiento, con la puerta abierta?

"El telescopio descansa sobre grandes monturas de absorción de choques, que lo aislan de las vibraciones mecánicas del aeroplano. Y, en la parte trasera de la cavidad, hay una rampa que recoge el flujo de aire que ingresa a la cavidad y lo envía hacia atrás, por encima de la rampa y hacia afuera de la cavidad".

SOFIA también cuenta con contrapesos, que pueden ser medidos y ajustados para corregir cualquier tipo de sacudimiento. Y el sistema de dirección puede mover el telescopio hacia adelante y hacia atrás con el fin de compensar las vibraciones de baja frecuencia o los movimientos del aeroplano. Además, el espejo secundario puede incluso ser oscilado para contrarrestar el sacudimiento de la imagen en sí misma.
"SOFIA es realmente una pieza maravillosa de ingeniería", concluye. "Este vuelo de prueba representa un enorme éxito y es un hito para todas las personas que han trabajado muy duro durante una década en esta misión".

sábado, 25 de enero de 2014

Las naves espaciales Voyager hacen un descubrimiento interestelar

Diciembre 23, 2009: El sistema solar está atravesando una nube interestelar que la física dice que no debería existir. En la edición del 24 de diciembre de la revista científica Nature, un grupo de científicos revela cómo es que las naves espaciales Voyager (Viajero, en idioma español), de la NASA, han resuelto finalmente el misterio.

ver leyenda"Usando datos de Voyager, hemos descubierto un fuerte campo magnético justo en las afueras del sistema solar", explica el autor principal del artículo, Merav Opher, quien es un investigador de heliofísica invitado a la NASA, de la Universidad George Mason. "Este campo magnético mantiene en su lugar a la nube interestelar y resuelve el viejo problema de cómo es que puede existir esto".

Derecha: Una nave Voyager viaja a través de la zona exterior de la heliosfera, en ruta hacia el espacio interestelar. Un fuerte campo magnético, informado por Opher y sus colaboradores en la edición del 24 de diciembre de 2009 de la revista Nature, se muestra delineado en color amarillo. Derechos de copia de la imagen, 2009, Museo Estadounidense de Historia Natural (American Museum of Natural History, en idioma inglés). [Ver imagen ampliada]
El descubrimiento tiene implicancias para el futuro, cuando el sistema solar finalmente se encuentre con otras nubes similares en su viaje por nuestra galaxia, la Vía Láctea.
 
 

Anótese aquí para recibir nuestro servicio de ENTREGA INMEDIATA DE NOTICIAS CIENTÍFICAS
Los astrónomos llaman a la nube que atravesamos ahora Nube Interestelar Local o "Local Fluff" ("Pelusa Local", en idioma español)", para abreviar. Mide aproximadamente 30 años luz de ancho y contiene una mezcla rala de átomos de hidrógeno y de helio, a una temperatura de 6.000° C. El misterio de la existencia de la Pelusa tiene mucho que ver con lo que la rodea. Hace alrededor de 10 millones de años, un cúmulo de supernovas estalló en una región cercana, creando de ese modo una gigantesca burbuja de gas con una temperatura de un millón de grados. La Pelusa se encuentra completamente rodeada por este material a alta presión, expulsado por las supernovas, y debería ser aplastada o dispersada por él. "La temperatura y la densidad que observamos en la nube local no proporciona suficiente presión como para resistir la 'acción de aplastamiento' del gas caliente que la rodea", dice Opher.
Entonces, ¿cómo sobrevive la Pelusa? Las naves gemelas Voyager han encontrado una respuesta.
"Los datos proporcionados por Voyager muestran que la Pelusa se encuentra mucho más magnetizada de lo que sospechábamos —entre 4 y 5 microgauss*", dice Opher. "Este campo magnético puede brindar la presión adicional que se requiere para resistir a la destrucción".
ver leyenda

Arriba: Concepto artístico de la Nube Interestelar Local, también conocida como "Pelusa Local". Crédito: Linda Huff (científica estadounidense) y Priscilla Frisch (Universidad de Chicago) [Más información]

Las dos sondas Voyager, de la NASA, han seguido un trayecto hacia las afueras del sistema solar por más de 30 años. Ahora se encuentran más allá de la órbita de Plutón y están a punto de ingresar en el espacio interestelar, pero no han llegado allí todavía.
"Las naves Voyager no se encuentran ahora dentro de la Pelusa", dice Opher. "Pero se están acercando y pueden percibir cómo es la nube conforme se acercan a ella".
La Pelusa se mantiene justo afuera de la frontera del sistema solar gracias al campo magnético del Sol, el cual es inflado por el viento solar y de este modo forma una burbuja magnética de más de 10 mil millones de kilómetros de ancho. Conocida como la "heliosfera", esta burbuja actúa como un escudo que ayuda a proteger al sistema solar interno de los rayos cósmicos galácticos y de las nubes interestelares. Las dos naves Voyager se localizan en la capa externa de la heliosfera, llamada "heliofunda" ("heliosheat", en idioma inglés), donde el viento solar es ralentizado por la presión del gas interestelar.
La nave Voyager 1 ingresó en la heliofunda en diciembre de 2004; la sonda Voyager 2 le siguió 3 años después, en agosto de 2007. Estos cruces fueron clave para el descubimiento que hicieron Opher y sus colaboradores.
ver leyenda 
Derecha: La anatomía de la heliosfera. Desde que esta ilustración fue hecha, la nave Voyager 2 alcanzó a la nave Voyager 1 dentro de la heliofunda, una gruesa capa externa donde el viento solar es ralentizado por la presión del gas interestelar. Crédito: NASA/Walt Feimer. [Imagen ampliada]

EL tamaño de la heliosfera se encuentra determinado por un equilibrio de fuerzas: el viento solar infla la burbuja desde el interior, mientras que la Pelusa Local la comprime desde afuera. Al pasar Voyager por la heliofunda reveló el tamaño aproximado de la heliosfera y, por lo tanto, cuánta presión ejerce la Pelusa Local. Una porción de dicha presión es magnética y corresponde a los ~5 microgauss que el equipo de Opher informa en la revista Nature.
El hecho de que la Pelusa esté fuertemente magnetizada significa que otras nubes en nuestro vecindario galáctico podrían estarlo también. Finalmente, el sistema solar se encontrará con algunas de ellas y sus fuertes campos magnéticos podrían comprimir la heliosfera aún más de lo que está comprimida ahora. La compresión adicional podría permitir que más rayos cósmicos lleguen al interior del sistema solar, lo cual posiblemente afectaría al clima de la Tierra y los viajes seguros de los astronautas en el espacio interplanetario. Por otro lado, los astronautas no tendrían que viajar tan lejos porque el espacio interestelar estaría más cerca que nunca. Estos eventos jugarían un papel importante en escalas temporales de decenas a cientos de miles de años, que es lo que toma al sistema solar moverse de una a otra nube.
"¡Podrían venir épocas muy interesantes!" dice Opher.

Para leer la investigación original, busque el artículo de Opher y colaboradores en la edición del 24 de diciembre de la revista Nature, titulado "Un fuerte campo magnético interestelar, muy inclinado, cerca del sistema solar (A strong, highly-tilted interstellar magnetic field near the Solar System)".

sábado, 11 de enero de 2014

El Cometa ISON versus la tormenta solar

24 de noviembre de 2013:En el año 2007, los astrónomos quedaron sorprendidos cuando una tormenta solar azotó al cometa Encke. La nave espacial STEREO (acrónimo en idioma inglés de Solar Terrestrial Relations Observatory u Observatorio de las Relaciones Terrestres y Solares, en idioma español), de la NASA, observó el momento en el cual una CME (coronal mass ejection, en idioma inglés, o eyección de masa coronal, en idioma español) golpeó la cabeza del cometa y arrancó su cola.
Lo mismo podría suceder con el cometa ISON; en verdad, podría ser peor.


image
 
 Una CME azota al cometa Encke en abril de 2007. Reproducir película, Historia completa
 
El 28 de noviembre, el cometa ISON pasará a través de la atmósfera del Sol; volará a algo más que un millón de kilómetros por encima de la superficie solar. Ese día, se encontrará ~30 veces más cerca del Sol que lo que estuvo el cometa Encke en el año 2007 y tiene más probabilidades de enfrentarse a una feroz tormenta solar.

“En primer lugar”, dice Angelos Vourlidas, del Laboratorio Naval de Investigaciones (Naval Research Lab, en idioma inglés), quien participa en la Campaña de Observación del Cometa ISON (Comet ISON Observing Campaign o CIOC, por su acrónimo en idioma inglés), de la NASA, “el año 2007 estaba cerca del mínimo solar. La actividad del Sol era baja. Ahora, sin embargo, estamos cerca del máximo del ciclo solar y las erupciones son más frecuentes”.

“Realmente me encantaría ver al cometa ISON siendo azotado por una gran CME", señala Karl Battams, quien es un astrónomo del Laboratorio Naval de Investigaciones y que también trabaja para la CIOC. “No dañará al cometa pero nos daría una oportunidad para estudiar las extremas interacciones con su cola”.

Las CME son nubes magnetizadas de plasma que son lanzadas hacia el espacio por las explosiones de las manchas solares. El gas que se encuentra dentro de una CME no es muy denso, de modo que su impacto no destrozaría el núcleo de un cometa. Pero la frágil cola es otro tema. Las colas de los cometas son tan delgadas como las CME mismas, así que las interacciones pueden ser intensas e impredecibles.
 
 
“La CME que embistió al cometa Encke en el año 2007 fue lenta, y apenas creó un pulso de presión comprimiendo el viento solar que estaba adelante”, destaca Vourlidas. “Fue esta compresión la que causó el desprendimiento de la cola de Encke”.

Él considera que el cometa ISON experimentaría algo más dramático. “Cualquier CME que golpee al cometa ISON cerca del Sol muy probablemente sería más rápida, y daría lugar a una onda de choque con un campo magnético mucho más fuerte. Honestamente, no podemos predecir qué sucederá”.

El cometa ISON ingresó al campo visual del Generador de Imágenes Heliosféricas de la nave STEREO-A el 21 de noviembre. De manera coincidente, el cometa Encke está allí también. En este momento, los dos cometas están siendo bastante aporreados por el viento solar y sus colas se menean hacia adelante y hacia atrás.

splash
 
 El Generador de Imágenes Heliosféricas (Heliospheric Imager, en idioma inglés), ubicado a bordo de la nave espacial STEREO-A, de la NASA, está siguiendo los pasos del cometa ISON a medida que se sumerge en el Sol. En esta película, que abarca un período de dos días (desde el 20 al 22 de noviembre de 2013), el Sol está fuera de la pantalla, a la derecha. Casualmente, el cometa Encke también está presente. Reproducir película, Comentario, en idioma inglés 
 
Si el Sol entra en erupción, la misma CME podría tragar a ambos cometas. Esto convertiría a los dos cometas en sondas solares. Como mangas de viento, tomarían muestras de la tormenta desde los sitios donde se encuentran (muy separados entre sí) y darían a los investigadores una rara vista en 3 dimensiones de la estructura interna de una CME.

El cometa ISON pasará por el ecuador solar el 28 de noviembre, sobre el mismo lado del Sol donde recientemente se apiñó un grupo de manchas solares activas. En otras palabras, dice Battams, “vamos a estar en la ‘zona caliente’ para las CME”.

La flota completa de observatorios solares de la NASA estará mirando cuando ISON de ese gran paso. Esto incluye a las sondas STEREO-A y STEREO-B, así como al Observatorio de Dinámica Solar (Solar Dynamics Observatory, en idioma inglés) y al Observatorio de Heliofísica (Heliophysics Observatory o SOHO, por su acrónimo en idioma inglés), que la NASA maneja junto con la Agencia Espacial Europea. Si una CME golpea al cometa, todas las naves espaciales probablemente vean lo que suceda.

“Sería un territorio bastante nuevo para nosotros”, afirma Battams.
“… y una bonita vista previa de lo que la nave espacial Solar Probe+, de la NASA, podría experimentar cuando se sumerja en el Sol, en la década de 2020”, señala Vourlidas.

¡Manténgase informado!