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Actualidad astronómica: el kiosco del astrónomo

Una vez más Juan Antonio Bernedo nos envía un artículo con la actualidad astronómica de los últimos tres meses. Muchas de ellas no han sido cubiertas por NeoFronteras en el pasado.

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El telescopio E-ELT ya se ha empezado a construir. La imagen muestra la voladura de la cima del Cerro Armazones, el 19 de junio de 2014, para allanar la cumbre.
El Cerro Armazones es una montaña de 3.060 metros de altitud en los Andes chilenos, a solo 20 km de Cerro Paranal, ubicación de los telescopios VLT y VST. En esta operación se trataba de recortar en 40 metros el Cerro Armazones, eliminando 220.000 metros cúbicos de roca. Era una operación imprescindible para poder instalar en la cumbre desmochada el que será el mayor telescopio óptico del mundo, el E-ELT del Observatorio Europeo Austral (ESO) que entrará en servicio en 2024.
Ahora se está trabajando para crear la plataforma de 150×300 metros en su cumbre donde se asentará el telescopio gigante de 39 metros de diámetro. Los trabajos comenzaron en marzo de 2014 y durarán unos 16 meses, incluyendo la construcción de la carretera de acceso.

Pero, quizá el mayor acontecimiento astronómico del trimestre ha sido la llegada de la nave Rosetta al cometa Churyumov-Gerasimenko. A la hora de cerrar esta edición, la nave ya estaba en órbita alrededor del cometa y acortaba su distancia en una larga serie de maniobras que la acercaría lo suficiente para desplegar una sonda de aterrizaje llamada Philae. Es el gran logro de la Agencia Espacial Europea tras 10 años de viaje y muchos más de planificación y desarrollo.

A este tema dedicamos buena parte del “Kiosco”
¡Felicidades, ESA!


Rosetta llega al cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko y lo acompaña en su viaje

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Imagen del cometa del 12 de agosto tomada desde una distancia de 103 km, por la cámara de navegación de Rosetta. Fuente: ESA/Rosetta/NAVCAM.

Resulta que la forma de este cometa no ha resultado ser similar a la de una patata o de un cacahuete, sino, sorprendentemente, a la de un pato de goma, de 4 km en su dimensión mayor. Parecen dos cuerpos pegados o unidos por un estrecho cuello.

Desde la Tierra, este cometa, catalogado como 67P Churyumov-Gerasimenko, parecía similar a un balón de rugby, pero las imágenes tomadas por la cámara OSIRIS el 14 de julio de 2014 desde una distancia de unos doce mil kilómetros mostraron un aspecto nunca visto en un cometa. 67P muestra dos regiones diferenciadas y, dependiendo de su orientación, puede parecer un patito de goma.

Durante la fase de aproximación, en estos próximos meses, los científicos esperan determinar las propiedades físicas y mineralógicas del cometa, lo que ayudará a decidir si las dos partes del cometa eran antes dos cuerpos individuales o si la peculiar forma se debe a un proceso de erosión cometaria.

Pero vayamos por orden: la nave espacial Rosetta partió de la Tierra hace más de 10 años y durante su largo viaje completó cinco órbitas alrededor del Sol, hizo tres acercamientos con asistencia gravitatoria a la Tierra y uno a Marte para obtener la suficiente velocidad para alcanzar la órbita del cometa.

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Asteroide Lutetia, en una imagen tomada por Rosetta en su acercamiento, en julio de 2010.

Durante ese largo viaje los científicos aprovecharon para acercarla y observar los asteroides Steins y Lutetia de los que obtuvo espectaculares imágenes y gran cantidad de datos científicos. En el lapso de tiempo en que no tenía ninguna actividad programada, Rosetta entró en hibernación, con todos los equipos de a bordo apagados por más de dos años, hasta que fue despertada el 20 de enero de 2014, cuando estaba a nueve millones de km del cometa.

Inmediatamente se reactivaron sus instrumentos y se comprobó su funcionamiento. Realizó otra corrección de órbita el 7 de mayo. El 6 de agosto, cuando se encontraba ya a 100 km del cometa, redujo su velocidad con respecto al cometa desde 775m/s a sólo 1 m/s. Cada una de estas maniobras fue crítica y un fallo en una de ellas hubiera estropeado la cita con el cometa.

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Gráfico de la trayectoria de Rosetta hasta el aterrizaje. Fuente JPL.

Así, la sonda automática de la Agencia Europea del Espacio (ESA), cargada de cámaras y sensores, fue frenando para acompasar su velocidad a la de 67P/Churyumov-Gerasimenko, para ponerse en órbita alrededor de él y acompañarlo en su viaje hacia el Sol, estudiando de cerca los cambios que sufra. El punto de reunión con el 67P/Churyumov-Gerasimenko, el 6 de agosto, estaba entre las órbitas de Júpiter y Marte, a 3,5 Unidades Astronómicas y la velocidad de ambos es de unos 55.000 km/h.

A partir de ese momento, quedaba completar la compleja maniobra prevista hasta poner en órbita del pequeño objeto celeste relativamente desconocido, un artefacto de unos 3.000 kilos (en momento del lanzamiento, con todo el combustible), de 2,8 x 2,1 y 2 metros y con dos grandes paneles solares de 14 metros de largo cada uno. El 24 de agosto ya se había aproximado hasta los 50 kilómetros de la superficie del núcleo y el 10 de septiembre estará en órbita a solo 30 kilómetros del cometa.

Rosetta, que recorrió 6.400 millones de km hasta el cometa, viajará ahora con el 67P/Churyumov-Gerasimenko en su máxima aproximación al Sol, dentro de un año, y unos seis meses más, cuando se vaya alejando ya de nuestra estrella.

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Instrumentos a bordo de Rosetta: ALICE, espectrómetro de ultravioleta para analizar el núcleo y la coma. CONSERT: Experimento de sondeo del núcleo por transmisión de microondas para estudiar la estructura del cometa con el módulo de aterrizaje Philae. COSIMA: Analizador de masas de iones secundarios para estudiar el polvo de la coma del cometa. GIADA: Analizador de impactos de granos y acumulador de polvo, para medir el número, masa, velocidad momento de inercia del polvo en entorno del cometa. MIDAS: Sistema de análisis del polvo por micro-imagen, para estudiar el polvo que envuelve al cometa. MIRO: Instrumento de Microondas para el orbitador Rosetta, que investigará la naturaleza de la producción de gases del núcleo desarrollando la coma. OSIRIS: Cámara de imagen de infrarrojos, óptica y espectroscópica, sistema de dos cámaras, de teleobjetivo (NAC) y de gran angular (WAC) en visible, infrarrojo cercano y ultravioleta cercano. ROSINA: Espectrómetro de partículas ionizadas y neutras del orbitador, para analizar la atmósfera del núcleo y la ionosfera, midiendo temperatura, velocidad y densidad del flujo de gas. RPC: Analizador de Plasma, para el estudio del cometa. RSI: Instrumento de Radio, para seguimiento del movimiento de la nave para deducir detalles del entorno del cometa y de su núcleo. VIRTIS: Espectrómetro de imagen en visible y en infrarrojo para estudiar el núcleo del cometa y los gases en la coma.

La misión cuenta con 11 instrumentos científicos a bordo (165 kilos en total) y el Philae, otros nueve (21 kilos). De la construcción de la nave se ha encargado el consorcio industrial Astrium, con base en Alemania, con la participación de medio centenar de empresas de 14 países, incluidas varias españolas, con aportaciones tecnológicamente importantes. El coste total de esta misión de la ESA es de 1.300 millones de euros.

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Imagen del 3 de agosto, tomada a 285 km del núcleo del cometa, con una resolución de 5,3 metros por píxel. Fuente: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM /DASP/IDA.

El núcleo del cometa está formado por dos lóbulos, uno mayor que el otro, unidos por un cuello. Las fotografías tomadas por las cámaras de la nave a finales julio mostraban el cometa dando una vuelta completa sobre sí mismo cada 12,5 horas con una superficie muy accidentada. El cuello del cometa, es especialmente importante para interpretar la historia evolutiva del cometa. Su estudio de esta región en detalle, no solo a través de imágenes, sino también con otros instrumentos que analizarán su composición, ayudará a determinar si el cometa es el resultado de la fusión de dos cuerpos separados o si se trata de un solo objeto que se ha erosionado drásticamente hasta llegar a la forma que vemos.

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Actividad del cometa el 2 de agosto de 2014 que empezó a desarrollarse mientras Rosetta se acercaba. Imágenes tomadas por la cámara OSIRIS entre abril y junio mostraron que esa actividad era variable. Fuente: ESA.

A comienzos de julio, el cometa (compuesto de hielo de agua, dióxido de carbono, metanol y amoniaco, además de polvo), y aún a casi 600 millones de kilómetros del Sol, estaba emitiendo el equivalente a dos vasos de agua al espacio por segundo. A ese ritmo el cometa llenaría una piscina olímpica en unos 100 días. A al irse acercando más al Sol, la producción de gas aumentará significativamente. Con Rosetta tenemos una posición destacada para observar estos cambio de cerca y averiguar por qué se producen exactamente.

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Otra imagen del cometa del 3 de agosto de 2014. Fuente: ESA.

La temperatura media de la superficie del cometa es de unos 70 grados centígrados bajo cero. Parece muy baja, pero en realidad es demasiado alta: si fuera una capa exclusivamente de hielo limpio lo que cubre el 67P/Churyumov-Gerasimenko, los sensores de la nave Rosetta habrían medido 20 o 30 grados menos. Así que los científicos de la misión concluyen que, tal y como sospechaban por la luz que habían captado los telescopios, el cometa está cubierto por una capa de polvo oscuro, aunque con algunas zonas de hielo limpio.

Este resultado es muy interesante, dado que nos proporciona las primeras pistas sobre la composición y las propiedades físicas de la superficie del cometa. Las medidas de temperatura fueron hechas mediante el instrumento Virtis de Rosetta entre el 13 y el 21 de julio, cuando la nave estaba aún a 14.000 y 5.000 kilómetros respectivamente, de su objetivo. Entonces el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, orbitaba a 555 millones de kilómetros del Sol, y era solo un par de píxeles en el sensor térmico que capta la emisión infrarroja.

El VIRTIS está ya generando mapas que muestran la temperatura de puntos concretos del cometa. Además, permitirá estudiar la variación térmica en áreas específicas para saber cómo de rápido reaccionan a la luz del Sol. Esto dará pistas sobre propiedades como la conductividad térmica, la densidad y la porosidad de la capa superficial del cometa.

Los cometas interesan a los científicos porque no han cambiado mucho desde la fase de formación del Sistema Solar, hace unos 4.600 millones de años, por lo que deben guardar pistas importantes de aquel tiempo remoto. Algunos especialistas incluso esperan que esta misión tenga algo que aportar sobre la hipótesis de que la vida llegó a la Tierra en los cometas. El 67P/Churyumov-Gerasimenko cumple da vuelta al Sol cada 6,4 años, teniendo su perihelio entre las órbitas de Marte y la Tierra.

Rosetta es la primera nave espacial puesta en órbita de un cometa y también la primera sonda que acompaña a uno de estos objetos del Sistema Solar en su viaje hacia el Sol. También será la primera vez que se aterrice suavemente en un cometa, porque Rosetta transporta una sonda (Philae), de 100 kilos, que se desprenderá de la nave el próximo noviembre para descender hasta la superficie del núcleo del 67P/Churyumov-Gerasimenko; desplegará tres patas y se enganchará con arpones al suelo desde donde tomará múltiples datos e imágenes.

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Últimas maniobras de aproximación de Rosetta al núcleo del cometa. Fuente: ESA.

Respecto a la maniobra de acercamiento final, es muy compleja, como puede verse en la imagen adjunta. Durante ese acercamiento desde los 100 km de distancia hasta la órbita de 25 ó 30 km, se realizará un mapeado del cometa que permitirá elegir el punto de descenso de la sonda Philae. Parte de esas maniobras implican órbitas elípticas con acercamientos a la parte anterior de la Coma del cometa y pasos por sus colas, antes de acercarse más. Antes de desprender la sonda Philae, Rosetta se acercará a sólo 2,5 km de la superficie del cometa.

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Durante los días 23 y 24 de agosto se seleccionaron cinco lugares para el aterrizaje de la sonda Philae. Están marcados en la imagen con una letra. Son los que resultaron más adecuados de los 10 preseleccionados anteriormente. Los puntos B, I y J están situados en el lóbulo más pequeño del cometa, mientras que el A y el C están en el lóbulo mayor. La dimensión mayor del cometa es de 4 km. Fuente: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.

Se seleccionaron cinco posibles puntos de aterrizaje durante agosto, y se decidirá el lugar definitivo a mediados de septiembre. La fecha límite para el descenso de Philae es el 11 de noviembre, decidiéndose la fecha final a mediados de octubre.

Rosetta es una misión de la Agencia Espacial Europea (ESA) con participación de sus países miembros y de la NASA. Diversas instituciones españolas han tomado parte en el desarrollo de la misión Rosetta, particularmente el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), que participa en dos de los once instrumentos que forman la dotación científica de la nave: OSIRIS y GIADA. El primero comprende dos cámaras de alta resolución (una de campo estrecho y otra de campo ancho) que estudiarán, respectivamente, el núcleo del cometa y el gas y polvo que lo rodean.

OSIRIS proporcionará una historia completa, tanto de la estructura del núcleo como de los cambios en la superficie y su evolución desde el comienzo de la actividad. El instrumento ha sido desarrollado por un consorcio internacional formado por institutos y laboratorios de seis países, entre los que se encuentran tres españoles: el IAA, el INTA, la Universidad Politécnica de Madrid.

Por su parte, el instrumento GIADA, el único de la misión dedicado en exclusiva al estudio de las características del polvo, dispone de tres tipos de sensores que medirán la masa, velocidad, momento de inercia y flujo de las partículas de polvo, datos de primera importancia en la física de los cometas. El IAA forma parte del consorcio GIADA (constituido por cuatro centros de investigación europeos) y es el responsable de la electrónica (adquisición y procesamiento de datos, software de vuelo, etc.) en términos de diseño, desarrollo, producción y comprobación durante todas las fases del programa.

Los cuatro primeros granos del cometa fueron recogidos por este instrumento el 1, 2, 4 y 5 de agosto mediante GIADA (Grain Impact Analyser and Dust Accumulator), cuyo papel es medir el número, la energía del impacto, la velocidad y la distribución de velocidades cerca del cometa, así como la caracterización de las distintas zonas del cometa emisoras de polvo.

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Representación del GIADA recolectando polvo cometario. En la ampliación, la imagen tomada con un microscopio estéreo de un grano (en laboratorio, mientras se calibraba el aparato). Fuente: GIADA. M. Ferrari and V. Galluzzi. Fuente: ESA/Rosetta/GIADA/Univ Parthenope NA/INAF-OAC/IAA/INAF-IAPS.

Se necesitan registrar muchos más granos para poder estudiar en detalle el entorno del cometa, pero estos son los primeros datos.

La primera detección, la del 1 de agosto, cuando Rosetta estaba a 814 km del cometa, registró una cantidad de movimiento de 9,8x 10-10 kg m/s, justo en el límite de detección del instrumento, ayudado además por la velocidad relativa de Rosetta respecto al cometa, que era de 3,5 m/s en ese momento; el impacto del día 2, a 603 km ; el del día 4 a 186 km, y el del día 5 a 179 km. De ese momento cinético, una forma de medir la energía de las partículas por su masa y su velocidad, se deduce el tamaño de cada partícula, que puede estar entre unas decenas y unos cientos de micras.

A la vista de los primeros datos, parece que el polvo del cometa se aproxima bastante a los modelos y predicciones que se utilizaron para el diseño del instrumento GIADA. Estos datos serán completados por otros instrumentos de Rosetta para definir cómo es el entorno del cometa. GIADA aportará información importante para la seguridad de la nave y de sus instrumentos, calculando la cantidad de polvo depositados en las lentes y otras partes delicadas de sus instrumentos, como los paneles solares.

GIADA es uno de los tres instrumentos de a bordo de Rosetta, junto con COSIMA y MIDAS responsables de obtener información sobre el polvo cometario.

Fuente:
Noticias de ESA,agosto 2014 [1]


Una señal de Rayos X puede ser originada en materia oscura

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Imagen compuesta de la zona central del cúmulo de Perseo, que combina un tiempo de observación equivalente a más de 17 días, realizados a lo largo de una década. Este cúmulo, a 250 millones de años-luz de nosotros, es uno de los objetos más masivos del Universo con miles de galaxias inmersas en una enorme nube de gas supercaliente. La imagen muestra enormes ondas, chorros y bucles brillantes. En la gráfica, a la izquierda, zona del espectro en la que se detectó la emisión del elemento desconocido. Fuente: Chandra / NASA / CXC /SAO, E.Bulbul, et al.

Las galaxias se encuentran normalmente en grupos o cúmulos, las mayores concentraciones conocidas de la materia y la materia oscura. La Vía Láctea es miembro del “Grupo Local” de alrededor de tres docenas de galaxias, incluyendo la Galaxia de Andrómeda, situada a unos 2 millones de años-luz de distancia. Los grandes cúmulos pueden contener miles de galaxias, todas unidas por la gravedad. El gran cúmulo más cercano de galaxias a nosotros, el Cúmulo de Virgo con cerca de 2.000 miembros, está a unos 50 millones de años luz de distancia.

Pero el espacio entre las galaxias no está vacío. Está lleno de gas intergaláctico caliente cuya temperatura es del orden diez millones de kelvin, o incluso más. El gas está enriquecido con elementos pesados que escapan de las galaxias y se acumulan en el medio intracumular durante miles de millones de años de evolución estelar y galáctica. Estos elementos en los gases pueden ser detectados a partir de sus líneas de emisión en rayos X, e incluyen oxígeno, neón, magnesio, silicio, azufre, argón, calcio, hierro, níquel, e incluso cromo y manganeso. Las abundancias relativas de estos elementos contienen valiosa información sobre la tasa de supernovas en los diferentes tipos de galaxias de los cúmulos.

Fue una sorpresa cuando los astrónomos descubrieron una tenue línea que no corresponde a ningún elemento conocido. Un equipo de astrónomos estaba estudiando el espectro de rayos X promedio de un conjunto de setenta y tres grupos (incluyendo el de Virgo) en busca de líneas de emisión demasiado débiles para ser detectadas en uno solo de ellos, cuando descubrió una línea de un elemento desconocido en un intervalo espectral particular. Esa línea aparecía débilmente en Perseo y en los otros 73 cúmulos observados en el estudio conjunto XMM-Newton y Chandra.

Los científicos proponen una teoría aún poco probable: la línea podría ser el resultado de la desintegración de una partícula de materia oscura, el llamado “neutrino estéril”. Esta es una partícula propuesta como candidata a constituir la materia oscura, al menos parcialmente. Es un tipo de neutrino hipotético cuya interacción con la materia ordinaria sería sólo gravitatoria.

Se había sugerido que el gas caliente en un cúmulo de galaxias, que emite esos rayos X, podría ser un buen lugar para buscar rastros de materia oscura, y si se confirma el resultado del neutrino estéril, marcaría un gran avance en la investigación de la materia oscura.

El hallazgo no está confirmado y requiere un estudio más detallado, pero recientes resultados aún no publicados de otro grupo investigador tienden a apoyar la detección de esta línea del espectro; el equipo sugiere que las observaciones con el Astro-H misión de rayos X japonés previsto para 2015 serán fundamentales para confirmar y resolver la naturaleza de esta línea.

Fuentes:
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, 27 de junio 2014. [2]
NASA/Chandra, 24 junio 2014. [3]


La Tierra entra en números rojos

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Analogía “comecocos, (pac-man)” del superconsumo que generamos en la Tierra. Ya consumimos los recursos de Tierra y media al año. Fuente: WWF.

Si la Tierra sigue esta tendencia, se necesitarían al menos tres planetas para que la humanidad se siga abasteciendo en 2050. Ahora ya consume más de lo que la Tierra puede reponer.

La humanidad ha agotado ya su presupuesto anual ecológico en menos de 8 meses, según los datos de la Global Footprint Network, la organización mundial y socia de WWF que analiza la evolución de la Huella Ecológica. El 19 de agosto ha sido el Día de la Sobrecapacidad de la Tierra que marca el punto en que nuestra huella ecológica supera la capacidad del planeta para regenerar lo que se consume. Esta fecha, que actúa como indicador de la velocidad a la que nos estamos “comiendo el planeta”, cada vez se produce antes. En el año 2000 el día fue el 1 de octubre, y este año ya ha sido en el 19 de agosto.

“La naturaleza es la base de nuestro bienestar y prosperidad, pero estamos abusando de los recursos limitados de la Tierra” advierte Marco Lambertini, Director General de WWF internacional. Y añade: “Si queremos construir un futuro para nuestros hijos, debemos conservar el capital natural que nos queda, y administrar de forma sostenible los recursos de éste, nuestro único hogar, el Planeta”.

A partir de la información sobre la Huella Ecológica que mide la cantidad de recursos naturales del Planeta que se consume por país, el Día de la Sobrecapacidad de Tierra es una oportunidad para tomar conciencia y adoptar medidas para luchar contra el consumo desmedido de los recursos naturales.

A finales de septiembre, la organización de conservación de la naturaleza WWF lanzará el Informe Planeta Vivo 2014, la décima edición de la publicación bianual insigne de WWF. El informe analiza la salud del planeta y el impacto de la actividad humana sobre los recursos naturales.

Si bien la tendencia actual demuestra que la humanidad está abusando de la capacidad del planeta para abastecernos, todavía estamos a tiempo de tomar medidas contundentes y construir un futuro basado en un consumo sostenible de los recursos naturales, según WWF.

En el año 1961, cuando se fundó WWF, la humanidad consumía tan solo dos tercios de los recursos naturales disponibles en el Planeta. En ese mismo año, la mayoría de los países todavía tenían saldo ecológico positivo, es decir, que su huella ecológica era mucho más pequeña y sostenible. Los actuales niveles de consumo se han disparado y actualmente la Tierra está totalmente fuera de los límites sostenibles y en la actualidad se necesita un planeta y medio para abastecer las necesidades de consumo de la humanidad. Si mantenemos esta tendencia, se llegarán a necesitar al menos 3 planetas para satisfacer la demanda en 2050. En este país, se consume actualmente el equivalente a 2,8 Españas para abastecernos.

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Estudio comparativo del superconsumo en distintos países. España ya consume casi tres veces más de lo sostenible, muy por encima de la media. Fuente: WWF.

La superficie forestal cada vez es menor, los recursos naturales hídricos son cada vez más escasos, la calidad de la tierra se está degradando y la diversidad biológica se está esquilmando. A la vez, la dependencia de los combustibles fósiles genera emisiones de C02 que el planeta es incapaz de absorber.

Según explica WWF en un comunicado, si se actúa ahora, todavía se puede revertir esta tendencia. “Todos tenemos un papel fundamental en la creación de un futuro dentro de los límites ecológicos”, afirman.

Para la organización “el cambio debe comenzar por modificar nuestros hábitos de consumo. Si elegimos consumir marisco y pescado con el sello MSC y productos derivados de la madera certificados (FSC) estaremos garantizando y contribuyendo con el origen sostenible de estos productos”. A su vez, WWF afirma que es necesaria una apuesta global por un modelo energético basado en las energías renovables, para reducir el nivel de emisiones que contaminan el aire y están afectando a los bosques y océanos.

Fuente:
World Wildlife Fund, 19 de agosto de 2014. [4]


El avión espacial IXV, de la ESA, listo para volar

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Simulación del Avion experimental de ESA. Fuente: ESA – J. Huart.

El avión espacial IXV (Intermediate eXperimental Vehicle) está ultimando sus pruebas, con gran expectación para observar su tecnología de re-entrada en su vuelo previsto para noviembre, con novedades importantes.

Se realizará un vuelo suborbital hacia el este, en vez de hacia el norte como en vuelos previos mediante el lanzador Vega. En él, se llevará a cabo la prueba en vuelo de todos los sistemas de reentrada automática desde órbita baja.

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Situación de los sensores externos. Fuente: ESA.

Se monitorizarán especialmente las estructuras térmicas avanzadas: impulsores y flaps que son parte del sistema de control y los 300 sensores y la cámara de infrarrojos, para mapear el calentamiento a lo largo de la nave, desde el morro a los flaps. Estos elementos no se pueden probar de igual forma en laboratorios.

No sólo se trata de monitorizar. También se seguirá su vuelo autónomo y su acercamiento hasta un punto determinado en el Pacífico, que es algo completamente nuevo para este “avión”. Cuando americe al final de su misión, será recogido por un barco y vuelto a Europa para someterse a un análisis detallado, tanto en cuanto a sus estructuras externas, como internas. Se compararán los resultados con las predicciones, para mejorar el modelo de los materiales y el diseño de la aeronave.

La nave pesa dos toneladas, cerca del límite de capacidad del lanzador Vega, y su encaje será muy apretado en el interior del carenado del Vega. Otro aliciente de la misión es que es completamente europea, puesto que el lanzador Vega, también lo es. Este avión se utilizará como transporte en aplicaciones de exploración, ciencia, observación terrestre, microgravedad y limpieza del espacio.

Fuente:
ESA, 16 de julio de 2014. [5]


Dos cráteres de impacto en Hellas Planitia en Marte, captados por Mars Express

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Izquierda: dos enormes cráteres en la cuenca de Hellas Planitia. Derecha: los cráteres contextualizados en su zona, en visión ortogonal. Fuente: ESA/DLR/FU Berlin.

Hellas Planitia se encuentra en las tierras altas del sur de Marte, y es una de las mayores cuencas de impacto del Sistema Solar, con un diámetro de 2.300 kilómetros y más de 7 km de profundidad.

Se cree que esta imponente depresión tiene una antigüedad de entre 3.800 y 4.100 millones de años, y que se formó tras el impacto de un gran asteroide. Con el paso del tiempo, Hellas ha sufrido los efectos de la erosión del viento, el hielo, el agua y la actividad volcánica.

Pero el fondo de esta gran cuenca está salpicado de cráteres de impacto más recientes, dos de los cuales ocupan el centro de esta imagen, tomada por la Cámara Estéreo de Alta Resolución de la sonda Mars Express de la ESA el 17 de diciembre de 2013. La resolución espacial es de 15 metros por píxel.

Estos dos cráteres se encuentran en la parte más profunda y más occidental de Hellas, y normalmente no se pueden observar con tanta claridad, ya que el fondo de la cuenca suele estar cubierto por nubes de polvo. De hecho, toda esta región parece estar sepultada bajo una espesa capa de polvo.

El mayor de los dos cráteres tiene unos 25 kilómetros de diámetro. En esta imagen se puede apreciar un flujo de materia que discurre desde la esquina superior izquierda de la fotografía hasta desembocar dentro del cráter. Observando con atención el área que rodea al montículo redondeado de su interior se pueden distinguir interesantes texturas resultado de este flujo.

El flujo también ha dejado su huella fuera de los cráteres, y en especial en la parte superior izquierda del centro de la imagen. Las marcas en el terreno indican que la materia fluyó desde el borde del cráter más grande hasta el interior del pequeño cráter situado a su izquierda.

Por otra parte, la morfología de muchas de las formaciones en Hellas Planitia podrían ser el resultado de la acción del hielo y de los glaciares. Por ejemplo, en primer plano y alrededor del borde del cráter puede distinguirse un patrón poligonal en el terreno, que se asocia con la presencia de agua; esta textura aparece cuando un terreno húmedo y poroso se congela.

En las zonas más profundas de la cuenca, la presión atmosférica es un 89% superior a su valor en la superficie de Marte, por lo que esta región todavía podría presentar condiciones favorables para la presencia de agua. Las imágenes de radar tomadas por la sonda MRO de la NASA sugieren que algunos de los cráteres de Hellas podrían albergar glaciares de varios cientos de metros de espesor, ocultos bajo espesas capas de polvo.

Fuentes:
Nature online, 26 de marzo de 2014. [6]
ESA, 18 de agosto de 2014. [7]


El azaroso lanzamiento de los Galileo 5 y 6

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Constelación de satélites Galileo: tres órbitas, con 8 satélites y dos de repuesto en cada órbita, a 23.616 km de altitud. Fuente: ESA.

Después de todas las pruebas y validaciones del sistema Galileo hechas con los cuatro primeros satélites durante tres años, la ESA anunciaba el lanzamiento de los dos primeros satélites de diseño final y plenamente operativos, para el 21 de agosto. El lanzamiento hubo de suspenderse debido a las condiciones climáticas y se pospuso para el día siguiente, 22 de agosto.

Fueron lanzados mediante un cohete Soyuz con una segunda etapa Fregat y la ESA anunció, en un comunicado de prensa, que la puesta en órbita había resultado perfecta y se entregaría su control al Centro de Control de Galileo en Alemania.

A las pocas horas, el sábado 23, la ESA reconocía que había habido una “anomalía de inyección en órbita” de la que no sabían todavía las causas, pero que se estaban investigando. Es decir, que los satélites estaban en una órbita equivocada. Se barajaban dos posibilidades como origen del problema: un fallo de propulsión del cohete o de su sistema de navegación, que no lanzó los satélites en el momento apropiado.

Aunque Arianespace no aporta todavía mucho detalle, parece ser que la órbita es más baja de lo previsto y no se sabe si puede ser corregida. Lo que sí parece claro es que esto supondrá un mayor retraso en la entrada en servicio del sistema “GPS” Galileo. Tendrían que haber sido puestos en órbita en 2013, pero el programa Galileo ha sufrido numerosos retrasos.

Esos satélites, con pesos de unos 715 kilos, y cada uno con cuatro relojes atómicos, de los más precisos entre los enviados al espacio, son los dos primeros satélites operativos del dispositivo Galileo, que se vienen a sumar a otros cuatro experimentales puestos en órbita en 2011 y 2012.

La constelación final de este sistema europeo de navegación por satélite comprenderá 24 unidades que, de acuerdo con el programa de la ESA, tendrían que estar listos en 2017 y a los que se sumarán otros seis de repuesto.

Para que eso ocurra, otros cuatro cohetes Soyuz debían lanzar dos satélites cada uno en los próximos meses. Además, a partir de 2015, tres cohetes Ariane-5 se debían encargar de lanzar cuatro satélites cada uno.

Finalmente, el día 23 de agosto, Arianespace emitía una nota de prensa reconociendo un error grave de inyección. La órbita debería haber sido circular, con un semieje mayor de 29.900 km y con una inclinación de 55º. Sin embargo, los satélites se habían colocado en otra de excentricidad 0,26, con un semieje mayor de 26,200 km e inclinada 49,8º. Se atribuía ya la anomalía a la segunda etapa (Fregat), siendo normal toda la fase de vuelo de Soyuz.

También anunciaba una comisión de investigación independiente para analizar lo sucedido, que sería constituida el 28 de agosto.

Y a la hora de cerrar esta edición, y al parecer, bajo presión de la Comunidad Europea, el 25 de agosto ya había nombramientos para esa Comisión de Investigación y se intentaba elaborar un plan para que esos satélites pudieran ser utilizados en la red de satélites Galileo, bien reprogramando los datos de su órbita, o intentando maniobrar hasta alcanzar la órbita circular necesaria mediante el combustible de cada satélite, que sería casi consumido en su totalidad en el proceso y acortando su vida útil.

Fuente:
ESA, 21 al 26 de agosto de 2014 [8]
Arianespace, 22 y 25 de agosto de 2014 [9]


La impresionante imagen de la Galaxia del Triángulo, tomada por el telescopio VST.

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La Galaxia del Triángulo en la imagen del VST. Pueden verse las brillantes zonas de emisión de hidrógeno principalmente a lo largo de los brazos espirales, entre las que destaca NGC 604, abajo a la izquierda. Fuente: ESO/VST.

El telescopio de sondeo VST (VLT Survey Telescope, un telescopio de rastreos asociado al VLT), instalado en el Observatorio Paranal de ESO, en Chile, ha captado una imagen de la galaxia Messier 33 que alcanza impresionantes niveles de detalle.

Esta espiral cercana, la segunda gran galaxia más cercana a la nuestra, la Vía Láctea, está llena de brillantes cúmulos de estrellas y de nubes de gas y polvo. La nueva fotografía de este objeto es una de las imágenes de gran campo, con más detalle jamás tomadas, y muestra las numerosas nubes rojizas y brillantes de gas en los brazos espirales, con especial claridad.

Messier 33, también conocida como NGC 598, se encuentra a unos tres millones de años-luz de distancia, en la pequeña constelación del Triángulo, en el hemisferio norte. Por ello recibe su otro nombre, la Galaxia del Triángulo, y fue observada por el cazador de cometas francés Charles Messier en agosto de 1764, quien la situó como la nº 33 en su famosa lista de nebulosas y cúmulos de estrellas prominentes. Sin embargo, él no fue el primero en registrar la existencia de la galaxia espiral; probablemente fue documentada por primera vez unos cien años antes, por el astrónomo siciliano Giovanni Battista Hodierna.

Aunque la Galaxia del Triángulo está en el cielo del norte, es justo visible desde la ubicación meridional del Observatorio Paranal de ESO, en Chile, pero no se eleva mucho en el cielo. Esta imagen fue tomada por el telescopio de aproximadamente un grado de ancho.

Esta imagen fue creada a partir de muchas exposiciones individuales, incluyendo algunas tomadas a través de un filtro que deja pasar solo la luz emitida por el hidrógeno, lo cual hace que las rojizas nubes de gas que se encuentran en los brazos espirales de la galaxia destaquen intensamente.

Entre las muchas regiones de formación de estrellas que hay en los brazos espirales de Messier 33, destaca la nebulosa gigante NGC 604. Con un diámetro de cerca de 1.500 años luz, esta es una de las más grandes nebulosas de emisión conocida. Se extiende sobre un área 40 veces más grande que la parte visible de la mucho más famosa, y mucho más cercana, Nebulosa de Orión.

La Galaxia del Triángulo es la tercera galaxia en tamaño del Grupo Local de galaxias, que incluye la Vía Láctea, la galaxia de Andrómeda, y alrededor de 50 galaxias más pequeñas. En una noche muy limpia y oscura, esta galaxia puede distinguirse a simple vista: se considera que es el objeto celeste más lejano visible sin ayuda óptica (si nuestra visión y la calidad del cielo son buenas). Un dato interesante para aquellos observadores que tengan mucha paciencia es que las condiciones de visibilidad mejorarán a largo plazo, ya que la galaxia se está acercando a la nuestra a una velocidad de alrededor de 100.000 kilómetros por hora.

Echar un vistazo más en detalle a esta nueva y hermosa imagen no sólo nos permite inspeccionar de forma detallada los brazos espirales con formación estelar de la galaxia, sino que también pone de manifiesto el rico paisaje de galaxias más distantes, dispersas detrás de las miríadas de estrellas y las nubes brillantes de NGC 598.

Fuente:
ESO, 6 de agosto de 2014. [10]



Estrella doble con discos protoplanetarios descubierta por ALMA

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Mediante el conjunto ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) un equipo de astrónomos ha descubierto una impresionante pareja de discos de gas desalineados, con formación de planetas, rodeando a las dos estrellas que forman el sistema binario HK Tauri.

Estas nuevas observaciones de ALMA proporcionan la imagen más clara obtenida hasta ahora de discos protoplanetarios en una estrella doble. El nuevo resultado también ayuda a explicar por qué tantos exoplanetas, a diferencia de los planetas del Sistema Solar, acaban teniendo órbitas extrañas, excéntricas o inclinadas. Los resultados aparecerán en la revista Nature el 31 de julio de 2014.

A diferencia de nuestro solitario Sol, la mayor parte de las estrellas se forman en pares binarios, dos estrellas que se encuentran en órbita alrededor del centro de masas común. Las estrellas binarias son muy comunes, pero plantean una serie de preguntas, incluyendo cómo y dónde se forman los planetas en estos entornos tan complejos.

Ahora, ALMA nos ha dado la mejor imagen de un sistema de estrellas binarias con discos protoplanetarios, permitiendo descubrir que los discos están desalineados respecto a sus órbitas.

Las dos estrellas del sistema HK Tauri, que se encuentra a 450 años-luz de la Tierra, en la constelación de Tauro (el Toro), tienen menos de 5 millones años y están separadas por unos 58.000 millones de kilómetros (390 UA).

La estrella más débil, HK Tauri B, está rodeada por un disco protoplanetario que vemos de canto y que bloquea la luz estelar. Dado que se suprime el fulgor de la estrella, los astrónomos pueden observar fácilmente el disco mediante la observación en luz visible, o en longitudes de onda del infrarrojo cercano.

La estrella compañera, HK Tauri A, también tiene un disco, pero en este caso no bloquea la luz de la estrella. Como resultado, el disco no puede verse en luz visible porque su débil resplandor está enmascarado por el deslumbrante brillo de la estrella. Pero brilla resplandeciente en longitudes de onda milimétricas, que ALMA puede detectar fácilmente.

Usando ALMA, el equipo investigador, no sólo fue capaz de ver el disco alrededor de HK Tauri A, sino que también pudo, por primera vez, medir su rotación. Esta imagen, más clara, permitió a los astrónomos hacer cálculos que les llevaron a concluir que los dos discos están desalineados el uno con el otro con una diferencia de, al menos, 60 grados. Así que, en lugar de estar en el mismo plano que las órbitas de las dos estrellas, al menos uno de los discos debe estar significativamente desalineado.

Esta clara desalineación ha proporcionado una clave importante de cómo es este joven sistema de estrellas binarias y, aunque observaciones anteriores ya indicaban que existían este tipo de sistemas desalineados, las nuevas observaciones de ALMA de HK Tauri muestran con mucha más claridad lo que está pasando realmente en uno de estos sistemas.

Las estrellas y los planetas se forman a partir de inmensas nubes de polvo y gas. A medida que el material de esas nubes se contrae debido a la gravedad, comienza a girar hasta que la mayoría del polvo y del gas caen en un disco protoplanetario aplanado, girando alrededor de una creciente protoestrella central.

Pero en un sistema binario como HK Tauri las cosas son mucho más complejas. Cuando las órbitas de los astros y los discos protoplanetarios no están aproximadamente en el mismo plano, cualquier planeta que pueda estar formándose puede terminar en una órbita altamente excéntrica e inclinada.

En efecto, si las dos estrellas y sus discos no están todos en el mismo plano, la fuerza gravitacional de una estrella perturbará al otro disco, generando alteraciones o precesión, y viceversa. Un planeta en formación en uno de estos discos también se verá perturbado por la otra estrella, que inclinará y deformará su órbita con toda seguridad.

Puesto que el ALMA puede ver el polvo y el gas, de otro modo invisibles, de los discos protoplanetarios, ha sido posible obtener imágenes nunca antes vistas de este joven sistema binario. La imagen que vemos muestra las primeras etapas de formación, con los discos protoplanetarios todavía en su lugar, por tanto podemos hacernos una idea de lo que va a sucede en ese sistema.

En un siguiente paso, los investigadores quieren determinar si este tipo de sistema es típico o no. Se trata de un caso único, lo cual es importante, pero se necesitan estudios adicionales para determinar si este tipo de disposición es común en nuestra galaxia, la Vía Láctea.

El descubrimiento de este mecanismo es un gran paso adelante, pero no puede explicar todas las órbitas extrañas de los planetas extrasolares, porque simplemente, no hay suficientes compañeras binarias para hacer de ésta una respuesta general a las extrañas órbitas observadas en otros casos.

Fuente:
ESO, 30 de Julio de 2014 [11]


Una casa con vistas.

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Así ha podría titular esta foto el astronauta Alexander Gerst, que envió esta imagen desde la Estación Espacial Internacional el 2 de agosto, a los cuatro días de su llegada en una nave Soyuz.

Sin embargo, él la tituló “Un hogar para seis meses” y la tomó desde el lado ruso de la Estación, mirando a través de una ventana hacia los paneles solares y al módulo europeo del observatorio “Cúpula”, mientras el Sol se ocultaba por detrás de la Tierra.

Cada día terrestre los astronautas de la Estación experimentan 16 salidas y puestas de Sol, mientras viajan alrededor de nuestro planeta a 28.800 km/h.

Este astronauta llevará a cabo allí unos 100 experimentos dentro de su programa “BLUE DOT”, nombre que hace referencia a la frase de Carl Sagan “A Pale Blue Dot” refiriéndose a nuestro planeta. Alexander Gerst es uno de los astronautas de la ESA, de nacionalidad alemana, vulcanólogo y licenciado en Geofísica.

Fuente:
ESA-NASA, 2 de agosto de 2014. [12]


Un nuevo instrumento de la ESA contra la amenaza de la basura espacial.

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El radar experimental de la ESA, que ayudará a desarrollar un sistema europeo para vigilar los fragmentos de basura espacial, lleva ya meses funcionando por encima de las expectativas, demostrando su capacidad para detectar objetos en órbita baja. Este radar, instalado en Santorcaz, a 30 km de Madrid, fue entregado oficialmente a la ESA el pasado mes de noviembre de 2013, tras 18 meses de diseño y desarrollo y una intensiva campaña de ensayos durante un año.

La nueva instalación está equipada con tecnologías clave que permiten detectar fragmentos de basura espacial en órbita baja, lo que ayudará a avanzar en el desarrollo de un sistema radar con capacidad plena de operación. La posibilidad de emitir alertas de colisión mejorará significativamente la seguridad de los satélites europeos en órbitas medias y bajas.

Este radar experimental ya es capaz de detectar objetos de aproximadamente un metro, dependiendo de su altitud y de otros factores. Si bien esta resolución es demasiado baja para un sistema con capacidad plena de operación, que requeriría poder detectar objetos de unos 10 centímetros, es suficiente para empezar a probar y a refinar nuevas tecnologías y técnicas de detección, y es un importante primer paso.

El radar se encuentra en un área restringida, y todas las actividades de prueba y validación se están llevando a cabo bajo una política de datos de la ESA, las Instrucciones de Seguridad del Programa para el Conocimiento del Medio Espacial (SSA), desarrollada específicamente para esta instalación.

Durante las próximas pruebas, se cotejarán los datos del radar con una ‘lista blanca’ de objetos espaciales autorizados, lo que permitirá desclasificar los resultados antes de enviarlos al sistema SSA de la ESA para su procesado y catalogación.

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Trayectoria del Landsat 5 monitorizado con el radar. Fuente: ESA.

Durante las pruebas de aceptación fue ya evidente que este radar tenía unas prestaciones excelentes. Antes de terminar la calibración del sistema, una tarea de varios meses, ya es capaz de detectar objetos más pequeños y más alejados de lo previsto. Un buen ejemplo es la detección del satélite Landsat-5, que presenta un diámetro de 3.6 metros y orbita a 537 kilómetros de altitud.

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La nave comercial de carga, Cygnus, siendo soltada de la Estación Espacial Internacional (EEI) mediante el brazo robótico Canadarm2, fotografiada desde la EEI el 12 de enero de 2014. Esta nave estuvo acoplada a la EEI desde octubre 2013 a enero 2014. También fue detectada en su alejamiento de la EEI por el radar de ESA. Fuente: NASA/Orbital Sciences Corp.

En enero, mientras el equipo probaba el sistema siguiendo a la Estación Espacial Internacional, un objetivo extremadamente grande, los ingenieros se quedaron desconcertados al detectar dos objetos. Más tarde se dieron cuenta de que habían presenciado cómo la nave de reabastecimiento Cygnus, mucho más pequeña, partía y se iba separando del complejo orbital.

El radar también ha detectado los satélites GOCE y Swarm de la ESA, varios fragmentos de vehículos de lanzamiento y otros objetos de aproximadamente un metro de diámetro.

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Trayectorias de la EEI y Cygnus monitorizadas con el radar. Los puntos gruesos (azules en la imagen en color) representan a la ISS o EEI, y los puntos finos (rojos en la imagen en color) representan a la nave Cygnus. Fuente: ESA.

Se estima que hay más de 700.000 fragmentos de basura espacial en órbita, muchos de ellos de apenas 1-2 centímetros, que podrían dañar o destruir un satélite operativo. La pérdida o interrupción de los servicios por satélite tendría graves consecuencias para una larga serie de actividades civiles y comerciales, como los sistemas de transporte terrestre, aéreo o marítimo, la navegación por satélite, las telecomunicaciones, los servicios de radiodifusión, las tecnologías de la información y redes, la monitorización del clima o la predicción meteorológica, por citar algunos ejemplos.

Se trata de tecnología europea: la oficina del programa SSA de la ESA y la compañía española Indra Espacio firmaron un contrato por 4.7 millones de euros en el año 2010 para desarrollar este radar. Indra Espacio lidera un consorcio formado por Indra y por el Instituto Fraunhofer de Física de Alta Frecuencia y Técnicas de Radar (FHR) de Alemania.

Este radar de pruebas es de tipo “monoestático”, lo que significa que el transmisor y el receptor se encuentran en el mismo lugar, separados por unos pocos cientos de metros. Se complementará con un segundo radar de pruebas de tipo “biestático”, en el que el transmisor y el receptor se encuentran en distintas ubicaciones geográficas, que está siendo desarrollado por un consorcio liderado por ONERA, Francia, y con una serie de telescopios ópticos y láser que vigilarán las órbitas más altas.

La instalación del primer elemento de una red de sensores tan compleja marca un importante hito en el programa SSA de la ESA. Las tecnologías que se están desarrollando dentro de este programa serán fundamentales para la creación del futuro sistema operacional europeo que nos ayudará a salvaguardar nuestros satélites de la amenaza que suponen los fragmentos de basura espacial.

Fuente:
ESA, 25 de febrero 2014. [13]



Este artículo ha sido escrito por Juan Antonio Bernedo. [14]