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Últimas imágenes de la misión Cassini-Huygens en Saturno

Las fotografías finales de la misión Cassini-Huygens en Saturno que ha publicado NASA Jet Propulsion Laboratory se tomaron hasta el 14 de septiembre de 2017, e incluyen imágenes de los satélites Titán, Encélado, además de una composición de Saturno y las divisiones de sus anillos. No se han captado fotografías durante el descenso en la atmósfera de Saturno en los momentos previos a la desintegración del orbitador el pasado 15 de septiembre de 2017 a las 11h55 UTC porque la velocidad de transmisión de información necesaria para enviar imágenes de buena definición es demasiado elevada, e impide mandar al mismo tiempo otros datos científicos valiosos que sí tomaron en cambio varios instrumentos relacionados con espectroscopía, análisis atmosférico y medición de campo magnético y gravitacional.

Imágenes de Saturno desde el orbitador Cassini septiembre 2017

Las señales de radio desde la antena de la sonda hasta la recepción tardan unos 83 minutos en atravesar algo más de 1.400 millones de kilómetros que separan el planeta Tierra de Saturno, por tanto, la reconfiguración para transmitir en tiempo real ya es de por sí complicada, antes de perder definitivamente señal a 10 grados latitud norte, a unos 1529 km por encima de la bruma de Saturno tras abrasarse por fricción en la atmósfera por descender a una velocidad fulgurante de 35 km/s con un ángulo de entrada de 15 grados. Las últimas imágenes no son por tanto, del día de su adiós definitivo por la prórroga otorgada a la misión Cassini-Huygens coincidiendo con el solsticio en Saturno, sino de la última semana hasta la víspera de la inmersión final.

En la última semana de vida del artefacto, el orbitador Cassini pudo modificar su trayectoria desde la órbita del satélite Titán para redirigirse hasta Saturno, tras un vuelo de pasada antes de hacer la última inmersión en la atmósfera de Saturno, cuando se desintegró en pocos segundos a pesar de que el artefacto tenía una masa de más de dos toneladas y media. Las miradas en la lejanía recuperadas desde antenas terrestres conforman grupos de imágenes con distinto nivel de detalle. Aquellas imágenes más recientes que todavía no están procesadas se muestran en escala de grises y apenas se distinguen brumas o un gran cuerpo en un enorme espacio negro, son denominadas Saturn raw images en las galerías ofrecidas NASA Jet Propulsion Laboratory. Más crudo que crudo, podría ser cualquier cosa.

Imágenes de Saturno desde el orbitador Cassini septiembre 2017

Se ha publicado una imagen animada de la puesta del satélite Encélado, donde se descubrieron aguas heladas subterráneas y actividad volcánica en forma de géiseres, antes de una pasada del orbitador Cassini entre el hueco de los anillos y Saturno.

Puesta de Encélado antes de la inmersión en la atmósfera de Saturno desde el orbitador Cassini septiembre 2017

Sin embargo, las imágenes tomadas entre los años 2004-2008 y antes de la última prórroga de la misión Cassini-Huygens, entre abril y septiembre de 2017 sí tienen más nivel de detalle como para resultar de interés a cualquier aficionado a la astrofísica. Se pueden distinguir las divisiones de los anillos de Saturno, cuya existencia -y al menos la separación A y B, con forma de cuña-, fue descubierta ya con telescopios de decenas de aumentos a mediados del siglo XVII. El orbitador Cassini ha amplificado los conocimientos que se tenían de Saturno como Juno lo hizo con Júpiter, dado que ha podido tomar imágenes de las distintas divisiones de anillos, calcular sus dimensiones, la longitud del espacio intermedio o los huecos entre ellos y la distancia entre los anillos y el planeta Saturno, analizar la composición, el campo magnético y gravitacional, e incluso observar en las imágenes que los anillos no tienen un aspecto rígido, compacto ni liso, sino que se producen ondulaciones y turbulencias.

Anillos de Saturno desde el orbitador Cassini 2017

Anillos de Saturno desde el orbitador Cassini 2017

Anillos de Saturno desde el orbitador Cassini 2017

Se observa un oleaje por su superficie por la acción gravitacional de los satélites naturales de Saturno que «pastorean» en su órbita los bordes de los anillos. Entre los anillos más difusos del interior hay desde pequeñas masas cósmicas que se desplazan de forma independiente, como Bleriot, un tirabuzón en el interior de los anillos de Saturno, que genera una apertura entre líneas, pero es demasiado pequeña como para convertirse en luna con órbita, hasta Daphnis, un satélite natural que se abre paso entre los anillos generando oleaje en los bordes, mientras hacia el extremo más alejado se dibujan mejor los anillos y sus láminas por estar cubiertos de hielo a temperaturas de -150 grados celsius.

Más videos en el canal de Youtube NASA Jet Propulsion Laboratory.

Póster conmemorativo de la misión Cassini-Huygens 2017
Inspirado en el díptico pop-art de Roy Lichtenstein, ‘Wham!’ de 1963, es uno de los pósters conmemorativos del Gran Final de la misión Cassini-Huygens realizado por la NASA.

Destello final de la misión aeroespacial Cassini-Huygens

Tras más de una década explorando Saturno, sus anillos y satélites naturales o lunas, la misión Cassini-Huygens realizó su último servicio antes de desintegrarse en la atmósfera gaseosa de Saturno, como Crono cuando devora a sus hijos. El heroico final, como el deinos en el antiguo drama musical griego que se autodestruye al término de la obra, sacrificándose tras su acción civilizadora, se preparó desde NASA Jet Propulsion Laboratory para el viernes 15 de septiembre de 2017, tras varias prórrogas en la misión desde el año 2008 durante el equinoccio de Saturno, cuando ya se iba agotando la energía propulsora, pero evitando que la destrucción del orbitador Cassini pudiera causar daños en las lunas de Saturno donde pueda haber microorganismos vivos, dado los elementos radioactivos del generador termoeléctrico de radioisótopos que actuaba como batería del orbitador. La misión internacional Cassini-Huygens ha terminado tras 13 años de exploración alrededor del planeta Saturno, descendiendo en su atmósfera a una velocidad de 35 km/s y con una inclinación de 15 grados, desintegrándose en las capas superiores a toda mecha. La pérdida de contacto tuvo lugar a las 11:55 UTC, según ha confirmado la NASA al recibir la última comunicación en la antena de Camberra, Australia, que captaba las señales de onda desde el espacio exterior.

misión Cassini-Huygens en Saturno
Ilustración de la nave Cassini de la NASA sobre el hemisferio norte de Saturno, dirigiéndose hacia su primera inmersión entre el planeta y sus anillos en abril de 2017.

«Este es el capítulo final de una misión asombrosa, pero también es un nuevo comienzo», declaró Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misión Científica de la NASA. «La detección por parte de la misión Cassini-Huygens de océanos y lagos subterráneos en Titán y Encélado cambió todo, dirigiendo nuestra mirada a lugares sorprendentes donde buscar vida potencial más allá de la Tierra».

Cassini-Huygens NASA Jet Propulsion LaboratoryEarl Maize, director del programa Cassini de la NASA en el Jet Propulsion Laboratory, y Julie Webster, gerente de operaciones de la misión Cassini-Huygens, junto a todo el equipo de la agencia aeroespacial estadounidense que trabajó en la última fase de la investigación y la inmersión final del orbitador en la atmósfera de Saturno donde se inmoló evitando dejar radiaciones sobre la superficie de las lunas. Fuente: NASA / Joel Kowsky.

Cassini-Huygens fue un programa internacional fruto de la cooperación entre la NASA (Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio de Estados Unidos), la ESA (Agencia Aeroespacial Europea) y la ASI (Agencia Aeroespacial Italiana), junto con investigadores, académicos e industriales de 19 países. La dirección de la última parte de la misión ha estado guiada por la agencia aeroespacial estadounidense, quien más presupuesto económico y recursos había puesto. El orbitador Cassini fue construido por la NASA / Jet Propulsion Laboratory, la sonda Huygens fue fabricada por la Agencia Espacial Europea (ESA), mientras que la Agencia Espacial Italiana se encargó de proporcionar la antena de comunicación de alta ganancia. El coste total de la misión Cassini-Huygens fue de 3260 millones de dólares, de los cuales Estados Unidos aportó 2600 millones, la Agencia Espacial Europea 500 millones y la Agencia Espacial Italiana 160 millones.

Entre abril y septiembre de 2017, cuando ya se estaba agotando la energía del generador termoeléctrico de radioisótopos y estaba planificada la terminación de la misión, el orbitador tuvo tiempo para seguir realizando vuelos de pasada e inmersiones semanales a través del espacio de 2.000 km que separa Saturno de sus anillos, aprovechando el final de la vida útil del artefacto para seguir estudiando Saturno lo más cerca posible. Ocho de los instrumentos del orbitador Cassini (CDA, analizador de polvo cósmico, CIRS, espectrómetro de luz infraroja, INMS, espectrómetro de masa neutral e iónica, MAG, magnetómetro dual, MIMI, instrumento de imagen magnetosférico, RPWS, instrumento de ondas de radio y plasma, RSS, subsistema radiotelescópico, UVIS, espectrógrafo ultravioleta) han recopilado datos durante la inmersión final en Saturno, transmitiéndolos a la Tierra con poco desfase temporal. Las señales de radio tardan unos 83 minutos en atravesar los 1.400 millones de kilómetros que separan el planeta Tierra de Saturno. Justo antes de la inmersión abrasiva que desintegró el orbitador, estos instrumentos dedicados a la medición del campo electromagnético, el plasma, el gas y las partículas de los anillos han estado operativos porque este final ofrece, según Nicolas Altobelli, científico de proyecto de la Agencia Aeroespacial Europea en la misión Cassini-Huygens, “una oportunidad única para medir con detalle los campos magnético y gravitatorio de Saturno, lo que ayudará a entender mejor su estructura interna”.

Aún con todos los hallazgos entregados desde que la aeronave no tripulada llegara a Saturno en el año 2004 y comenzara a rastrear Titán mediante la sonda Huygens, quedan todavía incógnitas que resolver. Todavía no se ha determinado el grado de inclinación del campo magnético de Saturno con el eje de rotación del planeta, ni se ha aclarado la datación de Saturno, sus anillos y los satélites o lunas. El orbitador Cassini tomó mediciones de las partículas y la masa en los anillos para determinar si su formación es cronológicamente posterior al planeta.

misión Cassini-Huygens en Saturno
Ilustración de la nave Cassini de la NASA adentrándose el 15 de septiembre de 2017 en la atmósfera de Saturno. Fuente: NASA / JPL-Caltech.

“Cassini revolucionó nuestros conocimientos sobre Saturno en el momento en que llegó al planeta y ha continuado haciéndolo durante 13 años, hasta su último día”, aseguró Álvaro Giménez, director de ciencia de la Agencia Aeroespacial Europea.

“La misión nos ha inspirado con sus prodigiosas imágenes, incluyendo la lección de humildad que nos dan las vistas a lo largo de más de mil millones de kilómetros de distancia hasta el minúsculo punto azul que constituye nuestro planeta”, comenta Altobelli, alabando «este viaje pionero, que nos deja un rico legado de ciencia e ingeniería».

La aeronave no tripulada llevaba 12 instrumentos científicos en el orbitador Cassini y 6 instrumentos en la sonda Huygens, principalmente espectrómetros de mapeo por luz infrarroja y ultravioleta, sistemas de imagen, radio, instrumentos de medición de masa, estructura atmosférica, composición de partículas cósmicas e imagen magnetosférica, con los que investigadores de varios países en la misión aeroespacial Cassini-Huygens han logrado acumular imágenes, mediciones atmosféricas y nuevos cálculos de su campo magnético y gravitacional, como del periodo de rotación del planeta Saturno, las órbitas de sus satélites y hallazgos determinantes al mapear la superficie de Titán y la posibilidad de encontrar agua líquida en la luna Encélado.

Lanzada el 15 de octubre de 1997 desde Cabo Cañaveral al noreste de Florida, Estados Unidos, la aeronave Cassini-Huygens llegó a la órbita de Saturno el 30 de junio de 2004, separando la sonda que aterrizó en Titán el 14 de enero de 2005, convirtiéndose en la primera aeronave en aterrizar sobre un cuerpo celeste del sistema solar exterior. En Titán se analizó la presencia de gas metano y temperaturas gélidas de unos -180 grados Celsius. En Encélado se detectaron aguas subterráneas de extensión oceánica bajo la superficie helada y en su polo sur hay actividad volcánica con géiseres que expulsan chorros hacia la bruma.

La denominada Grand Finale supuso la última prórroga de la misión Cassini-Huygens para hacerla coincidir con el solsticio en Saturno, antes de decidir su final, valorando distintas opciones. Se descartó estrellar el orbitador en una trayectoria a través del plano ecuatorial del planeta, para evitar la colisión con las partículas de los anillos. Tampoco era viable estrellar el orbitador contra alguno de sus satélites naturales, como las lunas Titán y Encélado, dado que la propulsión que llevaba era energía nuclear, mediante generadores termoeléctricos de radioisótopos, que dejarían contaminación por residuos nucleares en la superficie donde podría haber microorganismos vivos por haber encontrado agua. Tras descartar dejar el artefacto aeronáutico en órbita estacionaria o hacerla salir de órbita para que se perdiera en el espacio exterior, se tomó la decisión de inmolarlo entre la atmósfera de Saturno y el anillo D, a través del espacio de 3800 kilómetros, precipitándose en su atmósfera el día 15 de septiembre de 2017 a las 11:55 UTC.

La sonda Juno envía su primera imagen de Júpiter

La NASA publicó el pasado 12 de julio la primera imagen recibida desde la sonda Juno después de estabilizarse gravitacionalmente sin daños en la órbita del planeta Júpiter, desde el pasado 4 de julio. La cámara abordo de la sonda se encendió seis días después de su entrada en órbita y obtuvo una imagen de la parte de Júpiter iluminada por el Sol así como de sus lunas Io, Europa y Ganímedes desde una distancia de 4,3 millones de kilómetros.

– Esta primera imagen de JunoCam nos muestra que la sonda ha sobrevivido sin daños a su primer recorrido a través de la extrema radiación que rodea Júpiter y está lista para explorar el planeta– declaró Scott Bolton, investigador de la misión que trabajó en Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, en una nota de prensa difundida por la agencia aeroespacial estadounidense.

NASA Juno primera imagen Júpiter

La imagen fue tomada durante la primera órbita de Juno en torno a Júpiter, Hera vigilando las aventuras de Zeus, cuyo recorrido alrededor del planeta más grande de todo el sistema solar durará 53 días y 12 horas. En las próximas semanas el objetivo es conseguir imágenes de los dos polos del planeta. La cámara de la sonda enviará sus primeras fotos en alta resolución el 27 de agosto, de acuerdo con Cany Hansen, investigadora del Planetary Science Institute, en Tucson, Arizona. Está previsto que la misión Juno complete hasta 37 órbitas en torno a Júpiter. Juno ha logrado ser la nave espacial que más se acerca a Júpiter, hasta unos 4.100 kilómetros de su atmósfera, evitando quedar destruida de aproximarse en exceso a las fuertes radiaciones de los cinturones de nubes. Los hitos astrofísicos que se consigan respecto a la composición físico-química del planeta ayudarán a ampliar el conocimiento respecto a la formación del sistema solar.

En los precedentes de la historia de la ciencia relativos a la misión Juno, destaca una nota de prensa que la NASA publicó en el año 2001 sobre las radiaciones de los cinturones de Júpiter que habían sorprendido las previsiones científicas durante las misiones realizadas con otras sondas como Galileo o Cassini-Huygens. Las radiaciones más dañinas de Júpiter se localizan a unos 300 000 kilómetros, por lo que las sondas anteriores a Juno habían observado al planeta gigante desde bastante lejos, incluso la aeronave Cassini-Huygens apenas se acercó a 10 millones de kilómetros a Júpiter cuando pasó en su travesía hacia Saturno.

Cassini poseía una antena fabricada por la Agencia Aeroespacial italiana, que sirvió para comunicarse con la Tierra y que permitió realizar mapas de la luna Titán de Saturno, en su paso por Júpiter se utilizó para captar las radio emisiones de los cinturones de nubes de Júpiter. Los resultados permitieron construir sondas como Juno con componentes electrónicos más resistentes y su planificación fue inicialmente debatida en la sociedad europea de geofísica en Niza, Francia.

Cuando los electrones fuertemente cargados se desplazan a velocidades cercanas a la de la luz en espirales que forman los campos magnéticos que circundan Júpiter, se producen emisiones denominadas radiación de sincrotrón. En realidad este nivel de radiación no es suficiente para dañar una sonda o nave aeroespacial, pero advierte de los peligros de aproximarse más hacia la atmósfera.

Mediante telescopios de radio situados en observatorios terrestres se realizaron transformaciones o mapeo de las señales de entrada de algunas longitudes de onda de las emisiones de radiación sincrotrón que provenían de los cinturones de nubes de Júpiter, y los científicos utilizaron dicha información para hacer modelos que recrean los cinturones de Júpiter y estimar su potencial para dañar naves espaciales. Sin embargo las longitudes de onda más cortas, emitidas solamente por los electrones más cargados en los cinturones de nubes, se pierden entre las radio emisiones no-sincrotrón, cientos de veces más fuertes en la calurosa atmósfera de Júpiter.

La sonda Cassini gozó de buen ángulo durante su paso para distinguir entre las emisiones atmosféricas y las radio emisiones de los cinturones, pese a ser una tarea no exenta de dificultades. La sonda debía desplazarse adelante y atrás para escanear una zona, a continuación girar 90 grados y volver a emplear su escáner, para reconocer la radiación de sincrotrón por su rasgo de polarización, obteniendo el ancho del espectro de los electrones altamente cargados de las radiaciones de los cinturones de Júpiter por primera vez.

Las mediciones de la sonda Cassini-Huygens indicaron que los electrones altamente cargados estaban mucho más dispersos de lo esperado. Malas noticias para los laboratorios que diseñan la electrónica de las naves. Teniendo en cuenta los niveles conocidos para las mayores longitudes de onda de radiación sincrotrón sin que haya tal cantidad de electrones altamente cargados como indicaban las previsiones, significa que las estimaciones deben ser más precisas respecto al número de electrones con niveles de energía ligeramente inferiores. Aún así este tipo de electrones tienen suficiente energía para dejar fritos los componentes electrónicos de una sonda. Ninguna de las misiones en desarrollo aprobadas por la NASA se habría aventurado en aquel entonces a enviar una sonda más allá de la región con las estimaciones más elevadas de radiaciones peligrosas, para hacer estudios de órbita alrededor de Júpiter y su luna Europa, aumentando el conocimiento acerca de su atmósfera y estructura interna.

Las únicas naves que experimentaron un impacto total de las radiaciones en los cinturones de nubes de Júpiter se desintegraron rápidamente. Pioneer 10 y 11 orbitaron cerca de Júpiter en la década de 1970. La sonda Galileo logró sacar una imagen a través de los cinturones de nubes el 7 de diciembre de 1995, antes de sumergirse en la atmósfera de Júpiter. Esa imagen se corresponde a la mancha roja que puede apreciarse sobre la zona iluminada del planeta Júpiter en la fotografía espacial obtenida por la cámara de la sonda Juno, denominado The Great Red Spot.

La mancha o gran punto rojo sobre el hemisferio sur de Júpiter es una tormenta anti-ciclónica, de alta presión, similar a un huracán en la Tierra, pero es gigantesco, pues tres planetas Tierra podrían entrar entre sus márgenes y se mantiene activo desde hace más de 400 años, desde que fuera observado por telescopios desde la Tierra. Como se encuentra en el hemisferio sur, su rotación es en sentido contrario a las agujas del reloj, con un periodo de unos 6 días. Mientras que en el planeta Tierra un huracán en el hemisferio sur rota en sentido de las agujas del reloj al ser de presión baja. Las nubes relacionadas con la mancha roja están situadas a unos 8 kilómetros por encima de las nubes circundantes.

Los efectos Coriolis que se observan en ciclones y anti-ciclones en la Tierra se ven incrementados en Júpiter, al tener una frecuencia de rotación que es como 2,5 veces la frecuencia de rotación de la Tierra, pero esto no basta para explicar la persistencia o continuidad en el tiempo así como la magnitud de la gran mancha roja. Entre las posibles explicaciones del fenómeno están que la tormenta no llega a bajar a la superficie de Júpiter como haría un huracán en la Tierra y que se alimenta del calor del gigantesco planeta. Se ha especulado que el color rojo está relacionado con componentes de fósforo.

Más información, en inglés:

NASA’s Juno Spacecraft sends first in orbit view.
Jupiter red spot.

NASA Orbital Debris: residuos orbitando sobre la Tierra

NASA Orbital Debris Program Office es un departamento de la agencia espacial estadounidense que desarrolla aparatos para controlar los residuos que se acumulan alrededor de la órbita del planeta debido a la destrucción de satélites, por explosión o colisión, y restos de los cohetes o partes de astronaves no operativas enviados al espacio exterior. Esto es, son componentes cheiropoietes, hechos por la mano del hombre, no se cuentan cuerpos celestes, meteoritos, asteroides o grandes rocas atravesando el universo. Con respecto a la primera causa, un evento utilizado como ejemplo fue la colisión entre los satélites Cosmos 2251 e Iridium 33, por irónico que resulte, Cosmos 2251 era un satélite ruso de 950kg, abandonado desde 1995, e Iridium 33 un satélite estadounidense operativo de 560 kg, ambos quedaron destruidos cuando chocaron el 10 de febrero del 2009 a una velocidad de 42,120 km/h, en una altitud de 789 km. Por lo que se evalúa el riesgo de choque entre satélites y la acumulación de residuos a poca distancia en la órbita terrestre, susceptibles de caer a la atmósfera, frente a los que están a más distancia y que podrían seguir pululando mucho tiempo.

NASA Orbital Debris

Las partes críticas de los satélites, sondas o cualquier estación espacial están siempre protegidas por materiales de protección como los escudos whipple, mientras otras zonas están expuestas, como los paneles solares en las estaciones espaciales, pues tienen que recibir directamente la luz del Sol, y pueden recibir algún impacto que rompa ciertas celdas. En el año 2007, la sonda Endeavour STS-118 tuvo un agujero en su radiador, con un diámetro de entre un cuarto y la mitad de una pulgada.

Endeavour STS-118 impact

Se calcula que hay más de 21.000 componentes residuales de más de 10 cm flotando en la órbita terrestre, los más problemáticos, 500.000 con un diámetro de entre 1 y 10 cm y más de 100 millones de partículas de menos de 1 centímetro de diámetro, polvo interestelar. Los radares de U.S. Space Surveillance Network detectan incluso objetos de sólo 3 milímetros. Dado que se desplazan a velocidades de entre 7-10 km/s, dependiendo de su masa que de media está por encima de 1 kg y algunos pocos residuos pueden alcanzar hasta 100 kg, una colisión conllevaba bastante energía. (E=m.c^2)

Desde la NASA se han propuesto diferentes métodos para controlar los residuos espaciales que se van acumulando desde los inicios de la carrera espacial e ir eliminando el exceso de materiales que tienen un tamaño a partir de unos 10 cm, mediante lasers, fricción, electro-dinámica, remolcadores. Concretamente un experimento de remediación propone que una pequeña astronave auxiliar haga de operario aeroespacial y vaya recolocando los satélites en riesgo de colisión a partir de las coordenadas y trayectorias controladas desde los radares en las estaciones en Tierra y también utilice una red para recoger los residuos flotantes. La antena del radar Goldstone situada en Barstow, CA, es capaz de detectar residuos de un tamaño de tan sólo 2 mm a altitudes bajo 1,000 km.

Satélite recogedor de residuos espaciales

Satélite recogedor de residuos espaciales

En un artículo de este mes publicado en el diario británico Independent se hablaba de cómo en Suiza se desarrolla un satélite que recoja los residuos como si utilizara una red que capture los escombros espaciales, aunque el robot-satélite podría llevar también unas tenazas similares a una excavadora, en realidad las pruebas son con unos cubos con una medida de 10cm por lado, que habían sido lanzados por la escuela politécnica federal de Lausana (EPFL) entre los años 2009-2010.

Lo que en cambio se denomina reentrada es la caída a la atmósfera de manera controlada tras un lanzamiento, en zonas inhabitadas o al océano, de los tanques propulsores de los cohetes que impulsan las aeronaves al espacio exterior, recuperando en Tierra estas partes. Utilizando más propulsor se puede controlar el ángulo de trayectoria de vuelo de manera más pronunciada, la parte no operativa regresa a la atmósfera en una latitud y longitud más precisas de determinar, el lugar donde caerán los escombros puede ser localizado entonces en zonas sin población o al océano. De manera no controlada, los restos que flotan en la órbita a menos de 600 km caerían por la atmósfera -pulverizándose mayormente por fricción- aunque con riesgo de impactar causando daños al llegar a la superficie del planeta. Las mayores concentraciones están entre 750-800 km de distancia y otro grupo de residuos se sitúa a unos 2000 km de distancia en la órbita. Por debajo de 600 km caen en unos años, lo que se denomina Low Earth Orbit, a 800 km se calcula en décadas, zona denominada Medium Earth Orbit, y por encima de 1000 km puede pasar más de un siglo hasta que se desplomen a la atmósfera, por otra parte las colisiones no son tan frecuentes, el riesgo es bajo y se estima en probabilidades, aunque ocurre alguna cada año.

Además de la NASA o la agencia espacial europea, países como Francia, Japón, China o Rusia siguen protocolos para minimizar los residuos espaciales que se van acumulando en la órbita de la Tierra. Un ejemplo es la misión E.Deorbit, de la agencia espacial europea, pero que no está previsto que funcione hasta 2021.

[Cosmología] Lisa Randall, Knocking on Heaven’s Door: How Physics and Scientific Thinking Illuminate the Universe and the Modern World

Knocking on Heaven’s Door: How Physics and Scientific Thinking Illuminate the Universe and the Modern WorldLisa Randall, profesora de ciencias físicas en la Universidad de Harvard, es la autora de la obra Knocking on Heaven’s Door: How Physics and Scientific Thinking Illuminate the Universe and the Modern World, un libro sobre física teórica, enfocado a la cosmología, tan de moda en la divulgación científica. En Wired se puede leer un pequeño extracto del libro además de una entrevista con la autora sobre el método científico en física teórica, quien sin posicionarse como constructivista ni como realista en relación a cómo se establecen las leyes científicas que describen y predicen los fenómenos naturales, explica por extraña analogía a los grandes clásicos de la literatura, que se trata de un cuerpo de conocimiento que va aumentando con los siglos pero también está en revisión. También se tratan algunos temas polémicos sobretodo en Estados Unidos, debido a las creencias religiosas más enraizadas en la mentalidad de los ciudadanos y también investigadores que en países europeos, donde es menos frecuente que los contaminantes religiosos se mezclen en la investigación científica, atendiendo simplemente a la descripción del mundo físico, sin más especulaciones de la razón que las hipótesis contrastables.

En la entrevista de Wired, se habla del centro científico CERN y el Large Hadron Collider, Lisa Randall se muestra bastante prudente y poco efectista al tratar la pregunta sobre si los neutrinos son más veloces que la luz y por tanto el paradigma establecido por Einstein podría quebrarse. La profesora de física teórica comenta de forma sucinta que tales resultados no descartarían el estudio de las teorías de la relatividad, aunque tampoco habría sido un error difundir públicamente datos de extrema precisión sobre la velocidad que puedan alcanzar partículas subatómicas. Aún sin hacer referencia explícita a Newton, Lisa Randall comenta que históricamente las buenas teorías científicas que son superadas no quedan borradas sino que se corrigen logrando un mejor conocimiento del mundo físico, la nueva teoría científica da más amplitud de miras conteniendo la antigua.

«Even if the results turn out to be true, it would tell us that Einstein’s theory is still right over a large regime. But we would then know that there are some deeper underlying differences that apply when you do these extremely precise measurements. Usually, when a new theory is shown to be right, it simply underlies the old one, which is now an approximation. It doesn’t mean we need to throw away the old theory.»

Entrevista completa en Wired Science. Los libros sobre cosmología de Lisa Randall, como Warped Passages: Unraveling the Mysteries of the Universe’s Hidden Dimensions, se pueden encontrar en Amazon.

The Sagan Series

The Sagan Series son una serie de videos creados y publicados por Reid Gower en este año 2011 a partir de diferentes divulgaciones sobre astrofísica que realizó Carl Sagan, fallecido en 1996, acompañando su narración con la música compuesta por Michael Marantz. Las imágenes que aparecen en los videos forman parte de documentales científicos sobre el planeta Tierra, la vida en la Tierra, diferentes conflictos políticos y medioambientales grabados entre otros por la cadena BBC y el horizonte que tiene la especie humana frente al espacio exterior o Universo. Las impresionantes fotografías y grabaciones sobre lanzamientos de sondas espaciales, observatorios espaciales como Gemini y el aspecto que tiene la Tierra desde el espacio son parte del patrimonio aportado por la NASA y científicos dedicados a ramas como la astrofísica y la cosmología.

Carl Sagan se doctoró en 1960 en la Universidad de Chicago, trabajando posteriomente en astronomía y diferentes ramas de la física teórica, incluyendo la exobiología o búsqueda de vida extraterrestre, tratando siempre de diferenciarse de las pseudociencias. Sagan propuso el denominado efecto invernadero provocado por emisiones excesivas de dióxido de carbono como la causa de las elevadas temperaturas y la presión en la atmósfera del planeta Venus, esta idea le llevó a alertar de los peligros del cambio climático producidos por la actividad industrial en la Tierra.

Respecto a las misiones espaciales de la agencia aeroespacial estadounidense, trabajó en el diseño de la misión Mariner 2 al planeta Venus, y de las misiones Mariner 9, Viking 1 y Viking 2 al planeta Marte. También trabajó en la misión Voyager 1 y Voyager 2, junto a Ann Druyan y otros científicos, contribuyó al diseño de los dos bajorrelieves de los discos de oro -tan citados acerca de los trabajos en búsqueda de vida extraterrestre- que éstas naves llevaron acoplados en uno de sus costados en misiones hacia el exterior del sistema solar y en la misión Galileo al planeta Júpiter. Trabajó igualmente en las misiones de la sonda Pioneer 10 a Júpiter y Saturno para poder comprobar las radiaciones magnéticas emitidas por estos planetas.

En exobiología concibió la idea de enviar un mensaje inalterable al espacio más allá del Sistema Solar que pudiera ser entendido por una posible civilización extraterrestre que lo interceptara en un futuro. El primer mensaje así enviado fue una placa de oro en la sonda Pioneer, posteriormente un disco de oro en las sondas Voyager y en 1974 fue el mensaje de radio enviado al espacio por el telescopio Arecibo. Trabajó durante años para la NASA y dirigió diferentes proyectos de investigación para tratar de detectar vida en el Universo.

Además del documental ‘Cosmos: Un viaje personal’ entre las obras más influyentes de Carl Sagan están ‘Vida Inteligente en el Universo’ (1966), ‘Comunicación con Inteligencias Extraterrestres’ (1973), ‘Cosmos’ (1980), ‘El invierno nuclear’ (1990), ‘Un punto azul pálido’ (1994), basado en una impresionante fotografía del planeta Tierra tomada en 1990 por la sonda Voyager 1, a 6.1 billones de kilometros en el espacio más allá del Sistema Solar, donde el planeta Tierra es sólo un diminuto punto azul sobre el fondo del espacio.


Earth: The Pale Blue Dot de Michael Marantz.

En el canal de Youtube de Reid Gower se encuentran actualmente los videos que se están creando para The Sagan Series, también es interesante seguir los videos en el canal de Youtube de la NASA y los videos de divulgación para la memoria colectiva del canal Carl Sagan Portal. Recientemente, un usuario publicó en Youtube un video del juego Minecraft como mímesis del primer video ‘The frontier is everywhere’ de The Sagan Series.

El sitio de la Tierra en el Universo

Al considerarse la propia especie humana a sí misma como excepción entre la vida en la Tierra, taxonomizando, haciendo discreto algo continuo y gradual, el hombre ha creído a través del delirio vanidoso que son las creencias religiosas, que era un ser especial, no un mamífero epígono en la evolución de las especies, diferente no sólo en su capacidad mental, lingüística, matemática, técnica y mimética, sino un ser con un destino superior al de cualquier otra especie. Habría por tanto una escisión en las taxonomías biológicas que separase al ser humano de cualquier otra especie, siendo los animales y organismos vivos clasificados e instrumentalizados en la medida en que fuesen útiles a las actividades humanas, alimenticias, energéticas y en un plano más sofisticado y esencialmente humano, simbólicas, transfiriendo las pasiones y los vicios humanos en otros vivientes, esto es, especeísmo.

Tras una hegemonía de varios milenios con cultos politeístas que hicieron creer al hombre que era descendiente por generación de dioses, los fenómenos naturales con figuras antropomórficas, los ritos sepulcrales y la inexplicable producción de estados mentales en la vigilia pero sobre todo en el sueño, donde los fallecidos queridos aparecían en la consciencia de aquel que había tenido vínculos afectivos con ellos, dio acicate a los misterios sobre la transmigración del alma, al separarse del cuerpo en la muerte. Como si el hombre y solamente la especie humana tuviesen el derecho exclusivo -¿de dónde vendría?, ¿quién se lo daría?- a una existencia post-mortem y a conocer a su creador, un padre exaltado, fijado simbólicamente a imagen y semejanza con atributos antropológicos loables infinitos, mientras que ningún otro organismo viviente podría aspirar a semejante cosa. La imposición sangrienta posterior de un periodo histórico de hegemonía que transita desde el politeísmo hacia el monoteísmo, con un Dios que es padre y creador de todas las cosas, que mantiene en su ser la creación, sería otra forma exacerbada de vanidad específica, manteniendo el dogma post-mortem de una existencia escindida, posterior a la muerte, que juzga la conducta moral de su antesala para decidir la recompensa o el castigo de cada sujeto, quién sin poder conducirse autónomamente, recibiría el deber moral de una instancia trascendente para tratar de lograr «su trozito de cielo».

La vanidad de la especie humana, que se había considerado a sí misma como la excepción de la vida en la Tierra, en un plano óntico superior al resto de los seres y con un destino diferente, ha recibido varios duros golpes desde los inicios de la Edad Moderna, tal como destacó Sigmund Freud en Una dificultad del psicoanálisis, mencionando literalmente que el narcisismo universal, el amor propio de la humanidad ha recibido hasta el siglo XX, tres graves afrentas por parte de la investigación científica:

1- La primera es el desvanecimiento cosmológico de la creencia de que la Tierra es el centro del Universo -el modelo geocéntrico del sistema solar-, algo que iba en armonía con la falta de percepción sensorial del movimiento del planeta por el hombre y con la idea de ser producto de un artífice divino.

2- La segunda es la enajenación animal, partiendo del totemismo en los cultos sagrados «primitivos», las poblaciones humanas se relacionan con su entorno natural, considerando a determinados animales protectores de la tribu, las figuras de sus divinidades tienen cabeza o elementos corporales de los animales, que son objeto de las manifestaciones estéticas figurativas. El mito muestra a los dioses cambiando su forma por la de animales, muestra como los dioses son fenómenos naturales surgidos del sobrecogimiento por la falta de explicación causal del mundo físico y el miedo a la muerte. Para un infante, no hay nada extraño en que los animales piensen y actúen como humanos en los cuentos y fábulas, sólo el hombre que ha desarrollado pensamiento teológico les quita la razón y proyecta en ellos los vicios humanos. Son los estudios en geología y biología posteriormente las ramas de paleontología, anatomía comparada, embrionología, secularizaciones de la teología y la historia naturales, quienes ponen término a esa arrogancia humana que se escinde de la animalidad.

Aunque habitualmente es citado sólo Charles Darwin en relación al Origen de las especies y la obra el Origen del hombre, su trabajo es deudor de investigaciones décadas anteriores, la variabilidad de la vida, la lucha por los recursos naturales, la selección a favor o en contra de caracteres hereditarios y el gradualismo y continuidad de las especies en su generación, son las claves para postular el origen del hombre a partir de un ancestro común con diferentes especies de primates, simios como el chimpancé y el bonobo. La primatología y la etología, el estudio de la conducta animal y de las formas de organización de otras especies, han mostrado cómo las normas morales son necesarias para dar cohesión y estructurar grupos. Y definitivamente las normas morales y las intuiciones más básicas sobre cómo debemos comportarnos para vivir bien son anteriores cronológicamente a la aparición de las religiones dominantes y de las sagradas escrituras que contienen los mandamientos.

3- La tercera afrenta es -evidentemente más sentida- la psicológica, la investigación que le ha demostrado al ser humano que no sólo no domina el Universo, ni es una especie escindida del origen de la vida frente a los demás organismos, sino que además no es el dueño de su propia mente, la razón no es la cualidad esencial del hombre y la mente depende de determinaciones biológicas, instintos y pulsiones, que no son conscientes y se encuentra soterrados, sedimentados en la conciencia humana, como parte de nuestros traumas, deseos, miedos, esperanzas y frustraciones.

El conocimiento que se tiene actualmente sobre el espacio ocupado por el planeta Tierra en el espacio, viene esencialmente de las observaciones mediante instrumental técnico en los últimos cuatro siglos, aunque la astronomía era uno de los saberes más antiguos transmitidos desde las culturas fluviales de Mesopotamia, sobre todo Babilonia y después Egipto, hasta los pueblos del Mediterráneo oriental. Muchos siglos antes del establecimiento científico de la teoría heliocéntrica, a inicios de la Modernidad, lo que se conoce como primera revolución científica, en la astronomía de Alejandría durante el periodo helenístico hubo alternativas que cuestionaron la tradición heredada de Aristóteles. Ptolomeo aceptó la tradición de los maestros griegos, pero no todos los astrónomos propusieron lo mismo: Aristarco de Samos, un astrónomo de la primera mitad del siglo III antes de la era cristiana pensó que el centro del mundo estaba ocupado por el Sol, que la Tierra y todos los planetas giraban en torno a él y que sólo la Luna giraba en torno a la Tierra. El modelo aristotélico-ptolemaico permaneció hasta finales de la Baja Edad Media, atenuándose al igual que la escolástica tomista y pereciendo a inicios de la Modernidad bajo los estudios asociados a Copérnico con la obra De Revolutionibus de 1543, Galileo y Kepler en mecánica, instrumental astronómico y perfeccionamiento de los cálculos de las órbitas planetarias en la teoría heliocéntrica, los cuerpos celestes de la zona supralunar no son perfectos y acabadamente esféricos, el Sol tiene manchas en su superficie y las órbitas no son circulares.

Tras la aceptación de la teoría heliocéntrica, ya en el siglo XVIII, el astrónomo y compositor William Herschel observó la existencia de otros planetas además de satélites o lunas, que debía existir un tipo de luz invisible para nosotros dentro del espectro en el que se descompone la luz al refractarse en un prisma, y que el sistema solar formaba parte de un espacio muy superior con forma de disco, donde estaban otras estrellas similares al Sol. En el siglo XX, los trabajos de Hubble sobre el estudio de cometas y nebulosas llamaron la atención sobre la posible estructura general del universo, mucho más grande de lo que se creía en siglos anteriores, en expansión, donde la galaxia donde se encuentra el sistema solar sólo es una entre billones. En 1990, se hizo conocida una fotografía tomada por la sonda Voyager 1, dentro de los objetivos solicitados por Carl Sagan y otros científicos de la agencia aeroespacial NASA a 6,1 billones de kilómetros de distancia de la Tierra, lejos del Sistema Solar, el título Pale Blue Dot, se refiere al aspecto del planeta Tierra en el espacio exterior desde esa distancia, visible únicamente por los rayos solares como un diminuto punto azul.

Pale Blue Dot

El cosmos es mudo, indiferente, frente a los deseos narcisistas del hombre que se considera autosatisfecho por su carácter de excepción, elegido entre el mundo por un artífice trascendente, Dios creador, frente a los sentimientos delirantes de auto-importancia y las jerarquías sociales formadas por los seres humanos, exacerbadas en las sociedades industrializadas de consumo y planes de ocio a la carta, en la era del vacío.

La Tierra en el Universo
Se puede ver la imagen en mayor resolución.

Para lectores curiosos, más textos en los artículos Earth’s location in the universe y Pale Blue Dot.