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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.

Kepler-16b, planeta que orbita alrededor de dos estrellas

Kepler-16b es un planeta con una masa aproximada al planeta Saturno de nuestro sistema solar, fue descubierto recientemente durante una investigación dependiente de la agencia aeroespacial estadounidense NASA y su particularidad es que orbita alrededor de dos estrellas, es un planeta circumbinario, con un periodo de 229 días. En el tránsito por la órbita, se suceden con mayor frecuencia los eclipses que lo que estamos acostumbrados a ver desde la Tierra, en las primeras conclusiones que pueden leerse en la web de la NASA se indica que el planeta debió de formarse entre ambas estrellas, siendo más plausible que la hipótesis que supondría que el planeta fue atraido hasta gravitar alrededor del duo de estrellas.

Kepler-16b
Imagen artística con el planeta en primer plano. NASA/JPL-Caltech/T. Pyle.

Kepler-16b
Imagen artística con el planeta en primer plano. NASA/JPL-Caltech/T. Pyle.

Kepler-16b se encuentra a doscientos años luz de la Tierra (doscientas veces la distancia recorrida por la luz en un año, esto es, aproximadamente 1,89.10^15 Km), al contrario que Tatooine, planeta también circumbinario de La Guerra de las Galaxias, es frío y gaseoso, por lo que sería extremadamente raro que se hubiese desarrollado vida en él, aunque la NASA sigue buscando como tantas otras agencias de investigación astronómica y exobiología, planetas que puedan tener las condiciones fisico-químicas para que haya agua líquida en su superficie. El planeta fue descubierto por un equipo de investigación coordinado por Laurance Doyle del instituto SETI en Mountain View, California, al utilizar los datos del telescopio Kepler para estudiar bajadas de brillo en más de 150,000 estrellas, ya que esta es una de las mejores explicaciones del tránsito de un planeta orbitando alrededor de una estrella.

Dentro del sistema Kepler-16 ya se conocía la existencia de ambas estrellas, de menor masa que el Sol, con enorme diferencia de tamaño entre ambas, la bajada de brillo en periodos irregulares en el tiempo cuando no se producía un eclipse entre ambas, fue lo que llevó a buscar un tercer cuerpo orbitando, además ambas estrellas se encontraban en cada intervalo entre sus eclipses, en diferentes posiciones de órbita, lo que posteriormente permitió comprobar que el planeta orbitaba alrededor de las dos estrellas, siendo por ello circumbinario.

Más información sobre el planeta Kepler-16b en los videos y en la noticia de la página oficial de la NASA. También se puede leer el artículo publicado en la revista Science 16 September 2011, Vol. 333 no. 6049 pp. 1602-1606, DOI: 10.1126/science.1210923.

Zero Gravity Corporation

Zero Gravity Corporation es el nombre de una empresa estadounidense, comprada a inicios del año 2008 por Space Adventures, pero fundada por el emprendedor Peter Diamandis, el astronauta Byron K. Lichtenberg y el ingeniero de la NASA Ray Cronise, establecida en Virginia, creada en Fort Lauderdale, Florida, Estados Unidos, cuya actividad económica es el desarrollo de vuelos comerciales de avión desde aeropuertos como otras aerolíneas pero donde se experimenta una drástica reducción de la gravedad, haciendo que la fuerza del peso de los pasajeros disminuya hasta permitirles flotar en la cabina, que tiene un espacio con asientos y un largo pasillo vacio para los efectos buscados. Al contrario que la agencia aeroespacial NASA, Zero G está gobernada por el régimen jurídico que afecta a las compañias comerciales de transporte aéreo, permitiendo a la empresa dar su servicio tanto a investigadores científicos como a turistas espaciales o personas físicas que puedan permitirse este ocio. Entre las personalidades conocidas y mediatizadas que han subido a uno de estos vuelos sin gravedad están el dúo de ilusionistas y comediantes Penn Jillette y Teller, la empresaria Martha Stewart, el físico teórico Stephen Hawking, el ingeniero aeroespacial Burt Rutan, el astronauta Buzz Aldrin, y el ídolo de los estudiantes de Computer Science y programadores de videojuegos shooter, John Carmack.

Zero Gravity flights

Desde el mes de abril del año 2006, Zero Gravity se convirtió en la primera aerolínea comercial en tener acceso de uso en las instalaciones del Kennedy Space Center. Un año después, comenzaron a comercializar vuelos para el público en general desde el aeropuerto de Las Vegas con precios que comenzaron desde 3,675 dólares USD y actualmente están en 4,950 dólares USD por persona. La empresa posee y opera un avión modelo Boeing 727-200, denominado «G-Force One» y modificado para poder permitir la experiencia de gravedad cero dentro de la cabina, cuya bóveda está diseñada con arcos parabólicos como en el modelo KC-135, una nave de la agencia aeroespacial NASA que reduce la gravedad en su interior, aunque más asequible económicamente. La agencia estadounidense NASA tiene efectivamente acuerdos con Zero G, en relación con contratos firmados desde septiembre del año 2008 para proveer vuelos a turistas espaciales con microgravedad en cabina. Además de pruebas de vuelo realizadas en Ellington Field cerca del Johnson Space Center proporcionados por el programa FASTRACK Space Experiment Platform. Entre las experiencias más singulares de Zero Gravity está el servicio a grupos e incluso celebración de nupcias denominadas «weightless wedding», donde la pareja de recién casados Noah Fulmor y Erin Finnegan se convirtieron en el primer matrimonio celebrado «sin gravedad» el 20 de junio del año 2009.

Zero Gravity flights

Durante los vuelos de Zero Gravity, los pasajeros o turistas espaciales tienen que seguir un entrenamiento, aunque no basado en pruebas físicas durísimas como las de un astronauta o para opositar a algún cuerpo de seguridad, los vuelos duran entre 90 y 100 minutos, donde el pasajero flota trazando una serie de entre doce y quince parábolas que duran entorno a 30 segundos de gravedad reducida de forma gradual, simulando la gravedad que se experimenta en otros cuerpos celestes fuera de la Tierra: dos parábolas con una diferencia de gravedad de un tercio, similar a la que se experimentaría en Marte, tres parábolas que simulan la gravedad en la Luna que es aproximadamente una sexta parte de la gravedad en la Tierra y diez parábolas que reducen drásticamente la gravedad desde el punto anterior permitiendo flotar en la cabina. Cada parábola se desarrolla con la nave ascendiendo en un ángulo de 45 grados, a una altura de unos 7,300 metros, llegando hasta una altura máxima de 9,800 metros, y termina cuando la nave desciende con un ángulo de entre 30 a 45 grados. Los efectos de disminución y aumento drásticos de gravedad se logran respectivamente cuando la nave espacial baja a gran velocidad en la parábola y cuando sube nuevamente recorriendo la parábola, como una montaña rusa en un parque de atracciones potenciado espacialmente y a gran altitud.

Zero Gravity flights
Imagen tomada en el artículo de BBC News sobre el vuelo de gravedad cero de Stephen Hawking.

Si leis en inglés, es muy interesante encontrar los artículos de aquellas personas que han tenido la experiencia, algunas personalidades ya citadas al principio del artículo: Penn Jillette describe de forma muy divertida su vuelo, estos son algunos fragmentos traducidos del inglés:

«Asi que actualmente, la única manera para dejar de sentir el propio peso más allá de unos segundos en una montaña rusa es viajando suficientemente lejos de la Tierra, o tomar el Cometa Vómito. El Cometa Vómito es la forma que tiene la NASA para entrenar astronautas. Toman una aeronave vieja y grande, dirigiéndola arriba y abajo a gran velocidad. Cuando la nave sube, pesas 1,8 veces tu masa, y cuando la nave desciende, llegas a pesar cerca de 0.»

(…)

«Bob nos explicó que no era la Zero G (gravedad cero), lo que nos haría vomitar sino la 1.8 G. Nos dijo que al término de la parte de gravedad cero teníamos que sentarnos en la cabina de la nave con la cabeza erguida perpendicularmente al suelo. Dijo también que sería mejor si simplemente nos sentábamos en calma sin reir, ni hablar ni mirar alrededor. Era nuestra mejor posibilidad para evitar las nauseas. Ibamos a pasar de 0G a 1.8G en una serie de treinta ocasiones. Estaríamos un total de quince minutos sin sentir nuestro propio peso. Esto es una duración superior a la de Alan Shepard en su primer vuelo. También iba a recuperar mis 228 kilos durante los otros quince minutos. La aeronave sólo tiene una ventana en el medio de la cabina. Está en una pequeña cavidad y no es sencillo mirar a través. No podíamos saber donde nos encontrabamos. No podíamos tampoco llegar a sincronizar la percepción visual con la sensación corporal de falta de peso. Es como una montaña rusa en la oscuridad pero SIN VIENTO.»

(…)

«Bob nos explicó que haríamos «2 marcianas, 2 lunares, y entonces llegar a cero.» Esto significa estar 30 segundos a 1/3 de la gravedad terrestre, después a 1/6 de la gravedad terrestre y entonces llega el gran momento. Entre cada una de las bajadas nos volveríamos pesados de nuevo. Nos dijeron que posiblemente preferiríamos estar sentados en cabina para las primeras parábolas hasta acostumbrarnos al cambio. Nos avisaron de la conveniencia de empezar despacio. Bob hablaba con Billy y conmigo. Nos dijeron que si nos sentíamos mal podíamos volver a los asientos y asegurarlos. Bob gesticuló con su brazo mostrando la inclinación del aeroplano durante la parábola, para que comprendiesemos algo de la causa de nuestras sensaciones corporales. Durante la ascensión su brazo se inclinó y me sentí pesado. Quiero decir que me sentía apretado contra el asiento y entonces… su mano… mientras miraba cómo se curvaba la mano, me sentí ligero.»

La experiencia descrita por John Carmack en un artículo publicado en Armadillo Aerospace, no se queda corta pero al contrario que en el artículo anterior es sobretodo por las ilustraciones y no por el relato escrito. Hay imágenes hilarantes e incluso un video donde se ve cómo los pasajeros se lanzan volando desde el fondo de la cabina, dando volteretas y planeando durante los segundos de reducción de la gravedad e incluso rebotando por las paredes y el suelo de la nave sin poder equilibrarse.

Zero Gravity flights

– Más información en la web oficial de la empresa Zero Gravity, sobretodo importante la sección de fotografías y videos.

Ciudades del mundo fotografiadas de noche desde el espacio

Para los elegidos astronautas que han logrado ver el planeta Tierra desde el espacio, seguramente habrán sentido como se ve su hogar desde tan lejos. Hemos visto anteriormente como se ven los escasos crateres de meteoritos que llegaron a impactar con la superficie de la Tierra, con fotografias tomadas desde el espacio.

Aparte de la huella dejada por fenómenos naturales en la Tierra, los humanos han dejado muy modificada la superficie de la Tierra, donde se encuentran las grandes ciudades, hay tal nivel de iluminación que es muy dificil observar los cielos si no nos marchamos a la periferia, como mínimo. Por contraste, desde el espacio, se pueden ver y diferenciar las ciudades por la gran iluminación nocturna.

Se creia que las unicas construcciones humanas que se podian distinguir bien desde el espacio eran la gran muralla en China, la ciudad de Las Vegas en Estados Unidos y el vertedero de la ciudad de Nueva York a orillas del estuario de Fresh Kills, que se convirtió en la mayor acumulación de desperdicios de la historia de la humanidad, alcanzando en el año 2001 una altura que superaba en 25 metros la Estatua de la Libertad. Según el Libro The Book of General Ignorance, el vertedero de Fresh Kills, en la costa occidental de Staten Island, fue la estructura humana más grande visible desde el espacio, en contradicción con la Gran Muralla China que perderia su trono.

Los astronautas que han estado en la Estación Espacial Internacional han logrado tener grandes vistas de las principales ciudades y contrucciones humanas del planeta Tierra. Lamentablemente durante muchos años no existian buenas fotografias, ya que debido a la velocidad de la estación en movimiento en el espacio a unos 7 kilometros por segundo, las imágenes nocturnas eran borrosas. En el año 2003, el astronauta Don Pettit, del grupo Expedition 6, logró construir una unidad que compensaba el movimiento de la estación respecto a la Tierra, estabilizando la cámara y logrando buenas fotografias.

estabilización cámara Estación Espacial Internacional

Las imágenes desde el espacio muestran el paso de la huella de los humanos en la Tierra, se pueden distinguir las conexiones entre ciudades, los railes, contrucciones para controlar el agua, los puertos, carreteras. La NASA y NOAA presentaron hace tiempo el primer mapa nocturno de ciudades de la Tierra con datos recogidos durante 9 meses por un satélite situado a una altitud de 830 kilometros por encima de la Tierra. La ventaja de los astronautas es poder tomar fotografias desde unas altitudes de 350 a 400 kilometros, de ese modo, las fotografias de la iluminación nocturna de diversas grandes urbes del mundo, se ven mejor:

ciudades de noche desde el espacio
Abu Dhabi

ciudades de noche desde el espacio
Antwerp en Bélgica

ciudades de noche desde el espacio
Atenas en Grecia

ciudades de noche desde el espacio
Bahia de Tokio

Algunas ciudades se ven con colores azul verdoso en vez del naranja que se suele ver en la iluminación nocturna de la mayor parte de las ciudades. Esto es debido a que en la bahia de Tokio hay iluminación con lámparas de vapor de sodio en vez de las lámparas de vapor de mercurio que suelen poblar las zonas urbanas.

ciudades de noche desde el espacio
El Cairo en Egipto

ciudades de noche desde el espacio
Hong Kong

ciudades de noche desde el espacio
Houston, Texas

ciudades de noche desde el espacio
Las Vegas

ciudades de noche desde el espacio
Londres

ciudades de noche desde el espacio
Los Angeles, California

ciudades de noche desde el espacio
Madrid

ciudades de noche desde el espacio
Mexico en su frontera con Estados Unidos, cerca de Ciudad Juarez y El Paso

ciudades de noche desde el espacio
Montreal, Canadá

ciudades de noche desde el espacio
Phoenix, Arizona

ciudades de noche desde el espacio
Riyadh, Arabia Saudi

ciudades de noche desde el espacio
Sao Paulo, Brasil

ciudades de noche desde el espacio
Seúl, Corea del Sur

ciudades de noche desde el espacio
Tel Aviv y Jerusalem

La NASA recrea la exploración de la superficie de Marte

Según una noticia aparecida en Wired, la NASA está trabajando en la recreación de la superficie del planeta Marte para buscar ideas sobre como se puede recuperar un robot de exploración que tomó superficie en el planeta y no puede regresar a la Tierra. Los científicos del Jet Propulsion Laboratory están trabajando duro para liberar al robot, el explorador Spirit.

El aparato tomó superficie en Marte el 6 de mayo pero debido a la suciedad del suelo del planeta donde hizo su aterrizaje, dos de las ruedas del aparato se torcieron y se hundieron hasta los tapacubos. Los ingenieros de JPL han construido una caja de arena llena de una mezcla de materiales que imitan bastante el tipo de suelo que existe en Marte, así como una roca para centrar el explorador en la zona. Han instalado una réplica del Spirit en el cuadro y están trabajando con diligencia para averiguar la mejor manera de escapar de la trampa en la que se haya metido. Al parecer están utilizando una técnica ya realizada cuando le pasó algo similar al explorador Opportunity en una misión anterior a la del explorador Spirit durante el año 2005.

Normalmente la misión del Spirit habría durado 90 dias (dias marcianos no terrestres) pero ya se ha prolongado más de 20 veces el tiempo límite porque el explorador quedó atrapado aunque una reciente tormenta de arena ha liberado suciedad en los paneles solares del aparato y es posible que pueda salir de allí y aportar nueva información sobre el planeta Marte.

¿Cómo se ha construido un trozito de Marte aqui en La Tierra?

Los científicos han realizado la prueba en una sala apartada del laboratorio donde han colocado una gran caja con un plástico aislante y una capa de arena por encima. Posteriormente han utilizado una capa de tierra tratando de simular otra capa del suelo del planeta rojo, mezclando posteriormente como si fuese cemento, dos tipos de materiales, sílice y un tipo de arcilla, normalmente se usan para la fabricación de tuberias y como antiaglomerante.

Cuando la mezcla está preparada se lleva en una carretilla y se coloca una carga en la gran caja de arena que posteriormente van extendiendo hasta dejarla más o menos lisa. Una vez llena la caja con varias capas de la mezcla colocan la réplica que va hundiendo sus ruedas. Entonces comienza la prueba para ver como se ha podido hundir tanto el robot de exploración y como podrían sacarlo. Un ingeniero tiene a su disposición un botón para detener el aparato por si las cosas van muy mal y se les cae en la mezcla.

Lo que suponen ahora los científicos de la NASA es que al igual que un coche que se hunde en arena, la tracción de las ruedas no hace más que empeorar las cosas y el vehiculo se va hundiendo más; eso le sucede al explorador salvo que su tracción es mucho menor.

Tras las pruebas, los ingenieros tratarán de trazar un plan y si el explorador no sale de esta, tal vez no pase nada porque ya ha logrado enviar bastante buena información.

Reportaje en Wired Science.