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Viernes, 14 de noviembre de 2014

Philae, una hazaña a 500 millones de kilómetros

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Así veía Philae el cometa según se aproximaba a él. Credits:ESA
Hace más de diez años, en Marzo de 2004, un cohete Ariane-5 despegaba desde la Guayana Francesa. A bordo del mismo una carga muy especial, la nave Rosetta y su pequeña compañera, el módulo Philae. El destino de estas naves hermanas no era otro que alcanzar al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, y no solo eso sino que además la pequeña Philae tenía una misión más increíble aun, separarse de su hermana mayor y conseguir aterrizar sobre la superficie del cometa, algo que pasaría a ser historia, sería una de las grandes proezas realizadas por la humanidad. Y ayer se hizo historia, Philae conseguía agarrarse a la superficie del cometa aunque no sin problemas, pero lo consiguió. Aproximadamente medio millón de personas lo seguimos en directo gracias al streaming de la ESA.

El viaje desde la Guayana Francesa hasta el cometa 67P no ha sido, ni sencillo, ni corto. Los viajes no se planifican para hacerlos en línea recta sería demasiado costoso energéticamente, así que en realidad, Rosetta y su hermana pequeña, han ido describiendo órbitas hasta conseguir alcanzar al cometa.

El cometa 67P visto desde la Rosetta. Credits:ESA
La técnica que se usa para este tipo de navegación se conoce con el nombre de gravedad asistida. La idea es usar la gravedad de distintos astros, la Tierra y Marte en este caso, para acelerar y modificar la trayectoria de la nave. Podemos hacernos una idea de cómo funciona con la siguiente analogía. Imagina que vas andando por la calle, a poca distancia hay una farola, cuando estás cerca de ella estiras el brazo y agarras la farola de tal forma que empiezas a girar alrededor de ella. mientras se produce el giro sentirás una aceleración. Si te sueltas tu dirección habría cambiado y de seguir andando tal y como has quedado colocado lo estarías haciendo en una dirección distinta a la que llevabas cuando llegaste a la altura de la farola. En esta analogía, tú serias la nave espacial, la farola sería el astro, un planeta por ejemplo, y tu brazo simula la atracción gravitatoria entre ambos. La nave Rosetta en su viaje por el Sistema Solar ha usado esta técnica varias veces. Con ello consiguió acelerar y cambiar su trayectoria pudiendo así poner rumbo al cometa 67P. Los objetos que se han usado para realizar las maniobras de gravedad asistida han sido la Tierra(3 veces) y Marte. Podemos visualizar todo esto con la animación que ha hecho la ESA representando el viaje de Rosetta:



Tras todo este billar planetario, el 6 de Agosto de 2014, Rosetta conseguía alcanzar su objetivo. Rosetta llegaba al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko y comenzaba a orbitarlo.

El cometa 67P fue descubierto el 20 de septiembre de 1969. El descubrimiento fue gracias a Klim Churyumov, el cual se encontraba examinando la placa fotográfica que había tomado Svetlana Gerasimenko del cometa 32P/Comas Solá. A Churyumov le pareció vislumbrar que en esa misma placa había otro cometa, tras realizar varios análisis de la imagen pudo llegar a la conclusión de que, efectivamente, había descubierto un nuevo cometa.

El cometa 67P es un cometa de período corto, tarda 6 años y medio en completar una de sus órbitas. Los cometas tienen una actividad variable. En principio, y de forma muy aproximada, se puede decir que los cometas están hechos de hielo sucio, es decir, hielo mezclado con otras sustancias. Según se acercan al Sol, los rayos de luz calientan el hielo y hacen que este se sublime, esto es, que pase del estado solido al gaseoso, y ese hielo subliminado es lo que forma la cola de los cometas. Así pues, los cometas empiezan a generar cola cuando se van acercando al Sol y empiezan a perderla según se van alejando del mismo, esto implica un claro cambio en al actividad del cometa. Ahora, gracias a Rosetta tenemos un asiento de primera fila para ver la actividad del cometa 67P, podremos analizar las partículas de gas y polvo que se vayan desprendiendo al formarse la cola, podremos ver que partes del cometa son más activas que otras, en definitiva, vamos a ser capaces de entender mucho mejor qué son y como funcionan los cometas.

El módulo Philae en caída hacia el cometa 67P. Credits: ESA
Pero ¿por qué conformarnos con examinar el gas y el polvo de la cola o observar la superficie del cometa estando tan cerca? ¿Por qué no “bajar y tocarlo”? Y aquí es donde entra en escena el módulo Philae. Su misión, desengancharse de Rosetta y descender en un vuelo balístico hasta la superficie del cometa, para así poder analizar la superficie in situ. Ayer, 12 de Noviembre de 2014, era el gran día, era la fecha elegida, el momento de la verdad, el momento de poner a prueba la ciencia y la tecnología y ver de que éramos capaces, ayer, Philae se separó de Rosetta y comenzó su descenso hacia el cometa, un descenso de 7 horas, que durante momentos se nos hizo interminable. El momento más tenso fue el momento en que se sabe que Philae debería estar aterrizando, o al menos intentándolo. Para saber si todo había ido bien o no había que esperar casi media hora, esto es así por las grandes distancias que nos separan y porque la velocidad de la luz es finita. Podemos hacer unos pequeños cálculos para estimar ese retraso.

El cometa 67P se encontraba ayer a unos 500 millones de kilómetros, las señales de radio que envía Philae se mueven, como todas las ondas electromagnéticas, a la velocidad de la luz, que son unos 300000km/s. Si dividimos la distancia que nos separaba entre la velocidad del mensaje de radio, obtenemos que este tarda en llegarnos unos 1666 segundos, es decir, desde que Philae enviaba un mensaje hasta que nosotros lo recibíamos había que esperar unos 28 minutos. Y esos minutos de espera fueron tensos, al final, la señal llegó, Philae había conseguido aterrizar en el cometa, la hazaña se había logrado, se había conseguido lo impensable, la humanidad había conseguido aterrizar en un cometa.

Tras la alegría inicial no tardo en surgir la preocupación. La sonda Philae, tras tomar tierra, debería haber disparado un arpón para asegurar su posición, algo que nunca se produjo. La misión principal de este arpón es asegurarse de que Philae no escape de la débil gravedad del cometa. En realidad el aterrizaje no fue sencillo, Philae realizó tres intentos de aterrizaje, siendo el exitoso el tercero. Estos rebotes han llevado a Philae a aterrizar a un kilómetro de distancia del punto donde debería haberlo hecho. Gracias al análisis de los datos realizado por Doug Ellison(@doug_ellison) del JPL tenemos esta gráfica animada que nos resume como fueron los intentos de aterrizaje de Philae:


Ahora mismo se sigue trabajando para ver que ha sucedido y que medidas se pueden tomar, pero de momento parece que Philae, a pesar del fallo del arpón, está agarrada a la superficie del cometa de forma más o menos estable. Según las últimas fotografías parece razonable que de las tres patas de Philae solo dos estén ancladas al suelo y la tercera esté en alto. De momento 8 de los 10 instrumentos que lleva a bordo están funcionando, los dos que quedan no se activan por miedo a que se pueda mover la sonda. La ESA ha liberado esta imagen parcial donde podemos ver a Philae sobre el cometa, en concreto lo que se puede ver es una de sus patas posadas sobre la superficie del 67P.

Un viaje increíble, una hazaña sin precedente, y si me permiten que parafrasee al personaje de ficción Barry Allen(The Flash): toda mi vida soñando con lo imposible y ayer fui testigo de lo imposible. Ayer fue uno de esos extraños días en los que uno pudo sentirse orgulloso de pertenecer a esta especie.
Martes, 3 de Junio de 2014

Otra imagen espectacular del telescopio Hubble

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Los astrónomos nos invitan a deleitarnos con esta extraordinaria imagen, la más completa de la evolución del universo y también la más colorida, todo gracias a nuevos datos ultravioletas


Por Glenys Álvarez
Foto: Hubble/NASA/ESA

Será difícil olvidar a Hubble. Este telescopio espacial continúa maravillándonos con las capturas cósmicas que toma. Ni hablar de la cámara de campo profundo, capaz de concentrarse en un pedacito de cielo por años para regalarnos una historia extraordinaria de miles de galaxias y mucha más información. Y hemos visto sus reparaciones y las misiones de mantenimiento en el espacio, el miedo de muchos astrónomos a no poder utilizarlo y la construcción del que se supone sustituirá su trabajo, el James Webb; aún así, será difícil para esta generación olvidar al Hubble, especialmente porque continúa regalándonos extraordinarias imágenes.

Y ahora lo hizo otra vez. Esta imagen que ven aquí es la más completa jamás tomada sobre la evolución del universo, también la más colorida. Astrónomos usando el telescopio, que es producto del trabajo de NASA y ESA, explican que la imagen ha sido posible gracias a la adición de instrumentos ultravioletas en el campo ultra profundo de Hubbble con la Cámara de Campo Abierto 3. Veamos lo que nos traen de nuevo.

Una de las cosas que debemos recordar es que la luz se toma su tiempo en llegar donde estamos desde donde salió, precisamente por eso es posible ver el pasado del Cosmos pues cuando los fotones son recogidos por el lente, ya llevan millones de años atravesando el espacio, precisamente por eso somos capaces de ver galaxias distantes en sus etapas más primitivas. Sin embargo, antes de este estudio, los astrónomos se encontraban en una curiosa posición respecto a la formación estelar. En otras palabras, se conocía mucho sobre cómo se formaron las estrellas en galaxias cercanas y gracias a la capacidad infrarroja cercana del Hubble, también se habían estudiado formaciones estelares en galaxias lejanas, sin embargo, había un momento, entre cinco a diez mil millones de años-luz de distancia de nosotros, que los datos eran escasos. Lo que es peor, se trata de una época conocida por su formación de estrellas. Lo que ocurre es que estas son las estrellas más calientes, más masivas y más jóvenes y emiten luz en la onda ultravioleta.

Otro de los puntos que acumulan validez para estos telescopios espaciales es que la atmósfera terrestre se ocupa de filtrar la mayor parte de la luz ultravioleta, de hecho, estas capturas también sirven para educar en el planeamiento del nuevo telescopio Webb, pues sólo ellos dos están preparados para obtener estos datos ultravioletas.

“A menudo se descuidan como sujetos de observación directa debido al ultravioleta, lo que nos deja con un vacío importante en nuestro conocimiento sobre la línea de tiempo cósmico”, escribieron los investigadores en la página web del telescopio.

Pero al añadir los datos ultravioletas, los resultados han despejado la ruta hacia esta formación estelar. Y no es poca cosa, los astrónomos podrán entender, y contarnos, mucho mejor, cómo las galaxias crecen, como se transforman de pequeñas colecciones de estrellas muy calientes a las enormes estructuras que son hoy, como la nuestra, la despampanante Vía Láctea.

Y ahora les traigo esos magistrales datos. Recuerden que estos telescopios espaciales actúan más o menos como una cámara para capturar la luz, por supuesto, mucho más sensibles, pero en el sentido que mientras más tiempo los dejes abiertos recolectando fotones, más lejos podrás llegar, y como hablamos de espaciotemporal, más hacia el pasado. En esta ocasión, Hubble se centró en un trozo de cielo en específico entre el 2004 y el 2009 con el instrumento de campo ultra profundo. Seguro que ya han visto estas imágenes antes, lo nuevo en esta es que han añadido los datos ultravioletas junto a toda la gama de colores disponibles en el telescopio, desde el ultravioleta al infrarrojo cercano. La imagen es el resultado de 841 órbitas de tiempo de visión del telescopio, contiene aproximadamente 10,000 galaxias, la extensión y el alcance se remontan a unos cuantos cientos de millones de años del Big Bang. Eso no es nada cuando hablamos del cosmos.

Esta imagen de Campo Ultra Profundo del Hubble 2014 es un compuesto de exposiciones separadas 2003-2012 con la Cámara Avanzada para Inspecciones del Hubble y la Wide Field Camera 3.
Más información: http://hubblesite.org/
Jueves, 3 de Mayo de 2012

Próximo objetivo de la ESA, Júpiter y sus lunas

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Ayer la Agencia Espacial Europea (ESA) hacía público cual va a ser su principal objetivo en la exploración espacial en los próximos años. El objetivo elegido no ha sido otro que Júpiter y sus principales lunas.

La misión ha recibido el nombre de JUICE que son las siglas de Jupiter Icy moons Explorer. Si todo va bien la misión partirá hacia el sistema de Júpiter en el 2022 a bordo de un Ariane 5, para llegar a su destino ocho años después. Una vez la misión ha llegado al sistema de Júpiter se dedicará a observas distintas lunas y el planeta durante al menos tres años.

Credit: ESA; Artist: M. Carroll
Júpiter tiene más de 60 satélites conocidos. De todas ellos resaltan sobre manera los denominados satélites galileanos o mediceos. Estos satélites fueron descubiertos por Galileo Galilei cuando uso su rudimentario telescopio para observar por primera vez los cielos. Conviene recordar que por aquel entonces el modelo que describía el Universo seguía siendo el geocéntrico, es decir, se seguía sosteniendo que la Tierra era el centro del Universo y todo lo demás giraba a su alrededor. El descubrimiento por parte de Galileo de que Júpiter tenía lunas creo una de las primeras grietas en el modelo geocéntrico. Desde entonces ya no se podía sostener que todo giraba alrededor de la Tierra. Galileo descubrió un total de cuatro lunas, con su telescopio poco más se podía hacer. Estas lunas han recibido los respectivos nombres de Io, Ganímedes, Europa y Calisto, éstas son las lunas que va a estudiar con detalle la misión JUICE.

Entre los objetivos de JUICE se encuentra el estudiar la posibilidad de que haya vida en los satélites galileanos. Según parece es más que probable que Europa, Calisto y Ganímedes tengan bajo sus superficies océanos de agua lo cual aumenta las probabilidades de que se haya desarrollado algún tipo de vida en estas lunas.

El primer objetivo de JUICE será Calisto y después se dirigirá hacia Europa. Una vez en órbita alrededor de Europa JUICE realizará por primera vez en la historia un cálculo del grosor de la corteza de hielo que recubre todo el satélite. Al mismo tiempo intentará identificar posibles lugares de aterrizaje para futuras misiones.

Hacia el 2032 la sonda cambiará de objetivo y pasara a observar Ganímedes. En este caso se estudiará su superficie y su composición interna haciendo hincapié sobre todo en la composición de su océano interno. Pero las observaciones no se detendrán aquí ya que Ganímedes tiene una característica que la convierte en una luna muy especial. Es la única luna en todo el Sistema Solar que genera un campo magnético por sí misma. JUICE podrá estudiar como interacciona este campo magnético con la magnetosfera de Júpiter.

Esta nueva misión de la ESA podrá arrogar más luz sobre cómo se formó Júpiter y su corte de satélites. También nos podrá dar pistas sobre la posibilidad de que los satélites galileanos tengan vida. El sistema de Júpiter es como una especie de sistema solar en miniatura, entender su formación también nos puede ayudar a entender cómo se han formado otros planetas gigantes similares a Júpiter alrededor de otras estrellas.
Viernes, 13 de Abril de 2012

El hielo sigue retrocediendo en la placa Larsen

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Credits: ESA
En 2002 la Agencia Espacial Europea (ESA) ponía en órbita el satélite Envisat. Su finalidad es observar la Tierra. Con más de diez instrumentos abordo y con un peso de ocho toneladas, Envisat es el satélite civil más grande que se ha puesto en órbita hasta el momento.

Desde sus primeras observaciones Envisat puso de manifiesto el retroceso que está experimentando el hielo en la placa Larsen, situada en la Antártida. Esta placa en realidad está formada por otras tres, denominadas Larsen A, B y C respectivamente. Larsen A es la más pequeña de las tres, la B es la intermedia y C como cabía esperar es la más grande del conjunto. La placa A ya desapareció en 1995, queda por ver como les ha ido a las placas B y C.

Esta semana la ESA ha hecho público los datos recogidos por Envisat, los cuales ratifican que la placa Larsen B está perdiendo hielo a marchas forzadas. A lo largo de los últimos diez años la placa B ha perdido 1.790 kilómetros cuadrados de hielo. En 1.995 la superficie de la placa B era de 11.512 kilómetros cuadrados, en la actualidad, según los datos recabados por Envisat la extensión de dicha placa ha quedado reducida a 1.670 kilómetros cuadrados. En cuanto a la placa C, de momento se mantiene estable, pero se ha detectado que durante el verano el tiempo durante el cual el hielo se deshace se ha incrementado ligeramente.

Credits: ESA / ENVEO
La placa Larsen está situada en la Península Antártica. Esta península ha estado sometida a incrementos de temperatura de 2,5 grados centígrados en los últimos cincuenta años, lo cual es un valor mayor que la media global. Este tipo de placas son sensibles a los cambios en la temperatura que se producen en la atmósfera así como en los cambios que se pueden producir en las corrientes oceánicas.

Las observaciones de Envisat ponen de manifiesto lo sensible que son este tipo de estructuras al cambio climático. Las misiones como Envisat son de vital importancia para poder desarrollar modelos que nos expliquen como reacciona el hielo y la nieve a las variaciones debidas al cambio climático.