A través del sitio web AROW de Artemis, la NASA pone a disposición de todo el público el seguimiento de la nave espacial Orion en su primera misión alrededor de la Luna. En él se puede comprobar y seguir el vuelo de la nave espacial en tiempo real, a medida que avanza la misión.
En la web, los usuarios pueden seguir a AROW para ver dónde se encuentra Orión en relación con la Tierra y la Luna y seguir la trayectoria de Orión durante la misión.
Con Artemis I, Orion viajará 65.000 kilómetros más allá de la Luna en la primera prueba de vuelo integrada con el cohete Space Launch System (SLS). Usando AROW, casi cualquier persona con acceso a Internet puede identificar dónde está Orión y rastrear su distancia a la Tierra, la distancia a la Luna, la duración de la misión y más información. AROW estará disponible a partir del 28 de agosto en el sitio web de la NASA y en la cuenta de Twitter @NASA_Orion.
AROW visualiza los datos recopilados por los sensores en Orion enviados al Centro de Control de Misión en Johnson Space Centerde la NASA (Houston) durante su viaje. Proporcionará datos periódicos en tiempo real desde aproximadamente un minuto después del despegue hasta la separación de la etapa de propulsión criogénica provisional del cohete SLS, aproximadamente dos horas después del vuelo. Una vez que Orion esté volando por sí solo, AROW proporcionará información constante en tiempo real.
“Esta es una forma realmente poderosa de participar en la misión y comprender el alcance de lo que la NASA está tratando de lograr con Artemis I”, dijo Seth Lambert, el programador de Orion que creó AROW.
En la web, los usuarios pueden seguir a AROW para ver dónde se encuentra Orión en relación con la Tierra y la Luna y seguir la trayectoria de Orión durante la misión. Los usuarios pueden ver los hitos clave de la misión y las características de la Luna, incluida información sobre los lugares de aterrizaje del programa Apolo. También estarán disponibles para descargar los datos de la trayectoria del vuelo, llamados efemérides.
La cuenta de Twitter de Orion permite conocer las actualizaciones de los hitos de la misión compartidas por AROW, incluida la velocidad, la temperatura, la distancia y el tiempo transcurrido de la misión de Orion.
AROW también proporcionará un conjunto de vectores de estado de Orion, datos que describen con precisión dónde se encuentra Orion en el espacio y cómo se mueve, para incluirlos en esos tweets una vez que Orion esté volando por sí solo. Estos vectores pueden usarse para amantes de los datos, artistas y personas creativas para crear su propia aplicación de seguimiento, visualización de datos o cualquier otra cosa que imaginen.
“Saber qué está haciendo la nave espacial durante la misión ya es genial, pero que ahora los datos de Orion se puedan visualizar de todas estas formas diferentes, será interesante ver qué proyectos creativos se les ocurren a otros”, dijo Richard Garodnick, ingeniero del equipo de desarrollo e ingeniería de sistemas del centro de control de misión de Johnson.
Y si bien la aplicación se desarrolló y se utilizará para las misiones de Artemis, la tecnología de AROW podría aplicarse a otras misiones en el futuro.
A través de las misiones Artemis, la NASA llevará a la primera mujer y la primera persona de color a la Luna, abriendo el camino para conseguir una presencia lunar a largo plazo y sirviendo como trampolín para enviar astronautas a Marte.
Con gigantes tormentas, vientos poderosos, auroras y condiciones extremas de temperatura y presión, Júpiter es un planeta muy interesante para su estudio. El Telescopio Espacial James Webb de la NASA ha capturado nuevas imágenes del planeta. Las observaciones de Júpiter del Webb ofrecerán nuevos datos a los científicos sobre el interior de Júpiter.
“Para ser honesta, no esperábamos que fuera tan bueno”, dijo la astrónoma planetaria Imke de Pater, profesora emérita de la Universidad de California (Berkeley). De Pater dirigió las observaciones de Júpiter con Thierry Fouchet, profesor del Observatorio de París, como parte de una colaboración internacional para el programa Early Release Science del Webb. El Telescopio Espacial Webb es una misión internacional dirigida por la NASA con sus colaboradores la ESA (Agencia Espacial Europea) y la CSA (Agencia Espacial Canadiense). “Es realmente notable que podamos ver detalles de Júpiter junto con sus anillos, pequeños satélites e incluso galaxias en una sola imagen”, dijo.
Las dos imágenes provienen de la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) del observatorio, que tiene tres filtros infrarrojos especializados que muestran detalles del planeta. Dado que la luz infrarroja es invisible para el ojo humano, la luz se ha mapeado en el espectro visible. Generalmente, las longitudes de onda más largas aparecen más rojas y las longitudes de onda más cortas se muestran más azules. Los científicos colaboraron con la científica aficionada Judy Schmidt, para traducir los datos de Webb en imágenes.
En la imagen independiente de Júpiter, creada a partir de una combinación de varias imágenes del Webb, las auroras se extienden a grandes alturas sobre los polos norte y sur de Júpiter. Las auroras brillan en un filtro que se asigna a colores más rojos, lo que también resalta la luz reflejada por las nubes más bajas y las neblinas superiores. Un filtro diferente, asignado a amarillos y verdes, muestra brumas que se arremolinan alrededor de los polos norte y sur. Un tercer filtro, asignado a azules, muestra la luz que se refleja desde una nube principal más profunda.
La Gran Mancha Roja, una famosa tormenta mayor que el tamaño de la Tierra, aparece blanca en estas imágenes, al igual que otras nubes, debido a que reflejan mucha luz solar.
“El brillo aquí indica una gran altitud, por lo que la Gran Mancha Roja tiene neblinas de gran altitud, al igual que la región ecuatorial”, dijo Heidi Hammel, científica interdisciplinaria del Webb para observaciones del sistema solar y vicepresidenta científica de AURA. “Las numerosas ‘manchas’ y ‘rayas’ de color blanco brillante son probablemente cimas de nubes de tormentas convectivas condensadas a gran altitud”. Por el contrario, las cintas oscuras al norte de la región ecuatorial tienen poca cobertura de nubes.
Imagen compuesta de la NIRCam del Webb de dos filtros, F212N (naranja) y F335M (cian), del sistema Júpiter, sin etiquetar (arriba) y con etiqueta (abajo). Crédito: NASA, ESA, CSA, Equipo ERS de Júpiter; tratamiento de imágenes por Ricardo Hueso (UPV/EHU) y Judy Schmidt.
En una vista de campo amplio, el Webb observó a Júpiter con sus tenues anillos, que son un millón de veces más tenues que el planeta, y dos lunas diminutas llamadas Amaltea y Adrastea. Los puntos borrosos en el fondo inferior son probablemente galaxias.
“Esta imagen resume el programa científico del sistema de Júpiter, que estudia la dinámica y la química de Júpiter, sus anillos y su sistema de satélites”, dijo Fouchet. Los investigadores ya han comenzado a analizar los datos del Webb para obtener nuevos resultados científicos del planeta más grande de nuestro sistema solar.
Los datos de telescopios como el Webb no llegan a la Tierra empaquetados de forma ordenada. Contienen información sobre el brillo de la luz en los detectores del Webb. Esta información llega al Space Telescope Science Institute (STScI), el centro de la misión y de operaciones científicas del Webb, como datos sin procesar. El STScI procesa los datos en archivos calibrados para el análisis científico y los entrega al Archivo Mikulski para Telescopios Espaciales para su difusión. Luego, los científicos traducen esa información en imágenes como estas durante el curso de su investigación (aquí hay un podcast, en inglés, que lo explica). Mientras que un equipo del STScI procesa formalmente las imágenes del Webb para su publicación oficial, los astrónomos no profesionales conocidos como científicos aficionados a menudo se sumergen en el archivo de datos públicos para recuperar y procesar imágenes también.
Judy Schmidt de Modesto California, procesadora de imágenes desde hace mucho tiempo en la comunidad de científicos aficionados, procesó estas nuevas imágenes de Júpiter. Para la imagen que incluye los pequeños satélites, colaboró con Ricardo Hueso, co-investigador de estas observaciones, que estudia las atmósferas planetarias en la Universidad del País Vasco (España).
La científica aficionada Judy Schmidt de Modesto, California, procesa imágenes astronómicas de naves espaciales de la NASA, como el telescopio espacial Hubble. Un ejemplo de su trabajo es la Mariposa de Minkowski, a la derecha, una nebulosa planetaria en dirección a la constelación de Ofiuco.
Schmidt no tiene formación académica formal en astronomía. Pero hace 10 años, un concurso de la ESA despertó su insaciable pasión por el procesamiento de imágenes. El concurso “Hubble’s Hidden Treasures” invitó al público a encontrar nuevas gemas en los datos del Hubble. De casi 3.000 presentaciones, Schmidt se llevó a casa el tercer lugar por una imagen de una estrella recién nacida.
Desde el concurso de la ESA, ha estado trabajando en el Hubble y otros datos del telescopio como hobby. “Algo de todo aquello se me quedó grabado y no puedo parar”, dijo. “Podría pasar horas y horas todos los días”.
Su amor por las imágenes astronómicas la llevó a procesar imágenes de nebulosas, cúmulos globulares, viveros estelares y objetos cósmicos más espectaculares. Su filosofía es: “Trato de que se vea natural, incluso si no se parece en nada a lo que tus ojos pueden ver”. Estas imágenes han llamado la atención de científicos profesionales, incluido Hammel, quien colaboró anteriormente con Schmidt para refinar las imágenes del Hubble del impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 con Júpiter.
“En realidad, es más difícil trabajar con Júpiter que con maravillas cósmicas más distantes”, dice Schmidt, “debido a lo rápido que gira. Combinar una pila de imágenes en una vista puede ser un desafío cuando las características distintivas de Júpiter han girado durante el tiempo en que se tomaron las imágenes y ya no están alineadas”. A veces tiene que hacer ajustes digitales para apilar las imágenes de una manera que tenga sentido.
El Webb realizará observaciones sobre cada fase de la historia cósmica, pero si Schmidt tuviera que elegir algo por lo que emocionarse, serían más vistas del Webb de las regiones de formación estelar. En particular, está fascinada por las estrellas jóvenes que producen chorros poderosos en pequeños parches de nebulosas llamados objetos Herbig-Haro. “Tengo muchas ganas de ver estas extrañas y maravillosas estrellas bebés haciendo agujeros en las nebulosas”, dijo.
Esta imagen de archivo tomada en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA el 23 de marzo de 1977, muestra a los ingenieros preparando la nave espacial Voyager 2 antes de su lanzamiento ese mismo año. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Lanzadas en 1977, las sondas gemelas Voyager son la misión de operación más larga de la NASA y la única nave espacial que ha explorado el espacio interestelar.
Las sondas gemelas Voyager de la NASA se han convertido, en cierto modo, en cápsulas del tiempo de su era: cada una lleva un reproductor de cintas de ocho pistas para grabar datos, tienen unas 3 millones de veces menos memoria que los teléfonos móviles modernos y transmiten datos unas 38000 veces más lento que una conexión a Internet 5G.
Sin embargo, las Voyagers se mantienen a la vanguardia de la exploración espacial. Administradas y operadas por el JPL de la NASA, en el sur de California, son las únicas sondas que han explorado el espacio interestelar, el océano galáctico por el que viajan nuestro Sol y sus planetas.
El Sol y los planetas residen en la heliosfera, una burbuja protectora creada por el campo magnético del Sol y el flujo hacia afuera del viento solar (partículas cargadas del Sol). Los investigadores, algunos de ellos más jóvenes que las dos naves espaciales distantes, están combinando las observaciones de la Voyager con datos de misiones más nuevas para obtener una imagen más completa de nuestro Sol y cómo la heliosfera interactúa con el espacio interestelar.
NASA’s Solar System Interactive (o Sistema Solar Interactivo de la NASA) permite a los usuarios ver dónde están las Voyagers en este momento en relación con los planetas, el Sol y otras naves espaciales. Puede verse aquí. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
“La flota de misiones de heliofísica brinda información inestimable sobre nuestro Sol, desde la comprensión de la corona o la parte más externa de la atmósfera del Sol, hasta el examen de los impactos del Sol en todo el sistema solar, incluso aquí en la Tierra, en nuestra atmósfera y en el espacio interestelar.”, dijo Nicola Fox, directora de la División de Heliofísica en la sede de la NASA en Washington. “Durante los últimos 45 años, las misiones Voyager han sido integrales para proporcionar este conocimiento y han ayudado a cambiar nuestra comprensión del Sol y su influencia de una manera que ninguna otra nave espacial puede”.
Las Voyagers también son embajadoras, cada una con un disco de oro que contiene imágenes de la vida en la Tierra, diagramas de principios científicos básicos y audio que incluye sonidos de la naturaleza, saludos en varios idiomas y música. Los registros recubiertos de oro sirven como un “mensaje en una botella” cósmico para cualquiera que pueda encontrarse con las sondas espaciales. A la velocidad con la que el oro se descompone en el espacio y es erosionado por la radiación cósmica, los registros durarán más de mil millones de años.
Más allá de toda expectativa
La Voyager 2 se lanzó el 20 de agosto de 1977, seguida rápidamente por la Voyager 1 el 5 de septiembre. Ambas sondas viajaron a Júpiter y Saturno, con la Voyager 1 moviéndose más rápido y alcanzándolas primero. Juntas, las sondas revelaron mucho sobre los dos planetas más grandes del sistema solar y sus lunas. La Voyager 2 también se convirtió en la primera y única nave espacial en volar cerca de Urano (en 1986) y Neptuno (en 1989), ofreciendo a la humanidad vistas extraordinarias e información sobre estos mundos distantes.
Mientras la Voyager 2 realizaba estos sobrevuelos, la Voyager 1 se dirigía hacia el límite de la heliosfera. Al salir de ella en 2012, la Voyager 1 descubrió que la heliosfera bloquea el 70% de los rayos cósmicos o partículas energéticas creadas por estrellas en explosión. La Voyager 2, después de completar sus exploraciones planetarias, continuó hasta el límite de la heliosfera y salió en 2018. Los datos combinados de la nave espacial gemela de esta región han desafiado las teorías anteriores sobre la forma exacta de la heliosfera.
Las Voyager 1 y 2 han logrado mucho desde su lanzamiento en 1977. Esta infografía destaca los principales hitos de la misión, incluida la visita a los cuatro planetas exteriores y la salida de la heliosfera, o la burbuja protectora de campos magnéticos y partículas creada por el Sol. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
“Hoy, mientras ambas Voyager exploran el espacio interestelar, están brindando a la humanidad observaciones de un territorio desconocido”, dijo Linda Spilker, científica adjunta del proyecto Voyager en JPL. “Esta es la primera vez que hemos podido estudiar directamente cómo una estrella, nuestro Sol, interactúa con las partículas y los campos magnéticos fuera de nuestra heliosfera, ayudando a los científicos a comprender el vecindario local entre las estrellas, cambiando algunas de las teorías sobre esta región y proporcionando información clave para futuras misiones”.
El largo viaje
A lo largo de los años, el equipo de Voyager se ha acostumbrado a superar los desafíos que conlleva operar una nave espacial tan madura, a veces recurriendo a colegas jubilados por su experiencia o investigando documentos escritos hace décadas.
La Voyager 2 se lanzó el 20 de agosto de 1977, seguida rápidamente por la Voyager 1 el 5 de septiembre. Ambas sondas viajaron a Júpiter y Saturno, con la Voyager 1 moviéndose más rápido y alcanzándolas primero. Juntas, las sondas revelaron mucho sobre los dos planetas más grandes del sistema solar y sus lunas. La Voyager 2 también se convirtió en la primera y única nave espacial en volar cerca de Urano (en 1986) y Neptuno (en 1989), ofreciendo a la humanidad vistas extraordinarias e información sobre estos mundos distantes. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Cada Voyager funciona con un generador termoeléctrico de radioisótopos que contiene plutonio, que emite calor que se convierte en electricidad. A medida que el plutonio se descompone, la producción de calor disminuye y las Voyager pierden electricidad. Para compensar, el equipo apagó todos los sistemas no esenciales, pero también algunos que alguna vez se consideraron esenciales, incluidos los calentadores que protegen los instrumentos que aún funcionan de las gélidas temperaturas del espacio. Los cinco instrumentos a los que se les apagaron los calentadores desde 2019 todavía funcionan, a pesar de estar muy por debajo de las temperaturas más bajas a las que se probaron.
Recientemente, la Voyager 1 comenzó a experimentar un problema que provocó que la información sobre el estado de uno de sus sistemas a bordo se confundiera. A pesar de esto, el sistema y la nave espacial continúan funcionando con normalidad, lo que sugiere que el problema está en la producción de los datos de estado, no en el sistema en sí. La sonda sigue enviando observaciones científicas mientras el equipo de ingeniería intenta solucionar el problema o encontrar una manera de solucionarlo.
“Las Voyagers han continuado haciendo descubrimientos sorprendentes, inspirando a una nueva generación de científicos e ingenieros”, dijo Suzanne Dodd, gerente de proyectos de Voyager en JPL. “No sabemos cuánto tiempo continuará la misión, pero podemos estar seguros de que la nave espacial proporcionará aún más sorpresas científicas a medida que se aleje de la Tierra”.
Más sobre la misión
Una división de Caltech en Pasadena, JPL, construyó y opera la nave espacial Voyager. Las misiones Voyager son parte del Observatorio del Sistema de Heliofísica de la NASA, patrocinado por la División de Heliofísica de la Dirección de Misiones Científicas en Washington.
Para obtener más información sobre la nave espacial Voyager, visitar:
Incluso antes de su lanzamiento, la misión Lucy de la NASA ya estaba programada para batir récords al ser la misión en visitar más asteroides que cualquier otra. Ahora, la misión ha obtenido un resultado sorpresa tras una observación de larga duración, añadiendo un asteroide más a la lista.
El 27 de marzo, el equipo científico de Lucy descubrió que el asteroide troyano más pequeño de la misión, Polymele, tiene un satélite propio. Ese día, se esperaba que Polymele pasara frente a una estrella, lo que permitiría al equipo observar cómo la estrella se eclipsaba mientras el asteroide la bloqueaba u ocultaba brevemente. Distribuyendo 26 equipos de astrónomos profesionales y aficionados a través del camino donde la ocultación sería visible, el equipo de Lucy planeó medir la ubicación, el tamaño y la forma de Polymele, con una precisión sin precedentes, mientras la estrella detrás de él lo delineaba. Estos eventos de ocultación han tenido un enorme éxito en el pasado, aportando información a la misión sobre sus objetivos de asteroides, pero ese día tuvo una ventaja especial.
Gráfico que muestra la separación observada del asteroide Polymele de su satélite descubierto. Créditos: Goddard Space Flight Center de la NASA.
“Estábamos encantados de que 14 equipos informaran haber observado la estrella parpadear cuando pasó detrás del asteroide, pero cuando analizamos los datos, vimos que dos de las observaciones no eran como las demás”, dijo Marc Buie, líder de ciencia de ocultación de Lucy en el Southwest Research Institute, con sede en San Antonio. “Esos dos observadores detectaron un objeto a unos 200 km de distancia de Polymele. Tenía que ser un satélite”.
Usando los datos de ocultación, el equipo evaluó que este satélite tiene aproximadamente 5 km de diámetro, orbita a Polymele, que tiene alrededor de 27 km a lo largo de su eje más ancho. La distancia observada entre los dos cuerpos fue de unos 200 km. Créditos: Goddard Space Flight Center de la NASA.
Usando los datos de ocultación, el equipo evaluó que este satélite tiene aproximadamente 5 km de diámetro, orbita a Polymele, que tiene alrededor de 27 km a lo largo de su eje más ancho. La distancia observada entre los dos cuerpos fue de unos 200 km. Siguiendo las convenciones de nombres planetarios, el satélite no recibirá un nombre oficial hasta que el equipo pueda determinar su órbita. Como el satélite está demasiado cerca de Polymele para ser visto claramente por los telescopios terrestres o en órbita terrestre, sin la ayuda de una estrella posicionada fortuitamente, por ello, esa determinación tendrá que esperar hasta que el equipo tenga suerte con futuros intentos de ocultación o hasta que Lucy se acerca al asteroide en 2.027. En el momento de la observación, Polymele estaba a 770 millones de km de la Tierra.
Los asteroides contienen pistas vitales para descifrar la historia del sistema solar, tal vez incluso los orígenes de la vida, y resolver estos misterios es una alta prioridad para la NASA. El equipo de Lucy originalmente planeó visitar un asteroide del cinturón principal y seis asteroides troyanos, una población de asteroides previamente inexplorada que conducen y siguen a Júpiter en su órbita alrededor del Sol. En enero de 2.021, el equipo utilizó el telescopio espacial Hubble para descubrir que uno de los asteroides troyanos, Eurybates, tiene un pequeño satélite. Ahora, con este nuevo satélite, Lucy está en camino de visitar nueve asteroides en este increíble viaje de 12 años.
“El eslogan de Lucy comenzó siendo: 12 años, siete asteroides, una nave espacial”, dijo el científico del programa Lucy, Tom Statler, en la sede de la NASA de Washington. “Seguimos teniendo que cambiar el eslogan de esta misión, pero es un buen indicativo”.
La investigadora principal de Lucy tiene su base en la sucursal de Boulder (Colorado) del Southwest Research Institute, con sede en San Antonio (Texas). El Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt (Maryland) proporciona gestión general de la misión, ingeniería de sistemas y seguridad y garantía de la misión. Lockheed Martin Space en Littleton, Colorado, construyó la nave espacial. Lucy es la misión número 13 en el Discovery Program de la NASA. El Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville (Alabama) administra el Programa Discovery Program para la Science Mission Directorate de la agencia en Washington.
Entrevistamos a Eduardo García Llama, que trabaja en el Centro Espacial Johnson de la NASA, en Houston, como empleado de Jacobs Engineering. Eduardo es el responsable de guiado y control de la nave Orión en Artemis I y es jefe de controladores de vuelo de ingeniería para el guiado y control en el Centro de Control de la Misión en Houston. En esta entrevista nos habla tanto de la misión Artemis como de la nave Orión.
Cuando el cohete del Space Launch System (SLS) de la NASA lance la misión Artemis I de la agencia a la Luna, 10 CubeSats, o pequeños satélites, viajarán dentro del adaptador de etapa Orión (OSA) del cohete. Los colaboradores de la agencia espacial internacional y las universidades están involucrados con varias de las diferentes cargas útiles secundarias. Los CubeSats, del tamaño de una caja de zapatos, se desplegarán desde la OSA en lugares estratégicos después de que la nave espacial Orión de la NASA se separe y esté a una distancia segura. A partir de ahí, cada una de las cargas útiles secundarias llevará a cabo diferentes demostraciones científicas y tecnológicas en el espacio profundo.
Más información sobre las cargas útiles secundarias que vuelan en Artemis I aquí.
La nave espacial ocupará la instalación principal del Jet Propulsion Laboratory de la NASA para prepararla para su lanzamiento en 2.024 a la luna Europa de Júpiter.
El núcleo de la nave espacial Europa Clipper de la NASA ha ocupado un lugar central en la Spacecraft Assembly Facility del Jet Propulsion Laboratory de la agencia en el sur de California. Con una altura de 3 metros y 1,5 metros de ancho, el cuerpo principal de la nave será durante los próximos dos años el foco de atención en el ultrahigiénico High Bay 1 de la instalación, mientras los ingenieros y técnicos ensamblan la nave espacial para su lanzamiento a la luna Europa de Júpiter en octubre de 2.024.
Los científicos creen que la luna cubierta de hielo alberga un vasto océano interno que puede tener las condiciones adecuadas para albergar vida. Durante casi 50 sobrevuelos a Europa, el conjunto de instrumentos científicos de la nave espacial recopilará datos sobre la atmósfera, la superficie y el interior de la luna, información que los científicos utilizarán para medir la profundidad y la salinidad del océano, el grosor de la corteza de hielo y las potenciales plumas que pueden estar expulsando agua del subsuelo al espacio.
Este timelapse muestra a la nave espacial Europa Clipper de la NASA durante su movimiento cuidadosamente coreografiado hacia la sala limpia High Bay 1, la instalación de ensamblaje de naves espaciales del JPL. Créditos: NASA/JPL-Caltech.
Varios de los instrumentos científicos de Europa Clipper ya se han completado y se instalarán en la nave espacial en el JPL. Más recientemente, el instrumento de detección de plasma, llamado Plasma Instrument for Magnetic Sounding, y la cámara gran angular del Europa Imaging System llegaron del Applied Physics Laboratory (APL) de Johns Hopkins en Laurel (Maryland). El instrumento de generación de imágenes de emisión térmica, llamado E-THEMIS, y el espectrógrafo ultravioleta, Europa-UVS, ya se han instalado en la plataforma de la nave espacial, que albergará muchos de los sensores del instrumento estabilizándolos para garantizar que estén orientados correctamente.
Ingenieros y técnicos usan una grúa para levantar el núcleo de la nave espacial Europa Clipper de la NASA en la sala limpia High Bay 1 de las instalaciones de ensamblaje de naves espaciales del JPL. Créditos: NASA/JPL-Caltech.
Fabricada en el JPL, esta pieza clave de hardware pronto se trasladará a High Bay 1 de Spacecraft Assembly Facility, la misma sala limpia donde se construyeron misiones históricas como Galileo, Cassini y todos los rovers de Marte de la NASA.
También se trasladará pronto a High Bay 1 la bóveda electrónica de aluminio, que se atornillará al cuerpo principal de la nave espacial, protegiendo la electrónica interior de la intensa radiación de Júpiter. La electrónica permite que el ordenador de Europa Clipper se comunique con las antenas de la nave espacial, los instrumentos científicos y los subsistemas que los mantendrán activos.
El cableado de cobre brillante que serpentea alrededor del núcleo de aluminio del orbitador contiene miles de cables y conectores hechos a mano en el APL. Si se colocara de extremo a extremo, el cableado se extendería casi 640 metros
Dentro del núcleo se encuentran los dos tanques de propulsión de Europa Clipper. El combustible y el oxidante que contendrán fluirán a una serie de 24 motores, donde crearán una reacción química controlada para producir empuje en el espacio profundo.
Ingenieros y técnicos utilizan una grúa para colocar el núcleo de la nave espacial Europa Clipper de la NASA durante una maniobra para colocarla en la sala limpia High Bay 1 de las instalaciones de montaje de naves espaciales del JPL. Créditos: NASA/JPL-Caltech.
Para finales de 2.022, se espera que la mayor parte del hardware de vuelo y el resto de los instrumentos científicos estén completos. Luego, los próximos pasos serán una amplia variedad de pruebas a medida que la nave avanza hacia su período de lanzamiento en 2.024. Después de viajar durante casi seis años y más de 2.900 millones de kilómetros, alcanzará la órbita alrededor de Júpiter en 2.030.
La bóveda de Europa Clipper, con la cubierta adjunta, está preparada para trasladarse a la sala limpia High Bay 1 de las instalaciones de ensamblaje de naves espaciales en el JPL. La bóveda protegerá la electrónica de la nave espacial, mientras que la plataforma proporcionará una localización estable para los instrumentos científicos. Créditos: NASA/JPL-Caltech.
Más información sobre Europa Clipper
Misiones como Europa Clipper contribuyen al campo de la astrobiología, el campo de investigación interdisciplinario que estudia las condiciones de cuerpos distantes que podrían albergar vida tal como la conocemos. Si bien Europa Clipper no es una misión de detección de vida, llevará a cabo una exploración detallada de Europa e investigará si la luna helada, con su océano subterráneo, tiene la capacidad de albergar vida. Comprender la habitabilidad de Europa ayudará a los científicos a comprender mejor cómo se desarrolló la vida en la Tierra y el potencial para encontrar vida más allá de nuestro planeta.
Administrado por Caltech en Pasadena (California) el JPL lidera el desarrollo de la misión Europa Clipper en asociación con el APL para la Science Mission Directorate de la NASA en Washington. El APL diseñó el cuerpo principal de la nave espacial en colaboración con el JPL y el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt (Maryland). La Planetary Missions Program Office del Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville (Alabama) elleva a cabo la gestión del programa de la misión Europa Clipper.
Al analizar los datos del telescopio espacial Hubble de la NASA y otros observatorios, los astrónomos han concluido que la estrella supergigante roja Betelgeuse explotó literalmente en 2.019, perdiendo una parte sustancial de su superficie visible y produciendo una gigantesca eyección de masa superficial (SME). Esto es algo nunca antes visto en el comportamiento de una estrella normal.
Nuestro Sol normalmente expulsa partes de su tenue atmósfera exterior, la corona, en un evento conocido como eyección de masa coronal (CME). ¡Pero la SME de Betelgeuse desprendió 400 mil millones de veces más masa que una CME corriente!
Esta ilustración muestra los cambios en el brillo de la estrella supergigante roja Betelgeuse, después de la masiva eyección de una gran parte de su superficie visible. El material que escapaba se enfrió para formar una nube de polvo que temporalmente hizo que la estrella se viera más tenue desde la Tierra. Esta convulsión estelar sin precedentes interrumpió el período de oscilación de 400 días de duración de la gigante estrella que los astrónomos habían medido durante más de 200 años. Ahora el interior puede estar moviéndose como la gelatina. Créditos: NASA, ESA, Elizabeth Wheatley (STScI).
La monstruosa estrella aún se está recuperando lentamente de esta catastrófica convulsión. “Betelgeuse continúa haciendo algunas cosas muy inusuales en este momento; el interior está como rebotando”, dijo Andrea Dupree del Centro de Astrofísica | Harvard y Smithsonian en Cambridge, Massachusetts.
Estas nuevas observaciones ofrecen pistas sobre cómo las estrellas rojas pierden masa al final de sus vidas a medida que se agotan sus núcleos de fusión nuclear, antes de explotar como supernovas. La cantidad de pérdida de masa afecta significativamente su destino. Sin embargo, el comportamiento sorprendentemente petulante de Betelgeuse no indica que la estrella vaya a explotar pronto. El evento de pérdida de masa no es necesariamente la señal de una explosión inminente.
Dupree ahora está reuniendo todas las piezas del rompecabezas acerca del comportamiento petulante de la estrella antes, después y durante la erupción en una historia coherente de una convulsión titánica nunca antes vista en una estrella envejecida.
“Nunca antes habíamos visto una gran eyección de masa de la superficie de una estrella. Nos quedamos con algo que no entendemos completamente. Es un fenómeno totalmente nuevo que podemos observar directamente y resolver los detalles de la superficie con el Hubble. Estamos viendo la evolución estelar en tiempo real”.
El estallido titánico de 2.019 posiblemente fue causado por una columna de convección, de más de un millón y medio de kilómetros de diámetro, que burbujeaba desde el interior de la estrella. Produjo choques y pulsaciones que expulsaron la parte de la fotosfera dejando a la estrella con una gran superficie fría debajo de la nube de polvo producida por el enfriamiento de la fotosfera. Betelgeuse ahora está luchando para recuperarse de este evento.
Con un peso aproximadamente varias veces mayor que el de nuestra Luna, la parte fracturada de fotosfera salió disparada hacia el espacio y se enfrió para formar una nube de polvo que bloqueó la luz de la estrella vista por los observadores de la Tierra. El oscurecimiento, que comenzó a finales de 2.019 y duró algunos meses, fue fácilmente perceptible. Betelgeuse, una de las estrellas más brillantes del cielo, se puede encontrar fácilmente en el hombro derecho de la constelación de Orión.
La frecuencia de pulsación de 400 días de la supergigante ya no existe, quizás al menos temporalmente. Durante casi 200 años, los astrónomos han medido este ritmo como evidente en los cambios en las variaciones de brillo y los movimientos de la superficie de Betelgeuse. Su interrupción da fe de la ferocidad de la explosión.
Las células de convección del interior de la estrella, que forman la pulsación regular, pueden estar chapoteando, sugiere Dupree. Los espectros de TRES y Hubble implican que las capas externas pueden volver a la normalidad, pero la superficie sigue rebotando como la gelatina mientras la fotosfera se reconstruye.
Aunque nuestro Sol tiene eyecciones de masa coronal que expulsan pequeños fragmentos de la atmósfera exterior, los astrónomos nunca habían presenciado que una cantidad tan grande de la superficie visible de una estrella fuera expulsada al espacio. Por lo tanto, las eyecciones de masa superficial y las eyecciones de masa coronal pueden ser eventos diferentes.
Betelgeuse ahora es tan grande que si reemplazara al Sol en el centro de nuestro sistema solar, su superficie exterior se extendería más allá de la órbita de Júpiter. Dupree usó el Hubble para estudiar puntos calientes en la superficie de la estrella en 1.996. Esta fue la primera imagen directa de una estrella que no era el Sol.
El Telescopio Espacial Webb de la NASA puede detectar el material expulsado en luz infrarroja a medida que continúa alejándose de la estrella.
El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de colaboración internacional entre la NASA y la ESA (Agencia Espacial Europea). El Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt (Maryland) administra el telescopio. El Space Telescope Science Institute (STScI) en Baltimore (Maryland) lleva a cabo las operaciones científicas del Hubble. El STScI es operado para la NASA por la Association of Universities for Research in Astronomy, en Washington, D.C.
Los astrónomos han buscado durante mucho tiempo los lugares de emisión de algunos de los protones de mayor energía de nuestra galaxia. Ahora, un estudio que utiliza datos de 12 años de investigación del Telescopio Espacial de Rayos Gamma Fermi de la NASA, confirma que un remanente de supernova es una de las fuentes.
Los astrónomos han localizado un remanente de supernova que emite protones a energías 10 veces mayor que el acelerador de partículas más poderoso de la Tierra. Crédito: Goddard Space Flight Center de la NASA.
Fermi ha demostrado que las ondas de choque que crean las estrellas que explotan impulsan las partículas a velocidades comparables a la de la luz. Estas partículas, llamadas rayos cósmicos, toman principalmente la forma de protones, pero pueden incluir núcleos atómicos y electrones. Debido a que todos llevan una carga eléctrica, sus caminos se perturban a medida que atraviesan el campo magnético de nuestra galaxia. Dado que ya no podemos decir en qué dirección se originaron, esto enmascara su lugar de nacimiento. Pero cuando estas partículas chocan con el gas interestelar cerca del remanente de la supernova, producen un brillo revelador en rayos gamma, la luz de mayor energía que existe.
“Los teóricos creen que los protones de rayos cósmicos de mayor energía en la Vía Láctea alcanzan un millón de billones de electronvoltios, o energías PeV”, dijo Ke Fang, profesor asistente de física en la Universidad de Wisconsin, Madison. “La naturaleza precisa de sus fuentes, que llamamos PeVatrons, ha sido difícil de precisar”.
Atrapadas por campos magnéticos caóticos, las partículas cruzan repetidamente la onda de choque de la supernova, ganando velocidad y energía con cada paso. Al final, el remanente ya no puede retenerlos y se lanzan al espacio interestelar.
Impulsados a unas 10 veces la energía reunida por el acelerador de partículas más poderoso del mundo, el Gran Colisionador de Hadrones, los protones PeV están a punto de escapar de nuestra galaxia por completo. Los astrónomos han identificado algunos PeVatrones sospechosos, incluido uno en el centro de nuestra galaxia. Naturalmente, los remanentes de supernova encabezan la lista de candidatos. Sin embargo, de unos 300 remanentes conocidos, solo se ha encontrado que unos pocos emiten rayos gamma con energías suficientemente altas.
Una colisión estelar en particular ha llamado mucho la atención de los astrónomos que estudian los rayos gamma. Llamada G106.3+2.7, es una nube con forma de cometa ubicada a unos 2.600 años luz de distancia en la constelación de Cefeo. Un púlsar brillante cubre el extremo norte del remanente de supernova, y los astrónomos creen que ambos objetos se formaron en la misma explosión.
El telescopio de área grande de Fermi, su instrumento principal, detectó rayos gamma de mil millones de electronvoltios (GeV) desde el interior de la cola del remanente. (A modo de comparación, la energía de la luz visible mide entre aproximadamente 2 y 3 electronvoltios). El Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) en el Observatorio Fred Lawrence Whipple (en el sur de Arizona) registró rayos gamma incluso de mayor energía de la misma región. Y tanto el High-Altitude Water Cherenkov Gamma-Ray Observatory en México como el Experimento Tíbet AS-Gamma en China, han detectado fotones con energías de 100 billones de electronvoltios (TeV) del área sondeada por Fermi y VERITAS.
Esta secuencia compara los resultados de Fermi en tres rangos de energía. El Pulsar J2229+6114 es la fuente brillante en la parte superior, el extremo norte del remanente de supernova G106.3+2.7 (resaltado en verde). En cada rango de energía, la secuencia muestra primero el número de rayos gamma y luego las cantidades en exceso en comparación con las expectativas de un modelo del fondo. Los colores más brillantes indican un mayor número de rayos gamma o cantidades en exceso. A energías más altas, surge una nueva fuente de rayos gamma, que se produce cuando los protones acelerados por la onda de choque de la supernova chocan contra una nube de gas cercana. Crédito: NASA/Fermi/Fang et al. 2022.
“Este objeto ha sido una fuente de considerable interés desde hace un tiempo, pero para coronarlo como un PeVatron, tenemos que demostrar que está acelerando protones”, explicó el coautor Henrike Fleischhack de la Universidad Católica de América en Washington y del Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt (Maryland). “El problema es que los electrones acelerados a unos pocos cientos de TeV pueden producir la misma emisión. Ahora, con la ayuda de 12 años de datos de Fermi, creemos que hemos demostrado que G106.3+2.7 es de hecho un PeVatron”.
El artículo que detalla los hallazgos, dirigido por Fang, se publicó el 10 de agosto en la revista Physical Review Letters.
El púlsar, J2229+6114, emite sus propios rayos gamma de modo similar a un faro mientras gira, y este brillo domina la región a energías de unos pocos GeV. La mayor parte de esta emisión ocurre en la primera mitad de la rotación del púlsar. El analizó solo los rayos gamma que llegan de la última parte del ciclo. Por debajo de 10 GeV, no hay una emisión significativa de la cola del remanente.
Por encima de esta energía, la interferencia del púlsar es insignificante y la fuente adicional se vuelve evidente. El análisis detallado del equipo favorece abrumadoramente a los protones PeV como partículas que impulsan esta emisión de rayos gamma.
“Hasta ahora, G106.3+2.7 es único, pero puede convertirse en el miembro más brillante de una nueva población de remanentes de supernova que emiten rayos gamma que alcanzan energías de TeV”, señala Fang. “Se pueden revelar más de ellos a través de futuras observaciones de Fermi y observatorios de rayos gamma de muy alta energía”.
La NASA explora misterios cósmicos, y este rompecabezas en particular supuso más de una década de observaciones de vanguardia para resolverlo.
El telescopio espacial de rayos gamma Fermi es una asociación de astrofísica y física de partículas administrada por Goddard. Fermi fue desarrollado en colaboración con el Departamento de Energía de los Estados Unidos, con importantes contribuciones de instituciones académicas y socios en Francia, Alemania, Italia, Japón, Suecia y Estados Unidos.
La coloración en el cohete del Space Launch System de la NASA permiten a los ingenieros rastrear con precisión muchos parámetros diferentes del SLS en todas las fases del vuelo. Los cuadrados blancos y negros de la etapa central y los amplificadores forman triángulos entre sí, lo que permite un seguimiento preciso del movimiento. Créditos: NASA/Kim Shiflett.
Cuando la misión Artemis I de la NASA se lance a finales de este mes, miles de cámaras capturarán el histórico primer vuelo del cohete del Space Launch System (SLS) de la NASA y la cápsula Orión.
Sin embargo, algunas cámaras estarán enfocadas en marcas cuidadosamente colocadas en el cohete, en la nave espacial y en el lanzador móvil. Estas cámaras tienen como objetivo capturar partes de la cuenta atrás y el lanzamiento, y proporcionarán datos muy importantes a los equipos de ingeniería después del lanzamiento y el vuelo.
Se han realizado una variedad de patrones en blanco y negro en el cohete y en la nave espacial que se utilizan como objetivos para las cámaras. En el caso del anillo negro debajo del cono del pico en el propulsor de cohete sólido de la izquierda, permite a los ingenieros distinguir fácilmente el propulsor derecho del izquierdo ya que el vehículo es muy simétrico y algunas de las cámaras tendrán un campo estrecho de visión. Sin embargo, otros patrones se ven mejor a distancia.
“Si observas la etapa central del SLS y los propulsores de cohetes sólidos gemelos, la plataforma de lanzamiento y la torre de lanzamiento, verás cuadrados alternados en blanco y negro que parecen el patrón de un tablero de ajedrez”, dijo Beth St. Peter, líder del equipo de integración de imágenes del SLS en el Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville (Alabama). “Cada marca tiene un propósito específico. En general, las marcas se utilizan para medir con precisión el movimiento en los eventos dinámicos durante el despegue y la separación. Con cámaras específicas, rastrearemos esas cruces de las marcas y formaremos “triángulos” de múltiples patrones para apoyar nuestras tareas de análisis de reconstrucción posteriores al vuelo”.
Los eventos críticos, como la separación de los propulsores de cohetes sólidos de la etapa central, se estudiarán de cerca y se compararán con simulaciones de modelos informáticos.
“Las imágenes y los datos que recopilemos ayudarán a validar los modelos informáticos, e incluso podríamos descubrir que podemos relajar algunas de las restricciones en función de los datos de fotogrametría”, dijo St. Peter.
La forma de cada patrón también es importante. Los cuadrados y rectángulos proporcionan bordes nítidos, lo que permite que el software informático determine con precisión los bordes de los píxeles y, por extracción, el movimiento de esos píxeles. Se utilizan patrones en blanco y negro porque los dos colores proporcionan el mayor contraste, lo que ayuda a garantizar que los equipos sigan el mismo punto a lo largo del tiempo y también desde varias cámaras.
Las pequeñas marcas alrededor de los puntales de popa, que conectan los propulsores de cohetes sólidos gemelos con la etapa central del SLS, se observarán cuidadosamente. Créditos: NASA/Glenn Benson.
Durante las actividades de prueba, St. Peter y su equipo observaron cuidadosamente numerosos ángulos de las cámaras para asegurarse de que el cohete no estuviera experimentando demasiada tensión, ya que se cargaron más de 2.700.000 litros de hidrógeno líquido superenfriado y oxígeno líquido en los tanques de propulsor del cohete.
Colocar las marcas en el cohete, la nave espacial y el lanzador móvil, es casi una ciencia en sí misma. Algunas marcas fotogramétricas están ubicadas en líneas de visión conocidas por las cámaras instaladas previamente alrededor de la plataforma de lanzamiento. Las marcas también deben colocarse donde el frío extremo de los propulsores o el calor extremo del lanzamiento no las afecten.
La fotogrametría será importante cuando la etapa de propulsión criogénica provisional y Orión se separen de la etapa central vacía y del adaptador de la etapa del vehículo de lanzamiento. La separación será monitoreada con un tipo diferente de tecnología.
“En lugar de usar marcas pintadas, estamos usando marcas retrorreflectoras”, dijo St. Peter. “Estos reflectores dirigirán la luz que rebota hacia la fuente, en este caso, una cámara a bordo que tiene una fuente de luz. Los retrorreflectores son perfectos en condiciones cambiantes de luz y con poca luz, como las que experimentamos durante este evento clave de separación”.
A medida que la NASA continúe lanzando y volando el SLS en misiones cada vez más complejas, las marcas en el SLS irán evolucionando. Artemis II y Artemis III también volarán con esta primera configuración del SLS, conocida como Block 1, y las marcas seguirán siendo similares a las del cohete de Artemis I. En Artemis II, los astronautas utilizarán marcas adicionales con objetivos reflectantes en el ICPS y el adaptador de etapa de Orión para probar sus capacidades de conducción durante la demostración de operaciones de encuentro y proximidad.
A partir de Artemis IV, la segunda configuración del SLS, conocida como Block 1B, contará con una etapa superior más poderosa que reemplaza al ICPS. El Block 2, que debutará en el noveno vuelo del SLS, contará con propulsores de cohetes sólidos avanzados de nuevo diseño.
Una imagen vale más que mil palabras. Para los ingenieros que construyen, lanzan y hacen volar el cohete que permitirá la próxima era de exploración espacial de la NASA, una foto vale más que mil puntos de datos. Puntos de datos que llevarán a la primera mujer y la primera persona de color a la Luna y enviarán a la humanidad más lejos que nunca en el sistema solar.
Los ingenieros consideran cuidadosamente la ubicación de las marcas, teniendo en cuenta las condiciones térmicas que experimentarán durante el lanzamiento. Créditos: NASA/Ben Smegelsky.
