Los tripulantes de la Expedición 31 de la Estación Espacial Internacional lidiaron y conectaron la Cápsula Dragón de SpaceX a la estación espacial ayer viernes. Esta es la primera vez que una Empresa Comercial ha llevado a cabo este tipo de operación espacial.
“Hoy se marca otro paso decisivo en el futuro del vuelo espacial estadounidense”, dijo el Administrador de la NASA. “Ahora que una empresa de EE. UU. ha demostrado su capacidad para reabastecer la Estación Espacial, se abre una nueva frontera de oportunidades comerciales en el espacio – y nuevas oportunidades de creación de empleos aquí en los Estados Unidos. Al dar el relevo de transporte de la Estación Espacial al sector privado, La NASA se libera para llevar a cabo el realmente duro trabajo de enviar astronautas más lejos que nunca antes, al sistema solar. La administración de Obama nos ha situado en un ambicioso camino hacia adelante y el equipo de SpaceX y la NASA están demostrando que están a la altura”.
Siguiendo una serie de pruebas del sistema y un exitoso vuelo bajo a la Estación Espacial el jueves, la cápsula Dragón fue autorizada por la NASA para acercarse a la estación el viernes. Dragon entonces realizó una serie de maniobras de prueba complejas, ya que se acercó al laboratorio orbitando. Estas maniobras fueron necesarias para demostrar la capacidad de abortar y maniobrar de Dragon antes de acercarse y pasar a unos 20 metros (65 pies) de la “caja de atraque” donde fue lidiado por el astronauta de la NASA Don Pettit usando el brazo robótico de la Estación a las 9:56 a.m. EDT.
El astronauta de la Agencia Espacial Europea, Andre Kuipers, instaló la cápsula en la parte inferior del nodo Harmony de la estación a las 11:52 a.m., el astronauta Joe Acaba de la NASA completó las operaciones de atraque por medio de pernos en Harmony de Dragón a las 12:02 p.m.
La cápsula Dragón despegó el martes desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral en Florida a bordo de un cohete Falcon 9 de SpaceX. La misión de demostración es la segunda bajo el programa de Servicios de Transportación Orbital Comercial de la NASA, que prevé inversiones destinadas a conducir misiones de abastecimiento para la Estación Espacial y estimular la industria espacial comercial en América.
La nave espacial Cassini de la NASA hizo su aproximación más cercana a la pequeña luna de Saturno Metone como parte de una trayectoria que lo llevará a un sobrevuelo cercano a otra de las lunas de Saturno, Titán. El sobrevuelo a Titán pondría a la nave espacial en una órbita alrededor de Saturno que es inclinada en relación al plano del ecuador del planeta. El sobrevuelo a Metone tuvo lugar el 20 de Mayo a una distancia de cerca de 1,900 kilómetros (1,200 millas). Fue el sobrevuelo más cercano de Cassini de los tres kilómetros de ancho (dos millas de ancho) de la luna. Las mejores imágenes de Cassini anteriores fueron tomadas el 8 de junio de 2005, a una distancia de cerca de 225 kilómetros (140,000 millas), y apenas ve este objeto.
También el 20 de mayo, Cassini obtuvo imágenes de Tetis, una luna mayor de Saturno que estaba a una distancia de 1,062 kilómetros (660 millas). La nave espacial sobrevoló Tetis a una distancia de cerca de 54,000 kilómetros (34,000 millas)
El encuentro de la nave Cassini con Titan, la mayor luna de Saturno, el 22 de mayo, es el primero de una secuencia de sobrevuelos que pondrá a la nave espacial en una órbita inclinada. En su máximo acercamiento, Cassini volará dentro de aproximadamente 955 kilómetros (593 millas) de la superficie de la brumosa Titán. El sobrevuelo de Cassini alrededor de Saturno, tendrá una trayectoria con un ángulo aproximado de 16 grados, fuera del plano ecuatorial, que es el mismo plano en que los anillos de Saturno y la mayoría de sus lunas residen.
Propulsores a bordo de Cassini no tienen la capacidad de colocar la nave espacial en órbitas tan inclinadas. Pero los diseñadores de la misión han previsto las trayectorias que toman ventaja de la fuerza gravitacional ejercida por Titán para impulsar la nave Cassini a órbitas inclinadas. Durante los próximos meses, Cassini usará varios sobrevuelos a Titán para cambiar el ángulo de su inclinación, construyendo una encima de la otra hasta que Cassini esté orbitando Saturno a alrededor de 62 grados en relación al plano ecuatorial en 2013. Cassini no ha volado en estas órbitas inclinadas desde 2008, cuando orbitaba en un ángulo de 74 grados.
Este conjunto de órbitas inclinadas se espera que proporcione vistas espectaculares de los anillos y polos de Saturno. Además estudios de otras lunas de Saturno tendrán que esperar hasta alrededor del 2015, cuando Cassini regrese a una órbita ecuatorial.
“Llevar a Cassini a estas órbitas inclinadas va a requerir el mismo nivel de precisión de navegación que el equipo ha alcanzado en el pasado, porque cada uno de estos sobrevuelos de Titán se tienen que dar justo en el blanco”, dijo Robert Mitchell, director del programa Cassini del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California. “Sin embargo, con cerca de ocho años de experiencia para confiar, no hay duda acerca de su capacidad para sacar esto adelante”.
Cassini descubrió Metone y otras dos lunas pequeñas, Palene y Anthe, entre las órbitas de Mimas y Encelado entre 2004 y 2007. las tres lunas diminutas, llamadas el grupo Alkyonides, están incrustadas en el anillo E de Saturno, y sus superficies son rociadas por partículas de hielo originadas de los chorros de agua helada, vapor de agua y compuestos orgánicos que emanan desde la zona del polo sur de Encelado.
La misión Cassini-Huygens es una proyecto cooperativo de la NASA, La Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana. JPL dirige la misión para la Dirección de Misiones y Científicas de la agencia en Washington. El Instituto Tecnológico de California, en Pasadena, dirige JPL para la NASA.
Una tecnología que imita la estructura de los ojos de una langosta se está aplicando ahora a un nuevo instrumento que podría ayudar a revolucionar la astronomía por rayos X y la seguridad de los astronautas en la Estación Espacial Internacional.
Científicos del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, están desarrollando el “Detector de rayos X Transitorios Langosta”, que esperan implementar en la Estación Espacial Internacional en tres o cuatro años. Desde su posición privilegiada en la estación orbital, el instrumento transversal que actualmente está siendo desarrollado por Jordan Camp, Scott Barthelmy y Gerry Skinner podría detectar con una precisión sin precedentes rayos X transitorios – los fugaces, difíciles de capturar, fotones de alta energía producidos durante las fusiones de un agujero negro y una estrella de neutrones, supernovas y estallidos de rayos gama, creadas mucho más lejos en el universo primitivo.
Pero la tecnología del ojo de langosta también podría llevar a cabo otro trabajo muy necesario.
Podría comprobar si hay fugas de amoníaco en la Estación Espacial Internacional – un problema que los ingenieros del Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, Texas, han identificado como necesitada de una solución. El amoníaco anhidrido, un compuesto tóxico de nitrógeno e hidrógeno, se utiliza como un refrigerante que ayuda a regular la temperatura a bordo de la Estación. En la actualidad, las fugas se escuentran a niveles aceptables, pero un aumento repentino podría suponer serios riesgos a los astronautas, Dijo Camp.
Nueva aplicación para tecnología establecida
La tecnología Langosta no es nueva. En primer lugar concebida como una radiografía del monitor de todo el cielo por el científico Roger Angel de la Universidad de Arizona en la década de 1970, imita la estructura de los ojos del crustáceo, que se compone de celdas largas y estrechas que cada una captura una pequeña cantidad de luz, pero desde muchos ángulos diferentes. Solo entonces es la luz enfocada en una sola imagen.
La óptica de los instrumentos de rayos X de la Langosta funcionarían de la misma manera. Sus ojos son una placa de microcanal, una losa delgada y curva de material salpicado con pequeños tubos a través de la superficie. La luz de rayos X entra en estos tubos desde múltiples ángulos y se enfoca a través de reflexión incidental de pastoreo, dando a la tecnología un amplio campo de visión necesario para encontrar y crear la imagen de eventos transitorios que no se pueden predecir con antelación. El detector Langosta es único en que es altamente sensible y proporciona un amplio campo de visión y de alta resolución angular, dijo Camp.
Desde que Angel concibió por primera vez el concepto, los astrónomos de la Universidad de Leicester en Leicester, Inglaterra, han madurado la tecnología y han construido un instrumento para volar en BepiColombo, una misión a Mercurio desarrollada conjuntamente por la Agencia Espacial Europea (ESA) y la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón. ESA planea lanzar la nave espacial en 2014.
Lo que es nuevo es “lo que queremos hacer con él”, Camp dijo. “La innovación está utilizando la tecnología Langosta para una aplicación transversal. Queremos utilizar la tecnología en una nueva forma para promover tanto la astrofísica como los vuelos espaciales tripulados”.
Para avanzar en el concepto de doble uso, el equipo está usando Desarrollo e Investigación Interna Goddard y apoyo del jefe del Fondo de Innovación del Centro de Tecnología de la oficina de la NASA, para ensamblar y probar un prototipo equipado con una placa de microcanal disponible en el mercado, un detector de dispositivo de carga acoplado, y la electrónica asociada.
Recolección de rayos X transitorios de campo amplio
Con su sensibilidad aumentada y un amplio campo de visión, dijo Camp, el instrumento podría ser capaz de detectar emisiones de rayos X transitorios desde una gran porción del cielo, dando a los científicos una vista sin precedentes de fusiones de agujeros negros, supernovas, e incluso explosiones de rayos gama en el universo muy lejano. Los rayos X transitorios son ahora difíciles de detectar debido a que estas fuentes iluminan sin previo aviso y luego desaparecen con la misma rapidez.
Él también cree que el instrumento podría trabajar en conjunto e incluso extender la sensibilidad del Observatorio de Ondas gravitacionales de Interferómetro Láser (LIGO -Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), un experimento financiado por la Fundación Nacional de Ciencia que ha buscado las ondas gravitacionales desde 2002. Las ondas gravitacionales, postuladas por vez primera por Albert Einstein, son débiles ondulaciones en el espacio-tiempo que teóricamente suceden durante eventos poderosos masivos, tales como los agujeros negros o fusiones de estrellas de neutrones binarias.
Los detectores de ondas gravitacionales no se localizan bien. Usado en conjunto con el detector Langosta enfocándose, sin embargo, los científicos serían capaces de concentrarse en la localización de la fuente, dijo Camp.
Detección de fugas de amoníaco en la Estación Espacial Internacional
Igual de emocionante, Camp dijo, es la forma en que podría utilizar la tecnología para detectar fugas de amoníaco. El amoníaco anhidro corre a través de tubos conectados a enormes paneles del radiador, localizados fuera de la Estación Espacial Internacional. Como el amoníaco circula a través de tubos, se libera calor en forma de radiación infrarroja. En resumen, ayuda a regular temperaturas a bordo. Posiblemente debido a impactos de micrometeoritos o estrés térmico-mecánico, estás lineas actualmente tienen fugas.
La tecnología Langosta podría ayudar, dijo Camp. Con esta aplicación, sin embargo, el instrumento podría requerir la adición de un dispositivo especializado llamado un cañón de electrones, que podría bombardear las superficies con haces de electrones en niveles específicos de energía. Los elementos que entran en contacto con estos haces de electrones se excitan, produciendo rayos X en niveles específicos de energía.
En este caso, el instrumento, una vez conectado al brazo robótico de la estación espacial, se extendería sobre las líneas de refrigerante y paneles del radiador en busca de nitrógeno, y más específicamente los rayos X generados por el elemento. Si los rayos X del nitrógeno son detectados, su presencia puede indicar fugas ya que el amoníaco que es un compuesto de nitrógeno e hidrógeno.
Skinner ha tomado la delantera en el ensamblaje y las pruebas, un prototipo detector de comprobación de fugas y ha logrado recientemente producir exitosamente una imagen de rayos X de una pequeña fuga de nitrógeno en un sistema de vacío de laboratorio. Barthelmy, mientras tanto, está estudiando los problemas del sistema involucrado en el despliegue de un sistema langosta de uso doble en la estación espacial internacional.
“Muchas personas están entusiasmadas con las posibilidades de este instrumento transversal por excelencia”, dijo Camp. “Con ayuda de nuestro programa IRAD, planeamos avanzar en los niveles de preparación tecnológica de nuestro instrumento propuesto. Veremos a donde va. Creemos que tiene un gran potencial”.
El Falcon 9 de SpaceX abortó su lanzamiento del 19 de mayo momentos después de que en sus motores de encendido detectaron presiones de lectura mayores que lo permitido. La presión del motor central se elevó encima de los límites y un apagado ocurrió un medio segundo antes del despegue, dijeron los funcionarios de SpaceX.
El próximo intento de lanzamiento podría ser tan pronto como el martes 22 de mayo, pero esa determinación no se hará hasta que el motor en sí mismo sea inspeccionado, dijo Gwynne Shotwell, presidente de Tecnologías de Exploración Espacial de Hawthorne, California, conocida como SpaceX. También hay una posibilidad el 23 de mayo.
“Tuvimos un arranque nominal de los 9 (motores)”, dijo Shotwell. “El motor 5 empezó muy bien y (su cámara de presión) inició una tendencia a la alta”.
Ella dijo que la alta presión podría ser el resultado de altas temperaturas posiblemente por muy poco combustible que fluyó en el motor, aunque es demasiado pronto para saber con seguridad. “Vamos a tener que dedicar más tiempo a mirar los datos”.
El cohete estaba preparado en el Complejo 40 de Lanzamiento Espacial, en la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral, en Florida, el sábado por la mañana para el intento. Su hangar está junto a la plataforma de lanzamiento. Shotwell dijo que la compañía está preparada para quitar el motor fuera del cohete si es necesario y poner en un motor ya en el Cabo.
El objetivo de la misión es poner en marcha una cápsula SpaceX Dragon a la Estación Espacial Internacional para demostrar la entrega de carga usando la nave de construcción privada. Sería un logro histórico ya que ninguna nave espacial privada construida se ha acoplado con el laboratorio orbital.
La NASA está trabajando en estrecha colaboración con SpaceX de acuerdo a las disposiciones del contrato de Servicios de Transportación Orbital Commercial.
“Estamos listos para apoyar cuando SpaceX esté listo para ir”, dijo Alan Lindenmoyer, Director de la NASA de la Tripulación Comercial y el Programa de Carga.
Visible en la constelación de Andrómeda, NGC 891 está localizada a aproximadamente 30 millones de años luz de distancia de la Tierra. El telescopio espacial Hubble de la NASA/ESA convirtió su poderosa cámara avanzada de amplio campo para inspecciones hacia la galaxia espiral y tomó este acercamiento (close-up) de su mitad norte. El bulto central de la galaxia está justo fuera de la imagen en la parte inferior izquierda.
La galaxia, que abarca unos 100,000 años luz, se ve exactamente de canto, y revela su plano de espesor de polvo y gas interestelar. Aunque inicialmente se pensó que se parece a nuestra propia Vía Láctea si es vista de lado, estudios más detallados revelaron la existencia de filamentos de polvo y gas escapando del plano de la galaxia en el halo a más de cientos de años luz. Se puede ver claramente aquí contra el brillante fondo del halo de la galaxia, la expansión en el espacio del disco de la galaxia.
La galaxia
Los astrónomos creen que estos filamentos son el resultado de la expulsión de material debido a supernovas o actividad de formación estelar intensa. Al encenderse cuando nacen, o explotar cuando mueren, las estrellas causan fuertes vientos que pueden soplar el polvo y el gas a cientos de años luz en el espacio.
Unas pocas estrellas en primer plano de la Vía Láctea brillan intensamente en la imagen, mientras que las galaxias elípticas distantes se pueden ver en la parte inferior derecha de la imagen.
NGC 891 es parte de un pequeño grupo de galaxias unidos por la gravedad.
Una versión de esta imagen se inscribió en la competencia de Procesamiento de Imágenes de Tesoros del Hubble por el concursante Nick Rose. Tesoros Ocultos (Hidden Treasures) es una iniciativa para invitar a entusiastas de la astronomía para buscar en el archivo de Hubble imágenes impresionantes que nunca han sido vistas por el público en general.
Científicos en una misión que busca calor planetario han detectado la primera luz infrarroja de una super-Tierra – en este caso, un planeta a unos 40 años luz de distancia. Y de acuerdo a sus cálculos, 55 Cancri e, un planeta de apenas el doble de tamaño de la Tierra, está arrojando mucho calor.
Jennifer Chu, MIT News Office. Original (en inglés).
A un tostado de 2038 grados Celcius, el planeta es lo suficiente caliente para licuar acero. Y no hay mucho alivio del calor abrazador: Investigadores del MIT (Massachusetts Institute of Technology – Instituto Tecnológico de Massachusetts) y otras instituciones dicen que al planeta le faltan las superficies reflectoras como capas de hielo, en su lugar absorbiendo la mayoría del calor de su estrella – así como los océanos oscuros de la Tierra atrapan calor del sol.
Desde el descubrimiento del planeta en el 2004, científicos han desenterrado varias de sus propiedades; los nuevos hallazgos, publicados en la edición actual de Astrophysical Journal Letters, expanden el perfil físico de 55 Cancri e. El planeta orbita la estrella 55 Cancri, parte de la constelación de Cáncer con forma de cangrejo, que es lo suficientemente brillante para ser visto con el ojo desnudo.
Usando telescopios en el suelo y en el espacio, científicos examinan patrones de luz de una estrella para determinar los rastros de planetas alrededor de él. Reducciones periódicas en la luz estelar indican que un planeta ha transitado, o pasado en frente de, su estrella. De estos datos, los científicos ahora han calculado el radio de 55 Cancri e (el doble del de la Tierra) y la duración de su órbita (18 horas, contra la nuestra de 365 días).
Mientras que el brillo estelar le permite a los investigadores detectar cambios en la luz estelar, es mucho más difícil detectar la luz en cualquier longitud de onda – visible o infrarroja – del planeta mismo.
“Este planeta está tan cercano a la estrella que es irradiado fuertemente”, dice el coautor Brice_olivier Demory, un posdoctorado en el Departamento de Ciencias de la Tierra, Atmosféricas y Planetarias. “Es como en la película ‘Avatar’, donde Pandora orbita el gigante gaseoso Polifemo. Viendo Polifemo desde Pandora da la idea de qué tan grande debería de verse la estrella desde 55 Cancri e”.
Demory dice que aislando el calor del planeta del calor masivo emitido de su estrella sería como detectar el calor de una vela entre un arreglo de 10,000.
Super-Tierra super-caliente
Impávido por dicha tarea, Demory trabajó con Sara Seager, la profesora de Ciencia Física y Planetaria de la clase de 1941 en el MIT, e investigadores del Instituto Kavli para Investigación Astrofísica y Espacial del MIT, la Universidad de Maryland, la Institución Carnegie de Washington y la Universidad de Liege en Bélgica para detectar las emisiones termales del planeta.
El grupo obtuvo observaciones del Telescopio Espacial Spitzer de la NASA, que monitorea radiación infrarroja emitida por objetos en el sistema solar y más allá. Demory y sus colegas fijaron el telescopio en 55 Cancri e, observando la estrella durante una ventana de seis horas durante la que el pequeño exoplaneta pasó dentás de ella – un fenómeno conocido como ocultación.
Demory midió la luz de la estrella antes y después de la ocultación del planeta, descubriendo una reducción de un minuto cuando la estrella eclipsó completamente el planeta. Para asegurarse de que la reducción no era solamente una variación, el equipo obtuvo tres grupos de datos más para la misma ventana orbital, y analizaron todos los cuatro grupos de datos juntos.
“Cuando juntas todos los datos, ves una bella disminución de luz que claramente muestra la luz del planeta que desaparece”, dice el coautor Michael Gillion, investigador principal del programa del telescopio Spitzer. “Esta es la primera vez que vemos la luz de un planeta tan pequeño”.
De la luz infrarroja del planeta, los investigadores calcularon precisamente su temperatura – unos abrazadores 2,038° C. Con tan altas temperaturas, Demory postuló que el planeta es probablemente algo oscuro, no contiene superficies reflectoras como capas de hielo, y probablemente absorbe la mayoría del calor dado por su estrella.
La temperatura del planeta también podría darle a los investigadores una pista sobre su atmósfera. 55 Cancri e orbita su estrella muy similar a como la luna circula la Tierra, siempre presentándole la misma cara. Demory sospecha que mucho del calor de Cancri e se queda en el “lado de día” del planeta, y que sería difícil que circulara tan altas temperaturas al lado oscuro del planeta: En otras palabras, es improbable que el planeta super-caliente tenga vientos fuertes.
Phil Armitage, un profesor asociado de astrofísica en la Universidad de Colorado, dice que es extremadamente difícil para cualquier instrumento – incluyendo el telescopio Spitzer – hacer la detección directa de un exoplaneta. El ve la detección del grupo como “un gran ejemplo de realmente llevar un instrumento a sus límites”.
El añade que la luz infrarroja del planeta ayudará a identificar más características de esta super-Tierra en particular.
“Las super-Tierras son fascinantes objetos por que no tienen ningún análogo en el sistema solar”, dice Armitage. “No tenemos una idea clara de como se formaron o incluso de lo que están hechas. Es un misterio que requiere datos más allá de la masa del planeta y el radio para resolverlo”.
Siguiendo adelante, Demory espera obtener más datos para mapear la luz infrarroja del planeta conforme completa una órbita alrededor de su estrella. Los resultados podrían iluminar las diferentes fases del planeta conforme circula la estrella, similar al creciente y menguante de la luna de la Tierra.
Seager dice que adicionalmente a estudiar el perfil físico de 55 Cancri e, las técnicas del grupo podrían ser adoptadas para encontrar otros exoplanetas en el universo – incluso, quizá, aquellos tan pequeños como la Tierra.
“Estamos yendo hacia planetas más y más pequeños con técnicas que ya están establecidas”, dice Seager. “Una vez que descubres uno, quieres encontrar más. Y hay mucho exoplanetas”.
La investigación está basada en observaciones hechas con el Telescopio Espacial Spitzer, que es operado por el Jet Propulsion Laboratory (JPL – Laboratorio de Propulsión de Jets) y el Instituto de Tecnología de California bajo un contrato con la NASA. Patrocinio para este trabajo fue proporcionado por la NASA a través de una beca dada por JPL/Caltech.
Miembros del equipo de la misión Mars Science Laboratory de la NASA tomaron un vehículo de prueba rover para las dunas de Dumont en el desierto Mojave de California esta semana para mejorar el conocimiento de la mejor manera de operar un vehículo similar a Curiosity, que actualmente vuela a Marte para un aterrizaje en agosto.
El vehículo de prueba que pusieron a través de pasos en varias pistas de arena tiene una versión a gran escala del sistema de movilidad de Curiosity, pero es simplificado para que pese casi lo mismo en la Tierra como Curiosity, que pesará menos en la gravedad de Marte.
La información recopilada en estas pruebas con el viento a favor y en contra de las dunas serán utilizadas por el equipo del rover en la toma de decisiones acerca de la conducción de Curiosity en dunas cerca de una montaña en el centro del cráter de Gale.
Primero, sin embargo, la nave espacial del Mars Science Laboratory (Laboratorio Científico de Marte), lanzada el 26 de noviembre de 2011, debe poner a Curiosity de forma segura sobre el suelo. El aterrizaje seguro en Marte no está garantizado, y su misión utilizará métodos innovadores para aterrizar el vehículo más pesado de cargas útiles de manera precisa en la más pequeña área objetivo nunca antes intentada en Marte. Avances en el aterrizaje de cargas más pesados, más precisamente son pasos hacia eventuales misiones humanas a Marte.
Curiosity está en camino para aterrizar la noche del 5 de agosto de 2012, PDT (temprano el 6 de agosto, en Tiempo Universal y EDT) para empezar una misión primaria de dos años. El plan de los investigadores para utilizar Curiosity es estudiar las capas del Monte Sharp en el montículo central del cráter Gale. La misión investigará si la zona ofrece un entorno favorable para la vida microbiana.
El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, una división del Instituto Tecnológico de California en Pasadena, dirige la misión para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA, en Washington.
En Estados Unidos se conoce como el “Gran Cucharon”, en Inglaterra el “Arado”, en Alemania, el “Gran Carro” y en Malasia los “Siete Arados”. Desde que la humanidad volvió sus ojos hacia el cielo, las siete estrellas del hemisferio norte que componen la Osa Mayor han sido una introducción de bienvenida y familiar a los cielos.
“Recuerdo cuando era un niño haciendo una línea imaginaria desde las dos estrellas que forman el lado derecho del cuenco de la Osa Mayor y extendiéndola hacia arriba para encontrar la Estrella del Norte”, dijo Scott Bolton, investigador principal de la misión de la NASA Juno a Júpiter desde el Southwest Research Institute en San Antonio. “Ahora, la Osa Mayor me está ayudando a asegurarme de que la cámara a bordo de Juno está lista para hacer su trabajo”.
Lanzada el 5 de agosto de 2011, la nave espacial de energía solar Juno está en los 279 días y 380 millones de millas (612 millones de kilómetros) de su viaje a Júpiter de cinco años y 1,905 millones de millas (3,065 millones de kilómetros). Una vez ahí, la nave orbitará los polos del planeta 33 veces y utilizará sus nueve instrumentos para la imagen y sondeará debajo de la cubierta de nubes oscuras del gigante gaseoso para aprender más acerca de los orígenes de Júpiter, la estructura, la atmósfera y magnetósfera, y buscar un potencial núcleo planetario sólido.
Uno de esos instrumentos, JunoCam, se encarga de tomar acercamientos de la atmósfera del gigante gaseoso. Pero, con cuatro años y medio por recorrer antes de que los fotones de la luz de Júpiter primero llenen su CCD (charge-coupled device), y un deseo de certificar la cámara durante el vuelo, los planificadores de la misión Juno tomaron una página de su infancia y el 21 de marzo, apuntaron su cámara en un punto de referencia celeste familiar.
“No sé si es la primera imagen desde el espacio de la Osa Mayor, pero, ya que fue tomada cuando estabamos mucho más allá de la órbita de Marte, es probablemente la más lejana”, dijo Bolton. “Pero mucho más importante que eso es el simple hecho de que JunoCam, al igual que el resto de esta misión, funciona como se anuncia y está lista para su día bajo el sol – alrededor de Júpiter”.
La imagen de prueba JunoCam de la Osa Mayor, está disponible en: http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA15653
El nombre de Juno viene de la mitología griega y romana. El dios Júpiter dibujó un velo de nubes alrededor de sí mismo para esconder su maldad, y su esposa, la diosa Juno, fue capaz de mirar a través de las nubes y revelar la verdadera naturaleza de Júpiter.
El Jet Propulsion Laboratory en Pasadena, California, dirige la misión Juno para el investigador principal, Scott Bolton, del Southwest Research Institute en San Antonio. La misión Juno es parte del programa Nuevas Fronteras gestionado en el Centro Marshall de Vuelo Espacial en Huntsville, Alabama. JunoCam fue desarrollada y es operada por Malin Space Science Systems en San Diego. Lockheed Martin Space Systems, de Denver, construyó la nave. JPL es una división del Instituto Tecnológico de California en Pasadena.
Las plantas están hojeando antes y la floración cada año es más pronto de lo previsto, según resultados de experimentos controlados de calentamiento del medio ambiente, de acuerdo a los datos de un archivo nuevo e importante de observaciones históricas reunidas con la ayuda de un investigador de la NASA.
Los investigadores utilizan experimentos que manipulan la temperatura del medio ambiente rodeando pequeñas parcelas de plantas para medir cómo plantas específicas van a reaccionar a temperaturas altas. La respuesta de las plantas observadas pueden ser incorporadas en modelos que predicen los futuros cambios del ecosistema ya que las temperaturas en todo el mundo siguen aumentando. Pero cuando un grupo de científicos compararon estos resultados a un archivo nuevo y enorme de observaciones históricas, se encontraron con que los experimentos de calentamiento están dramáticamente subestimando cómo las plantas responden al cambio climático.
Los resultados fueron publicados en línea en la revista Nature el 2 de Mayo. Además de cuantificar cómo una amplia colección de especies de plantas han respondido hasta la fecha para el aumento de temperaturas, el estudio sugiere que la forma en que los experimentos de calentamiento son llevados a cabo necesita ser re-evaluada.
Cerezos en flor en Washington, DC han estado floreciendo más temprano en las últimas décadas, incluyendo una floración temprana esta primavera en marzo (en la foto). (Crédito: Elizabeth Wolkovich, Centro de Investigación de la Biodiversidad, Universidad de British Columbia de Vancouver)
“Esto sugiere que los cambios previstos en los ecosistemas, incluyendo los continuos avances en el inicio de la primavera a través de gran parte del mundo puede ser mucho mayor que las estimadas sobre la base de datos de los experimentos de calentamiento”, dijo Elizabeth Wolkovich, quién dirigió el equipo interdisciplinario de científicos detrás de la nueva investigación mientras que ella era una becaria postdoctoral en la Universidad de California, en San Diego. “Registros a largo plazo muestran que la fenología está cambiando mucho más rápido de lo estimado sobre la base de los resultados de los experimentos de calentamiento. Esto sugiere que necesitamos revalorar cómo diseñamos y utilizamos los resultados de estos experimentos”.
Benjamin Cook, del Instituto Goddard de la NASA y de Estudios Espaciales de la Universidad de Columbia, Nueva York, trabajó con Wolkovich para crear el nuevo archivo masivo a largo plazo, observaciones fenológicas naturales para evaluar la precisión de las predicciones fenológicas basadas en experimentos de calentamiento de estas plantas. El archivo incluye datos de 1,558 especies de las plantas silvestres en cuatro continentes. Los registros históricos muestran que la foliación y la floración avanzará, en promedio, cinco o seis días por cada grado Celsius – un hallazgo que era consistente en todas las especies y conjunto de datos. Estos datos muestran que las estimaciones basadas en datos de experimentos de calentamiento están bajo la predicción de los avances en la floración por los tiempos de ocho veces y medio, y los avances en hojear por cuatro veces. Los autores esperan los archivos de datos para que sea un punto de referencia importante en los estudios fenológicos en el futuro.
“Estos resultados son importantes debido a que dependen en gran medida de experimentos de calentamiento para predecir lo que sucederá a ecosistemas en el futuro”, dijo Cook, que ayudó a reunir a un equipo de investigación incluyendo el apoyo del Centro Nacional de Análisis y Síntesis Ecológicos para construir el archivo de observaciones del mundo real. “Con estos registros de observación a largo plazo, que pueden ser capaces de recoger un cambio en una comunidad de plantas en unos pocos años, que no se puede observar en un experimento”.
Experimentos recientes no incluidos en el estudio, utilizando técnicas de calentamiento para reflejar ciclos naturales de temperatura diaria y estacional.(Crédito: Jeff Dukes, de la Universidad de Purdue)
El estudio de la fenología, el calendario de eventos anuales de las plantas tales como la primera floración y la foliación de primavera, ofrece una de las respuestas más consistentes y visibles al cambio climático. Los registros históricos a largo plazo, algunos que se extienden a varias décadas e incluso siglos, muestran que muchas especies están ahora floreciendo y hojeando antes, en el paso con el aumento de las temperaturas. Debido a que estos registros no están disponibles en todas partes y el pronóstico de calentamiento futuro está a menudo fuera del alcance de los registros históricos, los ecologistas suelen utilizar experimentos controlados que crean condiciones más cálidas en pequeñas parcelas para estimar cómo las diferentes especies responderán a los aumentos de temperatura esperados.
El calendario de floración y foliación de plantas en la primavera no es solo un indicador básico natural del estado del clima. La predicción de respuestas de las plantas al cambio climático tiene importantes consecuencias para el suministro de agua humano, polinización de los cultivos y la salud global del ecosistema.
Wolkovich, Cook y colegas sugieren una serie de razones posibles basados en las estimaciones de datos experimentales que han subestimado la respuesta de la planta a temperaturas más altas. Podría haber efectos adicionales del cambio climático no reflejados en los experimentos controlados o del hecho de que los métodos utilizados para crear calor, en los estudios se podría crear efectos neutralizantes tales como desecación de suelos o reduciendo la cantidad de luz solar que llega a las plantas.
“Esfuerzos continuos para mejarar el diseño de los experimentos de calentamiento mientras se mantiene y extiende a largo plazo un monitoreo histórico será fundamental para determinar con precisión las razones de las diferencias, y dará una imagen más precisa de las comunidades vegetales en el futuro y ecosistemas con cambios climáticos continuos”, dijo Wolkovich.
Las imágenes de WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) de la NASA, revelan una vieja estrella en medio de un estallido de fuego, rociando el cosmos con polvo. El hallazgo ofrece un raro vistazo en tiempo real en el proceso por el cual las estrellas como nuestro Sol siembran el universo con bloques de construcción para otras estrellas, planetas e incluso vida.
La estrella, catalogada como WISE J180956.27-330500.2, fue descubierta en imágenes tomadas durante el reconocimiento WISE en el año 2010, el estudio de infrarrojo más detallado hasta la fecha de la bóveda celeste entera. Se destacaba entre los demás objetos porque brillaba intensamente con luz infrarroja. Cuando se compara con imágenes tomadas hace más de 20 años, los astrónomos encontraron que la estrella era 100 veces más brillante.
“No estábamos buscando específicamente estos fenómenos, pero debido a que WISE escanea todo el cielo, pudimos encontrar tales objetos únicos”, dijo Poshak Gandhi de la Agencia de exploración aeroespacial Japonesa (JAXA), autor principal de un nuevo artículo que se publicará en el Astrophysical Journal Letters.
Los resultados indican que la estrella que explotó recientemente con grandes cantidades de polvo fresco, equivalente en masa a nuestro planeta Tierra. La estrella está calentando el polvo y lo hace brillar con luz infrarroja.
“Observando este período de cambio explosivo cuando en realidad es permanente, es muy raro,” dijo el co-autor Issei Yamamura de JAXA. “Estas erupciones de polvo probablemente ocurren sólo una vez cada 10.000 años en la vida de las estrellas viejas, y se cree que durará menos de unos cientos de años cada vez. Es un abrir y cerrar de ojos en términos cosmológicos”.
La vieja estrella está en la fase “gigante roja” de su vida. Nuestro propio sol se expandirá en una gigante roja en unos 5 mil millones de años. Cuando una estrella comienza a quedarse sin combustible, se enfría y se expande. Como las ráfagas de viento hasta las estrellas, arrojan capas de gas que se enfrían y se congelan en pequeñas partículas de polvo. Esta es una de las principales formas en que el polvo es reciclado en nuestro universo, haciendo su camino desde las estrellas más viejas de los recién nacidos sistemas solares. La otra forma, en la que el más pesado de los elementos se hace, es a través de las explosiones mortales, o supernovas, de las estrellas más masivas.
“Es una visión interesante sobre el programa de reciclaje cósmico”, dijo Bill Danchi, científico del programa WISE, en la sede de la NASA en Washington. “Estrellas evolucionadas, que ésta parece ser, contribuyen con alrededor del 50 por ciento de las partículas que componen los seres humanos”.
Los astrónomos saben de una estrella que actualmente está bombeando grandes cantidades de polvo. Llamado Objeto de Sakurai, esta estrella es mucho más adelantada en el proceso de envejecimiento que la recientemente descubierta por WISE.
Después de que Poshak y su equipo descubrieron la inusual estrella de polvo con WISE, regresaron a buscarla en anteriores estudios de infrarrojo de todo el cielo. El objeto no se ha visto en absoluto por el Satélite astronómico infrarrojo (IRAS), que voló en 1983, pero que se ve brillante en las imágenes tomadas como parte del Two Micron All-Sky Survey (2MASS) en 1998.
Poshak y sus colegas calculan que la estrella parece haber iluminado espectacularmente desde 1983. Los datos de WISE muestran que el polvo ha seguido evolucionando con el tiempo, con la estrella ahora escondida detrás de un velo muy espeso. El equipo planea dar un seguimiento con telescopios espaciales y terrestres para confirmar su naturaleza y para comprender mejor cómo las estrellas más viejas reciclan polvo en el cosmos.
El Laboratorio de Propulsion a Chorro, de Pasadena, California, administra y opera WISE para el Directorio de Misiones Científicas de la NASA en Washington. La nave espacial fue puesta en modo de hibernación después de escanear el doble de todo el cielo, completando sus objetivos principales. El investigador principal de WISE, Edward Wright, de la Universidad de California en Los Ángeles. La misión fue seleccionada competitivamente bajo el Programa de Exploradores de la NASA dirigido por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la agencia en Greenbelt, Md. El instrumento científico fue construido por el Laboratorio de Dinámica Espacial en Logan, Utah. La nave fue construida por Ball Aerospace & Technologies Corp. en Boulder, Colorado, operaciones de Ciencia y procesamiento de datos tendrá lugar en el Centro de Análisis y Procesamiento de Infrarrojo en el Instituto de Tecnología de California (Caltech) en Pasadena. Caltech dirige el JPL (Jet Propulsion Laboratory) para la NASA.
La misión IRAS fue un esfuerzo de colaboración entre la NASA (JPL), los Países Bajos y el Reino Unido. La misión 2MASS fue un esfuerzo conjunto entre Caltech, la Universidad de Massachusetts y la NASA (JPL). Los datos se archivan en el Centro de Análisis y Procesamiento Infrarrojo en Caltech.
