¡Exotierras a la vista!

Una exotierra, es un planeta similar a la tierra (en tamaño, masa, composición), pero orbitando a una estrella que no sea el Sol.

Pese a que se han descubierto más de 500 exoplanetas, hasta ahora no se habían encontrado planetas tan pequeños como la Tierra, sólo planetas como los gigantes gaseosos  de nuestro sistema (Júpiter, Saturno, Neptuno y Urano) y más grandes y también más pequeños (los más pequeños, llamados supertierras).

El principal objetivo del telescopio espacial Kepler era la búsqueda de exoplanetas, y concretamente exotierras, dentro de la zona de habitabilidad de su estrella. Y por fin, hoy, después de casi 2 años desde el lanzamiento del Kepler, la NASA ha anunciado resultados positivos en este sentido.

Por un lado se ha anunciado el descubrimiento de un sistema estelar (Kepler-11) en el que hay ¡6 planetas! orbitando muy cerca de su estrella, como muestra la siguiente imagen.

Créditos: NASA

La estrella de este sistema es similar al Sol (ambas son estrellas con tipo espectral G), aunque un poco más pequeña y fría que éste.

Este sistema es especial por varias razones. Por un lado sólo se conocía otro sistema con 6 exoplanetas, pero en órbitas mucho más amplias, por lo que es un sistema increiblemente regular y compacto. Esto amplía nuestras ideas sobre la formación y la estabilidad de sistemas estelares. Por otro lado, es un sistema transitante, es decir, los planetas pasan por delante de la estrella (y es improbable encontrar estos sistemas). Así, se convierte en el sistema con más planetas transitantes conocido.

El estudio de este sistema se publicará mañana en Nature.

Esta noticia ha tenido bastante eco. Pero mucho más importante, desde mi punto de vista, son las cifras que ha dado la NASA:

1234 candidatos a exoplanetas. Vuelvo a insistir: hasta ahora se tenían confirmados poco más de 500. De esos 1234:

19 son más grandes que júpiter (es el tipo más frecuente entre nuestros 500 exoplanetas conocidos)

165 son más o menos como júpiter.

622 son más o menos como neptuno.

288 son del tipo supertierras (más grandes que la tierra, pero con estructura similar: son mayormente roca y metal, con una envoltura de gases)

68 tipo Tierra.

¡68 candidatos a planetas como el nuestro! Fascinante. Peor por si esto fuera poco, de estos 68, 5 de ellos están situados en la zona de habitabilidad de su estrella. 5 planetas que potencialmente, y hasta donde sabemos ahora mismos, podrían ser tan habitables como nuestro propio planeta. Y a parte de estos 5, se han encontrado otros 49 exoplanetas (de tamaños superiores a tipo Tierra), situados en la zona de habitabilidad de su estrella.

En definitiva, un notición. Ahora hay que revisar y reanalizar todos esos datos, para ver si realmente todos esos candidatos pueden pasar a ser denominados exoplanetas con todas las de la ley…. y es que el método científico exige que seamos precavidos, desconfiados y revisemos todo tantas veces como podamos.

De confirmarse las exotierras en zona de habitabilidad de forma inequívoca… estaríamos ante uno de los hitos científicos del siglo XXI.

Links a las noticias:

http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/kepler_data_release.html

http://www.nasa.gov/mission_pages/kepler/news/new_planetary_system.html

Curiosidades del Sistema Solar IV: Galileo fue arrojado a Júpiter

No estoy hablando de algún universo paralelo en el que, irónicamente, Galileo fuera arrojado a Júpiter por alguna secta religiosa descontenta con sus descubrimientos. Por supuesto, tampoco estoy hablando del insigne físico Galileo Galilei, sino de la sonda Galileo.

Al igual que el insigne físico, la sonda no tuvo una vida nada fácil, se dedicó a  estudiar con grandes éxitos el sistema Joviano, y aportó un conocimiento sin precedentes sobre ello.

Concretamente, la misión consistía en estudiar Júpiter y sus cuatro satélites principales: Io, Europa, Ganímedes y Calixto. También son llamados los satélites galileanos pues fueron descubiertos por Galileo (el físico), aunque eso es otra historia. En cualquier caso, se hace evidente el porqué del nombre de la misión.

Aquí se muestra un montaje en el que se aprecia el tamaño comparativo de Júpiter y sus cuatro satélites, que son, de arriba a bajo (y que corresponden de más cercano a más lejano): Io, Europa, Ganímedes y Calisto. Fuente: NASA

Antes mencioné las muchas dificultades que tuvo la misión, las cuales comienzan ya antes de su despegue. Fue lanzada el 18 de octubre de 1989 pero con un plan de vuelo distinto al que se planteó inicialmente: en vez de ir directamente a Júpiter, tendría que viajar a Venus y luego encontrarse con la Tierra 3 veces, para conseguir, mediante la honda gravitatoria, velocidad para viajar hasta su objetivo final. Esto suponía alargar su viaje 3 años.

La causa del cambio del plan de vuelo fue el desastre del Challenger (1986), a consecuencia del cual se cambió el protocolo de seguridad y el propulsor que iba a poner a la Galileo en camino a Júpiter, un Centaur, fue sustituido por otro con menos impulso.

Así, la Galileo hizo un viaje de 6 años por el sistema solar, hasta llegar a Júpiter en diciembre de 1995, pero no fue un viaje estéril, durante él hizo varios descubrimientos y observaciones muy interesantes, como Dactyl, un asteroide que era luna de otro asteroide, Ida.

Por otro lado, cuando aún estaba de camino, en 1991, se dio orden de desplegar la antena principal, que era como una parabólica pero iba plegada como un paraguas. Sin embargo, la antena falló y no se pudo desplegar, por lo que la comunicación mediante esa antena fue imposible y hubo que usar la antena secundaria de baja ganancia.

 

Esquema del fallo que sufrió la antena principal en su despliegue. Fuente: Wiki

Esto suponía bastantes problemas para la comunicación, puesto que la antena secundaria sólo podía enviar información a  un ritmo de 8 a 16 bits por segundo, frente a los 134 kilobits (134000 bits) de la antena principal. Comparativamente, sería como navegar por internet usando un modem de 28k, frente al adsl moderno.

Pero ahí no acaban los problemas. El sistema de almacenamiento de datos de la Galileo era nada más y nada menos que una cinta magnética. Sí, básicamente lo mismo que una de esas prehistóricas y ya casi extintas cintas de casete. Eso sí, tenía una capacidad de memoria de 114 megabytes (que para la época no estaba nada mal). Pues bien, cuando se estaba aproximando a Júpiter, le ocurrió uno de esos fallos que sólo alguien que haya usado casete puede entender. La cinta se quedo atascada en modo rebobinar durante 15 horas antes de que la NASA entendiera que narices estaba ocurriendo y pudiera apagarlo. Parte de la cinta se dañó, quedando inútil para recoger datos, lo que obligó a recortar drásticamente la adquisición de información en ciertos momentos.

A parte de estos fallos mayores, a medida que acumuló tiempo de misión, la radiación de Júpiter la fue dañando, hasta llegar a tres veces la que se esperaba que tolerase en su diseño inicial, y aún así sobrevivió.

Hasta ahora he hablado de sus problemas, pero no de sus éxitos y descubrimientos. Aquí os dejo una lista de los principales de ellos:

– Fue el primer instrumento en descubrir nubes de hielo de amoniaco en Júpiter.

– Confirmó la intensísima actividad volcánica de Io, que es aproximadamente 100 veces la de La Tierra. Además, descubrió que las emisiones de partículas de Io se cargaban eléctricamente y creaban corrientes eléctricas con la superficie de Júpiter.

– Una considerable cantidad de pruebas de que bajo la superficie helada de Europa hay un océano de agua salada. Así mismo, también descubrió que Calisto y Ganímedes podrían tener una capa de agua bajo su superficie, y que esta última poseía un campo magnético bastante considerable.

– El sistema de anillos de Júpiter (sí, Júpiter tiene anillos)

– Estudio en profundidad el sistema magnético de Júpiter.

Después de todas sus aventuras y desventuras se decidió en 2002 que, agotada toda su vida útil, se arrojaría la sonda a Júpiter, donde sería completamente destruida. ¿Por qué hacer esto en vez de dejarla orbitando alrededor de Júpiter como silencioso testigo y monumento, por los siglos de los siglos?

La razón fue que, a la larga, con el paso de siglos o miles de años, la nave podría terminar cayendo sobre alguna de las lunas de Júpiter. Y si esto ocurriera, por casualidad, en Europa, podría ser un desastre. La nave, al ser una sonda interplanetaria, no tenía un grado muy alto de control biológico. Como no iba a aterrizar en ningún planeta, no había peligro de contaminación biológica. Ahora bien, si en Europa existe vida en el océano, bajo su enorme capa de hielo, podría verse comprometida por los organismos que pudieran quedar en la sonda después de estrellarse. Sí, vale, es un razonamiento basado en muchos hechos improbables, pero es mejor no arriesgarse. Tened en cuenta que si de algo estamos seguros,  es de que la vida allí donde llega se extiende, incluso en las condiciones más adversas.

PD: Este post está dedicado al “dios que todo lo ve”, no por peloteo, sino porque él sugirió este artículo.

 

El último capítulo de la Hayabusha.

Hace no tanto hablaba de la heróica misión de la Sonda Hayabusha y, por fin, el día 16 de Noviembre se ha confirmado que lo que trajo es, efectivamente, polvo del asteroide Itokawa.

En total son unas 1500 partículas, la mayoría de ellas menores a 10 micrómetros. Es decir, menores a la milésima parte de un centímetro. Ahora, veamos todo lo que podemos aprender de ese polvo.

Curiosidades del Sistema Solar II: La odisea de Hayabusa

En mi opinión, la sonda Hayabusa ha marcado un hito en la astronaútica, pero además, su historia ha sido una aventura digna de contarse. Si hubiera tenido un piloto humano, diríamos que fue una aventura heroica con toda justicia. Pero aún tratándose de una máquina, fue una auténtica aventura. Y sus héroes humanos fueron los componentes del equipo de tierra de la sonda, que lograron capear con éxito los mil y un problemas que surgieron durante el viaje de esta sonda.

Por todo eso, me gustaría relatar brevemente su historia. Advierto que algunos datos pueden diferir de lo que podáis encontrar en la wikipedia, pero todos mis datos los obtuve de los anuncios oficiales de la JAXA. Dejo, al final del artículo, varios links de interés, de donde obtuve la información por si alguien quiere consultarlos.

Hayabusa fue fabricada por la agencia espacial japonesa, JAXA, con el objetivo de viajar hasta un asteroide, posarse en él, tomar una muestra y regresar a la Tierra. Esto, en esta época de exploración espacial, puede parecer poca cosa. Pero pensémoslo detenidamente, en términos justos, cuán ambicioso fue este proyecto:

  • La sonda no iba no de un planeta, que es algo “grande”, con una órbita perfectamente calculada y un campo gravitatorio considerable que puede capturarla de una forma estable. Se trata de enviarlo a visitar el asteroide Itokawa, un cuerpo que no llega al kilómetro de largo (0,7 x 0,3 km)
  • Además, tenía que posarse sobre esa diminuta roca con total exactitud. Aquí no hay una gran pista de aterrizaje ni un campo gravitatorio apreciable que haga parte del trabajo: dependía completamente de la capacidad de movimiento de la sonda.
  • Y por último, debía volver a casa. Esto la convertiría en el primer vehículo espacial que tras haberse posado sobre un cuerpo extraterrestre que no fuera La Luna, conseguía volver a casa.

Originalmente, el objetivo de Hayabusa era el asteroide Nereus, pero debido a problemas con su cohete lanzador hubo retrasos, por lo que se cambió el objetivo a Itokawa.

Su aventura comienza con su lanzamiento, el día 9 de mayo de 2003. En los días siguientes se testean sus cuatro motores de iones y se comprueba que el motor A sufre inestabilidades. En consecuencia es apagado preventivamente. Nos quedan 3 motores.

A principios de noviembre de 2003, una gigantesca llamarada solar envía una enorme cantidad de plasma al espacio que inunda la trayectoria de la Hayabusa. De hecho, fue la mayor llamarada solar registrada hasta esa fecha. La sonda atraviesa esa tormenta de energéticas partículas y, poco después, se anuncia triunfalmente que la sonda está sana y salva y sigue funcionando sin problemas.

Su órbita heliocéntrica la trajo “casi de vuelta” en mayo de 2004: tras haber completado una órbita volvía a aproximarse a La Tierra para acelerarse por el efecto honda gravitatoria. Durante esta aproximación se tomaron fotos de la tierra y la Luna, para comprobar el buen funcionamiento de sus aparatos fotográficos:

Imagen de La Tierra tomada por Hayabusa. Mayo 2004. Crédito: JAXA.

Y hasta aquí la parte “tranquila”. La sonda continúa su camino hacia Itokawa, pero en Julio de 2005 se reporta un error: el “volante” de dirección del eje X falla. Eso elimina la “sensibilidad” de dirección, para orientarse en el espacio, en uno de sus ejes.  Aún así la misión puede continuar… pero entonces, en octubre de ese mismo año, falla el volante de la dirección Y. El equipo estudia posibles soluciones y consiguen “parchear” la situación: continuarán la misión sólo con el volante del eje Z y dos de sus motores químicos para orientarla correctamente.

Un mes después, en noviembre de 2005, la sonda está llegando a su objetivo. ¡Por fin! se detecta a Itokawa y comienza la aproximación, durante la cual se toma esta magnífica fotografía:

Fotografía de Itokawa tomada por Hayabusa. Crédito: JAXA

El aterrizaje sobre el asteroide tiene que ser completamente automático, ya que hay un desfase de tiempo de 20 minutos debido a la distancia. Así pues, el 21 de noviembre la sonda comienza su aterrizaje. En Tierra expectación. Llega el informe de la nave y todos lo miran confusos: al parecer la nave comenzó su aterrizaje, pero sus sensores no detectaron que se hubiera posado, por lo que se inicia una maniobra de despegue de emergencia. Analizando los datos, concluyeron que la nave sí había conseguido aterrizar, pero lo hizo torcida, apoyándose sobre uno de sus paneles solares.

Sin desanimarse, programan un nuevo aterrizaje para el 26 de noviembre que concluye con éxito: la nave se posa y toma muestras. Pero entonces, al despegar de nuevo, sufre una fuga de combustible que la propulsa hacia lo profundo del espacio sin rumbo y desorientada, y lógicamente las comunicaciones se interrumpen. Tened en cuenta que el espacio es enorme y que para que haya comunicaciones tiene que apuntarse de forma muy exacta al lugar donde se encuentra la sonda, y a su vez la sonda tiene que apuntar con su antena muy exactamente hacia La Tierra. Este accidente era prácticamente una sentencia de muerte para la sonda. Sin embargo, el equipo organiza su búsqueda, agarrándose a la pequeña, casi milagrosa, posibilidad de retomar el contacto.

Transcurre una semana y no se sabe nada de ella. Y otra semana, y otra… En total 7 semanas. Y cuando casi todos la daban ya por perdida: se recibe una breve comunicación de la sonda el día 23 de enero de 2006. Gracias a esa señal la localizan y, poco a poco, consiguen determinar su rumbo y que su antena apunte hacia Tierra, para retomar su control completamente. En el momento de establecer la comunicación se había alejado, nada más y nada menos, que a 13000 km del asteroide.

El equipo analizó la situación y determinó, que pese a todo, la sonda tenía oportunidades de volver a Tierra. Eso sí, no podía volver ya al asteroide a tomar nuevas muestras y su camino de vuelta, debido a la limitación del combustible que le quedaba, iba a llevarle tres años extra de viaje. En vez de volver en 2007, lo haría en 2010.

Durante los meses siguientes se hicieron pruebas y ajustes para que la sonda pudiera regresar sana y salva; mientras sus baterías restantes, cuatro de las once estaban inutilizadas por un cortocircuito ocurrido durante la incomunicación, se recargaban.

Como dos de los controles de dirección estaban inutilizados, desarrollaron un ingenioso sistema de dirección aprovechando la presión solar (debida al viento solar y la presión de radiación), de forma que la nave detectara las variaciones de esta presión para saberse siempre orientada en relación al Sol. Y no dudo que este método se usará en tecnología para futuras sondas espaciales.

Comienza el lento, lentísimo, regreso a La Tierra. Pero no va a ser tan fácil. En abril de 2007 el motor de iones B detecta un fallo, debido a su degradación por el uso, y se apaga automáticamente. Bueno, aún quedan dos motores, aún es posible que regrese a La Tierra.

Los meses transcurren y en noviembre de 2009, casi llegando a La Tierra, falla el motor D debido a su degradación por su tiempo en uso. Queda entonces un motor: pero eso no es suficiente. El equipo encuentra una solución: usar la parte que funciona bien  del motor A, el neutralizador, en combinación con la parte que funciona bien del motor B, la fuente de Iones. Así, con dos “medios motores” consiguen un motor funcional extra. De nuevo, con un motor y dos medios, Hayabusa puede lograrlo. Y de hecho: lo logra.

El 13 de junio de 2010, la sonda llega a la tierra y su capsula de recuperación desciende según el plan previsto en el sur de Australia. Es recogida y llevada con la máxima urgencia a Japón.

Aquí podéis ver un vídeo de la NASA del momento en que la sonda reentra en la atmósfera terrestre:

Y bueno, el final de esta historia está aún por escribirse. A principios de Julio se abre el contenedor de muestras con las máximas precauciones… y sólo contiene algunas partículas microscópicas…

Estas partículas podrían ser polvo terrestre que se hubiera filtrado… o ser parte del polvo de Itokawa. Las analizan ávidamente y… en octubre de este año anuncian que, aunque no hay confirmación oficial, al menos una parte de ellas parece de origen extraterrestre. Ahora cada mota de ese polvo es más valioso que un diamante, y va a ser estudiado con el máximo cuidado para extraer toda la información que sea posible.

Desde aquí, mi más sincera felicitación a la JAXA y el equipo de la Hayabusa por esta larga odisea de 7 años.

Fuentes:

http://www.isas.ac.jp/e/topics/index.shtml

http://www.isas.jaxa.jp/e/topics/2010/image/0514/presskit_hayabusa_e.pdf

La evolución… tecnológica III

Hace unos días hablé aquí de la similitud de ciertos aspectos del desarrollo tecnológico con la evolución biológica. En concreto comenté el caso de los teclados de ordenador como evolución de las máquinas de escribir: La evolución… tecnológica I

Y justo antes de publicar el artículo que estáis leyendo ahora mismo, he colgado un brevísimo post: La evolución… tecnológica II. Este artículo ha sido escrito por mi amigo Gálago – Al, como respuesta a mi primer artículo sobre el tema y me ha parecido una pena que se quedara escondido entre las respuestas.

Para hoy me había reservado el ejemplo original que me inspiró estos artículos. Se trata de un caso realmente curioso de adaptación tecnológica: en vez de hacerlo desde cero, partir desde lo que ya existe minimizando costes. Y cómo esta adaptación, que actualmente parece completamente arbitraria, ha condicionado nuestra más avanzada tecnología.

Todo comienza con un avance revolucionario en la tecnología del transporte: la rueda. Pero para nosotros lo interesante comienza mucho después, en los siglos en los que roma se expandió por todo el mediterráneo. Los ejércitos romanos, era impresionantes en su capacidad de ingeniería, tanto militar como civil.

Una de las principales premisas de las legiones fue la velocidad de sus ejércitos. Esto es debido a que fue habitual, durante su periodo de expansión, que sus tropas fueran mucho menos numerosas que las del oponente y debían compensar el número con mejores tácticas y velocidad. Así, las calzadas romanas se construyeron sobre los caminos dejados por las legiones y surgieron, precisamente, como medio para movilizar rápidamente sus tropas.

Pero pensemos en una cuestión fundamental y es cómo se desenvolvían cuando no tenían las calzadas. Bien porque estuvieran en territorio enemigo o bien porque aún no las habían construido. El paso de miles de infantes, termina creando una senda bastante transitable, pero los carros de suministros son una cuestión muy diferente. Sus rodadas quedaban marcadas en el terreno y después de unos cuantos carros, las rodadas quedaban marcadas en el terreno.

Por eso todos sus carros tenían un ancho estandarizado de distancia entre las ruedas. En consecuencia era de cajón, para cualquiera que quisiera aprovechar los caminos que abrían los romanos, que sus carros debían tener el mismo ancho. De no ser así no podrían usar el camino ya que las ruedas, al no encajar en la rodada, podían romperse con facilidad. Posteriormente las calzadas romanas empedradas se construyeron pensando en el tamaño estandarizado, así que con su presencia no hizo desaparecer la necesidad del estándar.

Los romanos se expandieron, conquistando y romanizando casi toda Europa. Y romanizar significa que todos los carros se construían con un ancho fijado, es decir, a la manera romana. Este ancho pervivió después de la caída del imperio ya que la tradición y la necesidad de que los caminos que abrían los carros sirvieran para cualquier carro, seguían muy presentes.

Llegamos entonces a la revolución industrial y los primero ferrocarriles. Había que construir un chisme con ruedas que vaya por unos raíles. ¿Qué ancho usar? Pues sencillo, el de siempre: el que se empleaba para todos los chismes con ruedas. El mismo que habían establecido los romanos.

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Todos los países Europeos, con la curiosa excepción de nuestro país, tenían el mismo ancho. Pero claro, este ancho se exportó allí donde se exportara la tecnología del ferrocarril. Por lo que EEUU, pese a no haber sido romanizada, tenía el mismo ancho de vías que el ancho de las rodadas romanas.

shuttleAvancemos ahora hasta otro hito de la tecnología del transporte: el transbordador espacial. Todos habréis visto fotografías de la lanzadera y sabréis que para ponerla en órbita dispone de tres cohetes. Uno central, muy grande, y otros dos laterales, más alargados.

El ancho de los cohetes laterales no es para nada arbitraria. Obedecía a una importantísima cuestión… logística. Desde donde los fabricaban debían llevarlos por tren hasta las instalaciones de la nasa y eso incluía pasar por los túneles de las rocosas, cuyo ancho estaba diseñado para trenes normales, claro. Así que pese a lo que hubieran preferido realmente, tuvieron que adaptarse a la situación.

Por tanto, podemos ver cómo una premisa técnica se propaga irremediablemente en el tiempo, obligando a lo desarrollado posteriormente a tomarlo como punto de partida. Es decir: adaptación tecnológica.

Durante todo el artículo, he estado hablando del dichoso ancho de los romanos, pero no he dicho cuánto era. La respuesta es 4 pies y 8,5 pulgadas. Viene a ser algo más de 1,40 metros. ¿Porqué esa y no otra? Bueno, fue una cuestión muy práctica. Esa distancia es en la que cabían dos caballos de tiro para el carro.

Conclusión: El diseño de una nave espacial se ha visto condicionado tecnológicamente por el ancho de un par de traseros equinos.

Esta curiosa historia es originalmente de Didier Nordon, un columnista habitual de Pour la science.

¿Conocéis algún otro ejemplo de adaptación tecnológica? Pues comentadlo ^^

La ISS casi se la pega.

Hace poco dos satélites artificiales, iridium33 y el cosmos-2251 ya se dieron un buen tortazo allí arriba, a casi 800 km de altura. El cosmos estaba en desuso pero el iridium33 era un satélite de comunicaciones plenamente operativo. Con lo que cuestan, fue todo un chiste que impactaran.

Esta tarde, hace cosa de una hora (ha debido ser sobre las 17:00 UTC+1) la ISS ha estado en serio peligro de colisionar con un trozo de basura espacial. El trozo en cuestión es un resto de un lanzamiento de GPS en 1993, consistente en trozo de metal unida a un cable de un metro, con una masa de 1 Kg.

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La NASA lo catalogó inicialmente como “low threat” pero los datos de los últimos seguimientos revelaron que era una seria amenaza “red threat”, y se dio orden de que la tripulación actual de la ISS, de tres hombres, embarcaran en la Soyuz para una evacuación en caso de impacto. El impacto directo no era muy probable, pero el objeto es bastante grande y en caso de que ocurriera algo, mejor prevenir que curar.

Afortunadamente el objeto pasó sin colisionar. Desde luego habría tenido “bastante gracia” que el trozo ese hubiera dañado o inutilizado la ISS. A muchos nos hubiera dado una apoplejía.

Aquí tenéis la noticia publicada en la NASA

PD: me hace ilusión haberme adelantado incluso al post que acaban de poner en Microsiervos ^^

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