Noticias del espacio, 2 Febrero del 2011

El equipo de científicos que controla la nave MESSENGER de la NASA espera con impaciencia la entrada de la nave en la órbita de Mercurio el 17 de marzo, que pronto podría obtener respuestas a las preguntas sobre el origen, composición, estructura interior y la historia geológica de este misterioso planeta.

Louise Prockter, científica del proyecto adjunto de la misión, escribe en febrero en el "Mundo de Física" acerca de los retos que ha tenido la nave, su desarrollo y su viaje triunfal durante estos diez años por el espacio.

Un viaje a Mercurio se enfrenta a obstáculos difíciles como la radiación solar intensa, temperaturas extremas, calientes y frías, y la necesidad extrema de una cantidad aparentemente de prohibitivo combustible para llegar al planeta más interior de nuestro Sistema Solar.

Con la radiación solar 11 veces más intensa alrededor de Mercurio que alrededor de la Tierra, y con temperaturas que alcanzan los 425ºC en la superficie iluminada por el Sol en el planeta y que descienden hasta los -185ºC en su lado nocturno, los instrumentos complejos diseñados para observar Mercurio tienen que ser muy protegidos de todo esto.

Prockter describe el diseño de un parasol de tela de cerámica resistente al calor, inteligentemente diseñado para mantener casi todos los instrumentos a temperatura ambiente, y la órbita altamente elíptica que la nave emprenderá con el fin de evitar el calor solar que la superficie de Mercurio irradia de nuevo al espacio.

Después de seis años de "gravedad asistida" - utilizando la gravedad de los planetas para ayudar a ajustar la dirección de la nave espacial, evitando en la necesidad de utilizar cantidades prohibitivas de combustible - MESSENGER está a más de seis años de su viaje y pronto alcanzará la parte clave de su misión.

En los últimos tres años, la sonda MESSENGER ha estado usando la propia gravedad de Mercurio para entrar en su órbita deseada. Durante esta etapa del viaje, la nave ya ha capturado fotos de Mercurio, revelando un hemisferio que nunca había sido fotografiado antes.

Estos éxitos iniciales demuestran la capacidad de la nave y proporcionan un panorama de éxito mucho mayor.

Tras la recepción de estas primeras imágenes de Mercurio, Prockter escribe: "¿Cuántas veces en tu vida llegas a ver algo totalmente inexplorado ... Mi primer sentimiento fue de alegría e incredulidad completa - una perfecta y hermosa superficie de Mercurio, que muestra un increíble nivel de detalle. "

Unas cincuenta millas al noreste de Los Ángeles, el pequeño pueblo de sueño Rosamond en el borde del Gran Desierto Americano. Aquí el aire es delgado y frío, y en la distancia se ve la contaminación en la cuenca de Los Ángeles que es una cubierta de color naranja colgada entre las altas cumbres de Sierra Nevada y las olas fuertes del Océano Pacífico.

En este lugar ruín, grandes desiertos de arena se extienden sobre el paisaje a un horizonte sin límites en todas direcciones. Todo lo que rompe la monotonía son las siluetas de los árboles atormentados. Sin embargo, hay lagos aquí - el Lago Seco Rosamond y Rogers.

El agua en los lagos existe por sólo unos meses al año, cuando las pequeñas cantidades de precipitación que caen durante los meses de invierno riegan y nivelan los lagos. En el verano, el agua se evapora como el horno por el Sol del desierto de California que cuece el barro hasta que es tan duro y liso como el cristal. En este lugar, la naturaleza ha creado más campos de aterrizaje naturales.

Así que no es de extrañar que en los años siguientes a la finalización de la Segunda Guerra Mundial, la Fuerza Aérea de los EEUU eligiera este lugar para probar su nuevo jet y aviones cohete. Había miles de kilómetros cuadrados para probarlo y - dado el carácter caprichoso de algunas de las bestias mecánicas que fueron puestas a prueba aquí - fue igual de bien.

Al principio - antes de la USAF se había formado el Ejército de la Fuerza Aérea - en este campo de aviación en el desierto que había sido nombrado Muroc. Alcanzó primero la fama el 14 de octubre de 1947, cuando Charles E. "Chuck" Yeager se convirtió en el primer hombre en volar más rápido que la velocidad del sonido - rompiendo la barrera del sonido en el X-1, el avión cohete.

Chuck Yeager y el Bell X-1. Crédito: USAF

La tradición establecida por Yeager y el X-1 lleva directamente a una serie de aviones cohete X legendarios - de los cuales el hipersónico X-15, avión cohete es el ejemplo más notable - y de allí a los transbordadores espaciales. El X-15 establece la velocidad y los registros de altitud en la década de 1960, alcanzando el borde del espacio exterior y regresa con los datos que esenciales para el desarrollo de la alta velocidad de los vehículos del futuro, en particular los destinados a volar en el regreso a la atmósfera, como el Transbordador Espacial. Hoy, el X-15 todavía tiene el récord de la mayor velocidad jamás alcanzada por un avión pilotado en un cohete de propulsión.

En los primeros días de la Era Espacial, la Fuerza Aérea y la NASA habían establecido un convenio que el borde del espacio estaba a una altitud de 50 millas (80.47 km, 264 000 pies). Los pilotos que volaban por encima de esta altitud tenían derecho a usar las alas de astronauta. Durante el programa X-15, ocho pilotos alcanzaron esta altitud, su calificación para el estado de los astronautas.

El programa constaba de aviones experimentales que se complementaron y, con esa experienciua se creó el X-15. Tuvieron que explorar una tercera área de la ingeniería aerodinámica más allá de las aeronaves de las alas convencionales existentes (incluyendo el X-15) y las cápsulas balísticas del Mercurio, Géminis y la nave espacial Apolo.

Los programas de estos últimos fueron un intento de ponerse al día con los soviéticos después del lanzamiento sorpresa en el otoño de 1957 del Sputnik 1 y 2. Tan preocupados estaban los americanos porque les pudieran lanzar misiles desde el espacio (los soviéticos podrían lanzar transmisores de radio y perros en órbita, entonces seguramente podrían transportar bombas nucleares a ciudades de los EE.UU.) que decidieron abandonar el progreso que se había conseguido con el X-15 que hubiera dado lugar a un avión aeroespacial.

Avión Norteamericano X-15, en el ala de un B-52 en vuelo. Crédito: NASA

En su lugar, se decidió ir con el concepto llamado "El hombre en el espacio lo más pronto posible". Esto provocaría usar un misil balístico modificado para lanzar una cápsula con un hombre dentro (Mercurio) y, finalmente más hombres en (Géminis y Apolo) en órbita. Fue un ritmo frenético en investigación y desarrollo inconcebible hoy día que reduciría décadas de desarrollo para conseguir llevar naves tripuladas al espacio. En última instancia, esto llevó a que el 20 de julio de 1969, Neil Armstrong y Buzz Aldrin se convirtieran en los primeros humanos en pisar la Luna.

Mientras tanto, el progreso hacia un vehículo reutilizable que despegara y aterrizara como un avión no fue dejado de lado por completo, pero todavía había muchos problemas de ingeniería que había que superar. El principal de ellos fue el hecho de que con una nave espacial reutilizable, las alas son un problema desde un punto de vista estructural de calefacción y - sobre todo en el lanzamiento. Sin embargo, en el transbordador se necesitan para lograr una utilidad de deslizamiento a muchas millas - durante la reentrada y el aterrizaje.

Para el regreso a la Tierra las alas del vehículo también tendría que ser diseñadas para soportar las fuerzas dinámicas y térmicas extremas de la reentrada y las velocidades hipersónicas. Así, a pesar de que el concepto original de Wernher von Braun para una nave espacial reutilizable (que se remonta a la década de 1950) fue explícitamente de un cohete con alas, esto parecía que por si solo no iba a funcionar. Pero la década de 1960 se descubrió que el desafío de levantar el vuelo a través de la atmósfera se podría hacer con un híbrido que despega como un cohete pero con alas.

Esta solución al transbordador actual fue la aplicación más refinada de un concepto más antiguo, que data de la obra de Eugen Sanger y su esposa, la matemática Irene Sanger-Bredt.

El transbordador espacial Discovery regresa a la plataforma de lanzamiento tras una reparación sin precedentes para su viaje final.

La NASA trasladó el Discovery de su hangar la noche del lunes, y el transbordador llegó a la base antes del amanecer del martes. Salvo algún problema más, debe ser la última vez que el Discovery hace haga el viaje de 3 millas desde el centro de ensamblaje hacia la plataforma de lanzamiento.

El Discovery iba a hacer su último vuelo a la Estación Espacial Internacional en noviembre. Pero las grietas que aparecieron en el tanque de combustible provocaron que la NASA enviara la nave de vuelta al edificio de ensamblaje del vehículo antes de Navidad para los trabajos de reparación.

Mientras tanto, el astronauta iba a salir al espacio en la misión resultó herido cuando tuvo un accidente con su bicicleta en Houston el mes pasado. Su reemplazo tuvo que hacer un curso intensivo de capacitación para estar listo para el lanzamiento del 24 de febrero.

Marte es nuestra próxima frontera. Nos gustaría saber si el planeta rojo alguna vez albergó alguna forma de vida propia - y donde podría ser capaz de acoger a los exploradores humanos. Los gemelos de Marte "Espíritu y Oportunidad", han sobrevivido su tiempo de vida previsto de tres meses y nos han dado más datos de los que creímos de la superficie marciana. Sin embargo, los vehículos funcionan con energía solar y han cubierto sólo 21 millas de terreno marciano en sus 11 años de operación, dejando la mayor parte de la superficie sin explorar.

El futuro de Marte con misiones superficie podría cubrir más terreno con una plataforma que puede saltar grandes distancias en la delgada atmósfera del planeta y la débil gravedad. Desde el verano de 2009, los investigadores y becarios de los estudiantes en el Centro Espacial de Investigación Nuclear en el Laboratorio Nacional de Idaho han hecho diseños de una tolva de alimentación nuclear que puede examinar un sitio de Marte, saltar a otro, y repetir cientos de veces.

"Tenemos un pequeño vehículo que creemos que puede subir a unos 15 kilómetros cada cinco a siete días", dice Steven Howe, director CSNR. Se refiere a un diseño de una "tolva" tan grande y pesada como un pingüino adulto y capaz de viajar casi 200 veces más lejos que ambos rovers hicieron en sus primeros cinco años en Marte.

Las tolvas de larga duración están diseñadas para exprimir tanta ciencia y explorar como fuera posible. No tienen que llevar combustible dentro, sino que puede aspirar la atmósfera marciana de dióxido de carbono y utilizarlo como un propulsor. En ese momento, el calor almacenado en una fuente de energía de radioisótopos golpearía el propulsor y los cohetes de la tolva en una trayectoria de arco hacia su lugar de aterrizaje . Pequeños empujes orientarían la tolva y suavizarían su aterrizaje.

Donde hay agua, podría haber vida. Una tolva pequeña y ágil podría bajar en profundas grietas en la corteza y tomar muestras.

El lanzamiento de un cohete desde la Tierra podría desplegar varias tolvas a la vez. Una docena de tolvas podrían hacer todo un mapa de la superficie marciana en unos pocos años, dice Howe. Las tolvas también podrían servir como una red de estaciones de monitoreo meteorológico y el clima marciano que podrían recoger muestras de aire, roca y suelo para enviar a la Tierra.

A diferencia de los paneles solares, los radioisótopos producen energía constante incluso por la noche o cuando oscurece por las tormentas de polvo marciano. Y a diferencia de combustible químico, que sólo puede encenderse una sola vez, el mismo bloque de radioisótopos de combustible podría ser utilizado para lanzar una nave tolva de una y otra vez y ejecutar sus instrumentos científicos durante una década o más.

El Observatorio Nacional de Astronomía Óptica (NOAO), (NSF) y la Fundación Nacional de Ciencia centro de investigación y desarrollo para la astronomía con base en tierra, ha anunciado la aprobación condicional de la propuesta de la colaboración BIGBOSS para utilizar 500 noches de tiempo de observación en el telescopio NOAO Mayall de 4 metros de Kitt Peak, Arizona. El tiempo sería utilizado para construir el mapa más grande de la historia del universo y así investigar la misteriosa energía oscura que impregna el universo.

La clave para la exitosa inauguración de BIGBOSS será la construcción de un nuevo instrumento espectrográfico notable capaz de hacer mediciones simultáneas de miles de objetos astronómicos. El instrumento estará disponible para todos los usuarios del telescopio Mayall, y los datos se espera que estén disponible en un archivo para todos los astrónomos y el público. BIGBOSS ha colaborado para buscar la financiación necesaria para esta instrumentación y software de la NSF y el Departamento de Energía de EE.UU.

BOSS" significa Estudio de Oscilación Bariónica espectroscópica. En el curso de las observaciones de más de cinco años, el programa se BIGBOSS ha tenido como objetivo 50 millones de objetos y ha encontrado ubicaciones precisas de casi 20 millones de galaxias y cuásares, que se remonta 10 mil millones años en el universo primitivo. El mapa BIGBOSS abarcará 10 veces el volumen de la mejor mapa actual del universo, que está siendo montado por el Estudio del Cielo Digital "Sloan" de BOSS proyecto III, cuyos primeros datos fueron puestos en dados a conocer al mundo el 11 de enero de 2011, en su página web pública, http://www.sdss3.org

El objetivo de BOSS y BIGBOSS es examinar la historia de la expansión del universo y estudiar la naturaleza de la energía oscura, ambos proyectos están a cargo del laboratorio de Berkeley.

La energía oscura fue descubierta como resultado de comparar el brillo y el corrimiento al rojo de cada una de las supernovas de tipo Ia, que revelaron que el universo se está expandiendo a un ritmo acelerado. La energía oscura tiene "presión negativa" - es decir, por el estiramiento del espacio que contrarresta la atracción gravitatoria mutua de toda la materia en el universo, que de otro modo más ralentiza su expansión. Aunque la energía oscura se cree que constituye cerca del 70 por ciento de la densidad del universo, su naturaleza es desconocida.

Las teorías de la energía oscura abundan y se suponen dos teorías. La energía oscura es constante y la aceleración es constante, o la energía oscura varía en el tiempo, tal vez incluso en el espacio. Una tercera posibilidad es aún más radical: la energía oscura es una ilusión, provocada por la Teoría General de la Relatividad, la mejor explicación de la gravitación que tenemos, es incorrecta o incompleta. Con un mapa más grande del universo y una medición más precisa de su historia de la expansión, BIGBOSS recorrerá un largo camino para coger los datos necesarios y elegir entre esas posibilidades.

NEOWISE, una mejora de la misión WISE de la NASA ha completado su estudio de cuerpos menores, asteroides y cometas en nuestro sistema solar. Descubrimientos de la misión de los objetos anteriormente desconocidos incluyen 20 cometas, más de 33.000 asteroides en el cinturón principal entre Marte y Júpiter, y 134 objetos cercanos a la Tierra (NEOs). Los NEOs son asteroides y cometas con órbitas que entran dentro de los 45 millones de kilómetros de la trayectoria de la Tierra alrededor del Sol.

NEOWISE también observó objetos conocidos más cerca y más lejos que el cinturón principal, incluyendo alrededor de 2.000 asteroides que orbitan alrededor de Júpiter, junto con cientos de objetos cercanos y más de 100 cometas.

Estas observaciones serán clave para determinar los tamaños de los objetos y composiciones. Los datos de luz visible sóllo revelan cómo la luz solar se refleja en un asteroide, mientras que los datos infrarrojos están mucho más directamente relacionados con el tamaño del objeto. Mediante la combinación de mediciones de radiación visible e infrarroja, los astrónomos pueden aprender sobre las composiciones de los cuerpos rocosos - por ejemplo, si son sólidos o desmenuzables. Los resultados conducirán a una imagen muy mejorada de la distinta población de asteroides.