sábado, 30 de julio de 2011

La nave espacial Dawn fotografía de cerca al asteroide Vesta

Julio 18, 2011: La nave espacial Dawn (Amanecer, en idioma español), de la NASA, ha enviado la primera fotografía tomada de cerca después de iniciar su órbita alrededor del asteroide gigante Vesta, el cual se encuentra en el cinturón principal. El viernes 15 de julio, Dawn se convirtió en la primera sonda en ingresar en órbita alrededor de un objeto del cinturón de asteroides que se encuenta entre Marte y Júpiter.

Esta imagen, cuyo propósito es colaborar en la navegación, muestra a Vesta en detalle, como nunca antes se lo vio. Cuando Vesta capturó a Dawn en órbita, había una distancia de aproximadamente 16.000 kilómetros (9.900 millas) entre la nave espacial y el asteroide. Los ingenieros estiman que la captura orbital ocurrió a las 10 p.m. PDT (Hora del Pacífico) del viernes 15 de julio (1 a.m. EDT -Hora del Este- del 16 de julio).

Vesta First Closeup (closeup, 558px)


Esta es la primera imagen obtenida por la nave espacial Dawn, de la NASA, después de su exitosa entrada en órbita alrededor de Vesta. Crédito de la fotografía: NASA/JPL–Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA. [Más información]

Vesta tiene un diámetro de 530 kilómetros (330 millas) y es el segundo objeto más masivo del cinturón de asteroides. Se han obtenido imágenes de Vesta por medio de telescopios terrestres y espaciales desde hace dos siglos, pero no se ha logrado ver mucho detalle en su superficie. "Estamos emprendiendo el estudio de la que podría ser la superficie primordial más vieja que aún existe en el sistema solar", dijo Christopher Russell, quien es el investigador principal del proyecto Dawn, en la Universidad de California en Los Ángeles. "Esta región del espacio ha sido ignorada durante demasiado tiempo. Las imágenes que hemos recibido hasta el momento revelan una superficie compleja, que parece haber conservado algunos de los primeros eventos que tuvieron lugar en la historia de Vesta y que ha registrado el ataque que sufrió este asteroide gigante durante los eones que transcurrieron".

Se cree que Vesta es la fuente de una gran cantidad de meteoritos que caen en la Tierra. Vesta y su nuevo vecino de la NASA, Dawn, se encuentran a aproximadamente 188 millones de kilómetros (117 millones de millas) de distancia de la Tierra. El equipo que se encuentra a cargo de Dawn comenzará a recopilar datos científicos en el mes de agosto. Las observaciones proporcionarán datos sin precedentes que ayudarán a los científicos a entender el capítulo más temprano de nuestro sistema solar. Los datos también prepararán el camino para futuras misiones espaciales tripuladas.

Después de viajar durante casi 4 años y recorrer 2.800 millones de kilómetros (1.700 millones de millas), Dawn también logró la mayor aceleración propulsiva de todas las naves espaciales, con un cambio de velocidad de más de 6,7 kilómetros por segundo (4,2 millas por segundo), gracias a sus motores de iones. Los motores expulsan iones para crear empuje y producen velocidades más altas que cualquier otra teconología de naves espaciales que se encuentre disponible en la actualidad. "Dawn se deslizó suavemente en órbita con la misma elegancia que mostró durante sus años de propulsión a iones a través del espacio interplanetario", dijo Marc Rayman, quien es el ingeniero en jefe y administrador de la misión en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, en Pasadena, California. "Es fantásticamente emocionante que pronto comencemos a brindar a la humanidad las primeras vistas detalladas de uno de los últimos mundos inexplorados del sistema solar interior".

Aunque ya se ha completado la captura orbital, la fase de acercamiento se extenderá durante aproximadamente las siguientes tres semanas. Durante el acercamiento, el equipo que se encuentra a cargo de Dawn continuará buscando posibles lunas alrededor del asteroide, obtendrá más imágenes para la navegación, investigará las propiedades físicas de Vesta y obtendrá datos de calibración.

Además, los oficiales de navegación medirán la fuerza del tirón gravitacional que ejerce Vesta sobre la nave espacial con el fin de calcular la masa del asteroide con mucha más precisión que la que se tiene disponible en la actualidad. Esto permitirá refinar las estimaciones del momento en que ocurrió la inserción orbital.

Dawn permanecerá por un año en órbita alrededor de Vesta y luego viajará a su segundo destino, el planeta enano Ceres, al cual llegará en febrero del año 2015.

Para obtener más información sobre Dawn, visite: http://www.nasa.gov/dawn y http://dawn.jpl.nasa.gov/. Usted también puede seguir a Dawn a través de Twitter en : http://www.twitter.com/NASA_Dawn.

sábado, 23 de julio de 2011

La nave espacial Dawn, de la NASA, ingresa en órbita alrededor del asteroide Vesta

Julio 17, 2011: El sábado, la nave espacial Dawn (Amanecer, en idioma español), de la NASA, se transformó en la primera sonda que ingresa en órbita alrededor de un objeto en el cinturón principal de asteroides, entre Marte y Júpiter.

Dawn estudiará el asteroide, denominado Vesta, durante un año antes de partir hacia su segundo destino: un planeta enano llamado Ceres, en el mes de julio de 2012. Las observaciones proporcionarán datos sin precedentes que ayudarán a los científicos a comprender las primeras etapas de nuestro sistema solar. Asimismo, esos datos allanarán el camino para futuras misiones espaciales conducidas por seres humanos.

Dawn Enters Orbit (splash, 558px)



"Hoy, celebramos un increíble hito en la exploración del espacio ya que por primera vez una nave espacial ingresa en órbita alrededor de un objeto en el cinturón principal de asteroides", dijo Charles Bolden, el administrador de la NASA. "El estudio del asteroide Vesta que llevará a cabo la sonda Dawn marca un logro científico muy importante y también señala el camino hacia futuros destinos a los cuales los seres humanos viajarán en los próximos años. El presidente Obama ha solicitado a la NASA que envíe astronautas a un asteroide en el año 2025 y Dawn está recolectado datos fundamentales que servirán para dicha misión".

La nave espacial transmitió información que confirmó su ingreso en la órbita de Vesta, pero ahora se desconoce el momento exacto en el cual se produjo este hito. El momento en el cual Dawn ingresó en órbita dependió de la masa y de la gravedad de Vesta, las cuales hasta ahora solamente han sido estimadas. La masa del asteroide determina la fuerza de su tirón gravitacional. Si Vesta es más masivo, su gravedad es más fuerte, lo que significa que arrastró a Dawn hacia una órbita más pronto. Si el asteroide es menos masivo, su gravedad es más débil y alcanzar una órbita le tomaría a Dawn más tiempo. Con la nave espacial ahora en órbita, el equipo científico puede tomar mediciones más precisas de la gravedad de Vesta y puede reunir información cronológica más exacta.

Lanzada en septiembre del año 2007, Dawn se prepara para convertirse en la primera nave espacial en orbitar dos destinos del sistema solar, más allá de la Tierra. La misión hacia Vesta y Ceres es administrada por el Laboratorio de Propulsión a Chorro, de la NASA, ubicado en Pasadena, California, para el Directorio de Misiones Científicas de la entidad, en Washington. Dawn es un proyecto del Programa Discovery (Descubrimiento, en idioma español) del directorio, el cual está administrado por el Centro Marshall para Vuelos Espaciales, de la NASA, ubicado en Huntsville, Alabama.

La UCLA (Universidad de California en Los Ángeles) es responsable general de la misión científica de Dawn. La empresa Orbital Sciences, de Dulles, Va., diseñó y construyó la nave espacial. El Centro Aeroespacial Alemán, el Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar, la Agencia Espacial Italiana y el Instituto Astrofísico Nacional Italiano son parte del equipo de la misión. El JPL es una división del Instituto de Tecnología de California, en Pasadena.

Para obtener más información sobre la misión Dawn, visite: http://www.nasa.gov/dawn y http://dawn.jpl.nasa.gov. Usted también puede seguir a Dawn a través de Twitter en: http://www.twitter.com/NASA_Dawn

sábado, 16 de julio de 2011

Una súper tormenta en Saturno

Mayo 19, 2011: La sonda espacial Cassini, de la NASA, y un telescopio terrestre del Observatorio Europeo Austral han estado monitorizando el crecimiento de una tormenta gigante en el hemisferio norte de Saturno, la cual es tan poderosa que se extiende alrededor de todo el planeta. La extraña tormenta ha estado causando estragos durante meses y ha estado eyectando columnas de gas muy alto en la atmósfera del planeta.

Super Storm on Saturn (storm, 200px)


Esta imagen en el infrarrojo, en colores falsos, muestra nubes de grandes partículas de amoníaco elevadas por la poderosa tormenta. Crédito de la imagen: Cassini. [Más información]

"Nada de lo que conocemos en la Tierra se acerca siquiera a esta poderosa tormenta", dice Leigh Fletcher, quien es un científico del equipo de la sonda Cassini, en la Universidad de Oxford, ubicada en el Reino Unido, y autor principal de un estudio que se publicó en la edición de la revista Science de esta semana. "Es raro ver una tormenta como esta. Desde el año 1876, es apenas la sexta que ha sido documentada y la última ocurrió hace ya tiempo, en el año 1990".

Los instrumentos científicos dedicados a registrar ondas de radio y plasma, que se encuentran ubicados a bordo de la sonda Cassini, detectaron la gran perturbación por primera vez en diciembre de 2010 y astrónomos aficionados la han estado observando desde entonces con sus telescopios de jardín. Conforme se expandía rápidamente, el núcleo de la tormenta se transformó en una poderosa y gigantesca tormenta eléctrica, y produjo un vórtice oscuro de 5.000 kilómetros (3.000 millas) de ancho, el cual es posiblemente similar a la Gran Mancha Roja de Júpiter.

Esta es la primera gran tormenta que ha sido observada en Saturno por una nave espacial en órbita y que ha sido estudiada en longitudes de onda del infrarrojo térmico. Las observaciones en infrarrojo son de grand utilidad pues el calor brinda información a los científicos sobre las condiciones que existen dentro de la tormenta, incluyendo las temperaturas, los vientos y la composición atmosférica. Los datos sobre la temperatura fueron proporcionados por el VLT (Very Large Telescope o Telescopio Muy Grande, en idioma español), ubicado en Cerro Paranal, Chile, y por el CIRS (Cassini's Composite Infrared Spectrometer o Espectrómetro Infrarrrojo Compuesto de la sonda Cassini, en idioma español), el cual es operado por el Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA, en Greenbelt, Maryland.

"Nuestras más recientes observaciones muestran que la tormenta tuvo un efecto importante sobre la atmósfera, transportó energía y material a través de grandes distancias (creando de esta manera zigzagueantes chorros de gas y formando vórtices gigantes), y desestabilizó los patrones climáticos estacionales de Saturno", dijo Glenn Orton, quien es uno de los autores del artículo, en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL, por su sigla en idioma inglés), localizado en Pasadena, California.

La violencia de la tormenta, que ha causado las más potentes perturbaciones detectadas en la estratósfera de Saturno, tomó a los investigadores por sorpresa. Lo que empezó como un disturbio común, en las profundidades de la atmósfera de Saturno, se abrió paso bruscamente a través de las serenas capas de nubes del planeta hasta perturbar la capa superior conocida como estratósfera.

Super Storm on Saturn (ir, 550px)


Al centro y a la derecha, se muestran imágenes de Saturno en el infrarrojo térmico, las cuales fueron captadas por el instrumento VISIR (Very Large Telescope Imager and Spectrometer for the mid–Infrared, o Cámara y Espectrómetro para el Infrarrojo medio del Telescopio Muy Grande, en idioma español), el cual pertenece al VLT del Observatorio Europeo Austral, en Cerro Paranal, Chile. A la izquierda, se aprecia una imagen en luz visible tomada por el astrónomo aficionado Trevor Barry, de Broken Hill, Australia. Las imágenes fueron obtenidas el 19 de enero de 2011. [Más información]

"En la Tierra, la estratósfera baja es donde usualmente vuelan los aviones comerciales para evitar las tormentas que pueden causar turbulencia", dice Brigette Hesman, una científica de la Universidad de Maryland, en College Park, quien trabaja en el equipo del instrumento CIRS, en el centro Goddard, y quien es también la segunda autora del artículo. "Si usted estuviese dentro de un avión que vuela en Saturno, esta tormenta alcanzaría altitudes tan grandes que probablemente sería imposible evitarla".

Un análisis separado, que se llevó a cabo utilizando el espectrómetro de imagen visual e infrarroja de la sonda Cassini, el cual es dirigido por Kevin Baines, del JPL, confirmó que la tormenta es muy violenta, y que arrastra desde las profundidades una cantidad de material cuyo volumen es muchas veces mayor que el de las tormentas previas. Otros científicos vinculados con la sonda Cassini están estudiando la evolución de la tormenta y, según dicen, una perspectiva más amplia surgirá pronto.

Permanezca pendiente de las futuras actualizaciones de Ciencia@NASA.

sábado, 9 de julio de 2011

Imagen satelital exclusiva de los rastros de un tornado en Alabama

Mayo 16, 2011: La NASA ha publicado una imagen satelital exclusiva que muestra el daño causado por el monstruoso tornado de categoría EF–4, el cual arrasó Tuscaloosa, Alabama, el pasado 27 de abril. Dicha imagen combina datos captados en luz visible así como en el infrarrojo para mostrar de este modo los daños que no resultan fácilmente visibles en las fotografías convencionales.

"Esta es la primera vez que utilizamos el instrumento ASTER con el fin de mostrar los estragos causados por un súper despliegue de tornados", dice el meteorólogo de la NASA Gary Jedlovec, del Centro Marshall para Vuelos Espaciales, ubicado en Huntsville, Alabama.

Tornado Tracks (ground track, 550px)


Una imagen combinada (visible y en el infarrojo), proporcionada por el instrumento ASTER, donde se muestran los daños ocasionados por un tornado cerca de Tuscaloosa, Alabama. [Imagen ampliada]

En la imagen, la cual fue captada unos pocos días después de la tormenta, el color rosa representa la vegetación y el color cian indica la ausencia de vegetación. El tornado arrasó con todo lo que se interpuso en su camino, restregando la superficie de la Tierra con su terrible fuerza. La vegetación desgarrada hace que el rastro del tornado sobresalga como un ancho camino en color cian.

"Esta imagen, al igual que otras similares, están ayudándonos a estudiar el destrozado paisaje para determinar qué tan grandes y poderosos fueron estos tornados y también para evaluar el daño que causaron", dice Jedlovec.

ASTER, sigla que significa Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (Radiómetro Espacial de Emisión y Reflexión Térmica, en idioma español), orbita la Tierra a bordo de la nave espacial Terra, de la NASA. Los datos que produce incluyen mapas digitales de elevación creados a partir de imágenes estereoscópicas, temperaturas superficiales, mapas de vegetación, datos sobre nubes y hielo en el mar, entre otras. Durante la primavera (boreal) pasada, el instrumento ayudó a rastrear el avance del derrame de petróleo que se produjo en el Golfo de México.

Para detectar las cicatrices dejadas atrás por los tornados, ASTER recolecta la energía de la luz visible y del infrarrojo que provienen de la superficie del planeta. La destrucción, que incluye casas aplastadas, árboles desgarrados o quebrados y cultivos arrancados de sus raíces, se torna evidente en las imágenes tomadas en múltiples longitudes de onda.

Tornado Tracks (damage, 200px)



Los equipos de inspección terrestres se enfrentan a sucesos extraordinarios. [Vídeo en YouTube]

"Una casa demolida, escombros y suciedad, esparcidos sobre superficies con vegetación, y árboles y cultivos dañados cambian el patrón de la radiación reflejada que mide el satélite", explica Jedlovec. "Podemos analizar estos patrones para ayudar a los equipos que estudian las tormentas a evaluar los daños".

"Los equipos terrestres llevan a cabo inspecciones de campo del daño causado por los tornados con el fin de intentar determinar dónde tocaron tierra, cuánto tiempo se mantuvieron en tierra y la fuerza de sus vientos. Sin embargo, hacer esto desde el nivel del suelo puede ser complicado. Algunos lugares son prácticamente inalcanzables por medio de un automóvil o a pie. Asimismo, es común que el daño en regiones remotas pase desapercibido, de manera que los equipos de inspección no saben que deben buscar allí.

Y es aquí donde los satélites pueden ser de gran ayuda.

"Para obtener una perspectiva general acertada, los equipos de inspección deben observar todos aquellos lugares que fueron dañados, incluso en las áreas en las cuales no se informaron daños. Los sensores satelitales pueden detectar daños en regiones rurales, en áreas silvestres y en otras zonas despobladas. Únicamente sabiendo esto los inspectores pueden determinar el verdadero trayecto que recorrió el tornado".

De lo contrario, dice Jedlovec, un tornado podría haber barrido una vivienda en un sitio remoto, y haber matado a todos los que allí se encontraban, y nadie se enteraría.

Tornado Tracks (three tracks, 550px)


Otro ejemplo de los datos sobre un tornado recolectados por ASTER; la imagen muestra tres rastros de destrucción casi paralelos. [Imagen ampliada] [Imagen compuesta con anotaciones]

Menos cruciales, pero también de cierta importancia, son los problemas relacionados con los seguros de vivienda. Para poder evaluar los reclamos de seguro enviados por las víctimas de la tormenta, las compañías de seguros se apoyan en los informes suministrados por el Servicio Meteorológico Nacional, los cuales se basan en las inspecciones de campo.

"Supongamos que usted vive en una zona remota", dice Jedlovec. "Si no hay registro de que una tormenta ha pasado por su área, usted podría no tener suerte [con su reclamo para cobrar el seguro]".

Jedlovec y sus colegas están trabajando ahora para producir imágenes de satélite de otras áreas que sufrieron el embate de esta histórica sucesión de tornados.

"Queremos ayudar a las víctimas de la tormenta en lo que podamos".

sábado, 2 de julio de 2011

La NASA anuncia resultados de un grandioso experimento sobre el espacio-tiempo

Mayo 4, 2011: Einstein tuvo razón de nuevo. En efecto, existe un vórtice en el espacio–tiempo alrededor de la Tierra y su forma coincide precisamente con las predicciones de la teoría de la gravitación de Einstein.

Estos hechos fueron confirmados por investigadores en una conferencia de prensa que tuvo lugar en la base de operaciones de la NASA, en la cual anunciaron los muy esperados resultados del satélite Gravity Probe B (Sonda de Gravedad B, en idioma español), o GP–B, por su sigla en idioma inglés.

"El espacio–tiempo alrededor de la Tierra está siendo distorsionado exactamente como lo predice la relatividad general", dice el físico Francis Everitt, de la Universidad de Stanford, quien es investigador principal de la misión Gravity Probe B.

GP-B (twist, 550px)



Concepto artístico de la sonda GP–B midiendo el espacio–tiempo curvo alrededor de la Tierra. [Más información].

"Este es un resultado grandioso", agrega Clifford Will, de la Universidad de Washington, en St. Louis. Experto en las teorías de Einstein, Will preside un panel independiente del Consejo Nacional de Investigaciones, el cual fue creado por la NASA en 1998 con el fin de monitorizar y revisar los resultados de la Gravity Probe B. "Algún día", predice, "esto formará parte de los libros de texto como uno de los experimentos clásicos en la historia de la física".

El tiempo y el espacio, según las teorías de la relatividad de Einstein, están entrelazados y forman un tejido de cuatro dimensiones que llamamos "espacio–tiempo". La masa de la Tierra crea una hendidura en este tejido, similar a lo que sucede cuando una persona pesada se sienta en el centro de una cama elástica. Según Einstein, la gravedad es simplemente el movimiento de los objetos que siguen las líneas curvas de la hendidura.

Si la Tierra se mantuviese estacionaria, ese sería el final de la historia. Pero la Tierra no se mantiene estacionaria. Nuestro planeta gira en torno a sí mismo, y ese giro debería torcer levemente la hendidura, jalándola hasta formar un remolino en cuatro dimensiones. Esto es lo que GP–B fue a investigar en 2004.

La idea que hay detrás del experimento es sencilla:

Colocar un giroscopio en órbita alrededor de la Tierra, con el eje de giro apuntando hacia alguna estrella distante, para que sirva como punto de referencia fijo. Debido a que está libre de fuerzas externas, el eje del giroscopio debería continuar apuntando hacia la estrella por siempre. Pero si el espacio está torcido, la dirección en la que apunta el eje del giroscopio debería cambiar con el paso del tiempo. Al registrar este cambio de dirección relativo a la estrella, sería posible medir las torceduras del espacio–tiempo.

Sin embargo, en la práctica, el experimento es absolutamente difícil de realizar.

GP-B (gyro, 200px)



Uno de los giroscopios super esféricos de la Gravity Probe B. [Más información]

Los cuatro giroscopios que se encuentran ubicados a bordo de la GP–B son las esferas más perfectas creadas por el hombre. Estas esferas de cuarzo y silicio fundidos miden 3,8 centímetros (1,5 pulgadas) de diámetro (el tamaño de una pelota de ping-pong) y nunca se desvían de ser esferas perfectas en más de 40 capas de átomos. Si los giroscopios no fuesen tan esféricos, sus ejes de giro se tambalearían incluso sin la intervención de los efectos de la relatividad.

Según ciertos cálculos, la torsión del espacio–tiempo alrededor de la Tierra debería hacer que los ejes de los giroscopios cambien apenas 0,041 segundos de arco al año. Un segundo de arco es la 1/3600va parte de un grado. Para poder medir este ángulo correctamente, la GP–B necesitaba contar con una fantástica precisión de 0,0005 segundos de arco. Esto es tan difícil como medir el grosor de una hoja de papel vista de costado desde una distancia de casi 161 kilómetros (100 millas).

"Los investigadores a cargo de la GP–B tuvieron que inventar tecnologías completamente nuevas para hacer que esto sea posible", agrega Will.

Ellos desarrollaron un satélite "libre de arrastre" que pudiese rozar las capas externas de la atmósfera de la Tierra sin perturbar a los giroscopios. Resolvieron el problema de impedir que el campo magnético de la Tierra penetre en el interior de la nave. Asimismo, inventaron un aparato capaz de medir el giro de un giroscopio sin tocarlo. Si desea obtener más información acerca de estas tecnologías, puede consultar la historia de Ciencia@NASA: "Un rincón donde todo es (casi) perfecto".

Realizar el experimento era un desafío excepcional. Pero después de un año de captura de datos y de casi cinco años de análisis, los investigadores de la GP–B parecen haberlo conseguido.

"Medimos una precesión geodésica de 6,600 más o menos 0,017 segundos de arco y un efecto de arrastre de marco de 0,039 más o menos 0,007 segundos de arco", informa Everitt.

Para los lectores que no son expertos en relatividad: La precesión geodésica es el bamboleo producido por la masa estática de la Tierra (la hendidura en el espacio-tiempo) y el efecto de arrastre de marco es el bamboleo debido al giro de la Tierra (la torcedura del espacio–tiempo). Ambos valores coinciden precisamente con las predicciones de Einstein.

"En la opinión del comité que presido, este esfuerzo fue verdaderamente heroico. Nos hemos quedado boquiabiertos", dice Will.

GP-B (black hole, 200px)



Concepto artístico del espacio–tiempo alrededor de un agujero negro. Crédito de la imagen: Joe Bergeron, de la revista Sky & Telescope.

Los resultados de la Gravity Probe B han dado a los físicos una renovada confianza en que las extrañas predicciones de la teoría de Einstein son, en verdad, correctas, y en que estas predicciones pueden por lo tanto ser aplicadas en otros casos. El tipo de vórtice de espacio–tiempo que existe alrededor de la Tierra es duplicado y ampliado en otros lugares del cosmos, como por ejemplo alrededor de masivas estrellas de neutrones, agujeros negros y núcleos activos de galaxias.

"Si uno intentara hacer girar un giroscopio en la severamente torcida región del espacio–tiempo alrededor de un agujero negro", dice Will, "no realizaría una precesión suavemente por una fracción de un grado. Se tambalearía de manera violenta e incluso podría voltearse".

En sistemas binarios de agujeros negros, esto es, donde un agujero negro orbita a otro, los agujeros negros mismos se encuentran girando y por lo tanto se comportan como giroscopios. ¡Imagínese un sistema de agujeros negros orbitándose mutuamente, tambaleándose de manera continua e incluso volteándose! Ese es el tipo de cosas que la relatividad general predice y que la GP–B confirma que en verdad pueden ocurrir.

El legado científico de la GP-B no se limita a la relatividad general. El proyecto también tocó la vida de cientos de científicos jóvenes:

"Debido a que el proyecto fue dirigido por una universidad, muchos estudiantes pudieron participar en él", dice Everitt. "Más de 86 tesis doctorales de Stanford y 14 de otras universidades fueron concedidas a estudiantes que trabajaron en el proyecto de la GP–B. También participaron varios cientos de estudiantes universitarios y 55 estudiantes de escuela secundaria e incluso la astronauta Sally Ride y el físico Eric Cornell, quien ganaría el premio Nobel".

El financiamiento de la NASA para la Gravity Probe B comenzó en el otoño de 1963. Eso quiere decir que Everitt y sus colegas han estado planeando, promocionando, construyendo, operando y analizando datos del experimento durante más de 47 años. Sin duda, es un esfuerzo descomunal.

¿Qué sigue?

Everitt recuerda un consejo que le dio su asesor de tesis Patrick M.S. Blackett, quien obtuvo el premio Nobel: "Si no puedes pensar en qué física investigar después, inventa una nueva tecnología y eso te llevará a una nueva física".

"Pues", dice Everitt, "inventamos 13 nuevas tecnologías para la Gravity Probe B. ¿Quién sabe a dónde nos llevarán?"

Después de todo, este podría ser sólo el comienzo de esta epopeya...

sábado, 25 de junio de 2011

Voyager: Una historia de amor

Abril 28, 2011: Algún día, dentro de muchos años —tal vez miles de millones de años, nadie lo sabe— seres extraterrestres podrían sorprenderse al encontrar una vieja nave procedente de la Tierra. Situada improbablemente lejos de su planeta de origen, la antigua sonda está helada como el espacio que la rodea, su fuente de energía nuclear hace mucho que se ha agotado, una antena blanca e icónica apunta silenciosa hacia el vacío, sin enviar dato alguno a la especie que la construyó. Pero aun así la sonda Voyager (Viajero, en idioma español) podría hablar a quienes la encuentren.

Golden Record (record cover, 200px)



La portada del Disco de Oro de las sondas Voyager [ Más información]

Hay un Disco de Oro adherido a un lado de la sonda y si un extraterrestre (ET) logra descifrar su contenido se sorprenderá de nuevo, porque Voyager tiene una historia para contar —y es una historia de amor.

Regresemos la cinta hasta el año 1977.

El presidente de Estados Unidos era Jimmy Carter, la película más taquillera era La Guerra de las Galaxias (Star Wars, en idioma inglés), y la NASA estaba preparando el lanzamiento de las dos sondas Voyager, las cuales viajarían a los planetas exteriores del sistema solar. Así como las sondas Pioneer 10 y 11 (Pionero, en idioma español) que les precedieron, las sondas Voyager 1 y 2 volarían entre los planetas gigantes gaseosos y, después de un frenesí de recolección de datos, serían lanzadas como con una honda hacia afuera del sistema solar. Estas naves espaciales estaban destinadas a convertirse en embajadores interestelares. Menos de 9 meses antes de su lanzamiento, el personal de la NASA pidió a Carl Sagan que preparara "algún mensaje para una posible civilización extraterrestre".

Más tarde, un miembro del pequeño equipo de Sagan describiría el proceso como un "simulacro de incendio", en el que se arriesgaba nada menos que el llamado Primer Contacto.

"Las posibilidades de que una civilización extraterrestre encuentre a las sondas Voyager en el inmenso vacío del espacio son muy pequeñas —algunos dirían que infinitesimales— pero nosotros tomamos el trabajo muy en serio", recuerda Ann Druyan, quien era miembro del equipo. "Desde el momento en el que Carl describió el proyecto a Tim Ferris y a mí, lo percibimos como mítico".

Las sondas Voyager llevarían una selección de la mejor música de la Tierra, una galería de fotos de nuestro planeta y de sus habitantes y un ensayo sobre sonidos terrestres, tanto naturales como tecnológicos, con soporte de audio.

Pero, ¿cómo se podría guardar esta información? Una tecnología popular en la década de 1970 eran las cintas de 8 pistas. Esas no funcionarían. En primer lugar, ¿qué pensarían de nosotros los extraterrestres? Más aún, las cintas magnéticas son susceptibles de degradarse por la radiación espacial y los campos magnéticos. Un mensaje guardado en un medio de ese tipo se echaría a perder mucho tiempo antes de que lo encontraran.

El radioastrónomo Frank Drake, quien se convirtió en un miembro clave del equipo de Sagan, sugirió un disco fonográfico. Los extraterrestres tendrían buenas posibilidades de averiguar cómo reproducir ese tipo de tecnología de la vieja escuela y, además, los discos fonográficos son resistentes. Según uno de los cálculos, las marcas en un disco fonográfico de metal adecuadamente resguardado podrían durar cientos de millones de años en el espacio interestelar, erosionadas principalmente por una muy leve llovizna de impactos de micrometeoroides. Un disco de cobre cubierto de oro satisfaría los requisitos térmicos y magnéticos de las sondas Voyager.

Golden Record (Golden Record, 550px)



Haga clic para ver un video (en idioma inglés) sobre las sondas Voyager y su Disco de Oro.

"Finalmente decidimos diseñar el disco para que sonara a 16 2/3 revoluciones por minuto", escribió Sagan. Eso es la mitad de la velocidad de un disco convencional de 33 1/3. "Habría algunas pérdidas respecto de la fidelidad pero no pérdidas extremadamente severas, creemos, en especial si quienes encuentren el disco son tan listos como para haberlo hallado en primera instancia".

Escoger el contenido del disco fue un proceso embriagante y agotador. Aun con la velocidad de reproducción disminuida, había apenas suficiente espacio para unos 90 minutos de música y poco más de cien imágenes.

"Recuerdo que nos sentábamos alrededor de la mesa de la cocina para tomar estas enormes decisiones acerca de qué poner y qué dejar afuera", recuerda Druyan. "No podíamos sino darnos cuenta de la enorme responsabilidad que teníamos al crear un arca de Noé que duraría cientos de millones de años".

En su libro Murmullos de la Tierra ("Murmurs of Earth", en idioma inglés), Sagan y sus colaboradores describen el proceso de la toma de decisiones. Era más que nada un reto intelectual —por ejemplo, cómo abarcar la enorme variedad geográfica, histórica y cultural de la música de nuestro mundo en 90 minutos o menos. Entre la música occidental, se escogieron la 5ta. sinfonía de Beethoven y Johnny B. Goode, de Chuck Berry; un grupo de canciones selectas de Jefferson Starship quedaron descartadas. Algunos retos fueron de índole legal: la canción Here Comes the Sun, de The Beatles, no pudo ser enviada porque a pesar de que los miembros del famoso Cuarteto de Liverpool (los "Fab Four", como también los denominan en idioma inglés) aprobaron por unanimidad que su música fuese enviada a las estrellas, no eran dueños de los derechos de autor de su propia canción. Otros retos fueron burocráticos. En una de las muchas anécdotas que ilustran la condición humana en todo el contenido del Disco de Oro, Sagan describe el tortuoso proceso de obtener permiso para que un grupo de delegados de la Organización de las Naciones Unidas (ONU, por su sigla en idioma español) dijeran simplemente "Hola". Al final, eso no se pudo lograr, y Sagan acudió entonces a los departamentos de idiomas extranjeros de la Universidad de Cornell, donde profesores y alumnos se mostraron ansiosos por colaborar. De este modo, se pudo armar un conjunto representativo de saludos cortos, comenzando por el idioma sumerio, uno de los más antiguos que conocemos, y terminando con el saludo de un niño estadounidense de cinco años: "Saludos de parte de los niños del planeta Tierra".

Cuando todo estuvo dicho y hecho, las naves espaciales Voyager despegaron con 118 fotografías, 90 minutos de música, saludos en 55 idiomas humanos y un lenguaje de ballenas, un ensayo con soporte de audio que contenía desde pozos de lodo burbujeantes hasta perros ladrando y el estruendoso despegue de un cohete Saturno V, un extraordinariamente poético saludo del Secretario General de las Naciones Unidas y las ondas cerebrales de una joven mujer enamorada.

De todas las selecciones hechas para el disco, la última podría ser la que despierte más curiosidad en los extraterrestres. Ciertamente, tiene ese efecto en los seres humanos que la escuchan.

¿Cómo toparse con una mujer joven y enamorada y grabar sus ondas cerebrales para un mensaje interestelar? Ayuda el hecho de que la mujer sea miembro del equipo de grabación: Ann Druyan.

Golden Record (Ann's Brain Waves, 550px)



Una muestra de las ondas cerebrales de Ann Druyan, grabadas el 3 de junio de 1977.

"Me surgió esta idea", recuerda Druyan, "de que pusiéramos el electroencefalograma (EEG) de alguien en el disco. Sabemos que los patrones de los EEG registran algunos cambios en el pensamiento. ¿Podría ser posible, me pregunté, que alguna tecnología avanzada, dentro de millones de años, pudiese descifrar los pensamientos humanos?"

Sagan y los demás aprobaron la idea, y pidieron a Druyan que fuese la voluntaria para someterse al estudio de las ondas cerebrales.

"Contacté al Dr. Julius Korein, del Centro Médico de la Universidad de Nueva York (New York University Medical Center, en idioma inglés) y, con la ayuda de Tim Ferris, hicimos una sesión de grabaciones de una hora de duración de lo más profundo de mi ser".

El EEG fue programado para el 3 de junio de 1977. Druyan preparó un libreto para guiar sus pensamientos —"un itinerario mental de las ideas e individuos de la historia cuya memoria esperaba poder perpetuar". Pero ella no pudo prepararse para lo que sucedería dos días antes de la grabación programada.

"El 1 de junio de 1977, Carl y yo mantuvimos una maravillosa e importante conversación telefónica", recuerda. Sin que hubiese una cita o siquiera un solo momento romántico previo, los dos se habían enamorado durante los alocados apurones por terminar el Disco de Oro. "Decidimos casarnos. Para ambos, fue simplemente un momento de esos en los que se exclama: ¡Eureka! —la idea de que podríamos haber hallado la pareja perfecta. Fue un descubrimiento que se ha reafirmado de incontables maneras desde entonces".

Los ecos de aquel momento reverberaron en su mente durante la grabación. Su mente consciente pudo haber estado recitando cultura y filosofía, pero su subconsciente zumbaba con la euforia de la Gran Idea del Amor Verdadero. La hora de grabación fue comprimida a un solo minuto que suena, apropiadamente, como una tira de petardos en explosión.

"Mis sentimientos de mujer de 27 años, locamente enamorada, están en ese disco", dice Druyan. "Es para siempre. Será verdadero dentro de 100 millones de años. Para mí, las sondas Voyager son una especie de alegría tan poderosa que me aleja del miedo a morir".

Si los extraterrestres alguna vez encuentran las sondas Voyager y descifran su contenido, estarán brevemente en contacto con docenas de músicos, artistas, ballenas, perros, grillos, ingenieros y gente trabajadora común. Pero al único ser humano que tendrán oportunidad de conocer verdaderamente es a esa joven mujer —lo cual no es una mala elección.

Se ha hecho notar que quienes más probabilidades tienen de encontrar a las sondas Voyager... somos nosotros mismos. Finalmente, la tecnología permitirá a los seres humanos alcanzar y recuperar las distantes sondas. En ese caso, serán simples cápsulas del tiempo del año 1977.

El escritor Arthur C. Clarke reconoció esta posibilidad y sugirió añadir una nota al Disco de Oro. "Por favor déjenme en paz; permítanme continuar mi viaje hacia las estrellas".

Porque las sondas Voyager tienen una historia para contar.

domingo, 12 de junio de 2011

Científicos aficionados realizan descubrimientos increíbles

Abril 22, 2011: "En algún lugar, algo increíble espera ser conocido", escribió Carl Sagan.

Y ahora usted puede ser quien lo descubra, gracias a Zooniverse (palabra en idioma inglés compuesta de Zoo: zoológico y Universe: universo), un sitio único en Internet para los ciudadanos interesados en la ciencia. Los voluntarios (o científicos aficionados) de Zooniverse, quienes se autodenominan "Zooites", están trabajando en un proyecto llamado Galaxy Zoo (palabra en idioma inglés compuesta de Galaxy: galaxia y Zoo: zoológico), clasificando imágenes de galaxias distantes fotografiadas por el Telescopio Espacial Hubble, de la NASA.¹

"Las personas no solamente son mejores que las computadoras para detectar las sutilezas que diferencian las galaxias, sino que pueden hacer cosas que las computadoras no pueden, como por ejemplo detectar cosas que parecen interesantes", explica Chris Lintott, quien es el director de Zooniverse, y astrónomo de la Universidad de Oxford.

Hanny van Arkel, una profesora holandesa que trabaja como voluntaria en el proyecto (o "Zooite", en idioma inglés), descubrió este extraño objeto verde flotando en su "sopa cósmica":

Zooniverse (object, 550px)



En esta imagen, el "Voorwerp" flota cerca de una galaxia espiral. Crédito: Telescopio Espacial Hubble, NASA/ESA (National Aeronautics and Space Administration/European Space Agency - Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio/Agencia Espacial Europea)

Cuando van Arkel notó este inusual objeto verdoso y subió la imagen en el foro Galaxy Zoo, ni siquiera los expertos sabían qué era.² Lo nombraron "Voorwep", que en idioma holandés significa "objeto".

Otro grupo de "Zooites" encontró "guisantes" verdes en su "sopa cósmica" y apodó a su grupo los "Peas-Corp" (o la corporación guisante, en idioma español).

Los guisantes resultaron ser pequeñas galaxias verdes, redondas, de aproximadamente una décima parte del tamaño de la Vía Láctea. Ahora se cree que éstas son las fábricas de estrellas más eficientes del universo, las cuales rápidamente forman enormes cantidades de estrellas. "Fue fácil encontrar 'guisantes' por computadora una vez que supimos que estaban allí, pero sin el factor humano nunca los hubiéramos notado", dice Lintott.

Zooniverse (green peas, 550px)



Estos "guisantes" son, en verdad, galaxias. Crédito: Carolin Cardamone y Sloan Digital Sky Survey (Exploración Digital del Espacio Sloan, en idioma español).

Lintott dio inicio a Zooniverse en el año 2007 con el fin de resolver un problema muy grande y único: "Tenía muchas galaxias en mis manos", explica él.

Asimismo, Lintott clasificó, según la forma, un millón de imágenes de galaxias tomadas por el programa Sloan Digital Sky Survey (Exploración Digital del Espacio Sloan, en idioma español). Primero, él hizo lo que cualquier científico que se precie hubiera hecho.

"Le pedí a un estudiante de posgrado que las clasificara".

El estudiante era bueno para eso, pero después de que catalogó 50.000 imágenes, era obvio que necesitaba ayuda –mucha ayuda– para clasificar las otras 950.000. La solución se le ocurrió a Lintott y al muy aliviado estudiante mientras estaban sentados en un bar.

"¿Por qué no pedir voluntarios?"

Zooniverse y su primer proyecto, Galaxy Zoo, habían nacido.

Zooniverse (home page, 550px)



Involúcrese en ciencia real en el portal Zooniverse.

"Quedamos anonadados por la respuesta. Tuvimos tanto éxito que nuestro servidor colapsó durante la primera mañana".

Rápidamente resolvieron el problema del servidor y el proyecto prosiguió su marcha. Con el Telescopio Espacial Hubble, Galaxy Zoo lleva a los voluntarios más profundo que nunca hacia el cosmos. Y el equipo Zooniverse ha demostrado que las clasificaciones de los "Zooites" son tan buenas como aquellas hechas por astrónomos profesionales.

"Su contribuciones son extremadamente importantes", dice Lintott. "Ellos nos están ayudando a aprender cómo se forman y evolucionan las galaxias. Y toman su trabajo muy seriamente".

Pero eso no evita que tengan una sensación de aventura y de absoluta diversión mientras investigan.

"Hace poco tiempo, algunos 'Zooites' nos pidieron que los lleváramos en peregrinación al lugar donde había nacido Zooniverse. ¡Hubo una gran celebración en el bar aquella noche!"³

Después de que Galaxy Zoo estuvo en marcha, científicos comenzaron a acercarse a Lintott en conferencias para pedirle ayuda. "Ellos se dieron que cuenta de que habíamos encontrado una manera genial de clasificar muchos datos rápidamente".

Ahora, Zooniverse ofrece diversos proyectos de "ciencia ciudadana", entre los cuales se incluyen tres proyectos más en los que se utiliza información proporcionada por la NASA. Los voluntarios de Moon Zoo (palabra en idioma inglés compuesta de Moon: Luna y Zoo: zoológico) usan datos proporcionados por el Orbitador de Reconocimiento Lunar (Lunar Reconnaissance Orbiter o LRO, por su sigla en idioma inglés), de la NASA, para contar cráteres, ayudando de este modo a escribir la historia de la Luna. Participantes del proyecto Vía Láctea rastrean imágenes infrarrojas reunidas en dos sondeos de regiones interiores de la Vía Láctea llevados a cabo por el Telescopio Espacial Spitzer, de la NASA. Ellos colaboran con los astrónomos para catalogar características intrigantes, confeccionar mapas de nuestra galaxia y planear futuras investigaciones. Los cazadores de planetas de Zooniverse ayudan al telescopio Kepler, de la NASA, a encontrar estrellas que podrían albergar planetas.

"Me encantaría confirmar uno de sus descubrimientos y poder enviar un correo electrónico a alguien diciendo: '¡Usted ha encontrado un planeta!'"

Ahora, por favor disculpe a esta escritora. Tiene que realizar una cacería de planetas