jueves, 29 de noviembre de 2012

Así de grande es un agujero negro.


Click para ampliar.

  Astrónomos de la Universidad de Austin, Texas lograron determinar el tamaño del agujero negro de la galaxia NGC 1277 y determinaron que el 14% de la masa de esta pequeña galaxia lenticular corresponde a este objeto celeste. Para fijar ideas es muy útil comparar, ya que no hay otra forma de formarnos una idea del tamaño de este agujero negro. La masa total de esta galaxia es de unos 120 mil millones de masas solares. El Sol tiene una masa de 2x10E30 kg. Por otro lado, el agujero negro tiene una masa de unas 17 mil millones de masas solares. El porcentaje de la masa total que corresponde al agujero negro rompió un récord, la mayoría de las galaxias conocidas tienen valores porcentajes mucho menores en torno al 0,1 %.

 La galaxia NGC 1277 se encuentra a unos 220 millones de años luz de nuestro Sistema Solar, en la constelación de Perseo, sin embargo, comparada con nuestra Vía Láctea, NGC 1277 tiene una masa un 10% menor. Karl Gebhardt, jefe del equipo responsable de este hallazgo, estima que esta particular conformación obedece a la probable existencia de un tipo nuevo de galaxia: un agujero negro grande para una galaxia relativamente chica. Aún no hay una explicación completa sobre la existencia de estas singularidades espacio-temporales en las galaxias, mucho menos la hay para este tipo de estructuras, recién descubiertas. Uno de los problemas es la falta de datos directos: apenas se conoce la masa de unos 100 agujeros negros galácticos. NGC 1277 había sido fotografiada por el observatorio espacial Hubble y estas medidas ayudaron a obtener la masa calculada de su agujero negro.

 Los valores a escala astronómica son realmente inimaginables, y lo único posible que podemos hacer es comparar. Gracias a estos nuevos descubrimientos podemos tener una idea bastante exacta del tamaño de este agujero negro, comparándola con el diámetro promedio de la órbita del planeta más externo del Sistema Solar: Neptuno con unas 8,3 horas luz. Este es el tiempo en que una onda electromagnética tardaría en recorrer el diámetro de la órbita de este planeta. El diámetro del agujero negro es de unos 4 días luz. Para comparar, si esto es sigue siendo posible a escalas más cercanas a nuestra experiencia, lo que aparece como un pequeño punto blanco en la imagen, corresponde al diámetro de la órbita de nuestro planeta: unos 17 minutos luz.

 Hay más información sobre el hallazgo en NGC 1277 en el blog de Francis


 [Vía]




martes, 27 de noviembre de 2012

Probando un escudo térmico inflable para misiones interplanetarias.


 El pasado 23 de julio la NASA probó exitosamente en un vuelo suborbital el IRVE-3, el más reciente de los prototipos de desarrollo de escudos térmicos inflables. Estas novedosas tecnologías son posibles gracias al desarrollo de nuevos materiales, que prometen aportar innovaciones muy importantes en materia aeroespacial: la reducción drástica del peso muerto de los masivos escudos térmicos convencionales, con el correspondiente aumento de la carga útil .

 En el video podemos apreciar el más reciente test en tierra de estas novedosas tecnologías:


 Se trata de la prueba en tierra del LDSD: Low-Density Supersonic Decelerator, un escudo térmico inflable concebido para la entrada en la atmósfera de Marte. El LDSD significará un avance muy importante ya que está concebido para aumentar significativamente la masa de un futuro robot marciano. El robot Curiosity con sus casi 900 kg es la mayor carga puesta sobre la superficie de marciana, y eso se realizó gracias a un complejo y crítico sistema de aterrizaje. Mediante mecanismos como los probados con el LDSD se podrá aumentar la carga a depositar en Marte, de aproximadamente una tonelada a unas 2-3 toneladas. Se podrá duplicar la carga útil disponible para la exploración de Marte y además mejorar la precisión del futuro aterrizaje llevando el margen de error de los actuales 10 km a unos 3 km.

 Estas pruebas se realizaron los pasados 10 y 24 de octubre y 6 de noviembre cumpliéndose todas las etapas previstas y tuvieron lugar en las instalaciones de la Armada de los EUA en China Lake, California. 

 Estos escudos deberán servir para desacelerar velocidades mayores a  Mach 3,5 a Mach 2. A partir de esta etapa se utilizarían paracaídas, como tradicionalmente se realiza con las sondas planetarias marcianas. El diámetro estimado de este futuro escudo es de unos 6 a 9 metros de diámetro. El test de estos sistemas se deberá prolongar durante todo 2013 y se espera que para 2014 se realicen las pruebas supersónicas de este escudo que deberá estar disponible para 2018. Sin dudas se trata de todo un desafío técnico ya que aún falta demostrar estas tecnologías para el reingreso a Tierra a partir de velocidades orbitales. Por ahora estos tests han sido exitosos, y es de esperar que se siga avanzando en esta prometedora nueva tecnología que tiene la mira puesta en una futura y aún lejana exploración tripulada del planeta rojo.



miércoles, 21 de noviembre de 2012

Así veremos la Luna en 2013.


 En este video, de un poco más de cinco minutos, podremos apreciar la imagen exacta que la Luna nos dará durante todos los días de 2013. Esta nueva versión presenta notorias mejoras respecto al que actualmente está vigente para 2012 que publicamos en marzo pasado:


 La Luna completa una revolución en torno a la Tierra en el mismo tiempo en que rota sobre su eje, por lo que como todos sabemos, siempre vemos la misma cara de nuestro satélite natural. Aunque esta cara no es exactamente la misma: el sistema Tierra-Luna presenta distintas oscilaciones, denominadas libraciones, que determinan ligeros y apreciables cambios en la superficie visible de la Luna. El video elaborado en el Scientific Visualization Studio (SVS) nos muestra este proceso para todos los días de 2013. Naturalmente, además del fenómeno de libración es posible apreciar el ciclo de fases lunares, además de toda una serie de datos astronómicos fundamentales de interés astronómico. 

 En la página web del SVS está disponible una aplicación en la que podemos visualizar la Luna el día y hora que deseemos para el año que viene. Asimismo se pueden descargar otras versiones del video y capturas de pantalla del mismo. No sabemos que nos deparará el próximo año, pero mecánica newtoniana mediante, si podemos conocer con toda la anticipación deseada la exacta imagen que la Luna tendrá hora por hora, y día por día.

 Ciertamente, un video para aquellos que no gustan de las sorpresas.



 [Vía: Universe Today]




domingo, 18 de noviembre de 2012

¿Qué es un Nanosatélite?



 Este es un muy ilustrativo video sobre los llamados CubeSat, o nanosatélites, que permite una rápida puesta a punto sobre el potencial que las tecnologías de estos sistemas poseen. Los Cubesats son pequeños satélites cúbicos de 10 cm de lado, y con una masa de 1 kg. Todo el diseño de los sistemas de estos satélites están disponibles online, es decir quien lo desee puede tener su propio programa espacial. La tecnología modular del Cubesat permite construir satélites más grandes, ampliando las capacidades de la unidad básica. El costo aproximado de este bloque es de unos 50.000 dólares americanos, lo cual hace que la tecnología Cubesat sea accesible a muchos centros de investigación, empresas y centros educativos de todo el mundo.

Diagrama de un Cubesat. Vía Cubesat.org

 Mediante un dispositivo denominado P-POD (PicoSatellite Orbital Deployer) el Cubesat es transportado y desplegado una vez en órbita. El P-POD permite transportar tres nanosatélites y puede ser colocado en prácticamente cualquier cohete disponible comercialmente como carga de pago secundaria. Otra de las plataformas de 'lanzamiento' es la Estación Espacial Internacional, desde la cual cosmonautas y astronautas colocaban los Cubesat a mano. Recientemente se estrenó un nuevo método que no requiere la realización de actividades extravehiculares. Gracias a un brazo robótico situado en el módulo japonés Kibo, se lanzaron los últimos cinco Cubesats. Los nanosatélites son transportados a la ISS mediante algunos de los cargueros no tripulados que regularmente la abastecen. Unos 100 de estos satélites se han puesto en órbita desde 1999 y se tiene especial cuidado en que no contribuir al aumento de la chatarra espacial colocando a los Cubesats en órbitas bajas: en pocos meses los satélites reingresan a la atmósfera. 

Este es el P-POD, el estuche en que viajan al espacio y mediante el cual son liberados los Cubesat. En cada uno de ellos viajan hasta tres nanosatélites. Vía Cubesat.org

 La carga de pago científica es realmente variada: existen Cubesats que capturan imágenes de la Tierra, se utilizan en telecomunicaciones o en investigación de la atmósfera superior. Aunque no son las únicas plataformas satelitales estandarizadas, por ejemplo Energía desarrolló la Plataforma Universal Espacial, el costo, ubicuidad y el hecho de ser construídos mediante hardware libre el uso de estos satélites recién ha comenzado. Países como el nuestro, instituciones educativas y centros de investigación pueden disponer de su propio programa espacial por cifras fácilmente financiables. La NASA desarrolló Cubesat Launch Iniciative, para facilitar la puesta en órbita de estos proyectos como carga de pago en misiones ya planificadas .

 El futuro llegó hace tiempo y gracias a estas tecnologías el acceso a la exploración espacial es cada vez más democrático.


 [Vía]






miércoles, 14 de noviembre de 2012

El alunizaje del Apolo 11 tal como sucedió.




 First Man on the Moon es una aplicación online que nos permite recrear en tiempo real y con lujo de detalles el descenso del Módulo Lunar Eagle sobre la superficie de la Luna tal como sucedió aquel histórico 21 de julio de 1969 en que Neil Armstrong se convertía en el primer ser humano en pisar otro mundo. La interfase de la página web combina las imágenes tomadas desde la cámara ubicada en el Eagle junto con las conversaciones entre el Módulo de Mando Apolo, el Eagle y el centro de control de misión en Houston, Texas sincronizadas en una línea temporal ajustable. 

  El Apolo 11 se lanzó el 16 de julio de 1969 desde Cabo Kennedy mediante un Saturno V. En el Módulo de Mando Apolo viajaron los astronautas Neil Armstrong, comandante de la misión, Edwin Aldrin, piloto del Módulo Lunar y Michael Collins, piloto del Módulo de Mando. El 21 de julio de 1969 a las 20:17 UTC el Eagle se posaba en la zona sur del Mar de la Tranquilidad en lo que fue el primer alunizaje tripulado de la historia. A las 2:56 Neil Armstrong descendía por la escalerilla del Eagle y pisaba la Luna: se convertía así en el primer ser humano en posarse sobre el suelo de otro mundo. Le seguiría pocos minutos después Edwin Aldrin. Finalizaba así la Carrera Lunar Tripulada, y los vuelos de las naves Apolo seguirían hasta la misión del Apolo 17. En total se realizaron seis alunizajes exitosos, los Apolo 11 al 17, salvo el Apolo 13 que debió abortar la maniobra de alunizaje debido a un accidente que casi le cuesta la vida a sus tripulantes.

 La Humanidad no ha repetido esta hazaña desde la finalización del programa Apolo, desde diciembre de 1972, cuando culminó la misión del Apolo 17. Sin embargo, y a pesar de eso, hoy día podemos recrear ese histórico momento de esta espectacular manera, gracias a First Man on the Moon

 Es imperdonable no visitar esta página.

 Dos anotaciones: Es imprescindible leer el dossier Apolo 11 de Eureka, dos: hace un tiempo publiqué un video que reproducía en tiempo real el alunizaje del Eagle



lunes, 12 de noviembre de 2012

Vanguard 1, el satélite más antiguo en órbita.




  El 5 de febrero de 1958 los Estados Unidos ponen en órbita un pequeño satélite que los soviéticos rápidamente compararon con una naranja. Corrían los primeros y pioneros años de la recién nacida Carrera Espacial y la noticia conmovió a muy pocos. El satélite Vanguard 1 había tenido un largo camino a la órbita terrestre: su éxito estuvo precedido por estrepitosos fracasos y su tardía puesta en órbita no iba a cambiar la historia ni mucho menos. Los primeros logros espaciales fueron soviéticos, y lo serían por unos cuantos años más. Sin embargo, este pequeño satélite ha logrado, a lo largo de todos estos años, pasar a su manera a la historia: el Vanguard 1 es el satélie más con más tiempo en órbita de la Tierra.

  El proyecto Vanguard se inició en el Servicio Naval de Investigación de los Estados Unidos y fue anunciado oficialmente en setiembre de 1955. Visto en perspectiva el diseño del satélite parece un precursor de los modernos nanosatélites: el sistema de lanzamiento se diseño para poner en órbita un satélite científico de unos 9,7 kg en una órbita con un perigeo de 300 km. El vector de lanzamiento, consistía en un cohete de tres etapas, la primer etapa estaba formada por un cohete Viking, la segunda por un Aerobee-Hi modificado y la terecera etapa un motor de combustible sólido Altair. Se trataba de un proyecto concebido específicamente desde cero, a diferencia de otros programas que dependían del uso de lanzadores militares. El sistema tenía una masa total de unos 10250 kg en el momento del lanzamiento y el empuje de la primera etapa sería de unos 12.700 kgf.
Esquema del cohete Vanguard. Vía: Up Ship.

 El cohete Viking fue desarrollado por la marina de USA y escencialmente era una copia del A-4 de Von Braun aunque incorporaba innovaciones importantes: su motor cohete era pivotante. El Viking era impulsado por queroseno como combustible y oxígeno como oxidante. La etapa Aerobee-Hi modificada empleaba una mezcla de ácido nítrico y dimetilhidracina y la tercera etapa del cohete se desarrollaría desde cero para el proyecto Vanguard.

 Los satélites Vanguard tenían un diseño básico que consistía en una esfera de aleación de aluminio y magnesio revestidos de oro. El diámetro y peso variaban en cada misión. En el caso del Vanguard 1 el satélite tenía un diámetro de unos 16,5 cm y una masa de 1,47 kg. El peso de los otros satélites de la serie aumentó progresivamente: el Vanguard 2 tenía una masa de 9,8 kg y el Vanguard 3 alcanzó los 45 kg.

Reproducción del Vanguard 1 (TV-4). Vía NSSDC.
 La historia es bien conocida: el 4 de octubre la Unión Soviética asaltaba el cielo con el Sputnik 1, el primer satélite artificial de la historia y comenzaba la Era Espacial. El 3 de noviembre la URSS colocó en órbita el Sputnik 2, el segundo satélite artificial de la historia, que además portaba al primer ser vivo en orbitar nuestro planeta, la perra Laika. El 6 de diciembre las autoridades de los Estados Unidos intentaron el lanzamiento del Vanguard 1 en lo que resultó ser un rotundo fracaso que fue televisado urbi et orbi. Inevitablemente al proyecto Vanguard se asocian estas espectaculares imágenes:



Claramente se puede apreciar el cono del cohete desprenderse del resto de la estructura. El Vanguard 1 rodaba por el piso mientras se captaba claramente su señal de radio. El equipo de Von Braun recibió entonces luz verde y el 31 de enero los EUA colocaban en órbita al Explorer 1, el primer satélite nortemericano. El 5 de febrero de 1958 se realizó un segundo intento de orbitar un Vanguard que también fracasó. La suerte sería otra cuando el 17 de marzo finalmente el Vanguard 1 logra ser puesto en una órbita de 654km x 3969 km x 34,25°. Se trataba del cuarto satélite puesto en órbita y el segundo de los Estados Unidos. El video del lanzamiento, con su audio original, es muy elocuente sobre el impacto que causó el primer lanzamiento exitoso de un Vanguard:


 El satélite no aspiraba a romper ningún récord: con sus 16,5 cm de diámetro y sus 1,47 kg de masa el Vanguard 1 estaba equipado con 6 antenas de 30 cm de largo que emitían señales en 108 MHz y 108.03 MHz para telemetría e ingeniería. Dos sensores térmicos monitorearon durante 16 días la temperatura interna del satélite para comprobar el revestimiento térmico empleado. Como vemos, el Vanguard 1 era un satélite de prueba, aunque se utilizó para medir la densidad atmosférica a pesar de que esa actividad no estaba contemplada antes del lanzamiento. Estuvo activo hasta mayo de 1964, momento en que su señal se dejó de emitir. En total, entre diciembre de 1957 y el 18 de diciembre de 1958 se realizaron once tentativas de lanzamiento de satélites Vanguard, de los cuales solo tres fueron exitosos.

 Sin embargo y a pesar del vergonzoso historial, la improvisación y su modesta configuración el Vanguard 1 cumplió una labor muy importante en la tecnología espacial. En primer lugar fue el primer satélite artificial equipado con paneles solares fotovoltaicos que generaban energía eléctrica para sus instrumentos, demostrando la viabilidad de esta tecnología. De ahí en adelante prácticamente todos los satélites lanzados han incorporado las celdas solares fotovoltaicas. Las mediciones de la densidad atmosférica realizadas con el Vanguard 1 permitieron obtener una imagen más aproximada de la forma de la Tierra, y en cierta manera fue el predecesor de los satélites geofísicos. Por otro lado se logró mejorar la cartografía del océano Pacífico y se obtuvieron mediones de la densidad de las capas superiores de la atmósfera.

 Por otro lado el lanzador Vanguard probó la viabilidad de la tecnología de cohetes de varias etapas y permitió el desarrollo de cohetes más grandes y potentes. Introdujo el sistema de guiado de motor basado en articulaciones, en lugar de las ineficientes aletas de toberas que incorporaban los lanzadores militares.
 Teóricamente la órbita inicial del Vanguard estaba pensada para que durase unos 2000 años en órbita. Precisamente uno de los aportes de este pequeño ingenio fue demostrar la compleja dinámica orbital: su órbita ha experimentado cambios importantes a lo largo de estos años: tiene un perigeo de unos 660,8 km , un apogeo de 3844 km y un período de unos 132,8 minutos. Se estima que seguirá orbitando nuestro planeta por unos 200 años más. La NASA en algún momento consideró la posibilidad de recuperar esta verdadera pieza de museo voladora, todo un vestigio de los primeros pasos de la Humanidad en el espacio. Actualmente no hay disponibles vehículos espaciales capaces de tal hazaña, aunque es evidente que hay tiempo suficiente para poder intentarlo en los proximos años.

 El Vanguard 1, a pesar de sus relativos fracasos ha pasado a las mejores páginas de la historia de la Cosmonáutica. Actualmente se puede seguir su trayectoria orbital en tiempo real en esta aplicación. Por otro lado, uno de los beneficios de su reducido tamaño permite construir una réplica del Vanguard 1 en papel que se puede descargar aquí.





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