Los equipos se desplegarán por la superficie lunar y navegarán de forma autónoma hasta encontrarse unos a otros en un enjambre, conectarse eléctricamente y formar un panel solar, explicó Gustavo Medina Tanco, del ICN.

 Es una acción para posicionar tecnológicamente a México en una nueva etapa de exploración científica y explotación comercial, dijo.

 La misión, que será lanzada a mediados de 2021, es desarrollada en el Laboratorio de Instrumentación Espacial de la UNAM.

A mediados de 2021, la UNAM hará realidad la misión COLMENA, que colocará nueve pequeños robots en la superficie de la Luna. “Se trata de una acción para posicionar tecnológicamente a México en una nueva etapa de exploración científica y explotación comercial, que probablemente se desarrollará en asteroides y lunas”, indicó Gustavo Medina Tanco.

El investigador del Instituto de Ciencias Nucleares (ICN) y responsable del proyecto explicó que los equipos, semejantes a engranes, tienen ocho centímetros de diámetro por cuatro de altura, y se desplegarán aleatoriamente por la superficie lunar, navegarán de manera autónoma hasta encontrarse unos a otros, formar un enjambre, conectarse eléctricamente y crear un panel solar del mayor tamaño posible.

Esta misión es enteramente desarrollada en el Laboratorio de Instrumentación Espacial (LINX) del ICN, con apoyo de la Agencia Espacial Mexicana (AEM), del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), del gobierno del estado de Hidalgo y de diversas empresas de tecnología socialmente comprometidas con el desarrollo científico, tecnológico y económico de México.

El lanzamiento, en 2021, estará a cargo de la empresa privada estadounidense Astrobotic, que también llevará experimentos de otros países y de la NASA.

La carga útil de COLMENA incluye a los nueve robots, además de un módulo de telecomunicaciones, telemetría y despegue, con una masa total de 500 gramos.

La baja masa total, sumada a los rigores del lanzamiento del viaje en el medio interplanetario y de la supervivencia sobre la superficie lunar, constituyen un desafío tecnológico único, subrayó el experto.

En el diseño, construcción y validación de COLMENA participan alumnos de la UNAM, de carreras vinculadas con ingeniería, física, matemáticas, actuaría, psicología, arte y diseño, entre otras, quienes trabajan en un ambiente multidisciplinario. “Esta misión es también una oportunidad para formar recursos humanos en el sector espacial”, remarcó el responsable del proyecto, que cuenta en su laboratorio con 50 participantes, desde estudiantes de bachillerato hasta doctorado.

Mediciones de polvo y módulo de telecomunicaciones

Los asteroides y lunas generalmente no tienen atmósferas o campos magnéticos propios, y sus superficies están expuestas al bombardeo meteorítico y de partículas de alta energía del viento solar.

“Como consecuencia, estos cuerpos celestes poseen una capa de regolito, un polvo muy fino, abrasivo, radiactivo y cargado electrostáticamente, sumamente dañino para toda la tecnología que se pretenda desplegar en ese ambiente, especialmente cerca del suelo”, indicó el experto.

La estrategia del LINX es desarrollar enjambres de robots muy pequeños, que puedan operar de forma cooperativa para desarrollar ensamblajes de estructuras o tareas grupales, haciendo uso de propiedades de sistemas complejos y sus propiedades emergentes.

Los equipos harán mediciones del polvo regolito, que levitará por encima de los robots debido a procesos de plasma polvoso, energizados por el viento solar.

 

 

 

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• Tras la Guerra Fría, la carrera espacial se “desinfló”; actualmente prioriza misiones robóticas más eficientes que las tripuladas por humanos: William Lee, coordinador de la Investigación Científica de la UNAM.

• “No dejemos nunca de pensar en lo imposible”, recomendó Jesús González, director del Instituto de Astronomía, como lección de la llegada del hombre a la Luna hace 50 años.

• Durante la mesa redonda “Cuando pisamos la Luna”, la investigadora emérita del IA, Silvia Torres, recordó que, en aquella época, se realizaron 78 misiones espaciales en pocos años.

La llegada del hombre a la Luna demuestra que los grandes proyectos pueden servir como catalizadores para desarrollar capacidades y ser generadores de actividad económica y bienestar social, afirmó William Lee Alardín, astrónomo y coordinador de la Investigación Científica de la UNAM.

Durante la mesa redonda “Cuando pisamos la Luna”, organizada por el Instituto de Astronomía (IA) para conmemorar la hazaña espacial ocurrida hace medio siglo, Lee Alardín, Silvia Torres y Jesús González, astrónomos del IA, de diferentes generaciones y quienes han dirigido esa entidad académica, narraron sus experiencias personales en torno a la hazaña de 1969, que marcó avances científicos y vocaciones.

La carrera espacial no va al ritmo que se esperaba tras la llegada del hombre a nuestro satélite natural, en 1969; después de la Guerra Fría “se desinfló”, se hizo más lenta y ahora prioriza misiones robóticas más eficientes que las tripuladas por humanos, dijo Lee Alardín.

Esa proeza demostró que “lo que se haga en un momento dado importa para lo que se puede hacer en el futuro”, como llegar a Marte, en donde el robot “Curiosity” captura y analiza muestras de rocas, y para donde se planea una misión tripulada por humanos para 2050, resaltó.

Remembranzas

Silvia Torres, quien en 1969 ya había terminado su doctorado en Astrofísica, recordó que la Luna ha despertado la imaginación del ser humano, por ello existen muchas representaciones de ella y ha sido inspiración de obras literarias, pictóricas y cinematográficas de todas las épocas, como la novela “De la Tierra a la Luna”, de Julio Verne, o la cinta “2001: Odisea del Espacio”, dirigida por Stanley Kubrick.

En el auditorio Paris Pishmish del IA, la investigadora emérita destacó que el primer satélite artificial de la historia fue el “Sputnik 1”, lanzado por la Unión Soviética en 1957. “Más tarde se sumó la NASA y empezó la carrera espacial para llegar a la Luna”. En aquellos años hubo 78 misiones a nuestro satélite natural, que significaron una efervescencia con intereses científicos, pero también políticos.

Jesús González, astrofísico y actual director del IA, terminaba la primaria cuando el hombre llegó a la Luna, desde entonces mostró su fascinación por una carrera espacial que en los años 60 y 70 inundó la pantalla de televisión con series de ciencia ficción como “El túnel del tiempo”, “Viaje a las Estrellas” o “Los Thunderbirds”, recordó.

Para González, además de inspirar y fomentar la imaginación, la lección de la llegada a la Luna es que “no dejemos nunca de pensar en lo imposible. Sin ciencia no hay futuro, e invertir en ella significa saber y tener independencia”.

William Lee no había nacido cuando ocurrió el hallazgo, pues llegó al mundo unas semanas después del icónico 20 de julio de 1969. “Con los años conocí el evento en revistas de la época y me impactó profundamente”, reconoció.

En ese año se reunieron factores políticos, militares y científicos para que esta efervescencia fructificara, concluyó.

 

 

 

 

 

 

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Sábado, 10 Agosto 2019 05:03

Pedazos de Luna en México

Dos rocas lunares son exhibidas en Universum, la más grande la obtuvo Neil Armstrong el 20 de julio de 1969 en la misión Apolo 11 junto con los astronautas Edwin Aldrin y Michael Collins, pesa 185 gramos y tiene una edad de 3,700 millones de años.

La roca lunar que se puede tocar fue obtenida por el astronauta Harrison Smith de la zona nombrada Monte Taurus en diciembre de 1972 en la misión Apolo 17.

El 1 de mayo de 1994 la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA por sus siglas en inglés) hizo entrega oficial de dos rocas lunares, obtenidas en la primera y la última de las misiones espaciales del Programa Apolo, al Museo de las Ciencias Universum, narró Jorge Flores Valdés, investigador emérito del Instituto de Física de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

Es un logro que se alcanzó gracias a Gerardo Suárez, “quien entonces era el coordinador de la investigación científica de la UNAM, y en un viaje a Houston, donde se ubica el Centro Espacial Lyndon B. Johnson de la NASA, visitó una exposición donde se mostraban las rocas traídas de nuestro satélite natural. Se le ocurrió que una exposición semejante sería de mucho interés para Universum y convenció al entonces director del Instituto de Geofísica de ello”, recordó Flores Valdés, quien vivió este suceso siendo director de dicho museo.

De las dos rocas lunares exhibidas en Universum, la más grande, la obtuvo Neil Armstrong el 20 de julio de 1969 en la misión Apolo 11 junto con los astronautas Edwin Aldrin y Michael Collins, pesa 185 gramos y tiene una edad de 3,700 millones de años. La otra pesa 24 gramos y tiene una edad de 4,000 millones de años. Fue obtenida por el astronauta Harrison Smith de la zona nombrada Monte Taurus en diciembre de 1972 en la misión Apolo 17, ésta última es la que se puede tocar.

“La doctora France Córdova, directora científica de la NASA, vino a la Ciudad de México para firmar un convenio con la UNAM y formalizar el préstamo, todo en concordancia con las normas internacionales. En cualquier momento podrían solicitar que se les devuelva”, indicó el expresidente de la Academia Mexicana de Ciencias con motivo del 50 aniversario del alunizaje.

El físico rememoró que cuando Gerardo Suárez y él recogieron las rocas lunares en Houston, de regreso atravesaron la aduana de la Ciudad de México con cierta aprensión, logrando pasar sin que nadie se diera cuenta de lo que traían consigo. “Como llegamos en la noche, me quedé con las dos piedras lunares en mi casa, siendo, tal vez, el único ser humano que ha tenido en su casa semejantes ejemplares”, dijo.

En las seis misiones Apolo (1969-1972) los astronautas recolectaron rocas lunares, de acuerdo con la NASA. En total fueron 382 kilogramos de núcleos, 2,200 muestras de seis sitios de exploración diferentes que consisten en piedras, arena y polvo de la superficie lunar. El repositorio se encuentra en el Centro Espacial Johnson.

Los estudios sobre la composición química de las rocas y el suelo lunar son de interés de estudio porque brindan información sobre el origen del satélite, pero también de la formación de la Tierra y el Sistema Solar. Al parecer, la Luna podría haberse formado a partir de los restos de un cuerpo planetario que impactó en la Tierra.

Gracias a las muestras obtenidas, se sabe que la corteza lunar se formó hace 4,400 millones de años —la Tierra se formó hace 4,540 millones de años—, también se observa un posterior bombardeo constante de meteoritos y derrames de lava, información de relevancia para entender la historia geológica del satélite. La radiación del Sol, por otro lado, quedó atrapada en la formación del suelo lunar desde la formación de la corteza y es un registro permanente de la actividad solar.

En 1994, en el patio principal de Universum se montó una muestra sobre nuestro satélite en la que los dos equipamientos más importantes eran unos cilindros que resguardaban las rocas lunares. Actualmente, las rocas lunares pueden ser admiradas en la sala “Universo”, en el segundo piso del edificio A. Para el doctor Jorge Flores, “el hecho de traer mecanismos, objetos, ideas, programas de radio, televisión, libros que acerquen la ciencia al pueblo de México es algo que contribuye de manera muy importante a nuestro desarrollo como país y es absolutamente indispensable para tener una cultura científica”.

 

 

 

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En los primeros años de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA, por sus siglas en inglés) los encargados de descifrar ecuaciones numéricas complejas eran las llamadas “computadoras humanas”, Katherine Johnson era una de las personas que realizaban este trabajo, y una de sus principales contribuciones a la exploración espacial fue la serie de cálculos que realizó para el Proyecto Mercury y el vuelo del Apolo 11 a la Luna en 1969.

La exploración de la Luna a través de sondas automáticas o naves tripuladas con el objetivo de sobrevolar, orbitar la Luna o alunizar en ella se inició a finales de la década de 1950. La antigua Unión Soviética fue la pionera al realizar misiones lunares no tripuladas, pero el Proyecto Apolo de los Estados Unidos fue el único que realizó misiones lunares con tripulación.

La misión Apolo 11 se envió al espacio el 16 de julio de 1969, llegó a la superficie de la Luna el 20 de julio de ese mismo año y al día siguiente Neil Armstrong y Edwin Aldrin caminaron sobre la superficie lunar, mientras su compañero Michael Collins se quedó en el módulo de mando, el Columbia, orbitando alrededor del satélite.

Es así que el trabajo de Katherine Johnson fue esencial para el logro que llevaría a Estados Unidos a la victoria en la carrera espacial con la Unión Soviética.

La pionera en ciencia espacial y computación se graduó de West Virginia State College en 1937. Después de asistir a la escuela de posgrado y trabajar como maestra en una escuela pública, en 1953 empezó a trabajar en el Centro de Investigación Langley de la NASA en Hampton, Virginia, como una de las “calculistas del Área Oeste”, sus primeros cuatro años ahí analizó datos de pruebas de vuelo y trabajó en la investigación de un accidente aéreo causado por turbulencia de estela.

En 1957, Katherine proporcionó algunas de las matemáticas para el documento Notas sobre tecnología espacial, un compendio de una serie de conferencias de 1958 impartidas por ingenieros de la División de Investigación de Vuelo y la División de Investigación de Aeronaves sin Piloto.

En 1960, ella y el ingeniero Ted Skopinski fueron los autores de Determinación del ángulo de azimut en el quemado para colocar un satélite sobre una posición terrestre seleccionada, un informe que presenta las ecuaciones que describen un vuelo espacial orbital en el que se especifica la posición de aterrizaje de la nave espacial.

Más tarde hizo el análisis de trayectoria para la misión Freedom 7 de Alan Shepard en mayo de 1961, el primer vuelo espacial humano de Estados Unidos, ella verificó las ecuaciones orbitales para el control de la trayectoria de la cápsula de esta misión, desde el despegue hasta la descarga.

En 1962, mientras la NASA se preparaba para la misión orbital de John Glenn, Katherine Johnson fue llamada para hacer el trabajo por el que sería más conocida. La complejidad del vuelo orbital había requerido la construcción de una red mundial de comunicaciones que conectaba estaciones de rastreo por todo el mundo con ordenadores IBM en Washington, DC, Cabo Cañaveral y las Bermudas.

Los ordenadores habían sido programados con las ecuaciones orbitales que controlarían la trayectoria de la cápsula en la misión de Glenn, desde el despegue hasta el amerizaje, pero a los astronautas no les entusiasmaba la idea de poner sus vidas en manos de las máquinas electrónicas de cálculo, pues eran propensas a los problemas y a los apagones. Como parte de la lista de verificación previa al vuelo, Glenn pidió a los ingenieros que «trajeran a la chica» -Katherine Johnson- para que hiciera los mismos cálculos con las mismas ecuaciones que habían sido programadas en el ordenador, pero a mano, en su calculadora mecánica de escritorio. «Si ella dice que están bien», recuerda Katherine Johnson que dijo el astronauta, «entonces estoy listo para partir». El vuelo de Glenn fue un éxito y marcó un punto de inflexión en la carrera espacial entre Estados Unidos y la Unión Soviética.

La matemática estadounidense trabajó más de catorce horas diarias en el programa conocido como Lunar Orbit Rendezvous, procedimiento para enviar una nave tripulada en vuelo a la Luna. Este método, que se empleó en las misiones Apolo utilizaba dos vehículos que despegaban en el mismo cohete y viajaban unidos, uno para ir y volver de la Luna, y otro más pequeño para alunizar.

Johnson se encargó de calcular el momento en el que el módulo lunar Eagle del Apolo 11, del que descenderían los astronautas, debía abandonar el satélite para que su trayectoria coincidiese con la órbita que describía el módulo de mando nombrado Columbia y pudiera así acoplarse a él para regresar a la Tierra.

De acuerdo con la biografía de Katherine G. Johnson según la NASA, ser escogida para ser uno de los tres estudiantes negros que comenzaron el proceso de integración las escuelas de postgrado de Virginia Occidental es algo que mucha gente consideraría uno de los momentos más notables de su vida, pero es sólo uno de los muchos avances que han marcado la larga y notable vida de Katherine Johnson.

Nacida en White Sulphur Springs, Virginia Occidental, en 1918, la gran curiosidad y brillantez de Katherine Johnson con los números hicieron que adelantara varios cursos en la escuela. A los trece años ya iba al instituto el campus del histórico West Virginia State College. A los dieciocho años, se matriculó en la universidad propiamente dicha, donde no tuvo ningún problema en completar el currículo de matemáticas y encontró un mentor en el profesor de matemáticas W. W. Schieffelin Claytor, el tercer afroamericano en obtener un doctorado en matemáticas. Katherine se graduó con los más altos honores en 1937.

Katherine Johnson también trabajó en el transbordador espacial y el Landsat 1, y fue autora o coautora de 26 trabajos de investigación. Trabajó en el Centro de Investigación Langley de la NASA desde 1953 hasta que se jubiló en 1986, después de treinta y tres años. «Disfruté yendo a trabajar todos y cada uno de los días», dice. En 2015, a la edad de 97 años, Katherine Johnson agregó otro logro extraordinario a su larga lista: el presidente Obama le otorgó la Medalla Presidencial de la Libertad, el más alto honor civil de Estados Unidos y hasta la fecha es la única mujer de la NASA que ha recibido este reconocimiento.

En 2017, la NASA le puso el nombre de Katherine G. Johnson a uno de sus más potentes centros de cálculo el “Centro de Investigación Computacional Katherine G. Johnson”.

 

 

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Sábado, 27 Julio 2019 05:01

El legado del Programa Apolo

Salir del entorno terrestre fue un gran reto científico para la humanidad. Para lograr que el ser humano llegara a la Luna, se tuvo que recorrer un largo camino. Así, la historia empezó mucho tiempo atrás, cuando los hombres empezaron a experimentar con cohetes, sostuvo en entrevista Dolores Maravilla Meza, investigadora en el Instituto de Geofísica de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

La científica adscrita al Departamento de Ciencias Espaciales, recordó que Alemania tuvo grandes experimentos en este sentido. Obviamente junto con ellos estuvo involucrada la tecnología desarrollada en los países de Europa del este, la misma Rusia y Estados Unidos. “No debemos olvidar sucesos como el de Yuri Gagarin, el primer ser humano que orbitó nuestro planeta a bordo de la nave espacial Vostok, un logro de la Unión Soviética el 12 de abril de 1961”.

Gracias a este y otros proyectos se hicieron grandes descubrimientos en la vecindad de la Tierra, supimos que el medio interplanetario no era un espacio vacío como se suponía, se descubrió que el Sol tenía campo magnético y que toda la materia que sale del Sol va permeando el medio interplanetario.

Estos descubrimientos estuvieron sustentados por teorías e hipótesis científicas que fueron postuladas o planteadas por científicos, mucho antes de la era espacial. Desde el punto de vista tecnológico, antes de la llegada a nuestro satélite natural, la humanidad hizo grandes avances, como los proyectos que tuvieron que ver con el lanzamiento de satélites artificiales en el entorno terrestre desde el lanzamiento del Sputnik en 1957 hasta los que han sido lanzados en los últimos años, con ellos se descubrió por ejemplo que la magnetosfera terrestre, sus regiones, su extensión y su interacción con el material que viene del Sol, conocido en Física Espacial como viento solar.

Entonces, el programa Apolo y la tecnología que llevó al hombre a la Luna tiene muchos antecesores. Este proyecto estadounidense fue fantástico, estuvo formado por doce misiones, siendo las últimas siete, las planeadas para que el hombre se posara en la Luna. Lamentablemente la Apolo 13 fue una misión fallida y solo arribaron a nuestro satélite las Apolo 11, 12, 14, 15, 16 y 17. Las primeras misiones de este proyecto exploraron la vecindad de la Tierra e hicieron “paseos en la vecindad de la Luna”. Maravilla Meza recordó que en la primera misión del Apolo hubo un accidente y terminaron calcinados tres astronautas (Gus Grissom, Ed White y Roger Chaffee). “Eran los primeros hombres que iban a tener una misión completamente diferente a la de los satélites artificiales que ya se habían colocado alrededor de la Tierra”.

La también integrante de la Academia Mexicana de Ciencias (AMC), agregó que cada una de las misiones del Programa Apolo desarrolló pruebas particulares desde el funcionamiento del módulo lunar y el módulo de mando hasta el módulo de servicio, pero también hubo un gran avance en el tema de las computadoras y todos los instrumentos que fueron parte del equipo de las misiones.

Qué nos dicen las muestras lunares


Cuando hace cincuenta años escarbaron en la superficie de la Luna, Neil Armstrong y Edwin “Buzz” Aldrin, no sólo recogieron un polvo seco y oscuro, sino que emprendieron un viaje por el tiempo. Estos astronautas (incluido Michael Collins) y los diez astronautas que les siguieron en las misiones posteriores, trajeron consigo muestras de roca y polvo lunar en las que se guarda la fascinante historia de nuestro satélite y de la Tierra. Esas rocas han registrado cuál fue el violento y sorprendente origen de la Luna, y también su composición y edad. Gracias a los instrumentos colocados en la superficie del satélite, los científicos han podido reconstruir su estructura interna y comprender por qué la Luna tiene dos caras completamente diferentes. Sin el programa Apolo, ninguno de estos descubrimientos hubiera tenido lugar.

Cuando llegó la misión Apolo 11 se hicieron estudios de la superficie de la Luna. Se instalaron muchos instrumentos, aparatos para saber si había sismos en la Luna, detectores de partículas energéticas para ver cómo interactuaban la superficie de la Luna con el viento solar. Se empezaron a hacer estudios para ver si en la Luna había atmósfera.

Gracias a los instrumentos instalados entre el Apolo 11 y el 17 y a los estudios sobre el material que conforma la superficie lunar, “se descubrió que la Luna está cubierta por una capa espesa de polvo que ahora le damos el nombre de regolito lunar. El regolito está formado por partículas de polvo pequeñísimas, que tienen tamaños desde décimas de milímetros hasta nanómetros”.

Maravilla Meza relató que desde el Apolo 11, Neil Armstrong había dicho que el polvo de la Luna era un polvo muy particular que se pegaba a los trajes espaciales. Esta regolita en realidad forma una sabanita, un cobertor en la superficie de la Luna. Su espesor no es uniforme, puede tener desde metros de espesor hasta más de decenas de metros.

“El regolito lunar está formado por partículas de superficies abruptas e irregulares que pueden tener lados cortantes, además, es peligroso debido a su tamaño ya que puede llegar a los pulmones, a los alvéolos pulmonares y al torrente sanguíneo. Los astronautas del Apolo 17 manifestaron que respiraron la regolita que quedó flotando en el módulo lunar que los hizo regresar a la Tierra y que la sensación que tuvieron en la nariz fue como si estuvieran respirando material quemado, como cuando se queman los bosques o el olor de la pólvora cuando se dispara un arma”, recordó la investigadora.

De acuerdo con la científica, de la Luna hay mucho por aprender, ya que después del Programa Apolo se han seguido haciendo estudios paralelos con los satélites artificiales, se ha descubierto por ejemplo que tiene una pequeña atmósfera que se llama exosfera, se ha descubierto que hay agua, millones de toneladas en los polos donde se puede concentrar el agua en estado sólido.

La especialista en Física Espacial recordó que existen varios proyectos para visitar los polos lunares para “resolver” el problema del agua. “Necesitamos saber si es potable o no, si será útil para los humanos en futuras misiones a la Luna, o cómo podríamos utilizarla”. Otro interés se enfoca en seguir estudiando si la afluencia del viento solar tiene una relación con la existencia de agua en la Luna, de ser así, aún tenemos que entender qué minerales son los que pueden estar involucrados para desprender oxígeno y después mezclarse con el hidrógeno para que esta combinación dé como resultado agua.

Los países que ya están involucrados en la carrera espacial para llegar a la Luna nuevamente quieren explotar minerales, establecer una base lunar para que en el futuro se puedan mandar naves a Marte o a otras partes de nuestro sistema solar, instalar un observatorio para estudiar nuestra galaxia y el universo, colocar una estación espacial en la vecindad de la Luna, etcétera. “Lo que es claro es que los nuevos programas se realizarán gracias a los esfuerzos de varios países, con colaboraciones internacionales y pronto tendremos más noticias y descubrimientos”, concluyó.

 

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El horno microondas, el velcro, el GPS, el teflón, la fibra de carbono y las telecomunicaciones son algunos ejemplos de desarrollos científicos y tecnológicos que resultaron de la exploración espacial

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Desde herramientas eléctricas inalámbricas hasta aislamientos reflectantes que hoy en día se encuentran en cualquier hogar.

El Programa Apolo, un proyecto espacial tripulado y desarrollado por Estados Unidos en la década de 1960 en el marco de la carrera espacial con la Unión Soviética durante la Guerra Fría, logró su objetivo de llevar al ser humano a la Luna, pero además dejó numerosos aprendizajes y aplicaciones tecnológicas en el camino. A continuación, algunos ejemplos del legado de este programa de la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA, por sus siglas en inglés).

Monitoreo de los recursos naturales
Los científicos de la Tierra fueron los primeros en beneficiarse de la exploración espacial ya que las misiones Apolo 7 y 9, que orbitaron alrededor de la Tierra y tomaron fotografías en distintas longitudes de onda de luz —destacando distintos aspectos de la orografía terrestre—, permitieron observar otros aspectos del suelo y la biodiversidad. Así nació el programa Landsat, que desde 1972 genera datos sobre los recursos naturales y áreas urbanas, y permite monitorear, por ejemplo, fenómenos como el cambio climático, el cambio del curso de los ríos o los incendios forestales.

Computadoras más pequeñas
Era necesaria una computadora que guiara a los astronautas a la Luna y de regreso a la Tierra a salvo, dado el reducido espacio con el que dispondrían abordo, cientos de ingenieros trabajaron en el Instituto de Tecnología de Massachusetts en la miniaturización del hardware del programa Apolo. Así, de lo que mediría una computadora del tamaño de siete refrigeradores en fila —que ocuparían una habitación completa— se logró reducir a dimensiones de 32 x 61 centímetros y pesar 32 kilos. Esta tecnología sentó las bases de la generación actual de dispositivos de bolsillo.

Asimismo, el software fue la base de la informática moderna. El Computador de Navegación del Apolo tenía 36 kilobytes (kB) de memoria de sólo lectura y 2 kB de memoria de acceso aleatorio, permitía 85,000 instrucciones por segundo. En su creación participaron 300 personas durante siete años con un costo de alrededor de 46 millones de dólares. En contraste, el rendimiento de la computadora que se planea enviar en la misión a la Luna en 2024 realizará 15 mil millones de instrucciones por segundo.

Comunicaciones espaciales
Se tomó video y fotografías del descenso del módulo lunar de Edwin Aldrin y Neil Armstrong hasta tocar la superficie lunar. En especial, el formato del video era de 525 scanlines a 30 cuadros por segundo, transmitido a 4.5 megahercios. La cámara de video y la fotográfica debían estar protegidas de la radiación solar y resistir temperaturas extremas: desde 121 ºC hasta -157ºC, el día y la noche en la superficie lunar.

Todas las naves de la misión Apolo llevaban grabadoras de voz que se activaron en las misiones para grabar las voces de la tripulación, incluso, hubo una conversación entre el presidente de Estados Unidos, Richard M. Nixon y los astronautas, la cual se logró con el apoyo de Bruce Candless (oficial naval y aviador estadounidense, ingeniero eléctrico y astronauta de la NASA), comunicador de cápsula de control de la misión (CAPCOM) en el Apolo 11 durante el primer paseo lunar.

Telemedicina
Los rusos fueron los primeros que monitorearon a distancia los parámetros fisiológicos —frecuencia cardiaca, presión arterial, constantes respiratorias, temperatura corporal— de un ser vivo en el espacio con telemetría, la perra Laika a bordo del Sputnik 2 en 1957. Cuatro años después, el cosmonauta humano Yuri Gagarin también fue supervisado a distancia. En la década de 1960 en la NASA también fueron capaces de recibir datos de dichas constantes biológicas con el adicional de que registraron el ambiente exterior de los satélites como nivel de radiación, concentraciones de oxígeno y dióxido de carbono. Con las tecnologías de la información y de la comunicación se ha ido extendiendo la prestación de servicios médicos a distancia.

Los cohetes Saturno V
Así se nombró a una serie de cohetes que fueron lanzados entre 1967 y 1973, entre los cuales estaba el que llevó la misión Apolo 11. Fueron diseñados a inicios de 1960 por ingenieros del Centro Espacial Marshall, bajo el liderazgo de Wernher von Braun. Tenían una altura de 111 metros y la nave total pesaba 3,200 toneladas. En su primera fase llevó cinco motores con una duración de encendido de 2 minutos y 30 segundos, consumiendo 2,050 metros cúbicos (m3) de combustible; la segunda fase llevaba 5 motores con una duración de encendido de 6 minutos y 30 segundos, consumiendo 1,350 m3 de combustible; en la tercera fase tenía un motor y duración de encendido de 2 minutos, consumiendo 39 toneladas de combustible. Los motores tenían combustible líquido de queroseno, también de oxígeno e hidrógeno líquido. Este último elemento químico, el primero de la tabla periódica por ser el más ligero, ha pasado de ser utilizado en cohetes a implementarse en coches que, si bien aún no se venden masivamente, se espera que en un futuro cercano sean una realidad cotidiana.

Desarrollos inesperados
Desde herramientas eléctricas inalámbricas hasta aislamientos reflectantes que hoy en día se encuentran en cualquier hogar. Este efecto de crear equipo inesperado dio lugar a un taladro portátil que los astronautas necesitaban para extraer muestras de núcleos rocosos de poco más de 3 metros de profundidad de la superficie lunar. Una empresa estadounidense adquirió la licencia y adaptó al aparato para convertirlo en una aspiradora Dustbuster inalámbrica. Cabe señalar que la NASA registra alrededor de 1,700 invenciones por año, algunas de las cuales se terminan transfiriendo la iniciativa privada, y dando lugar a nuevas tecnologías.

 

 

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Usando datos espectroscópicos de una galaxia de disco, científicos comprueban que sí se pierde gas cuando nacen las estrellas.

Las estrellas nacen de la contracción de nubes frías de gas molecular. Si no hay algún mecanismo que pare la contracción, toda la masa de gas daría lugar a una primera generación de estrellas y poco más. Pero en las galaxias se ven estrellas de diferentes generaciones, explicó Javier Zaragoza Cardiel, investigador en el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), beneficiario del programa Cátedras para jóvenes Investigadores del Conacyt.

En un artículo titulado Detection of the self-regulation of star formation in galaxy Discs, recién aceptado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, los nueve investigadores firmantes, exponen que la retroalimentación estelar tiene una influencia notable en la formación y evolución de las galaxias.

“Sin embargo, la evidencia observacional directa es escasa. Hemos realizado un análisis de población estelar utilizando el espectrógrafo 3D MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) de la galaxia espiral NGC 628, ubicada en la constelación de Piscis y localizada a una distancia de alrededor de 29 millones de años luz de la Vía Láctea. Encontramos que la formación de estrellas máxima actual en regiones espacialmente resueltas se regula de acuerdo con el nivel de formación de estrellas en el pasado reciente”, dijo Zaragoza Cardiel, autor principal de la reciente publicación.

De acuerdo con el astrónomo, quien presentó recientemente estos resultados en el congreso Feedback and its Role in Galaxy Formation, realizado en Grecia del 24 al 29 de junio, “lo que proponemos es un modelo basado en los modelos de autorregulación, pero para regiones de la galaxia espacialmente resueltas. Se llama modelo de formación estelar auto regulada espacialmente resuelta”.

Explicó que las estrellas se forman gracias a la contracción de nubes de gas, por lo que este modelo estudia la variación del contenido en gas en función de las estrellas que se han formado y el gas que estas mismas estrellas expulsan y que por lo tanto se pierde para formar más estrellas.

La galaxia del abanico estudiada es usada para ejemplificar las galaxias de su tipo. Es rica en regiones HII (hidrógeno ionizado), por lo que, las nebulosas de emisión son muy notables en cuanto a número. Estas regiones están asociadas con una intensa formación estelar. Gracias a la presencia de estas regiones se han detectado una gran cantidad de nebulosas.

“Usando datos espectroscópicos de una galaxia de disco, logramos comprobar con este modelo que sí se pierde gas cuando nacen las estrellas, lo cual es predicho por los modelos de formación y evolución de las galaxias. Además, logramos cuantificar la cantidad de gas que se pierde, una cantidad hasta ahora casi desconocida pero necesaria para formar galaxias tal y cómo las entendemos, por lo que es muy útil para comprobar si nuestro entendimiento sobre la formación de las galaxias es el correcto”, sostuvo.

El siguiente paso, dijo, es aplicar el método a una muestra de galaxias, para comprobar si varía la cantidad del gas que se pierde por la propia formación de estrellas en distintos tipos de galaxias. “Esto nos ayudará a escoger los modelos correctos de formación de galaxias. Por otro lado, los datos que usamos no tienen información del gas, si no que hacemos aproximaciones. Por esta razón, tenemos planeado hacer uso del Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano, para poder medir la distribución de la cantidad de gas en galaxias y poder mejorar nuestro modelo”.

En este sentido, Itziar Aretxaga, investigadora adscrita al INAOE, agregó que durante años hemos debatido sobre si una inyección de energía de las propias estrellas, en forma de vientos estelares o explosiones de supernova, podría hacer más lenta la formación estelar. La alternativa es que sean vientos producidos por el hoyo negro súpermasivo central, explicó la también firmante del artículo.

“Demostramos que en cada región de la galaxia el nacimiento estelar de hace 570 millones de años tiene el poder predictivo de marcar la máxima formación estelar reciente: a más formación estelar pasada, menor es la máxima formación estelar que la galaxia puede sostener”, sostuvo.

Gracias al modelo que creamos, en el que computamos la cantidad de gas disponible para formar nuevas estrellas, demostramos que el cociente de retroalimentación entre el gas expulsado por la vieja generación y la tasa de formación de la nueva generación es una constante en toda la galaxia. “Ahora lo que viene es medir esta supuesta constante de retroalimentación en otras galaxias, para ver si es universal”.

El artículo técnico está disponible libre en el repositorio https://arxiv.org/abs/1906.01641

 

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Las concentraciones de metano encontradas por el Curiosity podrían ser de origen biológico, lo que indicaría vida microbiana, señala el doctor Rafael Navarro, del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM, y colaborador del equipo del instrumento SAM de la NASA.

Todo parece indicar que las concentraciones de metano recolectadas por el Curiosity en Marte podrían ser resultado de actividad biológica. Si se encontrara evidencia de vida, sería uno de los descubrimientos más importantes, asegura el doctor Rafael Navarro, del Instituto de Ciencias Nucleares de la UNAM, y colaborador del equipo del instrumento SAM de la NASA.

“Hasta ahora la vida que conocemos es terrícola, con características físicas y químicas que son universales, creemos que la biología debe ser universal, pero no hemos encontrado un segundo ejemplo de vida fuera de la Tierra, y ese sería uno de esos descubrimientos” comenta Navarro González, y añade que “el hecho que encontremos metano en concentraciones altas, no demuestra que haya vida en la actualidad en Marte, se requieren más estudios, tal vez con otros robots, para medir ese metano y analizar si sus isótopos nos están indicando que fuera de origen biológico o no, pero todo parece indicar que así es”.

Curiosity

Anteriormente, señala el doctor Navarro, se había visto por satélites y telescopios de manera remota, que en la atmósfera de Marte había concentraciones de metano y que variaban en ciclos de estaciones. Cuando llegó Curiosity en 2012, lo primero que hicimos fue medir los niveles de metano, y la concentración que encontró Curiosity, no era alta,  sino que estaba muy por debajo de las concentraciones esperadas.

Desde entonces se han hecho mediciones con el Curiosity en la superficie marciana y a veces encontramos picos que son concentraciones relativamente altas, pero nunca comparadas a lo que se veía remotamente. De hecho, logramos ver oscilaciones de los niveles bajos de metano que nos indicaban la liberación de este gas, del subsuelo que tenían que ver con el cambio estacional, de verano primavera, otoño, y que era por un mecanismo desconocido que aún no entendemos, pero la semana pasada el instrumento hizo nuevamente una toma de gas, lo concentró y se analizó y los resultados llegaron el jueves y el viernes. Tuvimos una reunión con la NASA, para discutir los resultados y por primera vez tenemos niveles de metano casi comparables a los que se habían visto anteriormente de manera remota.

Es un resultado muy impactante y la explicación que se tiene es que los satélites y los telescopios logran medir la concentración promedio de los gases en la atmósfera, pero Curiosity está en la superficie y se va moviendo de lugar en lugar y tenemos que encontrar un sitio donde hubiera una emisión importante de metano del subsuelo y todo parece indicar que eso lo encontramos la semana pasada, ese metano que encontró proviene de cavernas que vienen del subsuelo, y probablemente eso es lo atractivo del resultado, el metano podría ser de origen biológico, apunta el doctor Navarro.

Hay posibilidad que el gas encontrado fuera de origen químico, que no tenga que ver con los seres vivos, sin embargo, comenta el investigador de la UNAM, “lo interesante es que en la Tierra también hay metano en la atmósfera, pero casi el 95% o más viene de la actividad biológica. Existe una pequeña cantidad producida de manera abiótica en el subsuelo en el fondo del mar, en ventilas hidrotermales, pero en Marte no tenemos evidencia que haya ese tipo de procesos, aunque sí podría haber sido atrapado por procesos abióticos, pero este hallazgo es importante porque abre la posibilidad que el metano pudiera ser biológico.

Más indicios de habitabilidad

Hace un año, recuerda Navarro González, se reportó que había evidencias de agua líquida en el subsuelo, esa presencia de agua abre la posibilidad de vida en el subsuelo, eso podría ser una indicación, podría provenir el metano de otras zonas no necesariamente de lagos en el subsuelo en zonas polares, pero podría haber a profundidades aún mayores, agua líquida, y allí podría haber bacterias que estuvieran haciendo esa actividad, liberando el metano.

El Curiosity está investigando la posibilidad que Marte tuviera condiciones de habitabilidad en el pasado, en el presente, o hacia el futuro. Hemos encontrado que en el pasado las condiciones fueron propicias para que la vida surgiera y se mantuviera; en la actualidad, la evidencia de agua líquida, aunado a la existencia de metano, recientemente, sugiere que pudiera haber vida actual en el subsuelo y también queda abierta la posibilidad que los humanos puedan ir a Marte en un futuro, hacer establecimientos para investigar, o eventualmente colonizar. “Es importante porque queda abierta la posibilidad que pudiera haber vida actual en Marte”, señala Navarro.

Participación de la UNAM

El doctor Rafael Navarro es parte del equipo del instrumento SAM, que mide entre otras cosas, el metano de la atmósfera, los aires atmosféricos, los sólidos, las rocas y los minerales. Participa todos los días, y de hecho, el viernes tuvo una reunión con la NASA para discutir estos resultados de manera interna su grupo de trabajo. El doctor participa constantemente a través de la UNAM en ese proyecto.

Los datos que se recibieron en la medición del jueves son correctos, y están seguros, sin embargo, el Curiosity envió los comandos para que repita el experimento “vamos a hacer otra toma de aire atmosférico, se va a concentrar y volver a analizar.

Para terminar, el doctor Navarro González señala que en caso que encontraran evidencia de vida, sería un hallazgo de gran trascendencia, pues sería la primera vez que se encontrara un ejemplo de vida fuera de la Tierra.

 

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Encuentran que la natalidad estelar en el núcleo y nódulo exterior del disco se ajustan a una ley de contracción de las nubes moleculares regulada por turbulencia.

Las estrellas nacen de la contracción de nubes frías de gas molecular en las galaxias. Saber cuántas estrellas nacerán dada la reserva de gas es importante para entender el proceso de formación de la propia galaxia.

Con datos del Atacama Large Milimeter Array (ALMA) de Chile, con el cual se obtuvieron imágenes de alta resolución de la línea de monóxido de carbono de la galaxia AzTEC1, pudimos estudiar la distribución de masa de gas de la que se forman las estrellas y nos permitió trazar los movimientos de ese gas. Los nuevos resultados apuntan a cómo se forman las estrellas en las galaxias dijo en entrevista Itziar Aretxaga, investigadora adscrita al Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE).

Las líneas de investigación de Aretxaga, también integrante de la Academia Mexicana de Ciencias, se enmarcan en el área de astrofísica extragaláctica y cosmología, su principal interés es la relación entre la actividad energética del centro de las galaxias y la formación violenta de brotes estelares, de manera específica conocer más sobre el impacto que estos fenómenos tienen en la formación y evolución de nuevas galaxias.

La científica es una de las firmantes del artículo titulado “Testing Star Formation Laws on Spatially Resolved Regions in a z≈4.3 Starburst Galaxy”, recién aceptado en Monthy Notices of the Royal Astronomical Society una colaboración de investigadores de Australia, Japón, Estados Unidos y México, encabezados por el doctor Piyush Sharda.

“Y lo que demostramos es que en vez de ser una parte proporcional de la masa de gas la que se torna en estrellas, es necesario que haya una regulación del colapso de las nubes de gas molecular por la turbulencia del propio gas”, dijo.

El estudio
De acuerdo con la astrofísica, AzTEC1 es una galaxia —la más luminosa— que se detectó por primera vez en censos del cielo trazados con la cámara AzTEC, instalada en el telescopio James Clerk Maxwell de 15 metros de Hawái, en 2005. “Desde entonces hemos realizado diferentes estudios con otros telescopios e instrumentos, incluyendo el Gran Telescopio Milimétrico Alfonso Serrano, que fue clave para determinar su distancia, después de muchos intentos fallidos con otros telescopios”. La cámara AzTEC es parte integral de la gama de instrumentos del Gran Telescopio Milimétrico, y se instaló antes en telescopios más chicos hasta que comenzó su operación en México.

AzTEC1 es tan brillante porque forma estrellas a más de mil veces la tasa de la Vía Láctea. Con ALMA obtuvimos imágenes de alta resolución en las que descubrimos que tiene forma de disco turbulento que rota. Estudiamos la región nuclear y un nódulo brillante del disco, de unos 1 000 años luz diámetro. Con la emisión de la molécula de monóxido de carbono calculamos la masa de gas molecular, la tasa de natalidad, y la velocidad de turbulencia, explicó.

Agregó que lo recién reportado en Monthy Notices of the Royal Astronomical Society es que la natalidad estelar en el núcleo y nódulo exterior del disco se ajustan a una ley de contracción de las nubes moleculares regulada por turbulencia. La formación estelar de AzTEC1, que se encuentra a 24 mil 500 millones de años luz, se comporta como la de galaxias cercanas.

Colaboración mexicana
“Llevo trabajando en esta galaxia desde que la descubrimos en 2005. Hemos enviado propuestas de observación de esta fuente a muchos telescopios. Los datos para este artículo se tomaron remotamente en modo servicio por ALMA y ya los habíamos publicado el año pasado. El autor principal de este nuevo artículo se puso en contacto con nosotros para intentar una técnica que ya había experimentado en otra fuente, y le dimos acceso gustosamente a todo el análisis que habíamos realizado sobre los datos. Todos los autores participamos en el análisis y discusión de qué modelos de formación estelar se ajustan mejor al comportamiento que presentan los datos y todavía hay mucho que entender de por qué esta fuente es tan extraordinaria”, compartió la doctora Aretxaga.
Para mayor información consultar el artículo en: https://arxiv.org/abs/1906.01173

 

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