domingo, 25 de julio de 2010

Estudiantes obtienen una fascinante grabación en video de la desintegración de una nave espacial

El 13 de junio, mientras volaban en un avión a 12.500 metros de altitud, estudiantes de una escuela secundaria de Massachusetts presenciaron y grabaron en video la impresionante desintegración de la nave espacial japonesa Hayabusa, sobre Australia. Su reciente video es algo que no se puede perder.

Junio 25, 2010: El año pasado, el profesor de ciencias Ron Dantowitz, de una escuela secundaria situada en Brookline, Massachusetts, hizo una gran broma a tres de sus mejores alumnos. Les pidió que planearan una misión hipotética a bordo de un avión DC-8 de la NASA para observar la desintegración de una nave espacial mientras ingresaba estruendosamente en la atmósfera de la Tierra. ¿Cómo grabarían el evento? ¿Qué podrían aprender?

Durante 6 meses, ellos trabajaron intensamente en su asignación, sin jamás sospechar sobre la sorpresa que Dantowitz les tenía reservada.

El 12 de marzo, los sorprendió con la noticia: "La misión es real, y ustedes estarán a bordo en ese paseo".

A principios de junio, Dantowitz y sus tres alumnos adolescentes viajaron prácticamente por la mitad del globo terrestre para ayudar a la NASA a rastrear a la nave espacial japonesa Hayabusa mientras reingresaba a la atmósfera de la Tierra, a aproximadamente 43.450 km/h (27.000 millas por hora) y se desintegraba sobre el interior de Australia. Después de abordar el DC-8 y volar a una altitud de 12.500 metros (41.000 pies), su arduo trabajo rindió frutos cuando ellos finalmente grabaron en video con éxito el reingreso de la nave espacial:

Videoclip del reingreso de Hayabusa (reingreso, 500 píxeles)
Arriba: Haga clic aquí para reproducir la grabación en video del reingreso de Hayabusa. Crédito: Campaña de observación aérea del reingreso de Hayabusa a la atmósfera terrestre /Centro de Observaciónes Clay/ NASA.

"Mientras se acercaba al campo de visión de nuestra cámara, Hayabusa se veía en un principio como un pequeño punto blanco, y la seguimos durante algunos segundos sin emitir ni un solo ruido", comenta el joven James Breitmeyer. "Entonces explotó y se convirtió en un enorme despliegue de fuegos artificiales de color anaranjado, con piezas que volaban por todos lados. ¡Todos susurraron 'Ooooh' al mismo tiempo!"

La grabación en video fue tomada como parte de la campaña de observación aérea del reingreso a la atmósfera terrestre de Hayabusa. Dantowitz y sus alumnos, Breitmeyer, Brigitte Berman y Yiannis Karavas, fueron invitados a unirse al esfuerzo debido a la pericia de Dantowitz en la realización de observaciones ópticas, de rastreo y de espectroscopia.

Videoclip de Hayabusa (estudiantes, 200 píxeles)
Derecha: James Breitmeyer, Yiannis Karavas y Brigitte Berman durante su entrenamiento para grabar en video el reingreso de Hayabusa. [Más información]

Lanzada el 9 de mayo de 2003, Hayabusa se convirtió en la primera misión espacial en tener contacto físico con un asteroide e intentar regresar con muestras a la Tierra. Su viaje en redondo, de aproximadamente 11.272 millones de kilómetros (7 mil millones de millas), al asteroide Itokawa terminó con su reingreso a la atmósfera terrestre el 13 de junio de 2010. Los investigadores están esperanzados en que pequeñas partículas de la superficie del asteroide se encuentren selladas adentro de la cápsula de retorno de la muestra, la cual fue catapultada exitosamente en un paracaídas hacia la superficie de la Tierra, a la vez que los pedazos de la nave nodriza caían y se hacían ardientes añicos, mientras tres estudiantes atónitos observaban.

La campaña de observación fue diseñada para medir las condiciones que el escudo protector de calor de la cápsula tiene que soportar mientras ésta penetra en la atmósfera de la Tierra.

"Habíamos realizado varios vuelos de práctica, pero cuando despegamos hacia la situación real, sentí el aumento de la adrenalina", comenta Breitmeyer. "Me senté en el borde de mi asiento, ansioso de que el avión llegara al lugar justo en el tiempo justo".

"Llegamos al sitio de intersección con 30 minutos de anticipación", comenta Dantowitz. "De modo que practicamos la situación del encuentro para asegurarnos de que todos supieran con qué estrellas debían alinearse las cámaras para captar el reingreso de Hayabusa. Para cuando terminamos la rutina de ensayo, quedaban tan sólo 2 ó 3 minutos antes de comenzar".

"Mientras esperábamos, había calma, hacía frío y estaba oscuro", comenta Breitmeyer. "Todos estábamos un poco nerviosos. Sabíamos que todo el intenso trabajo del último año se reduciría a ese momento. Una voz en el intercomunicador rompió el silencio: 10, 9, 8, ..., 3, 2, y entonces alguien gritó '¡allí está!'"

"Mientras las pantallas de nuestros monitores se iluminaban con el ardiente transportador y su diminuta cápsula, me encontraba tan emocionada que pude haber saltado de mi asiento", comenta Berman. "Pero no lo hice. Sabía que necesitaba estar concentrada por si algo resultaba mal con nuestras cámaras y monitores; si hubiese estado en un frenesí incontrolable, esto no hubiese sido posible".

Videoclip de Hayabusa (espectro, 500 píxeles)
Arriba: Los estudiantes captaron el espectro óptico de la sonda en plena desintegración. Los colores revelan mucho acerca de la manera en que responde la atmósfera terrestre al hiperveloz navío espacial, así como de la manera en que la fractura de la nave espacial estaba ocurriendo. [Imagen ampliada]

"Después de que la sección principal se deterioró, se podía observar la cápsula aún intacta", comenta Breitmeyer. "Luego, la cápsula desaceleró y la perdimos de vista. Había terminado todo. Empezamos a gritar y a celebrar; ¡prácticamente sacudimos el avión! Las mismas personas que estaban mordiéndose las uñas hacía algunos minutos, ahora se encontraban dando alaridos y carcajadas".


Con excepción de Berman: "Mi estómago estaba revuelto y, aunque no podía esperar para felicitar a mis compañeros de equipo, me encontraba paralizada en mi lugar. Yo, Brigitte Berman, en un traje de piloto de la NASA, en un avión de la NASA, ¡acababa de colaborar exitosamente con el registro del reingreso de una nave espacial durante una misión de la NASA! Simplemente me quedé sentada sin poder creerlo".

Una de las cámaras manipuladas por los estudiantes envió vía satélite la grabación en video del reingreso al mundo entero, que se posaba debajo. El Centro de Investigaciones Ames subió el video a internet; para cuando el avión había aterrizado, el video había sido bajado más de 100.000 veces.

"Además del video y de las imágenes increíbles del evento, los estudiantes recolectaron datos acerca del brillo y del espectro de la cápsula que contenía la muestra, así como de los fragmentos de la nave espacial en desintegración", comenta Dantowitz. "Esto revelará cómo la protección termal de la cápsula se evaporaba durante el reingreso (información de crítica importancia para los investigadores que diseñarán la siguiente generación de naves espaciales)".

"Sin estos estudiantes, no hubiéramos podido recolectar el tipo de datos que obtuvimos", comenta Peter Jenniskens, quien es el investigador principal de la NASA para la misión de reingreso. "Estaba realmente impresionado de lo bien que se encontraban preparados. Me encuentro muy satisfecho por eso; estos adolescentes serán nuestros reemplazantes".

Los adolescentes también están satisfechos. "Siempre había soñado con formar parte de una misión de la NASA", comenta Berman. Para ella y los otros estudiantes, esto podría ser apenas el comienzo.

domingo, 11 de julio de 2010

Un viejo explorador lunar envía sorprendentes pulsos de luz láser a la Tierra

Un robot soviético que había estado perdido durante los
últimos
40 años ha sido encontrado. Los investigadores
planean
usar al anciano robot como ayuda para medir
la órbita
lunar y probar teorías de la gravedad.

Junio 3, 2010: Se ha encontrado un explorador robot soviético que había estado perdido en las polvorientas llanuras de la Luna durante los últimos 40 años, y está enviando pulsos de luz láser sorprendentemente fuertes a la Tierra.

"Enviamos pulsos láser a la posición del Lunokhod 1, y nos sorprendió la potencia de la señal reflejada", dice Tom Murphy, de la UC San Diego, quien lidera el equipo de investigación que está poniendo en funcionamiento al viejo robot nuevamente. "El Lunokhod 1 nos está hablando fuerte y claro".

El  viejo robot envía sorprendentes pulsos de luz a la Tierra (Lunokhod 1,  568 píxeles)

Arriba Aunque parezca una criatura de ciencia ficción, el Lunokhod 1 es real. Crédito de la imagen: Lavochkin Association. [Más información]

Casi olvidado en la historia de la carrera espacial que tuvo lugar durante la era de las misiones Apollo, el Lunokhod 1 fue uno de los más grandes éxitos del programa soviético de exploración lunar. En 1970, la revista Time relató el histórico alunizaje del robot:

"Tres horas después de descender a la superficie lunar a bordo de la más reciente sonda exploradora robot soviética, no tripulada, denominada Luna 17, el Lunokhod 1 (literalmente 'caminante lunar') se movió pesadamente por una de las dos rampas extendidas por su nave nodriza y avanzó… siendo éste el primer paso gigante en la exploración de otro cuerpo celeste por medio de robots".

El viejo robot envía sorprendentes pulsos de luz a la Tierra (Luna  17, 200 píxeles) Derecha: Una fotografía de la sonda Luna 17 tomada por el Orbitador de Reconocimiento Lunar (Lunar Reconnaissance Orbiter, en idioma inglés). Se puede ver el sendero del Lunokhod 1 alrededor de la sonda. [Más información]

El explorador a control remoto recorrió casi 10 kilómetros (7 millas) durante su expedición lunar de 11 meses. Durante ese tiempo, envió a la Tierra miles de imágenes de TV y cientos de fotografías panorámicas de la Luna en alta resolución. También tomó muestras y analizó el suelo lunar en 500 lugares diferentes.

Pero después se perdió el contacto con el Lunokhod 1 (hasta el mes pasado cuando el Orbitador de Reconocimiento Lunar, de la NASA, lo encontró de nuevo). El descubrimiento está descripto en un comunicado de prensa anterior de la NASA.

El 22 de abril, Murphy y su equipo enviaron pulsos de luz láser desde el telescopio de 3,5 metros en el Observatorio Apache Point, en Nuevo México, dirigidos a las coordenadas proporcionadas por el Orbitador de Reconocimiento Lunar. Un retrorreflector láser, ubicado a bordo del Lunokhod 1, interceptó los pulsos y mandó una señal clara a la Tierra.

"Recibimos alrededor de 2.000 fotones del Lunokhod 1 en nuestro primer intento. Después de casi 40 años de silencio, parece que este explorador tiene mucho para decir", mencionó Murphy.

A finales de la década de 1960 y principios de la década de 1970, los astronautas del Apollo colocaron otros tres retrorreflectores en la Luna para hacer mediciones por láser de la órbita lunar. Asistidos por un cuarto retrorreflector ubicado en el Lunokhod 2, un gemelo del Lunokhod 1 que alunizó en 1973, estos espejos constituyen el único experimento científico del programa Apollo que aún funciona.

El viejo robot  envía sorprendentes pulsos de luz a la Tierra  (Observatorio McDonalds,  200 píxeles) Derecha: Medición por láser de distancias a la Luna llevada a cabo desde el Observatorio McDonald. [Más información]

Eric Silverberg, quien ahora se ha retirado de la Universidad de Texas, estuvo a cargo de las actividades de medición por láser de distancias a la Luna en el Observatorio McDonald desde 1969 hasta 1982. "Durante ese tiempo", recuerda, "medimos exitosamente las distancias a los tres retrorreflectores de esquina del Apollo y al reflector del Lunokhod 2. También intentamos medir la distancia al primer explorador lunar ruso pero tuvimos solamente una posible (aunque no definitiva) detección el 31 de diciembre de 1970. Nuestro desconocimiento de la posición del explorador y las presiones asociadas al programa Apollo propiciarion que perdiéramos el interés por el Lunokhod 1".

"Cuando leí que Tom Murphy había descubierto la señal del explorador perdido me sorprendí mucho y estuve eufórico", dice Silverberg.

La reacción inicial de Murphy fue de incredulidad: "¡La señal era tan intensa que mi primer pensamiento fue que nuestro detector estaba fallando! Esperaba que el reflector del explorador estuviera muy deteriorado y que su luz fuera ténue después de tanto tiempo, así que pensé: 'esto no puede ser el Lunokhod 1'. Pero lo era".

"Este reflector es incluso lo suficientemente poderoso como para permitirnos tomar mediciones durante el día lunar —¡la primera vez que ocurre con un experimento de este tipo!"

Silverberg continúa: "El hecho de que la reflexión de la luz por parte del Lunakohd 1 sea ahora más potente que la de su gemelo es un misterio. Esto podría darnos importantes pistas acerca de por qué todos los reflectores son ahora más débiles que durante la primera década después de su llegada a la Luna".

Con el Lunokhod 1 de regreso en el equipo, el estudio de medición de distancias por láser puede utilizarse para obtener su máxima eficiencia por primera vez.

Los científicos están usando la medición de distancias por láser con el fin de poner a dura prueba la teoría de la gravedad de Einstein "para ver si logramos fracturarla", dice Murphy.

El viejo robot envía sorprendentes pulsos de luz a la Tierra  (prismas, 200 píxeles) Derecha: Los prismas de esquina de cubo envían nuevamente la luz incidente hacia la misma dirección exacta desde la cual provino. [Más información]

"Nuestro telescopio emite un pulso láser que viaja desde la Tierra hasta la Luna y es devuelto por los reflectores. Debido a que éstos son 'reflectores de esquina de cubo', envían el pulso de regreso hacia la misma dirección desde la que provino. Recogemos tantos fotones reflejados como podemos".

El tiempo que le toma al pulso ir y venir determina la distancia que hay desde la Tierra hasta la Luna. Con mediciones repetidas, durante meses y años, los científicos pueden trazar la órbita de la Luna con precisión milimétrica.

La teoría de la gravedad de Einstein (la Teoría de la Relatividad General) sostiene que la masa y la energía de cuerpos enormes como el Sol curvan el espacio, y esta curvatura dicta cómo deben moverse los objetos alrededor del enorme cuerpo. De hecho, esta curvatura hace que la Tierra y la Luna caigan hacia el Sol.

Al medir el desplazamiento de la Luna a través del tiempo–espacio curvo, la Operación de Medición por Láser de Distancias a la Luna, del Observatorio Apache Point (APOLLO, según su sigla en idioma inglés) podría encontrar una grieta en el gran edificio de la Relatividad General. Así es como la ciencia progresa.

Hasta ahora, las mediciones por láser de distancias a la Luna apoyan la teoría de Einstein. Pero un curioso y viejo explorador robot podría arrojar, o al menos reflejar, luz sobre la cuestión.


sábado, 3 de julio de 2010

Viaje a las estrellas

Es atrapante, explosivo y lo mejor de todo es que es gratis. El 7 de junio, la NASA comenzará a enviar DVDs de invitación del exitoso espectáculo "Journey to the Stars" ("Viaje a las estrellas") a maestros y estudiantes de Estados Unidos. La historia de hoy de Ciencia@NASA hace una reseña del espectáculo e indica a los educadores cómo solicitar las copias.



Junio 7, 2010:
A los niños les encanta hacer estallar cosas en la clase de ciencia.

¿Y qué tal una estrella entera?

Gracias a la NASA, pronto estallarán supernovas en los salones de las escuelas de todo el país (Estados Unidos) —y no se necesitan gafas protectoras. Esto se hará mediante un DVD llamado Journey to the Stars (Viaje a las estrellas, en idioma español). Los maestros pueden solicitar una copia gratuita con material didáctico de apoyo en journeytothestars.org.

"Queremos que cada salón de clases del país tenga una copia", dice Lika Guhathakurta, de la División de Heliofísica de la NASA, en Washington DC. "Niños de todas las edades, desde quienes asisten al jardín de infantes hasta los adolescentes de 17 años, disfrutarán del espectáculo —y nunca más volverán a mirar el cielo nocturno de la misma manera".

Viaje a las estrellas (el gigante rojo)

Arriba: Una escena de Journey to the Stars. Nuestro propio Sol se hincha al final de su vida y envuelve a los planetas interiores. [Más información]

Journey to the Stars se inició como una proyección para planetario producida por el Museo Estadounidense de Historia Natural (American Museum of National History o AMNH, en idioma inglés), con el apoyo de la División de Heliofísica de la NASA. Abarca la impresionante diversidad de estrellas que motean el cosmos —estrellas que explotan, estrellas gigantes, estrellas enanas, estrellas de neutrones, ¡incluso nuestra propia estrella! Un comentarista del New York Times dijo que "es, por mucho, la proyección para planetario más hermosa que he visto". Journey to the Stars ha impresionado a audiencias en salas llenas en el Planetario Hayden de Nueva York desde el verano de 2009 y, debido a la demanda popular, ahora ha sido copiado a DVD.

El espectáculo está narrado por la ganadora del premio Oscar, Whoopi Goldberg. "¡Allí va!", exclama cuando una supernova explota en la pantalla. "Eso es poder estelar". Su peculiar voz conduce a la audiencia a través del tiempo y del espacio en un viaje que uno pronto olvida que es meramente virtual. Es lo más atrapante que un DVD puede ser.

Lo mejor de todo es que el espectáculo es completamente fiel a la ciencia. Las imágenes muestran las estrellas tomando como base los datos reales proporcionados por naves espaciales de la NASA y los modelos teóricos más refinados que la ciencia moderna puede ofrecer.

"Esto es una combinación sólida de ciencia y arte", dice Ben Oppenheimer, un astrofísico del AMNH. "Los científicos han estado involucrados en la creación del espectáculo desde el principio hasta el final, contribuyendo así en cada paso del proceso de producción".

Viaje a las estrellas (video de YouTube)

Derecha: Haga clic en la imagen para ver un video de YouTube sobre la ciencia real en Journey to the Stars.

"Investigamos quiénes de nuestros colegas eran los más reconocidos en las áreas que queríamos cubrir", recuerda Mordecai–Mark Mac Low, quien es curador y jefe de astrofísica en el AMNH. "Les preguntamos: ¿podrían proporcionarnos modelos y observaciones que nos permitan contar la historia usando el conocimiento científico más reciente que tenemos?"

La respuesta fue sorprendente. "Tenemos datos de alrededor de 50 grupos de investigación diferentes de todo el mundo", dice Oppenheimer. "En total, más de 100 científicos se ofrecieron a ayudarnos".

La autora que ganó el premio Emmy, Louise A. Gikow, se encargó del guión, convirtiendo el lenguaje técnico de los científicos en prosa clara. Otros escritores reconocidos han alabado el trabajo y lo han considerado un modelo de comunicación científica. De hecho, dicen algunos, leer el guión es casi tan bueno como ver el espectáculo, pero esa es otra historia.

Viaje a las estrellas (guía para maestros, 200 píxeles)

Derecha: El DVD incluye una guía de actividades para maestros. [Vista previa]

Para impulsar el lanzamiento del DVD, el 7 de junio, la NASA invitó a más de 300 personas reconocidas de instituciones gubernamentales, académicas y educativas, al Museo del Aire y el Espacio (Air and Space Musem, en idioma inglés), ubicado en Washington DC. Ellos verán el espectáculo proyectado sobre el domo del Teatro Einstein y llevarán copias a las escuelas de sus localidades.

El material de apoyo que incluye el DVD es el sueño de cualquier maestro de ciencia. Una guía para los maestros contiene indicaciones sobre cómo usar el DVD como una herramienta educativa en la clase. Las actividades, orientadas a alumnos de 5 a 17 años, son divertidas, innovadoras y se ajustan a los estándares científicos nacionales. El material está redactado en lenguaje común y contiene bellas ilustraciones con escenas del espectáculo y datos recientemente obtenidos por el Observatorio de Dinámica Solar (Solar Dynamics Observatory o SDO, en idioma inglés), de la NASA.

Las clases de ciencia son sólo el principio, indica Guhathakurta. "Esperamos que los maestros soliciten copias para cada uno de sus alumnos, con el fin de que puedan llevarlas a sus casas y mirarlas con sus familias. Además, cada disco contiene el material en varios idiomas —inglés, español, francés, japonés, hindi, chino y otros. ¡Por eso también serían buenas herramientas en las clases de idiomas!"

El viaje comienza aquí (en idioma inglés).

sábado, 29 de mayo de 2010

La NASA tiene grandes planes para un robot humanoide

La NASA se encuentra elaborando una "lista de tareas" para el nuevo robot humanoide de la Estación Espacial Internacional. Apodado R2, las tareas
para el miembro mecánico podrían variar desde los experimentos
científicos más delicados hasta las tradicionales labores de limpieza
de un hogar.

Abril 29, 2010: Los astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional tendrán pronto a un nuevo compañero de cuarto (y no es humano).

Es un humanoide.

En septiembre de 2010, el transbordador espacial Discovery (Descubrimiento, en idioma español) entregará a Robonauta 2 ("R2", de manera abreviada) a la Estación Espacial Internacional, en donde se convertirá en el primer robot humanoide que ha viajado y trabajado en el espacio. Desarrollado en conjunto por la NASA y la empresa General Motors, R2 se parece un poco al robot C-3PO de la saga "La Guerra de las Galaxias", pero sin la habilidad de la locuacidad que tenía dicho personaje. Sin embargo, eso resulta conveniente, ya que los seres humanos que se encuentran a bordo necesitan a un trabajador que pueda empuñar herramientas de mayor utilidad que una "lengua larga".

"Nuestra meta es que R2 realice tareas rutinarias de mantenimiento que permitan a los miembros de la estación espacial dedicar más tiempo a los trabajos de mayor importancia", explica Ron Diftler, director del proyecto Robonauta, en el Centro Espacial Johnson. "Aquí tenemos a un robot que puede ver los objetos a los que se dirige, puede sentir su entorno y ajustarse a él de acuerdo con las necesidades. Eso es bastante humano. ¡Abre una puerta a posibilidades infinitas!"

Derecha: R2 levantando una pesa de hierro. Videoclip de YouTube.

El equipo espera enseñar al robot a hacer todo tipo de cosas en la estación espacial. Por ejemplo, R2 podría realizar tareas delicadas como preparar experimentos científicos para uso de la tripulación, o tal vez simplemente podría hacer funcionar una aspiradora.

R2 no podrá desplazarse libremente a través de la estación espacial, al menos no de manera inmediata. Inicialmente, el novedoso robot se encontrará confinado a una determinada ubicación en el laboratorio "Destiny" (Destino, en idioma español) de la estación; sin embargo, el objetivo es que más adelante R2 se desplace.

Deseamos proporcionarle a R2 una pierna con la que se pueda sostener y anclar a distintos lugares. Usará sus manos para moverse de un lado a otro de la estación, de manera muy parecida a como se mueve un astronauta.

Primero, se debe evaluar y poner a prueba a R2 bajo gravedad cero y otros efectos del ambiente espacial. Luego, poco a poco, logrará "subir de rango", y lo hará progresando desde las actividades más simples, como monitorizar su propia salud, hasta la realización de tareas más complicadas.

Robonauta 2

Arriba: Haga clic en la imagen para visitar la página oficial de R2 y ver un videoclip de R2 en acción.

El equipo en tierra, así como la tripulación de la Estación Espacial Internacional, controlarán al robot mediante sistemas gemelos, cada uno formado por una GUI (Graphic User Interface ó Interfaz gráfica de usuario, en idioma español) con botones de navegación, desplegada en una pantalla de computadora.

"R2 funciona con ‘autonomía supervisada’", comenta Diftler. "Puede pensar por sí mismo dentro de los límites que le definimos. Nosotros le enviaremos guías (secuencias de comandos)".

Así es, por ejemplo, como se controla a los vehículos exploradores Spirit y Opportunity (Espíritu y Oportunidad, en idioma español), en Marte. Pero hay una diferencia.

Derecha: "Hola, mundo", R2 muestra su destreza manual. Usted puede ver a R2 escribir en el siguiente videoclip de YouTube.

"Nuestro robot puede ‘ver’, y el video tarda tan sólo de 2 a 6 segundos en llegar a nosotros, de modo que podemos observar casi en tiempo real (a modo de comparación, la señal de video solamente de regreso desde Marte tarda más de 10 minutos en llegar.) Si notamos que R2 hace algo que simplemente no está funcionando, le podemos decir de inmediato: ‘Detente. Intenta esto en su lugar’".

Diftler compara el trabajo con R2 con la supervisión de un nuevo empleado. "Al principio, le proporcionas una gran cantidad de instrucciones detalladas, pero después, una vez que se trabajó sobre las tareas problemáticas, sólo inspeccionas su trabajo de vez en cuando".

Sin embargo, su equipo continuará mejorando las oportunidades de avance en el campo de la robótica espacial. "Por ejemplo, a medida que desarrollemos este robot de manera más íntegra, su sistema de visión nos permitirá calibrar con mayor precisión sus movimientos. Podremos ajustar la manera en que R2 agarra cierto objetivo".


Con el simple agregado de piernas o ruedas, R2 podría algún día explorar un área sobre un planeta o asteroide en donde los humanos podrían posarse, o podría armar y desarmar estaciones de trabajo o hábitats.

Finalmente, R2 se podría convertir en un miembro tan familiar para la tripulación, que los astronautas se podrían encontrar diciendo "con su permiso", si están frente a frente con el humanoide. ¿Y cómo respondería R2?

Agregar el habla es relativamente fácil, según expresa Diftler, pero no constituye una prioridad por el momento. "R2 trabajará a solas la mayor parte del tiempo. Realmente no tendrá la necesidad de hablar".

C-3PO le dijo en cierta ocasión a R2D2: "bola obesa de grasa". Tal vez sea mejor dejar a este robot sin habla por ahora.

domingo, 23 de mayo de 2010

El Observatorio de Dinámica Solar detecta una erupción masiva y lluvias abrasadoras

La NASA presenta impresionantes fotogramas de la actividad solar,
en la que se observa, con un detalle sin precedentes, cómo enormes
cantidades de plasma se levantan para luego caer, lentamente,
de vuelta sobre la superficie solar.

Abril 27, 2010: Hace apenas una semana, un grupo de científicos que trabaja con el nuevo Observatorio de Dinámica Solar (Solar Dynamics Observatory ó SDO, en idioma inglés), de la NASA, dio a conocer las más asombrosas películas del Sol, mostrando aspectos que nadie había visto nunca. Y ahora lo hace de nuevo.

"El SDO acaba de observar una erupción masiva en el Sol —una de las más grandes en años", dice Lika Guhathakurta, de las Oficinas Centrales de la NASA, en Washington, DC. "Los fotogramas no sólo son espectaculares, sino que además podrían ayudar a resolver un antiguo misterio de la física solar".

Karel Schrijver, del Laboratorio Solar y de Astrofísica Lockheed Martin (Lockheed Martin's Solar and Astrophysics Lab, en idioma inglés), es la organización que dirige este análisis. "Podemos ver mil millones de toneladas de plasma magnetizado cuando es lanzado hacia el espacio mientras que residuos de la explosión caen de vuelta sobre la superficie del Sol. Estos son, por ahora, los mejores datos que jamás hemos tenido".

El SDO observa una erupción solar masiva y lluvias abrasadoras  (fotograma de imagen a 304 Angstroms)
Arriba: Un filamento magnético en erupción, observado el 19 de abril. El objeto negro con apariencia de "cabello" es una mota de polvo en el detector de la cámara CCD. Crédito: SDO/AIA. Películas de 25 MB en formato Quicktime: acercamiento o disco completo.

La película, que fue grabada el 19 de abril, muestra cuatro horas de tiempo real y más de 100.000 km de espacio lineal. "Es enorme", dice Schrijver. Y, efectivamente, el planeta Tierra completo podría caber entre las serpentinas de plasma, y aún sobraría algo de espacio.


Arriba: Lluvia coronal. Los círculos en la imagen indican dos serpentinas de plasma, una que golpea contra la superficie del Sol y la otra que llega detrás. Imagen ampliada

Los astrónomos han visto erupciones como esta antes, pero raramente tan grandes y nunca en un detalle tan elocuente. Como el miembro del equipo científico, Alan Title, de Lockheed Martin, mencionó la semana pasada durante una conferencia de prensa: "ningún otro telescopio se acerca siquiera a la combinación de resolución espectral, temporal y espacial del SDO".

Schrijver dice que su parte favorita de la película es la lluvia coronal. "Se ven glóbulos de plasma cayendo hacia la superficie del Sol, formando salpicaduras brillantes cuando caen", explica. "Este es un fenómeno que yo he estado estudiando durante años".

La lluvia coronal ha sido un misterio durante mucho tiempo. No es sorprendente que el plasma caiga de regreso al Sol. Después de todo, la gravedad solar es muy fuerte. Lo misterioso de la lluvia coronal es cuán lento parece caer. "La gravedad del Sol debería tirar el material hacia abajo mucho más rápidamente de lo que se mueve en realidad. ¿Qué es lo que hace que sea tan lento?", se pregunta el científico.

Por primera vez, el SDO da una respuesta.

"La lluvia parece ser levantada por un 'almohadón' de gas caliente", dice Schrijver. "Los observatorios que usamos antes no pudieron verlo, pero allí está".

Una de las características más novedosas del SDO es su detección de las temperaturas. Usando un conjunto de telescopios ultravioletas llamado Generador de Imágenes Atmosféricas (Atmospheric Imaging Assembly ó AIA, en idioma inglés), el observatorio puede medir remotamente la temperatura del gas en la atmósfera del Sol. La lluvia coronal parece ser relativamente fría —"apenas" 60.000 Kelvin. Cuendo la lluvia cae, es soportada parcialmente desde abajo por un almohadón de material mucho más caliente, entre 1 millón y 2 millones 200 mil Kelvin.

El SDO observa una erupción solar masiva y lluvias abrasadoras  (imagen fija en múltiples longitudes de onda)
Arriba: Una película de la erupción, con colores codificados para la temperatura. Los colores rojos y anaranjados indican material frío (60.000 a 80.000 K); los colores azules y verdes indican zonas calientes (1 millón a 2 millones 200 mil K). El objeto negro con forma de "cabello" es una mota de polvo situada en el detector de la cámara. Crédito: SDO/AIA. Película de 25 MB en formato Quicktime.

"Se puede ver el gas caliente en la película con colores codificados para la temperatura", dice Schrijver. "El material más frío aparece en colores rojizos, mientras que el material más caliente se muestra en tonos azul-verdosos. El gas caliente efectivamente ralentiza el descenso de la lluvia coronal".

Dick Fisher, jefe de la División de Heliofísica de la NASA, en Washington, DC, ha estado trabajando en física solar durante casi cuarenta años. "En todo ese tiempo", dice, "nunca había visto imágenes como ésta".

"Me pregunto, ¿qué novedades tendremos la semana próxima?"

domingo, 16 de mayo de 2010

Un extraño encuentro de planetas y naves espaciales

Algo especial sucederá este fin de semana. Venus y la Luna se
encontrarán en el atardecer del sábado y del domingo, 15 y 16 de mayo, respectivamente. Esas mismas noches, la EEI volará sobre muchos
pueblos y ciudades de Estados Unidos. Y, si el transbordador
Atlantis es lanzado según está previsto, la gente allí podría ser
testigo de un encuentro muy extraño entre el transbordador, la estación
espacial, Venus y la Luna. Los detalles y los consejos para la observación
los encontrará en la historia de hoy de Ciencia@NASA.


Mayo 13, 2010: Este fin de semana, Venus y la Luna creciente se encontrarán en el cielo del Oeste en una espectacular conjunción, y no estarán solos. La Estación Espacial Internacional (EEI) y, muy probablemente, el transborador espacial Atlantis se les unirán para formar un extraño encuentro cuádruple de naves espaciales y planetas sobre muchos lugares.

El espectáculo comenzará a la puesta del Sol, cuando Venus y la Luna emerjan desde el crepúsculo, muy cerca uno del otro. La Luna se verá exquisitamente esbelta, una medialuna iluminada, al 5%, el sábado 15 de mayo (mapa del cielo), y una algo más rellena, al 10%, el domingo 16 de mayo (mapa del cielo). Entre los extremos de la medialuna se podrá observar una imagen fantasmal de la Luna llena. Ese es el "Brillo de la Tierra" (la luz de nuestro propio planeta reflejada por el terreno oscuro de la Luna). Se considera que, en conjunción con Venus, una Luna creciente con Brillo de la Tierra es uno de los paisajes más bellos del cielo.

Derecha: Una conjunción de Venus y la Luna sobre los Alpes de Austria en el año 2008. Crédito de la fotografía: Tamas Ladanyi. [Más información]

Y a este cuadro de incomparable belleza se sumará una nave espacial (¡y quizás sean dos!).

La Estación Espacial Internacional volará sobre muchos pueblos y ciudades de Estados Unidos este fin de semana. La EEI aparecerá justo después de la puesta del Sol, casi en el mismo momento que tendrá lugar la conjunción de Venus y la Luna, y se deslizará lentamente a través del cielo brillando tanto como el mismo Venus. Ingrese al sitio SkyWatch, de la NASA, para enterarse si el lugar donde usted vive será uno de los puntos desde donde se podrá observar el espectáculo y también para conocer exactamente cuándo debe observar.


Si la EEI aparece sobre su ciudad, es probable que Atlantis también esté allí. El lanzamiento del transbordador está programado para el viernes 14 de mayo, desde el Centro Espacial Kennedy, a las 2:20 p.m. --hora diurna del Este (actualizaciones). El transbordador pasará el fin de semana viajando hacia la EEI y acoplándose a ella, maniobras que se verán como un punto definido de luz en compañía de la estación espacial, más brillante. Quienes han visto los sobrevuelos dobles de la estación y el transbordador dicen que incluso son mejores que la conjunción entre Venus y la Luna. Dos naves espaciales deslizándose juntas, en silencio, entre las estrellas, multiplican la belleza y la maravilla mucho más que por dos.

Arriba: Un doble sobrevuelo de la EEI y el transbordador espacial Discovery (Descubrimiento, en idioma español) sobre Lumby, Columbia Británica, Canadá, el 20 de abril de 2010. Crédito de la fotografía: Yuichi Takasaka. [Ver video]

Esta clase de doble sobrevuelo de la estación espacial y el transbordador es rara y pronto pertenecerá al pasado. Con sólo tres vuelos por delante, el programa del transbordador está llegando a su fin. De hecho, este es el último vuelo programado del Atlantis y es la última vez que puede aparecer al lado de la EEI en el cielo de la noche.

La misión del Atlantis a la EEI, de 12 días de duración, ayuda a colocar los cimientos para la era posterior al transbordador. El orbitador entregará miles de kilogramos de suministros y repuestos, más un nuevo módulo de investigación ruso y un brazo robot europeo. Los astronautas planean llevar a cabo tres caminatas espaciales, las cuales implicarán un total de casi veinte horas, con el fin de instalar baterías, una antena y otros equipos en el exterior de la nave.

Volar a través de la puesta del Sol en compañía de la EEI, de Venus y de la Luna creciente es una linda manera de despedirse para el transborador Atlantis.

Usted simplemente no olvide regresarle el saludo.

sábado, 1 de mayo de 2010

El viaje de Spirit al centro de Marte

El viejo explorador de Marte no puede moverse, y menos con la llegada
del invierno, pero esa no es una razón para que deje de tomar datos
científicos de gran relevancia.

Febrero 24, 2010: El vehículo explorador Spirit (Espíritu, en idioma español) ha barrido, raspado y extraído tenazmente secretos de la olvidada superficie marciana a lo largo de 6 años. Hoy, hallándose en un punto muerto, hundido hasta la mitad en la arena, ha luchado por inclinar lo más posible sus paneles solares hacia el Sol con el fin de recolectar exactamente la suficiente energía para sobrevivir al terriblemente frío invierno marciano. Si Spirit logra resistir hasta la primavera, el perseverante robot demostrará que aún sigue en el juego (lo hará resolviendo los misterios del núcleo marciano).

ver leyendaResolver esos enigmas es algo que requerirá de toda la astucia de un veterano explorador. Como un viejo y astuto lanzador de béisbol, que sabe arrojar pelotas de nudillo para seguir ganando, el anciano Spirit aún guarda algunos trucos debajo de la manga. De hecho, hará su siguiente truco sin mover un sólo músculo mecánico.

Derecha: La vista que tiene Spirit de su propia situación. El vehículo explorador está ahora estacionado por el invierno, con sus paneles solares inclinados 9 grados en dirección contraria al Sol. [Más información]

"En este caso, es bueno que Spirit esté inmóvil", dice Steve Squyres, quien es el investigador principal del proyecto. "Podemos dar seguimiento a su señal de radio para determinar su movimiento en el espacio".

Marte se encuentra rotando alrededor de su propio eje y en traslación alrededor del Sol. Estando el vehículo estacionado, el único movimiento de la señal de radio será el movimiento del planeta mismo. Como los científicos ya conocen a la perfección la órbita del Planeta Rojo, podrán usar la señal de radio de Spirit para perfeccionar los datos vinculados con la manera en que el planeta gira sobre su propio eje.

"Marte oscila, o precesa, conforme rota", dice Bruce Banerdt, del Laboratorio de Propulsión a Chorro, de la NASA. "Mediremos dicha oscilación observando el corrimiento Doppler de la señal de radio de Spirit".


"Marte completa una oscilación cada 170.000 años", continúa. "De modo que nosotros mediremos solamente una fracción muy pequeña del movimiento, observaremos cambios minúsculos. Pero estos números pequeños nos otorgan una gran cantidad de información sobre el núcleo de Marte".

En primer lugar, eso ayudará a los científicos a averiguar si el núcleo del planeta es sólido o líquido. Hay pruebas de que estuvo fundido en algún momento de la antigüedad. Un núcleo fundido es un fluido que se mueve y que conduce electricidad, y por esa razón genera un poderoso campo magnético. Los investigadores ven los remanentes de aquel campo hoy en día, pero no están seguros de cuánto de aquel núcleo sigue aún fundido, si es que lo hay.

"Si el núcleo de Marte es completamente sólido, la naturaleza de la oscilación será levemente distinta de la oscilación que se espera de un cuerpo con núcleo líquido", dice Squyres.

Para entenderlo, haga girar un huevo crudo y un huevo cocido. Notará de inmediato la diferencia en la manera en que giran.

Derecha: Concepto artístico del núcleo de Marte. Crédito: NASA/JPL.

ver leyenda La señal de radio de Spirit también revelará la velocidad precisa de la oscilación de Marte. Eso, a su vez, ayudará a los investigadores a calcular el momento de inercia, o MDI, del planeta.

El momento de inercia de un objeto que gira (en este caso, de un planeta) es un número, que describe cuán fácil o difícil es cambiar el giro. "El MDI afecta la velocidad a la cual oscila el eje de Marte, de modo que la velocidad de oscilación nos dice indirectamente cuál es el MDI", dice Banerdt.

Ellos sumarán el MDI a lo que ya saben sobre Marte: su tamaño y su masa. "Combinando estas tres cosas con lo que sabemos respecto de cómo se comportan el hierro y la roca dentro de un planeta, podremos poner límites a las estimaciones relacionadas con el tamaño y la densidad del núcleo marciano. Y la densidad nos dirá qué elementos deben mezclarse con el hierro para conformar un núcleo como el de Marte".

"Estas investigaciones tienen implicancias que resuenan a través de todo el cuestionamiento básico sobre la formación del sistema solar y de sus planetas. Tengo que hacer una reverencia ante Spirit. Nos sigue sorprendiendo con sus trucos".

Pero primero, el vehículo explorador tiene que sobrevivir al largo y crudo invierno. El famoso beisbolista Rogers Hornsby lo resumió: "La gente me pregunta qué hago en el invierno, cuando no hay béisbol. Les diré lo que hago: miro por la ventana y espero a que llegue la primavera".

En este caso, la primavera de Marte.