OSIRISMELISASTRONOMIA.

miércoles, 29 de junio de 2011

EL DILEMA DEL PLANETA ROJO ¿HAY VIDA EN MARTES?

EL DILEMA DEL PLANETA ROJO ¿HAY VIDA EN MARTES?: ":yuck: :cry: :yikes: :lol:
Hay algo con Marte que obsesiona. Quizá sea su color rojizo. Tal vez lo 'cercano' que se siente desde la Tierra. O probablemente esté relacionado con su nombre, esa oda al dios de la guerra, un símbolo de amenaza y poder que se cierne sobre nosotros.

A los extraterrestres se les suele llamar comúnmente 'marcianos' así vengan de otras galaxias. Por eso no es de extrañar que cuando la humanidad busca señales e indicios de vida en otros planetas, apunte a Marte.

En abril de 2004, la NASA envió al planeta vecino dos robots móviles con el fin de explorar su composición geológica: Spirit y Opportunity.

Y a finales de este año la agencia espacial estadounidense sumará un tercer vehículo a la exploración: Curiosity tratará de descubrir si hubo vida en dicho asteoride.

Tanto Opportunity como Spirit fueron diseñados para llevar a cabo una misión de tres meses en suelo marciano buscando huellas geológicas que permitieran saber más del planeta.

No tardaron mucho tiempo en tener éxito. Ambos exploradores descubrieron en las rocas que estudiaron evidencia de que tiempo atrás agua salada había fluido libremente por dichos lugares.

Los hallazgos hicieron pensar que el ambiente marciano en algún momento de la historia habría tenido condiciones favorables para el desarrollo de vida. Pero esa no era la misión de estos robots que no eran otra cosa que geólogos espaciales.

Una vez que los tres meses de su misión se agotaron, su trabajo continuó y se extendió casi seis años en el caso de Spirit y acumulado más de siete en el caso de Opportunity.

El primero 'falleció' en marzo de 2010. Spirit -a diferencia de su colega- enfrentó desde el principio condiciones adversas, amartizando en un lugar equivocado, padeciendo los duros efectos del invierno marciano -al explorar en un polo más agreste que su contraparte- y las constantes descargas de partículas solares y arena del lugar.

El 25 de mayo de este año, tras enviar más de 1.200 comandos de recuperación para intentar reestablecer comunicación con el robot, la NASA lo dio por perdido.

Antes le dedicó estas palabras: 'Marte ya no es un lugar desconocido, distante y extraño. Marte está ahora en nuestro vecindario y todos vamos ahí a trabajar todos los días. Gracias, Spirit. Buen trabajo, pequeño explorador'.

Pero más allá de la melancolía y el afecto que sólo los entusiastas de la tecnología pueden sentir por una máquina, lo cierto es que tanto Spirit como Opportunity -que aún sigue tomando fotos- representaron un punto de quiebre en la exploración marciana.

Gracias a su descubrimiento de una remota presencia de agua en el planeta, la NASA está preparando una nueva misión robótica a Marte con el objetivo de encontrar rastros de que la presencia del vital líquido produjo vida.

Entre el 25 de noviembre y el 18 de diciembre de 2011, Curiosity despegará de la Tierra rumbo al planeta rojo al que deberá arribar en 2012.

Tres veces más grande y pesado que sus predecesores, el nuevo explorador está mejor equipado para lidiar con las duras condiciones del asteroide y, más importante aún, cuenta con las herramientas necesarias para buscar 'compuestos orgánicos' que puedan comprobar que en Marte, alguna vez, hubo vida.

Aún no se sabe a qué región llegará, pero la NASA promete que será uno de los lugares más enigmáticos de Marte. Ya tiene cuatro candidatos, sólo espera definir al finalista.

Curiosity estará activo casi dos años en el planeta vecino y tratará de responder una de las preguntas que más inquietud ha causado en la historia de la humanidad: ¿ha habido vida en otros planetas?

:yes: :no: :up: :bomb:
FUENTE:BBC. / LIC:RENE DAVILA"

LA MASA ES ENERGIA.

LA MASA ES ENERGIA.: ":yikes: :idea: :down: :no: :yes:
El concepto de masa es bastante menos inocente de lo que parece. Para empezar, muchas veces se confunde con el peso. Hoy no me voy a detener a explicar la diferencia, voy a dar por supuesto que la conocéis. Y es que la masa ya tiene suficiente miga por si sola.

Sin ánimo de ser históricamente exhaustivo, podemos rastrear el uso puramente científico de la masa a la versión newtoniana de la mecánica. Si recordáis, aquello de “fuerza es igual a masa por aceleración“.
Es la segunda ley de Newton, probablemente la segunda ecuación más famosa del mundo (rivalizando con la energía en reposo por el primer puesto), y con total seguridad la más útil de toda la historia. Durante más de dos centurias ha sido el paradigma de la física, y aún hoy en día explica el 99% de los fenómenos cotidianos.

Sin duda, un currículum impresionante. Eso es un pedigree, y no el de Lassie. Sin embargo, desde el punto de vista de la fundamentación de la teoría, tiene un grave problema.

O, mejor dicho, tiene dos: la masa y la fuerza. Si sólo fuera uno, se podría solucionar fácilmente.
El problema que nos perturba es que nadie nos dice qué diablos son esas fuerzas ymasas que aparecen en el enunciado de la ley. Newton nunca pudo dar una definición precisa.

Podemos dar ideas intuitivas, pero no definiciones. Podemos decir que la masa mide la cantidad de materia que forma un cuerpo, o que la fuerza representa la intensidad de la interacción entre dos… Y aunque nos podemos quedar más o menos satisfechos de nosotros mismos, lo cierto es que no son definiciones muy concretas desde el punto de vista teórico.

Todo esto Newton lo sabía. El tío era muchas cosas, pero tonto no. El apaño que se ha hecho en física clásica toda la vida es dar una especie de receta que permite calcular la masa a partir del peso, algo que los antiguos egipcions ya sabían hacer (y digo calcular, que ni es lo mismo que explicar). Y una vez puesto el parche, nos olvidamos de la chapuza porque funciona.

Sin embargo, este truco del almendruco no es muy satisfactorio para un físico teórico. Y, aún así, perduró hasta el advenimiento de la física relativista, pero esto lo veremos más adelante, en la segunda mitad.

El problema de fondo es que una sola ecuación no se puede utilizar para definir dos conceptos diferentes: fuerza y masa. Uno sólo si, pero dos no.

Por ejemplo, podríamos utilizar la ley de Newton para definir que la fuerza es masa por aceleración. Eso sería correcto. Lo que pasa es que no sabemos qué es la masa; sólo sabemos que es fuerza entre aceleración. Pero la fuerza estaba definida en términos de la masa, por lo que necesitamos definir la masa primero, para poder definir la fuerza y usarla para definir la masa…

Por eso, como una sola ecuación intenta definir dos conceptos nuevos (la aceleración si está bien definida en la cinemática, gracias a Galileo), entramos en un referencia circular sin solución. La típica pescadilla que se muerde la cola. Este artículo se podría haber titulado “¿Qué es la fuerza?”, y explicaríamos prácticamente lo mismo.

De echo, para mitigareste problema, Newton se inventó su primera ley, el principio de inercia. Si os fijáis, parece una ley algo superflua: si sobre un cuerpo no actúan fuerzas, permanece a velocidad constante. Esto también podemos saberlo de la segunda ley, sin necesidad de la primera: si la fuerza es cero, la aceleración también y por lo tanto la velocidad no cambia.

Sin embargo, mantener el primer principio da una idea de cuando no hay fuerza. Esto intenta solventar, en pequeña medida, el problema de su definición. Pero definir cuando no hay fuerza, aunque es un paso, no es lo mismo que definir qué es una fuerza. Así que el problema persiste

Como decíamos, hasta la relatividad nos teníamos que conformar con el apaño de usar su relación con peso para poder ir tirando con el concepto de masa. De echo, es una relación que el propio Newton se sacó de la manga. Dijo «la masa que aparece en la ley de gravitación universal es la misma que sale en la segunda ley de mi mismo». Y como funcionó, pues se quedó contento.

Pero bueno, ¡este Newton era un chapuzas!. Hace una teoría y consigue que funcione pese a que está tan mal fundamentada que sus dos magnitudes principales no están bien definidas.

Todo esto cambió radicalmente cuando nació la que probablemente es la ecuación más conocida de la historia (aunque la segunda le disputa el puesto): la energía es igual a la masa multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado. Y aquí, todo es perfecto: sabemos qué es la energía y sabemos la velocidad de la luz. Sólo tenemos una magnitud por conocer, la masa. Y cómo sólo tenemos una incógnita, podemos usar esta ecuación para definirla.

Dicho de otra forma, ahora sabemos que la masa es un tipo de energía.

Originalmente, todo esto causó en enorme revuelo en la Física Teórica. Hasta el punto que se quiso exagerar el significado de la frase anterior, y se interpretó que toda la energía era masa. Aún podréis encontrar esta interpretación en ciertos libros de divulgación, e incluso algunos especializados antiguos.

Hoy en día, la mayor parte de la comunidad científica no exagera de este forma (¡ni siquiera ahora estamos todos de acuerdo en cómo definir la masa!). Se interpreta que la masa (multiplicada por la velocidad de la luz al cuadrado) representa la energía necesaria para crear un objeto en su mínima expresión. Si se quiere que el objeto haga más cosas además de meramente existir, habrá que proporcionarle más energía. Por ejemplo, si queremos que se mueva, tenemos que suministrar energía cinética.

Y cuando todo cuadraba a la perfección (salvo algunas discrepancias en la forma de interpretarlo), llegó la teoría cuántica de campos con su modelo estándar de partículas. En principio, la teoría cuántica de campos es completamente compatible con la relatividad de Einstein (no así con la general, pero eso da igual ahora), por lo que en principio debería ser válida la conclusión que acabamos de explicar.

Y, de hecho, lo es. Pero algunos modelos de teoría cuántica de campos (concretamente los que reciben el nombre de teorías gauge) ponen restricciones a que partículas pueden tener masa y cuales no. Hasta aquí, bien. El problema surge cuando la se aplican este tipo de teorías al Modelo Estándar de partículas.

El modelo estándar es capaz de describir todas las partículas que conocemos. Absolutamente todas. Sin embargo, resulta que la estructura de una teoría gauge no permite que unas partículas concretas (las W y Z) tengan masa. Pero nosotros hemos visto esas partículas en laboratorios, y resulta que sabemos que sí tienen. Vaya, con lo contentos que estábamos, la masa nos la vuelve a liar gorda.

Normalmente, si una teoría describe mal la realidad, el método científico nos dice que debemos tirarla a la basura, es hora de intentar con otra nueva. Y, en el fondo, eso es lo que hacemos. Pero como el modelo estándar funciona bien en el resto de experimentos, la nueva teoría que probamos es de hecho una versión modificada del modelo estándar.

Y esa modificación recibe el nombre de partícula de Higgs. No voy a entrar en detalles, pero básicamente resulta que si existe esa nueva partícula, entonces las partículas problemáticas sí pueden tener masa, y todo encaja perfectamente como debe.

Explicado así, parece que sea una nueva chapuza para que todo cuadre. Y lo es, que esperabais. Pero si el Higgs ha tenido tanta aceptación, es porque, además de la masa de las partículas, ha permitido predecir algunas relaciones entre parámetros que no conocíamos. Es decir, experimentalmente funciona.

Eso sí, no hemos sido capaces de ver el maldito bosón por ningún lado. Y eso que estamos buscando mucho. Dependiendo de como sea, es posible que el gran colisionador de hadrones (LHC) de Ginebra lo encuentre pronto.
Y si resulta que no existe, tampoco pasaría gran cosa. Desde entonces se ha trabajado en métodos alternativos; los físicos estamos bien armados tanto para el día en que se encuentre, como para el día en que se confirme su no existencia. Seguramente, los medios de comunicación se lo tomarán peor.

En fin, amigos. Os dije que el concepto de masa tenía tela. Se empezó a usar sin entenderlo muy bien. Costó dos siglos arreglarlo del todo… O eso creíamos, porque nos tuvimos que inventar el Higgs para mantener lo que ya sabíamos. Y por sí fuera poco, todo el mundo lo sigue confundiendo
:yikes: :insane: :bomb: :furious:
LIC:RENE DAVILA /27060011"

LA TEORÍA DEL " CAOS" O EFECTO MARIPOSA DE LORENZ.

LA TEORÍA DEL " CAOS" O EFECTO MARIPOSA DE LORENZ.: ":yikes: :insane: :bomb: :no:
La ciencia siempre ha tratado de medir todo, encontrar relaciones entre sucesos y plasmarlo en un lenguaje matemático que nos permita comprender y predecir la naturaleza. Sin embargo y a pesar de todos sus esfuerzos existe un aparente caos en la naturaleza que impide que las predicciones sean exactas. Para comprender esta naturaleza caótica surgió la teoría del caos.

La teoría del caos surgió a partir de una investigación de Edward Lorenz, quien trataba de predecir el clima. Para ella utilizaba una simulación en su computadora mediante 12 ecuaciones, la máquina no predijo exactamente el tiempo, pero daba una probabilidad de cómo podría ser el clima. En una ocasión en el año de 1961 quiso volver a verificar unos datos, pero para ahorrar tiempo solamente utilizó 3 decimales en lugar de 6in embargo los resultados a través del tiempo simulado fueron totalmente diferentes al cálculo anterior. La idea convencional es que los resultados no deberían ser iguales, pero sí muy parecidos, nada que ver con los nuevos resultados que obtuvo. Tratando de explicar esto fue que surgió la teoría del caos.

De esta teoría salió el famoso “efecto mariposa”, que dice que el simple aleteo de una mariposa puede provocar un ciclón en el otro lado del planeta. Es decir, una pequeña variación en los datos iniciales puede provocar un gran cambio en los sucesos.

La teoría del caos nos muestra sin embargo que a pesar del aparente caos que nos impide saber con exactitud ciertos fenómenos, existe un orden detrás de ellos. Como lo expresara el matemático Douglas Hofstaedter:

'sucede que una misteriosa clase de caos acecha detrás de una fachada de orden y que, sin embargo, en lo más profundo del caos acecha una clase de orden todavía más misteriosa'.

Si observamos la naturaleza podremos ver como las nubes tienen distintas formas, las montañas presentan muchas irregularidades, y entre más las observamos de cerca, más desorden podemos ver, sin embargo, toda ella está conformada para formar una montaña. Asimismo un árbol está construido de una forma azarosa, mas sin embargo sigue un orden que le permite seguir comportándose como árbol. Fue debido a estos estudios que surgieron los primeros fractales, que nos permiten jugar a construir objetos que son caóticos por un lado pero que siguen una cierta estructura definida por otro. La teoría del caos trata de encontrar ese orden detrás de unos datos aparentemente aleatorios.

La teoría del caos ha dejado de ser solamente una curiosidad científica para convertirse en una herramienta que permite hacer estudios sociales y económicos, estableciendo parámetros y formulas que ayudan a “ordenar” el caos.

Así que la próxima vez que entres al cuarto de un adolescente y encuentres ropa y objetos por todos lados no olvides que ello es parte de la naturaleza, y que detrás de todo ese “aparente desorden” existe un orden que muchas veces solamente el adolescente dueño del lugar, como un gran matemático, puede entender e interpretar.
:doh: :pirate:
LIC.RENE DAVILA / 25050011"

ADIOS INFINITAS AL ATLANTIS.

ADIOS INFINITAS AL ATLANTIS.: ":yikes: :devil: :insane: :furious:
El fin de una era de la ingeniería espacial, la de los transbordadores de la NASA, se materializará en unos días: el lanzamiento de la última misión, que cumplirán cuatro astronautas a bordo del Atlantis, se ha fijado para el próximo 8 de julio. La nave, la única de este tipo de vehículo orbital reutilizable que queda en operación tras la retirada del Discovery y del Emndeavour, se dirigirá a la Estación Espacial Internacional (ISS). La misión durará 12 días.

4.648 vueltas a la tierra.
Al mando de la misión, oficialmente denominada STS-135, va el comandante Chris Ferguson, cumpliendo su tercer vuelo espacial; junto a él, Doug Hurley será el piloto, mientras que Sandra Magnus y Rex Walheim serán los especialistas de misión. En la bodega del Atlantis irá el módulo logístico Rafaello lleno de suministros y piezas de recambio para la ISS, algo esencial y que se ha planificado con mucha previsión puesto que a partir de ahora no habrá más transbordadores y todas las cargas habrán de ser enviadas a la base en las naves automáticas Progress, ATV y HTV, rusas, europeas y japonesas respectivamente. De regreso, el Atlantis se traerá algunos equipos sobrantes allá arriba, como una bomba de amoniaco que ha fallado recientemente y que los ingenieros quieren revisarla a fondo en tierra. También esta previsto que los astronautas realicen unos ensayos de herramientas y técnicas necesarias para abastecer de combustible a satélites mediante robots.

Los responsables de la NASA que se ocupan de los transbordadores han dado luz verde al vuelo el 8 de julio tras analizar a fondo todos los parámetros técnicos del Atlantis, incluida la reparación de una válvula de combustible que ha realizado recientemente los técnicos. El transbordador está ya situado en la plataforma de lanzamiento del Centro Espacial Kennedy (Florida).

4.648 vueltas a la Tierra
El Atlantis ha cumplido hasta ahora 33 misiones, sumando un total de 293 días, 18 horas, 29 minutos y 27 segundos de vuelo. Ha dado 4.648 vueltas a la Tierra. Su próximo vuelo será el número 34 y último. Este fue el cuarto transbordador incorporado a la flota de la NASA (sólo el Endeavour se construyó después) saliendo al espacio por primera vez el 3 de octubre de 1985, y en él han volado hasta ahora 203 astronautas. Además, al Atlantis le tocó cumplir un papel en primera línea cuando la NASA se abrió a la colaboración internacional intensa: fue el primer transbordador que atracó (en junio de 1995) en la estación espacial rusa Mir y lo hizo en total siete veces, de las nueve que los transbordadores cumplieron en esa instalación espacial. En la ISS ha estado ya 11 veces y, en 2009, realizó la última misión de reparación y mantenimiento del telescopio espacial Hubble. Fue bautizado con el nombre Atlantis de un barco científico del Instituto oceanográfico Woods Hole, que navegó desde 1930 a 1966.
:doh: :no: :yes:
LIC:RENE DAVILA /27060011"

viernes, 24 de junio de 2011

VIDEO DEL TRANSBORDADOR ESPACIAL ENDEAVOUR UNIDO A LA ESTACION "ISS"

VIDEO DEL TRANSBORDADOR ESPACIAL ENDEAVOUR UNIDO A LA ESTACION "ISS": "Si bien la misión STS-134 del transbordador Endeavour concluyó de manera exitosa a principios de mes, la NASA continúa ofreciéndonos información sobre esta. Ahora publicaron una serie de espectaculares fotografías del transbordador mientras permanecía unido a la Estación Espacial Internacional (ISS).

Las instantáneas fueron tomadas desde la cápsula Soyuz TMA-20 (que permanecía unida a la ISS), a bordo de la cápsula se encontraban la astronauta estadounidense Catherine Coleman, el cosmonauta ruso Dmitri Kondratiev y el italiano Paolo Nespoli. Fue precisamente este último el encargado de tomar las fotografías cuando la cápsula se encontraba a una distancia de 180 metros.

Es la primera vez que se obtienen este tipo de fotografías desde una Soyuz rusa, ya que nunca antes se había autorizado el desacople de una de estas cápsulas mientras un transbordador se encontraba acoplado la a ISS.

Para lograr obtener dichas fotografías se tuvo que girar toda la ISS 40 minutos antes de la separación de la Soyuz, situándose en una posición inclinada de 90° en relación al horizonte. Una vez que Nespoli comenzó a sacar la secuencia fotográfica la ISS realizó un giro de 90°, procedimiento que se extendió por unos 15 minutos (hasta que la ISS y el Endeavour se quedaron a oscuras).

Ahora la NASA se encuentra negociando con su par rusa la posibilidad de repetir la maniobra en la próxima misión del transbordador Atlantis, aunque es muy probable que no se pueda llevar a cabo.



FUENTE: LA NASA / LIC:RENE DAVILA /10060011
"

EL PROBLEMA DE LA CHATARRA ESPACIAL.

EL PROBLEMA DE LA CHATARRA ESPACIAL.: ":yikes: :ko: :insane: :bomb:
Acabo de leer una infografía relativa a los desechos espaciales y he quedado perplejo. La basura espacial (space junk) es un mal real que está preocupando seriamente a la comunidad astronómica, puesto que representa una amenaza real a los planes expansivos y otro tipo de expediciones.

La basura espacial es un producto de la actividad espacial del hombre en todas sus expresiones. Esta supone un riesgo de colisión para cualquier objeto que orbite alrededor de la Tierra, y se genera por la actividad y mantenimiento de satélites y misiones espaciales. Afortunadamente estamos tomando conciencia tempranamente de ello, y al menos es un tema que preocupa a las agencias espaciales más importantes del mundo.

Navegando por internet me topé con una genial infografía que resume muy bien el estado actual de la cuestión de la basura espacial, y decidí compartir algunos datos que aportan mucho a la cuestión, y que por supuesto nos hacen tomar consciencia de los riesgos que supone la misma. Recogemos algunos de ellos:

El 73% de la basura espacial reside en la baja órbita terrestre, a 1.200 millas de la superficie.
21.000 son los objetos de tamaño mayor a 4 pulgadas que conforman la basura espacial.
500.000 son los objetos de entre 1 centímetro y 4 pulgadas.
Decenas de miles son los objetos de tamaño menor a 1 cm que orbitan alrededor de la Tierra.
18.000 millas por hora es a la velocidad que viajan estos fragmentos.
1.000 veces por día los satélites y el polvo de la basura espacial se cruzan a distancias menores a 5 millas. El impacto de un destornillador podría despedazar a un satélite.

Todos estos datos son realmente preocupantes, pues es muy difícil eliminar la basura espacial, y la primera medida a tener en cuenta por parte de la agencias espaciales es no continuar produciéndola.

FUENTE:OJO CIENTIFICO / RENE DAVILA /16060011"

OSIRISMELISAMUSICA: FRANKIE VALLI Y SU MARAVILLOSA MÚSICA CON SENTIMIENTO.

OSIRISMELISAMUSICA: FRANKIE VALLI Y SU MARAVILLOSA MÚSICA CON SENTIMIENTO.

miércoles, 22 de junio de 2011

LA BELLEZA INCOMPARABLE DE LA VÍA LÁCTEA.

 Terje Sorgejed subió al Monte Teide, uno de los mejores lugares para la observación del cielo. Su objetivo esta vez era filmar la Vía Láctea. La ya de por sí difícil escalada se vio complicada por una tormenta de arena en el Sahara que amenazaba con arruinar su proyecto. Afortunadamenten la tormenta, que aparece reflejada en el segundo 00:32 del video solamente añada aún más belleza a la obra final, la Vía Láctea en todo su esplendor.
Para los interesados en la música, es obra de Ludovico Einaudi y el tema se llama  "Nuvole bianche".
Está disponible en la tienda de




FUENTE: TERGE SORGJERD.   / LIC:RENE DAVILA /23060011

domingo, 19 de junio de 2011

TODO LO RELACIONADO A CAMINATAS ESPACIALES.

Los paseos espaciales son una de las actividades más peligrosas y complejas que puede realizar un astronauta. Mientras que dentro de la nave espacial un ser humano está relativamente a salvo de las temperaturas extremas y el vacío del espacio exterior, durante un paseo espacial sólo una cubierta de unos pocos milímetros de espesor supone la diferencia entre la vida y la muerte. Los paseos espaciales reciben el nombre técnico de "actividad extravehicular", EVA (Extra-Vehicular Activity) en inglés o VKD (ВнеКорабельная Деятельность) en ruso.


Una EVA es la actividad más arriesgada para un astronauta (NASA).

Durante la misión STS-133 Discovery, el astronauta Al Drew se ha convertido en el 200º ser humano que realiza una EVA, una magnífica ocasión para repasar algunos de las curiosidades relacionadas con los paseos espaciales:


1. No nos podemos poner el traje y salir al exterior sobre la marcha:

Estamos acostumbrados a ver cómo en la mayoría de películas de ciencia ficción, los protagonistas se ponen sus trajes espaciales y salen al vacío sin más problemas. En realidad, esto no suele ser posible y la causa tiene que ver con la presión. A nivel del mar estamos sometidos a una presión atmosférica media de unos 101300 pascales (Pa), ó 1 atmósfera (atm), mientras que en el vacío esta presión es obviamente nula. No nos solemos dar cuenta de la existencia esta aplastante presión al estar inmersos en ese gigantesco océano de aire que es la atmósfera terrestre, pero si la presión disminuye drásticamente los efectos sobre nuestro organismo pueden ser fatales. Por supuesto, es posible que la presión baje dentro de unos márgenes sin que nos pase nada, ya que en caso contrario nos resultaría imposible subir por encima del nivel del mar. Por suerte para nosotros, el oxígeno sólo constituye el 20% del volumen del aire, así que podemos reducir la presión total siempre y cuando -aquí está el truco- la presión parcial del oxígeno no descienda por debajo de los 21000 Pa (0,2 atm).


No, no es tan fácil como parece (NASA).

¿Y qué tiene que ver todo este asunto con los trajes espaciales? Pues muy sencillo. Si intentásemos salir al espacio exterior con un traje cuya presión interna fuese de 1 atm (100 kPa), nos resultaría imposible movernos. En el vacío la escafandra se convertiría en un globo rígido totalmente inútil. Por este motivo, todos los trajes espaciales operan a presiones inferiores a 100 kPa. La clave consiste en utilizar una atmósfera compuesta por oxígeno puro, lo que nos permite reducir la presión interna hasta un mínimo de 21 kPa, permitiendo una mayor movilidad. El problema es que dentro de los vehículos espaciales modernos (ISS, transbordador y Soyuz) la atmósfera es similar a la que encontramos a nivel del mar, así que bajar la presión hasta alcanzar los 21 kPa podría producir en el astronauta una embolia mortal al formarse burbujas de nitrógeno en la sangre. Se trata del mismo peligro al que se enfrentan los submarinistas, aunque aquí la diferencia estriba en que el riesgo de sufrir una lesión se produce antes de la actividad y no al final de la misma.


La estructura interna de un traje A7L del Apolo revela el complejo entramado destinado a mantener la forma del traje y evitar que se deforme como un globo (NASA).


Limites en la movilidad de un EMU (NASA).

Para evitar este inconveniente, los astronautas deben respirar oxígeno puro antes de realizar una EVA con el fin de purgar el nitrógeno de su sangre. Además, por motivos de seguridad, los trajes espaciales operan a una presión por encima del límite de los 21 kPa, 30 kPa en el caso de los trajes EMU (Extravehicular Mobility Unit) norteamericanos y 40 kPa para los Orlán rusos. Si deciden usar un EMU, los astronautas de la ISS necesitan respirar oxígeno puro durante cuatro horas antes de salir al exterior de la estación. Antiguamente, en las EVAs realizadas desde el transbordador se bajaba primero la presión del interior de toda la cabina del shuttle hasta los 70 kPa durante las 24 horas previas a la EVA, lo que permitía reducir a 45 minutos el periodo de respiración de oxígeno puro. Los trajes Orlán rusos, a 40 kPa, son considerablemente más rígidos e incómodos que los EMU norteamericanos, pero a cambio el cosmonauta sólo necesita respirar oxígeno puro durante media hora, lo que los hace muy útiles en caso de actividades extravehiculares de emergencia. Además, las probabilidades de sufrir algún trastorno por descompresión en un Orlán son prácticamente cero. Pero salir fuera de un vehículo espacial no siempre ha sido tan complicado. Durante las misiones Gémini y Apolo, la atmósfera interna de las naves estaba compuesta por oxígeno puro a 35,5 kPa, lo que permitía salir al exterior sin prácticamente preparación alguna. Para los astronautas del Apolo, salir al exterior era algo mucho más sencillo.



Límites en la concentración de oxígeno y sus efectos en el organismo (NASA).


2. Resulta casi imposible silbar en el interior de un traje espacial:

O al menos es muy complicado. Como lo oyen. Pero no porque esté prohibido, sino por culpa, una vez más, de la baja la presión interna del traje. Los cosmonautas rusos pueden silbar dentro de un Orlán sin excesivo esfuerzo, pero la tarea resulta mucho más complicada si empleamos un EMU estadounidense. En el caso de los trajes A7L del Apolo, que funcionaban a 25,5 kPa, esta acción se convertía directamente en imposible. Así pues, nadie silbó mientras caminaba sobre la Luna.


Partes de un traje A7LB del Apolo (NASA).


3. Se te pueden caer las uñas:

La presión -otra vez- es la culpable de este fenómeno. Por mucho que reduzcamos la presión, un traje espacial continúa siendo un globo en el vacío. Cuando un astronauta intenta agarrar algo con su guante debe contrarrestar la presión interna con la mano. Las uñas son la parte más delicada, ya que el continuo roce con el guante puede provocar lesiones graves. Puesto que las actividades extravehiculares son normalmente muy largas -unas seis o siete horas-, el desprendimiento de uñas no ha sido un suceso poco frecuente a lo largo de la historia de la carrera espacial. Los astronautas de las tres últimas misiones Apolo sufrieron este problema reiteradamente.



Dave Scott, comandante del Apolo 15, nos enseña las heridas de sus uñas justo después de su viaje a la Luna (NASA).


Capas de un guante de un traje EMU (NASA).


4. Se puede comer y beber en el interior de una escafandra:

A primera vista, la perspectiva de pasar siete horas dentro de un traje sin poder rascarse siquiera la nariz no es muy atractiva. Menos aún si pensamos que no podemos beber ni comer nada. Por suerte, esto no es así. Dentro de cada traje de EVA hay un pequeño depósito con agua -o bebidas isotónicas- para que el astronauta pueda saciar su sed y reponer las sales minerales perdidas con el sudor. Esta bolsa recibe el nombre de Disposable In-Suit Drink Bag (DIDB) en los trajes norteamericanos. Igualmente, existe la opción de colocar una pequeña barrita energética dentro del casco para recuperar fuerzas. No es un tema de poca importancia, ya que durante los entrenamientos en tierra de la misión Apolo 15, James Irwin sufrió varios episodios de fuerte deshidratación, episodios que posiblemente fueron los causantes del infarto que le ocasionaría la muerte varios años después.



Bolsa con agua para el traje EMU norteamericano (NASA).


5. Es posible "ir al baño" durante el paseo espacial:

Por suerte, los astronautas no tienen que esperar seis horas para aliviar su vejiga. El traje incorpora un sistema de gestión de desechos (denominado Body Waste Management System en la jerga de la NASA) consistente en un recolector de orina (Urine Collection Device, UCD) y otro de heces. El UCD es básicamente un condón conectado a una bolsa mediante un tubo flexible, mientras que el "sistema recolector de heces" -o Maximum Absorbency Garment (MAG)- no es más que un bonito eufemismo para un pañal de adultos. Las astronautas féminas no disponen de un sistema para recolectar la orina, sólo de pañales. Como curiosidad, ninguno de los doce astronautas del Apolo que pisaron la Luna defecaron en sus trajes, posiblemente para evitar el mal olor dentro de la pequeña cabina del Módulo Lunar.


El UCD (Urine Collection Device) del EMU (NASA).



MAG (Maximum Absorbency Garment), los pañales del traje espacial (NASA).


6. El astronauta debe estar refrigerado por agua:

En las películas, los astronautas se ponen sus escafandras como quien se viste para el trabajo y ya está. Pues no, no es tan simple. En el espacio un traje está sometido a temperaturas extremas que van desde los 140º C que se pueden alcanzar bajo la luz solar hasta los -200º C a la sombra (o noche). Para aislar al astronauta, los trajes incluyen más de once capas de distintos materiales. Por suerte, el vacío es el mejor aislante que existe, así que en la práctica el único problema consiste en cómo disipar el calor corporal generado por el cuerpo humano. En ausencia de regulación térmica, el traje alcanzaría una temperatura interna de equilibrio similar a la temperatura corporal, es decir, unos 37º C. Para evitarlo, el astronauta debe llevar puesto un traje interno dotado de multitud de tubitos (Liquid Cooling and Ventilation Garment, LCVG) por los que corre agua. Una bomba hace que el agua se mueva a través del traje y de los sistemas electrónicos, refrigerando todo el conjunto. El calor recogido se emplea para evaporar (sublimar) una pequeña cantidad de agua que escapa al exterior del traje, permitiendo reducir la temperatura del líquido de los tubos hasta un mínimo de 4º C.


Traje con los tubos de refrigeración del Orlán ruso (Novosti Kosmonavtiki).


El cosmonauta Oleg Skrípochka con el traje azul dotado de tubos de refrigeración (Roskosmos).



El sistema de refrigeración del A7L del Apolo (NASA).


Distintas capas de un traje A7L del Apolo (NASA).


Sistema de circulación de oxígeno y agua del A7L (NASA).


7. No todos los trajes espaciales están preparados para salir al exterior:

En esto de los trajes espaciales hay categorías. Existen trajes de presión que sólo pueden usarse dentro de la nave espacial. Menuda gracia, puede pensar más de uno: ¿para qué queremos un traje espacial si no es para salir al espacio? Pues como sistema de emergencia en caso de que la nave se despresurice. Reciben el nombre de trajes IVA (Intra-Vehicular Activity) y se usan durante las maniobras más delicadas de la misión. El ACES del transbordador y el Sokol-KV2 de la Soyuz son ejemplos de trajes IVA. En ocasiones, los trajes IVA se recubren de una tela de color naranja para facilitar las posibles tareas de rescate (como en el caso del ACES y del Sokol SK-1). Por contra, los trajes EVA sólo pueden ser de colores claros para evitar que se alcancen altas temperaturas cuando son expuestos a la luz solar. Existe una tercera categoría, los trajes IEVA, que -como su nombre indica- pueden usarse tanto dentro de la nave (IVA) como fuera (EVA). Los trajes de las misiones Gémini (salvo la Gémini 7), Apolo y Skylab eran del tipo IEVA.


Trajes de IVA (arriba, el Skol SK-1 de la Vostok y el Sokol KV2 de la Soyuz) y de EVA (abajo, el A7L del Apolo y el Orlán ruso).


Traje ACES del shuttle, un traje IVA (NASA).


La tripulación suplente de la Soyuz TMA-15 con sus trajes IVA Sokol KV2 (Roskosmos).


8. Los trajes espaciales rusos y norteamericanos son distintos:

Además de las distintas presiones operativas que ya hemos comentado -30 kPa para los EMU de la NASA y 40 kPa para los Orlán rusos-, existen otras diferencias en el diseño de las escafandras de ambos países. Los trajes Orlán son realmente pequeñas naves en miniatura. Más que ponerse el traje, el cosmonauta sube a bordo del mismo a través de una "escotilla" en la parte trasera. Los Orlán son trajes rígidos, con la excepción de las extremidades, y están hechos de una pieza. Sólo los guantes están personalizados y se pueden separar del conjunto. Sin embargo, el EMU norteamericano está formado por varias partes: casco, torso, segmento inferior, guantes y mochila de soporte vital (PLSS). El traje EMU es más cómodo de usar, pero mucho más complicado de mantener y requiere la asistencia de uno o dos miembros de la tripulación para ponérselo correctamente. El Orlán, en cambio, puede ser utilizado por un sólo cosmonauta sin asistencia alguna si es necesario. Por otro lado, vale la pena mencionar que China es el único país aparte de EEUU y Rusia que ha realizado una EVA por sus propios medios, aunque en este caso el traje empleado era una variante del Orlán ruso.


Traje Olán ruso (izquierda) y EMU (derecha) (NASA).



Al Orlán ruso se accede por una "escotilla" situada en la parte trasera (en la imagen superior vemos un traje Krechet, antecesor del Orlán) (NASA/Novosti Kosmonavtiki).


Partes del soporte vital del Orlán.




La mochila PLSS (Portable Life Support System) del Apolo (NASA).



Traje EMU de la NASA (NASA).


Partes del segmento inferior del EMU (NASA).


9. No hace falta mantener el visor bajado todo el rato:

En algunas obras de ficción, los astronautas deben mantener su visor frontal bajado para no quedar cegados por la luz solar. Por ejemplo, en una escena de la película Deep Impact uno de los astronautas resulta herido de gravedad cuando no puede bajar el visor a tiempo para protegerse del Sol. En realidad, los visores protegen los ojos de los efectos nocivos de la luz ultravioleta, sí, pero no es extraño que un astronauta lo suba, aunque ciertamente no es recomendable hacerlo durante mucho tiempo.


Aunque la luz solar baña su rostro, este astronauta no sufre quemaduras por tener el visor levantado (NASA).


El astronauta Jack Schmitt del Apolo 17 deja ver su rostro en la superficie lunar (NASA).


Así, sí (NASA).


10. (Casi) siempre en pareja:.

Las actividades extravehiculares siempre se han realizado en solitario o, la mayor parte de las veces, en pareja. Con una sola excepción: en mayo de 1992 la tripulación de la primera misión del Endeavour (STS-49) llevó a cabo la que hasta la fecha es la única EVA de tres personas para rescatar el satélite Intelsat VI. Normalmente esta limitación tiene que ver con el número de trajes EVA disponibles y el tamaño de la esclusa para salir al vacío


La primera y única EVA triple de la historia tuvo lugar en mayo de 1992 (NASA).

Como vemos, los paseos espaciales son más complicados de lo que pudieran parecer a primera vista. Pero, por eso mismo, son una excelente muestra del ingenio del ser humano para superar las mayores adversidades.

FUENTE.EUREKA.  / LIC:RENE DAVILA  /17060011


Qu

sábado, 18 de junio de 2011

EL PROBLEMA DE LA CHATARRA ESPACIAL.



Acabo de leer una infografía relativa a los desechos espaciales y he quedado perplejo. La basura espacial (space junk) es un mal real que está preocupando seriamente a la comunidad astronómica, puesto que representa una amenaza real a los planes expansivos y otro tipo de expediciones.

La basura espacial es un producto de la actividad espacial del hombre en todas sus expresiones. Esta supone un riesgo de colisión para cualquier objeto que orbite alrededor de la Tierra, y se genera por la actividad y mantenimiento de satélites y misiones espaciales. Afortunadamente estamos tomando conciencia tempranamente de ello, y al menos es un tema que preocupa a las agencias espaciales más importantes del mundo.

Navegando por internet me topé con una genial infografía que resume muy bien el estado actual de la cuestión de la basura espacial, y decidí compartir algunos datos que aportan mucho a la cuestión, y que por supuesto nos hacen tomar consciencia de los riesgos que supone la misma. Recogemos algunos de ellos:
  • El 73% de la basura espacial reside en la baja órbita terrestre, a 1.200 millas de la superficie.
  • 21.000 son los objetos de tamaño mayor a 4 pulgadas que conforman la basura espacial.
  • 500.000 son los objetos de entre 1 centímetro y 4 pulgadas.
  • Decenas de miles son los objetos de tamaño menor a 1 cm que orbitan alrededor de la Tierra.
  • 18.000 millas por hora es a la velocidad que viajan estos fragmentos.
  • 1.000 veces por día los satélites y el polvo de la basura espacial se cruzan a distancias menores a 5 millas. El impacto de un destornillador podría despedazar a un satélite.

Todos estos datos son realmente preocupantes, pues es muy difícil eliminar la basura espacial, y la primera medida a tener en cuenta por parte de la agencias espaciales es no continuar produciéndola.

FUENTE:OJO CIENTIFICO /  LIC:RENE DAVILA / 17060011

jueves, 16 de junio de 2011

LO DIFICIL VIAJAR AL PLANETA MARTE.

Mucha gente se suele preguntar por qué es tan difícil poner un hombre en Marte. Si hace poco más de cuarenta años fuimos capaces de pisar la Luna, ¿qué tiene Marte de especial? Algunos pueden pensar que la distancia es el factor clave, pero no es así. Aunque obviamente Marte está más lejos que la Luna, ése no es el mayor problema. El verdadero desafío queda patente en la siguiente imagen:


Masa de una misión a Marte desde la órbita baja terrestre empleando propulsión química (NASA).

Como podemos ver, una misión a Marte desde la órbita baja terrestre (LEO) requiere nada más y nada menos que el ensamblaje de una nave de unas 4500 toneladas. O lo que es lo mismo, el equivalente a doce estaciones del tamaño de la ISS o 37 lanzamientos del cohete gigante Saturno V. ¿Cómo es esto posible? La explicación a este misterio la tenemos que encontrar en la despiadada Ecuación de Tsiolkovski, también conocida como la Ecuación del Cohete. Según las rígidas leyes de la física, un ligero aumento en la carga útil de una nave espacial requiere un aumento enorme en la masa inicial. ¿Por qué? Pues porque para lanzar esa carga extra es necesario transportar más combustible, lo que a su vez aumenta la masa inicial del vehículo haciendo necesario usar aún más combustible al lanzamiento.

Esto está muy bien, pero, ¿por qué una nave marciana debe ser tan grande? La razón es que a la Ecuación del Cohete debemos añadir otro factor que complica el poder viajar a otros planetas: la profundidad del pozo gravitatorio de la Tierra. Abandonar la gravedad terrestre es realmente difícil. Aunque parezca contraintuitivo, una nave situada en órbita baja a unos pocos cientos de kilómetros de altura ya ha recorrido el 73% del camino a otros planetas en términos energéticos. Efectivamente, para poner un objeto en órbita terrestre debemos acelerar hasta los 8 km/s, pero para abandonar la Tierra sólo necesitamos alcanzar los 11 km/s. El problema es que esa misma nave debe frenar para entrar en órbita marciana y luego debe aterrizar en la superficie del planeta rojo. Y, por supuesto, posteriormente tenemos que volver a la Tierra, para lo cual debemos llevar el combustible necesario para todas estas maniobras. Si recordamos el principio de la Ecuación del Cohete, entenderemos ahora por qué necesitamos una nave de 4000 toneladas para alcanzar el planeta rojo.

Por estos motivos, la dificultad en alcanzar un cuerpo del Sistema Solar no depende de la distancia, sino de la energía necesaria para realizar las maniobras orbitales. Por eso medimos el coste de una misión en términos de los cambios de velocidad necesarios para llegar al objetivo. En lenguaje astronáutico, esta diferencia de velocidades se denomina Delta-V y es la magnitud que rige la navegación por el Sistema Solar. Mientras que los marinos de antaño disponían de cartas en las que se señalaban las mejores rutas para esquivar las zonas sin viento y los arrecifes peligrosos, los planificadores de misiones espaciales cuentan en la actualidad con mapas de Delta-V.

Por ejemplo, para situarnos en órbita marciana desde LEO necesitamos una Delta-V de unos 6 km/s. O lo que es lo mismo, ¡viajar a la órbita de Marte requiere menos energía que un lanzamiento a la órbita terrestre! Poco importa que en el primer caso debamos recorrer varios millones de kilómetros mientras que en el segundo apenas tenemos que alejarnos unos pocos cientos. Pero si lo que queremos es posarnos en la superficie, la cosa cambia. Aunque el pozo gravitatorio de Marte es mucho menos profundo que el terrestre, la Delta-V total en este caso se dispara hasta alcanzar los 10,2 km/s. De ahí que la órbita marciana sea un destino muy atractivo en algunos planes de exploración del Sistema Solar, aunque se podría discutir sobre el interés que tiene mandar una nave tripulada hasta Marte y volver sin tocar la superficie.


Mapa del Delta-V necesario para viajar a algunos lugares del Sistema Solar (Wikipedia).


Una visión más gráfica de los pozos gravitatorios del Sistema Solar (xkcd.com)

Obviamente, una vez fijado el destino no podemos modificar la Delta-V, pero, ¿es posible reducir la enorme masa inicial de una nave marciana? Por supuesto, usando la ecuación del cohete a nuestro favor. Es decir, si logramos un ligero descenso en la masa final de la nave, la masa inicial disminuirá mucho más. Lo primero que podemos hacer es dividir nuestra gran nave marciana en varios vehículos, (por este motivo los cohetes tiene varias etapas), aunque a cambio aumentará la complejidad de la misión.

Otra estrategia es emplear sistemas de propulsión más eficientes. La mayor parte de misiones interplanetarias contemplan el uso de combustibles hipergólicos, fácilmente almacenables pero poco eficientes. Si usamos combustibles criogénicos (hidrógeno y oxígeno líquidos) podríamos reducir la masa de una nave marciana de forma significativa, aunque tendremos que desarrollar tecnologías que permitan almacenar estos combustibles sin que se evaporen. En caso de decantarnos por otros sistemas de propulsión más avanzados (nuclear, iónica, VASIMR, velas solares, etc.), el tamaño de la nave se puede reducir todavía más. La eficiencia de un sistema de propulsión se mide de acuerdo con el impulso específico (Isp).


Simplemente usando un sistema de propulsión avanzado (o criogénica) podemos reducir la masa de nuestra nave marciana a la mitad (NASA).


Propuesta de nave marciana de la empresa rusa RKK Energía que hace uso de propulsión iónica solar (RKK Energia).


Eficiencia (impulso específico) de distintos sistemas de propulsión en función de su empuje. A mayor impulso específico, menor será la masa de la nave interplanetaria (NASA).


Nave marciana de la NASA que emplea propulsión nuclear térmica (NASA).

Un atajo adicional es utilizar los recursos del planeta rojo con el fin de fabricar el combustible necesario para regresar a la Tierra. Por ejemplo, se puede crear metano -un magnífico combustible- a partir del dióxido de carbono de la atmósfera marciana. Y si usamos sistemas más complejos es posible descomponer el hielo del subsuelo marciano en hidrógeno y oxígeno para procurarnos nuestra propia fuente de combustibles criogénicos. Estas técnicas para aprovechar los recursos locales se denominan ISRU (In-Situ Resource Utilization) y son claves a la hora de diseñar una misión al planeta rojo.


Propuesta de nave tripulada de la NASA que utiliza un reactor nuclear para generar metano a partir del dióxido de carbono de la atmósfera marciana (NASA).

Por último, otra medida de adelgazamiento para nuestra nave consiste en utilizar las atmósferas planetarias a nuestro favor. Si alcanzamos la órbita marciana frenando la nave mediante el rozamiento con la atmósfera del planeta rojo podremos ahorrarnos una enorme cantidad de combustible. Esta técnica se conoce con el nombre de aerocaptura y resulta un desafío tecnológico de primer orden. De hecho, hasta la fecha ninguna misión ha llevado a cabo esta maniobra (aunque sí se ha usado el aerofrenado en varias sondas para disminuir la altura orbital). Además requiere el empleo de grandes escudos térmicos -que también tienen una masa elevada-, pero en cualquier caso compensa sobremanera incluirla en una misión tripulada.


Una sonda francesa realiza aerocaptura para insertarse en órbita marciana (Beyond Apollo).

Si aplicamos a rajatabla todas estas medidas podemos reducir la masa de nuestra nave (o naves) marciana por debajo de las mil toneladas. La última propuesta de la NASA, denominada Mars Design Reference Architecture 5.0 (DRA 5.0), contempla una serie de naves marcianas con una masa total de "sólo" 850 toneladas. Para lograr este objetivo, DRA 5.0 hace uso de propulsión nuclear térmica, ISRU y aerocaptura.

Pese a todo, estamos hablando del equivalente a dos estaciones espaciales como la ISS, o lo que es lo mismo, unos siete lanzamientos de un cohete gigante como el malogrado Ares V. Teniendo en cuenta que el lanzador más potente en servicio que existe en la actualidad sólo es capaz de situar 25 toneladas en órbita baja, resulta obvio que Marte nos queda aún muy lejos. Pero si queremos viajar a otros planetas durante este siglo, más nos vale encontrar una solución a este dilema.


Reducción en la masa inicial de una nave marciana mediante el empleo de distintas tecnologías (NASA).


Esquema de la misión marciana DRA 5.0 (NASA).


Una nave con propulsión nuclear térmica se aproxima a Marte (NASA).

1- Obviamente, la Delta-V es una magnitud que simplemente mide los cambios de velocidad y no tiene dimensiones de energía. Por eso se suele usar el cuadrado de la Delta-V como magnitud para medir el coste energético de las maniobras espaciales, ya que tiene unidades de energía por unidad de masa.

2- Cuando hablamos de "combustible" en realidad deberíamos usar el término propergol. Un cohete biporpelente requiere el uso de combustibles (queroseno, metano, hidrógeno, hidrazina, etc.) y un oxidantes (oxígeno, ácido nítrico, etc.). También existen sistemas de propulsión monopropelentes.

fuente:eureca.  /   LIC:RENE DAVILA  /16060011