Un mosaico del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA de las regiones Cepheus C y Cepheus B. Image Credit: NASA/JPL-Caltech
En
este gran mosaico celeste tomado por el Telescopio Espacial Spitzer de
la NASA y publicado en 2019, hay mucho que ver, incluidos múltiples
grupos de estrellas nacidas de los mismos grupos densos de gas y polvo.
Algunos de estos grupos son más antiguos que otros y están más
evolucionados, lo que lo convierte en un retrato estelar generacional.
Esta imagen es de las regiones Cepheus C y Cepheus B y combina datos de
los instrumentos IRAC y MIPS de Spitzer.
La gran región verde y naranja que ocupa
la mayor parte de la imagen es una nebulosa lejana, o una nube de gas y
polvo en el espacio. Aunque puede parecer que la nube fluye desde la
mancha blanca brillante en su punta, en realidad es lo que queda de una
nube mucho más grande que ha sido tallada por la radiación de las
estrellas. La región brillante está iluminada por estrellas masivas,
pertenecientes a un cúmulo que se extiende por encima de la mancha
blanca. El color blanco es la combinación de cuatro colores (azul,
verde, naranja y rojo), cada uno de los cuales representa una longitud
de onda diferente de luz infrarroja, que es invisible para los ojos
humanos. El polvo que ha sido calentado por la radiación de las
estrellas crea el resplandor rojo circundante.
La
NASA acaba de validar un nuevo tipo de propulsor, o combustible, para
naves espaciales de todos los tamaños. En lugar de hidracina tóxica, las
misiones espaciales pueden utilizar un propulsor “verde” menos tóxico y
tecnologías compatibles diseñadas para acompañarlo. En poco más de un
año desde su lanzamiento, la Misión de Infusión de Propelente Verde de
la NASA (GPIM) demostró con éxito que un propulsor y un sistema de
propulsión nunca antes utilizados funcionan según lo previsto,
demostrando que ambos son opciones prácticas para misiones futuras.
GPIM se propuso probar un
monopropelente, un propelente químico que puede quemarse por sí solo sin
un oxidante separado, llamado Advanced Spacecraft Energetic Non-Toxic
(ASCENT). Anteriormente conocido como AF-M315E, el Laboratorio de
Investigación de la Fuerza Aérea de EE.UU. inventó el propulsor en la
Base de la Fuerza Aérea Edwards en California. Es una alternativa a la
hidracina monopropelente.
“Esta es la primera vez en 50 años que
la NASA probó un nuevo monopropelente de alto rendimiento en el
espacio”, dijo Tim Smith, gerente de la misión GPIM en el Centro de
Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama. “Tiene el
potencial de complementar o incluso reemplazar a la hidracina, que las
naves espaciales han utilizado desde la década de los 60”. Con sede en
Marshall, el programa Technology Demonstration Mission (TDM) de la NASA
gestiona la misión.
La demostración efectiva del propulsor
de GPIM allanó el camino para la aceptación de ASCENT por parte de la
NASA en nuevas misiones. La próxima misión de la NASA que utilizará
ASCENT será Lunar Flashlight. La pequeña nave espacial, que tiene como
objetivo proporcionar información clara sobre la presencia de depósitos
de agua dentro de los cráteres de la Luna, se lanzará como una carga
útil secundaria en la misión Artemisa I, la primera prueba de vuelo
integrada de la nave espacial Orión de la NASA y el cohete SLS.
A pesar de ser de color rosa, ASCENT se
considera “verde” por su toxicidad significativamente reducida en
comparación con la hidracina, que requiere trajes de protección y
procedimientos de procesamiento de carga de propelente rigurosos. Es más
seguro de almacenar y usar, requiriendo un mínimo de equipo de
protección personal como batas de laboratorio, gafas y guantes. Además
de ser más fácil y menos costoso de manejar aquí en la Tierra, al cargar
una nave espacial con propulsor, por ejemplo, ASCENT permitirá que la
nave espacial viaje más lejos u opere más tiempo con menos propulsor en
su tanque, dado su mayor rendimiento.
Pero para probar el propulsor en una
pequeña nave espacial, el equipo de GPIM tuvo que desarrollar hardware y
sistemas compatibles con el líquido. Aerojet Rocketdyne de Redmond,
Washington, diseñó y construyó los cinco propulsores a bordo del GPIM.
Aerojet Rocketdyne y Ball Aerospace de Boulder, Colorado, co-diseñaron
los otros elementos del sistema de propulsión.
Mientras estaba en órbita, GPIM probó el
propulsor y el sistema de propulsión, incluidos los propulsores, los
tanques y las válvulas, mediante la realización de una serie planificada
de maniobras orbitales. Las maniobras de control de actitud, el proceso
de mantener un control estable de un satélite y la reducción de la
órbita demostraron el rendimiento proyectado del propulsor antes de la
misión, mostrando un aumento del 50% en el consumo de combustible de la
nave espacial en comparación con la hidracina.
Con los objetivos de demostración de
tecnología casi completos, la misión demostró que ASCENT y el sistema de
propulsión compatible son una alternativa viable y eficaz para la NASA y
la industria de vuelos espaciales comerciales, dijo Smith.
“Podemos atribuir el éxito de GPIM a una
sólida asociación”, dijo Smith. La Dirección de Misión de Tecnología
Espacial de la NASA seleccionó a Ball Aerospace para liderar la misión
en 2012. Además de construir la nave espacial del tamaño de un mini
refrigerador, la compañía integró y probó las cargas útiles y el sistema
de propulsión antes del lanzamiento y brinda apoyo a las operaciones de
vuelo.
“Nos complace anunciar que las
operaciones de vuelo han sido muy fluidas, con el nuevo subsistema de
propulsión funcionando como lo anticipamos”, dijo Christopher McLean,
investigador principal de GPIM para Ball Aerospace. “Apreciamos
enormemente la asociación y el apoyo continuo a lo largo de esta misión
de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA y la
oficina de gestión de programas en Marshall”.
GPIM se acerca a la finalización de la
misión y la nave espacial ha iniciado una serie de encendidos de
desorbitación. Aproximadamente siete encendidos reducirán la órbita a
aproximadamente 180 kilómetros y agotarán el tanque propulsor. La
pequeña nave espacial se quemará en la atmósfera de la Tierra al hacer
la reentrada, prevista para finales de este mes de Septiembre.
Imagen de SPT0418-47 obtenida con lente gravitacional. Crédito: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rizzo et al.
La galaxia está distorsionada y se ve con forma de anillo de luz en el cielo.
Utilizando el Atacama Large
Millimeter/submillimeter Array (ALMA), del cual el Observatorio Europeo
Austral (ESO) es socio, un equipo de astrónomos ha revelado la presencia
de una galaxia extremadamente distante y, por lo tanto, muy joven, que
es sorprendentemente similar a nuestra Vía Láctea. La galaxia está tan
lejos que su luz ha tardado más de 12 mil millones de años en llegar a
nosotros: la vemos como era cuando el universo tenía sólo 1.400 millones
de años. También sorprende su falta de caos, contradiciendo las teorías
que suponen que, en el universo primitivo, todas las galaxias eran
turbulentas e inestables. Este inesperado descubrimiento desafía nuestra
comprensión de cómo se forman las galaxias, proporcionando nuevas
perspectivas sobre el pasado de nuestro universo.
“Este resultado representa un avance en
el campo de la formación de galaxias, mostrando que las estructuras que
observamos en galaxias espirales cercanas y en nuestra Vía Láctea ya
estaban en su lugar hace 12 mil millones de años”, afirma Francesca
Rizzo, estudiante de doctorado del Instituto Max Planck de Astrofísica
en Alemania, quien dirigió la investigación publicada hoy en Nature.
Aunque la galaxia estudiada, llamada SPT0418-47, no parece tener brazos
espirales, tiene al menos dos características típicas de nuestra Vía
Láctea: un disco giratorio y una protuberancia, el gran grupo de
estrellas concentradas alrededor del centro galáctico. Es la primera vez
que se ve una protuberancia en una etapa tan temprana de la historia
del universo, haciendo de SPT0418-47 la galaxia parecida a la Vía Láctea
más distante observada hasta el momento.
“La gran sorpresa fue descubrir que esta
galaxia es en realidad bastante similar a las galaxias cercanas, al
contrario de lo que se esperaba por los modelos y observaciones
anteriores, menos detalladas”, sugiere el coautor Filippo Fraternali,
del Instituto Astronómico Kapteyn de la Universidad de Groningen, en los
Países Bajos. En el universo primitivo, las galaxias jóvenes todavía
estaban en proceso de formación, por lo que los investigadores esperaban
que fueran caóticas y carecieran de las estructuras típicas de galaxias
más maduras como la Vía Láctea.
Estudiar galaxias distantes como
SPT0418-47 es fundamental para nuestra comprensión de cómo se formaron y
evolucionaron las galaxias. Esta galaxia está tan lejos que la vemos
cuando el universo tenía sólo el 10% de su edad actual, ya que su luz
tardó 12 mil millones de años en llegar a la Tierra. Al estudiarla,
estamos volviendo a una época en la que estas galaxias bebé estaban
empezando a desarrollarse.
Debido a la gran distancia a la que se
encuentran, es casi imposible observar con detalle estas galaxias,
incluso con los telescopios más potentes, ya que las galaxias se ven
pequeñas y débiles. El equipo superó este obstáculo al usar una galaxia
cercana como una poderosa lupa, un efecto conocido como lente
gravitacional, permitiendo a ALMA ver el pasado lejano con un detalle
sin precedentes. En este efecto, el tirón gravitacional de la galaxia
cercana distorsiona y dobla la luz de la galaxia distante, haciendo que
la veamos deformada y magnificada.
Gracias a su alineación casi exacta, la
galaxia distante vista con lente gravitacional aparece como un anillo de
luz casi perfecto alrededor de la galaxia cercana. El equipo de
investigación reconstruyó la verdadera forma de la galaxia distante y el
movimiento de su gas a partir de los datos de ALMA utilizando una nueva
técnica de modelado por ordenador. “Cuando vi por primera vez la imagen
reconstruida de SPT0418-47 no podía creerlo: se abría un cofre del
tesoro”, afirma Rizzo.
“Lo que encontramos fue bastante
desconcertante: a pesar de formar estrellas a un ritmo alto, y por lo
tanto ser un lugar con procesos altamente energéticos, SPT0418-47 es el
disco de galaxia mejor ordenado que jamás se haya observado en el
universo temprano”, declaró la coautora Simona Vegetti, también del
Instituto Max Planck de Astrofísica. “Este resultado es bastante
inesperado y tiene importantes implicaciones en la forma en que creemos
que evolucionan las galaxias”. Los astrónomos señalan, sin embargo, que,
aunque SPT0418-47 tiene un disco y otras características similares a
las de las galaxias espirales que vemos hoy en día, esperan que
evolucione a una galaxia muy diferente de la Vía Láctea y se una a la
clase de galaxias elípticas, otro tipo de galaxias que, junto a las
espirales, habitan el universo actual.
Este inesperado descubrimiento sugiere
que el universo primitivo pudo no ser tan caótico como se creía y
plantea muchas preguntas sobre cómo podría haberse formado una galaxia
bien ordenada tan poco tiempo después del Big Bang. Este hallazgo de
ALMA sigue al descubrimiento anterior anunciado en mayo de un disco
masivo giratorio visto a una distancia similar. Gracias al efecto de la
lente, SPT0418-47 se ve con más detalle y, además de un disco, tiene una
protuberancia, por lo que se parece más a nuestra Vía Láctea actual que
la galaxia estudiada anteriormente.
Futuros estudios, incluso con el
Telescopio Extremadamente Grande de ESO, tratarán de descubrir cuán
típicas son realmente estas galaxias de disco 'bebés' y si es común que
sean menos caóticas de lo previsto, abriendo nuevas vías para que los
astrónomos descubran cómo evolucionaron las galaxias.
Los
controladores de vuelo de la misión Mars 2020 del rover Perseverance de
la NASA han devuelto la nave espacial a las operaciones de vuelo
nominales.
Lanzada el 30 de Julio a las 11:50 GMT,
Mars 2020 entró en un estado llamado "modo seguro" poco después de
colocarse en una trayectoria interplanetaria debido a que un sensor
indicaba que parte de la nave espacial estaba ligeramente más fría de lo
esperado. Cuando una nave espacial entra en modo seguro, todos los
sistemas excepto los esenciales se apagan hasta que recibe nuevos
comandos del control de la misión.
La misión utiliza un bucle de freón
líquido para llevar el calor desde el centro de la nave espacial a los
radiadores en la etapa de crucero (la parte que ayuda a volar el rover a
Marte), que tienen una vista al espacio. Los controladores siguen de
cerca la diferencia de temperatura entre la entrada caliente a los
radiadores y la salida más fría de los radiadores. Cuando la nave
espacial entró en la sombra de la Tierra, el Sol fue bloqueado
temporalmente por la Tierra y la temperatura de salida bajó.
Esto hizo
que aumentara la diferencia entre la entrada caliente y la salida más
fría. Este diferencial transitorio activó una alarma y provocó que la
nave espacial pasara al modo de espera conocido como "modo seguro".
Gracias al trabajo de los controladores
de la misión, pudieron devolver a la nave a las operaciones normales de
vuelo. "Con la salida del modo seguro, el equipo se está dedicando al
negocio de los cruceros interplanetarios", dijo Matt Wallace, subgerente
de proyectos de Mars 2020 del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la
NASA. "Próxima parada, el Cráter Jezero".
