El Hubble detecta un resplandor fantasmagórico que rodea nuestro sistema solar

Observando el firmamento en una noche despejada, observamos un tapiz de brillantes estrellas  y el resplandor de la luna, el cielo nocturno se aprecia negro, pero ¿cómo de es de oscuro en realidad?

Para averiguarlo, los astrónomos decidieron clasificar 200.000 imágenes del Telescopio Espacial Hubble de la NASA e hicieron decenas de miles de mediciones en estas imágenes para buscar cualquier resplandor residual de fondo en el cielo, en un ambicioso proyecto llamado SKYSURF. Esta búsqueda de centró en cualquier luz sobrante después de restar el brillo de los planetas, las estrellas, las galaxias y el polvo en el plano de nuestro sistema solar (llamada luz zodiacal).

Cuando los investigadores completaron este inventario, encontraron una mínima cantidad de luz, la equivalente al brillo constante de 10 luciérnagas repartidas por todo el cielo. Eso es como apagar todas las luces en una habitación cerrada y, aun así, encontrar un brillo espeluznante proveniente de las paredes, el techo y el suelo.

Esta fotografía muestra la luz zodiacal tal como apareció el 1 de marzo de 2021 en Skull Valley, Utah. El cúmulo estelar de las Pléyades es visible cerca de la parte superior de la columna de luz. Marte está justo debajo.
Créditos: NASA/Bill Dunford.

Los investigadores sostienen que una posible explicación para este brillo residual es que nuestro sistema solar interior contiene una tenue esfera de polvo de los cometas que caen en el sistema solar desde todas las direcciones, y que el brillo es la luz del sol que se refleja en ese polvo. De ser así, esta capa de polvo podría ser un  nuevo pilar arquitectónico del sistema solar.

Esta idea se ve reforzada por el hecho de que en 2021 otro equipo de astrónomos utilizó datos de la nave espacial New Horizons de la NASA para medir también el fondo del cielo. New Horizons sobrevoló Plutón en 2015 y un pequeño objeto del cinturón de Kuiper en 2018, ahora se dirige al espacio interestelar. Las mediciones de New Horizons se realizaron a una distancia de 6 a 8 mil millones de kilómetros del Sol. Esto está fuera del ámbito de los planetas y asteroides donde no hay contaminación por polvo interplanetario.

New Horizons detectó algo un poco más débil que aparentemente proviene de una fuente más distante que la que detectó el Hubble. La fuente de la luz de fondo vista por New Horizons también permanece sin explicación. Existen numerosas teorías que van desde la descomposición de la materia oscura hasta una enorme población invisible de galaxias remotas.

“Si nuestro análisis es correcto, hay otro componente de polvo entre nosotros y la distancia donde New Horizons realizó las mediciones. Eso significa que es algún tipo de luz adicional que proviene del interior de nuestro sistema solar”, dijo Tim Carleton, de la Universidad Estatal de Arizona (ASU).

“Debido a que nuestra medición de la luz residual es más alta que la de New Horizons, creemos que es un fenómeno local que no está muy lejos del sistema solar. Puede ser un nuevo elemento del contenido del sistema solar que se ha planteado como hipótesis pero no medido cuantitativamente hasta ahora”, dijo Carleton.

El veterano astrónomo del Hubble, Rogier Windhorst, también de la ASU, primero tuvo la idea de reunir los datos del Hubble para buscar cualquier “luz fantasma”. “Más del 95% de los fotones en las imágenes del archivo del Hubble provienen de distancias inferiores a 3 mil millones de millas de la Tierra. Desde los primeros días del Hubble, la mayoría de los usuarios del Hubble han descartado estos fotones del cielo, ya que están interesados en los objetos discretos débiles de las imágenes del Hubble, como estrellas y galaxias”, dijo Windhorst. “Pero estos fotones del cielo contienen información importante que se puede extraer gracias a la capacidad única del Hubble para medir niveles de brillo tenues con alta precisión durante sus tres décadas de vida”.

Varios estudiantes de posgrado y pregrado contribuyeron al proyecto SKYSURF, incluidos Rosalia O’Brien, Delondrae Carter y Darby Kramer en la ASU, Scott Tompkins en la Universidad de Australia Occidental, Sarah Caddy en la Universidad Macquarie (Australia) y muchos otros.

Los trabajos de investigación del equipo se publican en The Astronomical Journal y en The Astrophysical Journal Letters.

El Telescopio Espacial Hubble es un proyecto de cooperación internacional entre la NASA y la ESA. 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 operaciones científicas del Hubble y el Webb. El STScI es operado para la NASA por la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía, en Washington, D.C.

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Edición: R. Castro.

Se ha lanzado la misión Flashlight de la NASA: sigue la misión en tiempo real

Esta ilustración muestra la misón Lunar Flashlight de la NASA, con sus cuatro paneles solares desplegados, poco después del lanzamiento. El pequeño satélite, o SmallSat, tardará unos tres meses en alcanzar su órbita científica para buscar hielo de agua superficial en los cráteres más oscuros del Polo Sur de la Luna. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

La herramienta de visualización basada en la web Eyes on the Solar System de la NASA le permite “ver” el SmallSat mientras viaja a la Luna y busca allí hielo de agua en los cráteres más oscuros.

La Lunar Flashlight de la NASA se comunicó con los controladores de la misión y confirmó que está en buen estado después de su lanzamiento el domingo 11 de diciembre a las 2:38 a. m. EST (sábado 10 de diciembre a las 11:38 p. m. PST) desde la Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral en Florida. Algo menos de 1 hora después del lanzamiento, el pequeño satélite, o SmallSat, fue liberado de su dispensador para comenzar un viaje de cuatro meses a la Luna para buscar hielo de agua superficial en cráteres permanentemente sombreados en el Polo Sur lunar.

“Fue un lanzamiento muy bonito”, dijo John Baker, gerente del proyecto Lunar Flashlight en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en el sur de California. “Todo el equipo está emocionado de ver esta pequeña nave espacial hacer ciencia importante dentro de unos meses”.

Si bien Lunar Flashlight nunca regresará a la Tierra, el mundo no ha perdido su última oportunidad de ver la nave espacial del tamaño de un maletín. Representada con detalles nítidos, una versión digital en 3D del SmallSat con energía solar hizo su debut en Eyes on the Solar System de la NASA, la herramienta de visualización recientemente renovada de la agencia.

Un modelo 3D de Lunar Flashlight de la NASA se puede ver en Eyes on the Solar System totalmente interactivo, incluido su viaje a la Luna y cuando alcanza la órbita para buscar hielo de agua superficial en el Polo Sur lunar. Se puede alejar el zoom y usar los controles de avance rápido y rebobinado para seguir al SmallSat.

“Tan pronto como la misión Lunar Flashlight llegó al espacio, Eyes on the Solar System comenzó a rastrearla, tal como lo hará durante toda la misión científica de SmallSat”, dijo Jason Craig, productor de visualización en JPL. “El sistema utiliza datos de trayectoria reales de la misión, por lo que, a medida que se desarrolla el viaje de Lunar Flashlight, se puede ver exactamente dónde está el SmallSat”.

El avatar de la nave espacial es un modelo exacto de la realidad, incluidos sus cuatro paneles solares, instrumentos científicos y propulsores. Con solo arrastrar un dedo o el ratón del ordenador, los usuarios pueden cambiar su perspectiva del SmallSat y ver dónde se encuentra en el espacio, ya sea en su largo viaje a la órbita lunar o cuando se acerca a la superficie lunar, recopilando datos científicos.

Para acercarse a la superficie de la Luna, el SmallSat empleará lo que se llama una órbita de halo casi rectilínea, diseñada para la eficiencia energética, que lo llevará a solo 15 kilómetros (9 millas) sobre el Polo Sur lunar y  a 70.000 kilómetros (43.000 millas) en su punto más lejano. Solo otra nave espacial ha empleado este tipo de órbita: la misión Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment (CAPSTONE) de la NASA, que se lanzó a principios de este año y también se puede ver en la aplicación Eyes on the Solar System de la NASA, incluso cuando hace sus pases más cercanos sobre el polo norte de la Luna.

Ciencia del hielo lunar

Lunar Flashlight utilizará un reflectómetro equipado con cuatro láseres que emiten luz infrarroja cercana en longitudes de onda fácilmente absorbidas por el hielo de agua superficial. Esta es la primera vez que se utilizarán múltiples láseres de colores para buscar hielo dentro de estas regiones oscuras de la Luna, que no han visto la luz del sol en miles de millones de años. Si los láseres golpean roca desnuda o regolito (roca rota y polvo), la luz se reflejará de regreso a la nave espacial. Pero si el objetivo absorbe la luz, eso indicaría la presencia de hielo de agua. Cuanto mayor sea la absorción, más hielo puede haber.

Los datos científicos recopilados por la misión se compararán con las observaciones realizadas por otras misiones lunares para ayudar a revelar la distribución del hielo de agua superficial en la Luna para su uso potencial por parte de futuros astronautas.

Lunar Flashlight utilizará un nuevo tipo de propulsor “verde”, que es más seguro de transportar y almacenar que los propulsores de uso común en el espacio, como la hidracina. De hecho, SmallSat será la primera nave espacial interplanetaria en usar este propulsor, y uno de los objetivos principales de la misión es demostrar esta tecnología para uso futuro. El propulsor se probó con éxito en una misión de demostración de tecnología anterior de la NASA en órbita terrestre.

Más sobre la misión

Lunar Flashlight se lanzó en un cohete SpaceX Falcon 9 como un viaje compartido con HAKUTO-R Mission 1 de ispace. Lunar Flashlight es administrado para la NASA por JPL, una división de Caltech en Pasadena, California. Barbara Cohen, la investigadora principal de la misión, tiene su sede en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. Lunar Flashlight será operado por Georgia Tech, incluidos los estudiantes de posgrado y pregrado. El equipo científico de Lunar Flashlight se distribuye en varias instituciones, incluidas Goddard, la Universidad de California, Los Ángeles, el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins y la Universidad de Colorado.

El sistema de propulsión del SmallSat fue desarrollado por el Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA en Huntsville, Alabama, con el apoyo de desarrollo e integración de Georgia Tech. El programa de Investigación de Innovación para Pequeñas Empresas de la NASA financió el desarrollo de componentes de pequeñas empresas, incluidas Plasma Processes Inc. (Rubicon) para el desarrollo de propulsores, Flight Works para el desarrollo de bombas y Beehive Industries (anteriormente Volunteer Aerospace) para componentes impresos en 3D específicos. El Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea también contribuyó financieramente al desarrollo del sistema de propulsión de Lunar Flashlight. Lunar Flashlight está financiado por el programa Small Spacecraft Technology dentro de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA.

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Edición: C. Gutiérrez.

¡Amerizaje! Orion de la NASA regresa a la Tierra después de una histórica misión a la Luna

La nave espacial Orion de la NASA para la misión Artemis I se hundió en el Océano Pacífico a las 9:40 a. m. PST del domingo 11 de diciembre, después de una misión de 25,5 días a la Luna. Créditos: NASA.

La nave espacial Orion de la NASA se cayó al Océano Pacífico, al oeste de Baja California, a las 9:40 a. m. PST del domingo, después de una misión sin precedentes, viajando más de 2,2 millones de kilómetros (1,4 millones de millas) en un camino alrededor de la Luna y regresando a salvo a la Tierra, completando las pruebas de vuelo de Artemis I.

El amerizaje es el hito final de la misión Artemis I que comenzó con un despegue exitoso del cohete del Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de la NASA el 16 de noviembre, desde la plataforma de lanzamiento 39B en el Centro Espacial Kennedy de la NASA en Florida. En el transcurso de 25,5 días, la NASA probó a Orion en el duro entorno del espacio profundo antes de llevar a los astronautas a bordo del Artemis II.

“El amerizaje de la nave espacial Orion, que ocurrió 50 años después del aterrizaje del Apolo 17 en la Luna, es el mayor logro de Artemis I. Desde el lanzamiento del cohete más poderoso del mundo hasta el viaje excepcional alrededor de la Luna y de regreso a la Tierra, esta prueba de vuelo es un gran paso adelante en la exploración lunar de la Generación Artemis”, dijo el administrador de la NASA, Bill Nelson. “No sería posible sin el increíble equipo de la NASA. Durante años, miles de personas se han volcado en esta misión, que está inspirando al mundo a trabajar juntos para alcanzar lugares hasta ahora no explorados. Hoy es una gran victoria para la NASA, los Estados Unidos, nuestros socios internacionales y toda la humanidad”.

Durante la misión, Orion realizó dos sobrevuelos lunares, llegando a casi 130 kilómetros (80 millas) de la superficie lunar. En su distancia más lejana durante la misión, Orion viajó casi 453.000 kilómetros (270.000 millas) desde nuestro planeta de origen, más de 1000 veces más lejos que donde la Estación Espacial Internacional orbita la Tierra, para estresar intencionalmente los sistemas antes de volar la tripulación.

“Con Orión regresado a salvo a la Tierra, podemos comenzar a ver nuestra próxima misión en el horizonte, que llevará a la tripulación a la Luna por primera vez como parte de la próxima era de exploración”, dijo Jim Free, administrador asociado de la NASA para la Dirección de Misión de Desarrollo de Sistemas de Exploración. “Esto inicia nuestro camino hacia una cadencia regular de misiones y una presencia humana sostenida en la Luna para el descubrimiento científico y para preparar las misiones humanas a Marte”.

Antes de entrar a la atmósfera terrestre, el módulo de la tripulación se separó de su módulo de servicio, que es la central eléctrica propulsora proporcionada por la ESA (Agencia Espacial Europea). Durante el reingreso, Orion soportó temperaturas aproximadamente la mitad de altas que la superficie del Sol a unos 2800 grados centígrados. En unos 20 minutos, Orion redujo la velocidad de casi 40.000 kilómetros (25.000 mph) a aproximadamente 30 kilómetros por hora (20 mph) para su amerizaje asistido por paracaídas.

Durante la prueba de vuelo, Orion permaneció en el espacio más tiempo que cualquier nave espacial diseñada para astronautas sin acoplarse a una estación espacial. Mientras se encontraba en una órbita lunar distante, Orion superó el récord de distancia recorrida por una nave espacial diseñada para transportar seres humanos, establecido previamente durante el Apolo 13.

“Orion ha regresado de la Luna y está a salvo en el planeta Tierra”, dijo Mike Sarafin, gerente de la misión Artemis I. “Con el amerizaje, hemos operado con éxito a Orion en el entorno del espacio profundo, donde superó nuestras expectativas y demostramos que Orion puede soportar las condiciones extremas de regresar a través de la atmósfera de la Tierra desde velocidades lunares”.

Los equipos de recuperación ahora están trabajando para asegurar a Orion para el viaje a casa. La NASA lidera el equipo interinstitucional de aterrizaje y recuperación en el USS Portland, que consta de personal y activos del Departamento de Defensa de los EE. UU., incluidos especialistas anfibios de la Armada, especialistas en clima de la Fuerza Espacial y especialistas de la Fuerza Aérea, así como ingenieros y técnicos del centro Kennedy de la NASA, el Centro Espacial Johnson de la agencia en Houston y las Operaciones Espaciales de Lockheed Martin.

En los próximos días, Orion regresará a la costa donde los técnicos descargarán la nave espacial y la transportarán en un camión de regreso al centro de Kennedy. Una vez en Kennedy, los equipos abrirán la escotilla y descargarán varias cargas útiles, incluido el Comandante Moonikin Campos, los experimentos de biología espacial, Snoopy y el kit de vuelo oficial. A continuación, la cápsula y su escudo térmico se someterán a pruebas y análisis en el transcurso de varios meses.

Artemis I fue la primera prueba integrada de los sistemas de exploración del espacio profundo de la NASA (la nave espacial Orion, el cohete SLS y los sistemas terrestres de apoyo) y contó con el apoyo de miles de personas en todo el mundo, desde contratistas que construyeron la nave espacial y el cohete, y el sistema terrestre a la infraestructura necesaria para lanzarlos, también a socios internacionales y universitarios, a pequeñas empresas que suministran subsistemas y componentes.

A través de las misiones Artemis, la NASA aterrizará a la primera mujer y la primera persona de color en la superficie de la Luna, allanando el camino para una presencia lunar a largo plazo y sirviendo como trampolín para los astronautas en el camino a Marte.

Más información sobre Artemisa I en: https://www.nasa.gov/artemis-1

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Edición: C. Gutiérrez.

El Webb indica que varias estrellas pudieron modelar la Nebulosa del Anillo Sur

Algunos de los primeros datos del Telescopio Espacial James Webb de la NASA han demostrado que había al menos dos, y posiblemente tres, más estrellas invisibles que crearon las formas oblongas y curvas de la Nebulosa del Anillo Sur.

Además, por primera vez, al emparejar las imágenes infrarrojas del Webb con los datos existentes del observatorio Gaia de la ESA (Agencia Espacial Europea), los investigadores pudieron determinar con precisión la masa de la estrella central antes de que creara la nebulosa. Un equipo de casi 70 investigadores dirigido por Orsola De Marco, de la Universidad Macquarie en Sydney (Australia), analizó las 10 exposiciones altamente detalladas del Webb de esta estrella moribunda, para producir estos resultados.

Sus cálculos muestran que la estrella central tenía casi tres veces la masa del Sol antes de expulsar sus capas de gas y polvo. Tras esas eyecciones, ahora tiene alrededor del 60 por ciento de la masa del Sol. Conocer la masa inicial ayudó al equipo a reconstruir la escena y proyectar cómo se pueden haber creado las formas en esta nebulosa.

La estrella que se desprendió de sus capas de gas y polvo durante miles de años, aparece en rojo en la imagen de la izquierda porque está rodeada por un disco de polvo en órbita de tamaño similar al cinturón de Kuiper de nuestro sistema solar. Mientras que algunas estrellas expulsan sus capas como actos en solitario, los investigadores proponen que alguna estrella pudo haberse unido a la estrella central antes de que comenzara a crear la Nebulosa del Anillo Sur. “Con el Webb, es como si nos dieran un microscopio para examinar el universo”, dijo De Marco. “Hay tantos detalles en sus imágenes. Abordamos nuestro análisis como científicos forenses para reconstruir la escena”.

Es común que pequeños grupos de estrellas, que abarcan un rango de masas, se formen juntas y continúen orbitando entre sí a medida que envejecen. El equipo usó este principio para retroceder en el tiempo, miles de años, para determinar qué podría explicar las formas de las coloridas nubes de gas y polvo.

Primero, se centraron en la estrella envejecida que se deshizo de sus capas y todavía está rodeada por una “capa” de polvo rojo polvoriento. Una extensa investigación sobre este tipo de estrellas envejecidas muestra que capas polvorientas como estas deben tomar la forma de discos polvorientos que orbitan alrededor de la estrella. Una inmersión rápida en los datos reveló el disco. “Esta estrella ahora es más pequeña y más caliente, pero está rodeada de polvo frío”, dijo Joel Kastner, otro miembro del equipo del Instituto de Tecnología de Rochester en New York. “Creemos que todo el gas y el polvo que vemos arrojados por todas partes debe haber venido de esa estrella, pero fue arrojado en direcciones muy específicas por las estrellas compañeras”.

Las líneas rectas y brillantemente iluminadas que atraviesan los anillos de gas y polvo alrededor de los bordes de la Nebulosa del Anillo Sur, en la imagen del Telescopio Espacial James Webb,  parecen emanar de una o ambas estrellas centrales, marcando por donde fluye la luz a través de los agujeros de la nebulosa. Un equipo de investigación sostiene que las líneas rectas pueden haber sido disparadas cientos de años antes y a mayor velocidad que las que parecen más gruesas y con curvas. Es posible que el segundo conjunto sea una mezcla de material que se desaceleró, creando formas menos lineales. En esta imagen, el azul y el verde se asignaron a los datos del infrarrojo cercano del Webb tomados en 2,12 y 4,7 micrones (F212N y F470N), y el rojo se asignó a los datos del infrarrojo medio del Webb tomados en 7,7 micrones (F770W).
Créditos: NASA, ESA, CSA y O. De Marco (Universidad Macquarie). Procesamiento de imágenes: J. DePasquale (STScI).

Antes de que la estrella moribunda arrojara sus capas, el equipo propone que interactuó con una o incluso dos estrellas compañeras más pequeñas. Durante este “baile” íntimo, las estrellas que interactúan pudieron haber lanzado chorros de dos lados, que aparecieron más tarde como proyecciones aproximadamente emparejadas que ahora se observan en los bordes de la nebulosa. “Esto es mucho más hipotético, pero si dos compañeras estuvieran interactuando con la estrella moribunda, lanzarían chorros que se derrumbarían y podrían explicar estos golpes opuestos”, explicó De Marco. La capa de polvo alrededor de la estrella moribunda apunta a estas interacciones.

¿Dónde están esas compañeras ahora? Son lo suficientemente tenues como para ocultarse, camufladas por las luces brillantes de las dos estrellas centrales, o bien, se han fusionado con la estrella moribunda.

Las formas complejas de la Nebulosa del Anillo Sur suponen más evidencia de compañeras invisibles: sus eyecciones son más delgadas en algunas áreas y más gruesas en otras. Una tercera estrella en estrecha interacción puede haber agitado los chorros, sesgando las eyecciones uniformemente equilibradas como el arte del giro. Además, una cuarta estrella con una órbita un poco más ancha también podría haber removido, como una espátula que atraviesa la masa en la misma dirección cada vez, generando el enorme conjunto de anillos en los confines exteriores de la nebulosa.

El panel 1 muestra un campo más amplio con las estrellas 1, 2 y 5, la última de las cuales orbita la estrella 1 mucho más estrechamente que la estrella 2. El Panel 2 se acerca mucho a la escena, y otras dos estrellas (3 y 4) aparecen a la vista; la estrella 3 está emitiendo chorros. El panel 3 muestra la estrella 1 expandiéndose a medida que envejece. Ambas estrellas 3 y 4 han enviado una serie de chorros. En el panel 4, nos alejamos para ver cómo la luz y los vientos estelares están tallando una cavidad similar a una burbuja. La estrella 1 está rodeada por un disco de polvo. En el quinto panel, la estrella 5 interactúa con el gas y el polvo expulsados, generando el sistema de grandes anillos que se ven en la nebulosa exterior. El sexto panel retrata la escena tal como la observamos hoy.
Créditos: NASA, ESA, CSA, E. Wheatley (STScI).

Las imágenes que se muestran aquí combinan datos del infrarrojo cercano y del infrarrojo medio para aislar diferentes componentes de la nebulosa. La imagen de la izquierda destaca el gas muy caliente que rodea a las estrellas centrales. La imagen de la derecha rastrea los flujos moleculares dispersos de la estrella que se han adentrado más en el cosmos.

El artículo del equipo, titulado ” The messy death of a multiple star system and the resulting planetary nebula as observed by JWST” (La desordenada muerte de un sistema estelar múltiple y la nebulosa planetaria resultante observada por JWST), se ha publicado el 8 de diciembre en Nature Astronomy.

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Edición: R. Castro.

Un paso más en la misión de Perseverance

Las dos primeras muestras de regolito de la misión (roca rota y polvo) podrían ayudar a los científicos a comprender mejor el Planeta Rojo, y a los ingenieros a prepararse para futuras misiones.

El rover Perseverance de la NASA tomó dos nuevas muestras de la superficie marciana el 2 y el 6 de diciembre. Pero a diferencia de los 15 núcleos de roca recolectados hasta la fecha, estas nuevas muestras provienen de una pila de arena y polvo arrastrada por el viento, similar, pero de menor tamaño que una duna. Una de estas dos muestras se considerará para depositar en la superficie marciana (en algún momento de este mes) como parte de la campaña Mars Sample Return.

Los científicos quieren estudiar muestras marcianas con potentes equipos de laboratorio en la Tierra para buscar signos de vida microbiana antigua y comprender mejor los procesos que han dado forma a la superficie de Marte. La mayoría de las muestras serán de roca; sin embargo, los investigadores también quieren examinar el regolito (roca rota y polvo) no solo por lo que puede enseñarnos sobre los procesos geológicos y el medio ambiente en Marte, sino también para mitigar algunos de los desafíos a los que se enfrentarán los astronautas en el Planeta Rojo. El regolito puede afectar todo, desde trajes espaciales hasta paneles solares, razón por la que es tan interesante tanto para los ingenieros como para los científicos.

Al igual que con los núcleos de roca, estas últimas muestras se recolectaron utilizando un taladro en el extremo del brazo robótico del rover. Pero para las muestras de regolito, Perseverance usó una broca que parece una punta con pequeños agujeros en un extremo para recolectar el material suelto.

El rover Perseverance Mars de la NASA tomó esta imagen de regolito (roca rota y polvo) el 2 de diciembre de 2022. Este regolito, contenido dentro de un tubo de metal, es una de las dos muestras que se considerarán para depositar en la superficie marciana como parte del proyecto Mars Sample Return.
Créditos: NASA/JPL-Caltech.

Los ingenieros diseñaron esta broca especial después de extensas pruebas con regolito simulado desarrollado por el JPL. Llamado Mojave Mars Simulant, está hecho de roca volcánica triturada en una variedad de tamaños de partículas, desde polvo fino hasta guijarros gruesos, según las imágenes de regolitos y datos recopilados por misiones previas a Marte.

“Todo lo que aprendemos sobre el tamaño, la forma y la química de los granos de regolito nos ayuda a diseñar y probar mejores herramientas para futuras misiones”, dijo Iona Tirona, del Jet Propulsion Laboratory de la NASA (en California), que lidera la misión Perseverance. Tirona fue la líder de las operaciones para recolectar la reciente muestra de regolito. “Cuantos más datos tengamos, más realistas pueden ser nuestros simuladores”.

Optimism, una réplica a escala real del rover Perseverance Mars de la NASA, probando un modelo del trozo de regolito de Perseverance en una pila de regolito simulado (roca rota y polvo) en el JPL.
Créditos: NASA/JPL-Caltech.
El desafío del polvo

Estudiar de cerca el regolito podría ayudar a los ingenieros a diseñar futuras misiones a Marte, así como el equipo utilizado por los futuros astronautas marcianos. El polvo y el regolito pueden dañar las naves espaciales y los instrumentos científicos, pueden atascar partes sensibles y ralentizar a los rovers de la superficie. Los granos también podrían plantear desafíos únicos para los astronautas: se descubrió que el regolito lunar es lo suficientemente afilado como para que hiciera agujeros microscópicos en los trajes espaciales durante las misiones Apolo a la Luna.

El regolito podría ser útil si se empaca contra un hábitat para proteger a los astronautas de la radiación, pero también supone riesgos: la superficie marciana contiene perclorato, una sustancia química tóxica que podría amenazar la salud de los astronautas si la inhalan o ingieren accidentalmente grandes cantidades.

“Si tenemos una presencia más permanente en Marte, necesitamos saber cómo interactuarán el polvo y el regolito con nuestra nave espacial y nuestros hábitats”, dijo Erin Gibbons, miembro del equipo de Perseverancia, candidata a doctorado de la Universidad McGill que usa simuladores de regolito de Marte como parte de su trabajo con el láser de vaporización de rocas del rover, llamado SuperCam.

“Algunos de esos granos de polvo podrían ser tan finos como el humo de un cigarrillo y podrían entrar en el aparato de respiración de un astronauta”, agregó Gibbons, quien anteriormente formó parte de un programa de la NASA que estudiaba la exploración de Marte con robots humanos. “Queremos una imagen más completa de qué materiales serían dañinos para nuestros exploradores, ya sean humanos o robóticos”.

En esta imagen se pueden ver las brocas utilizadas por el rover Perseverance de la NASA antes de instalarse en el rover. Desde la izquierda, la broca de regolito, seis brocas utilizadas para perforar núcleos de roca y dos brocas de abrasión utilizadas para eliminar la capa exterior cubierta de polvo de una roca para que el rover pueda tomar datos precisos de su composición.
Créditos: NASA/JPL-Caltech.

Además de ofrecer información relacionada con los riesgos para la salud y la seguridad, un tubo de regolito marciano podría inspirar inquietudes científicas. Mirándolo bajo un microscopio revelaría un caleidoscopio de granos en diferentes formas y colores. Cada uno sería como una pieza de rompecabezas, todos unidos por el viento y el agua durante miles de millones de años.

“Hay tantos materiales diferentes mezclados en el regolito marciano”, dijo Libby Hausrath de la Universidad de Nevada (Las Vegas) una de las científicas de recuperación de muestras de Perseverance. “Cada muestra representa una historia integrada de la superficie del planeta”.

Como experto en los suelos de la Tierra, Hausrath está más interesado en encontrar señales de interacción entre el agua y las rocas. En la Tierra, la vida se encuentra prácticamente en todos los lugares donde hay agua. Lo mismo podría ser cierto en Marte hace miles de millones de años, cuando el clima del planeta era mucho más parecido al de la Tierra.

Más información sobre la misión

Un objetivo clave para la misión de Perseverance en Marte es la astrobiología, incluida la búsqueda de signos de vida microbiana antigua. El rover caracterizará la geología del planeta y el clima en el pasado, allanará el camino para la exploración humana del Planeta Rojo y será la primera misión en recolectar y almacenar rocas y regolito marcianos (roca rota y polvo).

Misiones posteriores de la NASA, en cooperación con la ESA (Agencia Espacial Europea), enviarán naves espaciales a Marte para recolectar estas muestras selladas de la superficie y traerlas a la Tierra para un análisis en profundidad.

La misión Mars 2020 Perseverance es parte del enfoque de exploración de la Luna a Marte de la NASA, que incluye las misiones Artemis a la Luna que ayudarán a prepararse para la exploración humana del Planeta Rojo.

El JPL, que Caltech administra para la NASA en Pasadena (California), construyó y administra las operaciones del rover Perseverance.

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Edición: R. Castro.

Los equipos de la misión se están preparando para el amerizaje de Orion

La nave espacial Orion continúa su viaje de regreso a la Tierra, capturando fotos y videos de camino.

“En la actualidad, estamos en vías de tener una misión completamente exitosa con algunos objetivos extra que hemos logrado en el camino”, dijo Mike Sarafin, gerente de la misión Artemis I. “El día de la entrada, realizaremos nuestro objetivo de prioridad uno, que es probar el vehículo en condiciones de reingreso lunar, así como nuestro objetivo de prioridad tres, que es recuperar la nave espacial”.

El equipo de gestión de la misión se reunió con el director de vuelo de entrada y el director de recuperación de la NASA ya que el amerizaje planeado de Orion, para el domingo 11 de diciembre, está a unas 48 horas de distancia. Evaluaron el clima y decidieron un lugar de aterrizaje en el Océano Pacífico cerca de la isla Guadalupe, al sur del área de aterrizaje principal.

Justo antes del reingreso, el módulo de la tripulación y el módulo de servicio se separarán y solo el módulo de la tripulación regresará a la Tierra, mientras que el módulo de servicio se quemará en la atmósfera terrestre al volver a ingresar sobre el Océano Pacífico. La trayectoria de Artemis I está diseñada para garantizar que el resto de los componentes no representen un peligro para la tierra, las personas o las rutas de navegación.

Después de separe del módulo de servicio, el módulo de la tripulación se preparará para realizar una técnica de salto de entrada que le permite a la nave espacial aterrizar de manera precisa y consistente en el lugar de aterrizaje seleccionado. Orión se sumergirá en la parte superior de la atmósfera de la Tierra y usará esa atmósfera, junto con el ascenso de la cápsula, para salir de la atmósfera, luego volverá a entrar para el descenso final en paracaídas y caerá. Esta técnica permitirá un reingreso seguro para futuras misiones de Artemis, independientemente de cuándo y dónde regresen de la Luna.

La atmósfera de la Tierra inicialmente reducirá la velocidad de la nave espacial a 523 km/h, luego los paracaídas reducirán la velocidad de Orion a medida que descienda a través de la atmósfera de la Tierra. El despliegue del paracaídas comienza a una altitud de unos 8 kilómetros, con tres pequeños paracaídas que despojarán las cubiertas delanteras de la nave. Una vez que se separe la cubierta delantera de la nave, dos paracaídas flotantes reducirán la velocidad y estabilizarán al módulo de tripulación para el despliegue del paracaídas principal. A una altitud de menos de 3.000 metros con una velocidad de la nave espacial de 210 km/h, tres paracaídas piloto levantarán y desplegarán los paracaídas principales. Esos paracaídas de 35 metros de diámetro de tela de nailon, reducirán la velocidad del módulo de tripulación, Orion, a una velocidad de amerizaje de aproximadamente 30 km/h.

El sistema de paracaídas incluye 11 paracaídas hechos de 11.000 metros cuadrados de material. El dosel está unido a la parte superior de la nave espacial con más de 20 kilómetros de líneas de Kevlar.

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Edición: R. Castro.

Se implementan componentes ópticos en el Telescopio Espacial Roman

Los ingenieros de Ball Aerospace, uno de los socios industriales del telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA, instalaron y alinearon el elemento (en la foto de arriba) en el instrumento de campo amplio del telescopio. El conjunto contiene ocho filtros científicos, dos elementos dispersivos (un grisma y un prisma) y un elemento “en blanco” (para la calibración interna) que ayudará a los científicos a resolver algunos de los misterios más profundos de la astrofísica cuando Roman se lance en mayo de 2027.

Una vez que los espejos primario y secundario de Roman reflejen y enfoquen la luz, ésta pasará a través de la rueda de elementos. Una vez que la luz ya esté enfocada y filtrada llegará a una gran matriz de detectores, donde se crear una imagen. Dependiendo de lo que busquen los investigadores, los filtros científicos permitirán a los astrónomos seleccionar longitudes de onda de luz específicas para sus observaciones. El grisma y el prisma son herramientas para la espectroscopia, diseñadas para dispersar la luz de los objetos cósmicos en diferentes colores. Estas, llamadas espectros, contienen datos únicos sobre las fuentes y ofrecen pistas sobre su naturaleza. Por ejemplo, los astrónomos podrán medir cómo miles de galaxias enteras se mueven por el espacio, lo que les ayudará a conocer la velocidad a la que se ha expandido el universo en diferentes momentos. Si lo hace, puede ayudar a precisar la naturaleza de la energía oscura, la misteriosa presión cósmica que está acelerando la expansión del universo.

El grisma y el prisma fueron fabricados y probados por Optimax, Jenoptik y el Goddard Space Flight Center de la NASA, para garantizar que cumplan con los estrictos requisitos del Roman. El equipo simuló condiciones similares al espacio en un recipiente de criovacío, que redujo la temperatura a aproximadamente menos 190 grados Fahrenheit (menos 123 grados Celsius). Dado que la mayoría de los materiales se expanden cuando se calientan y se comprimen cuando se enfrían, los ingenieros tuvieron que confirmar que la óptica funcionará según lo planeado a la temperatura de funcionamiento súper fría en la que permanecerá el Roman. Tanto el grisma como el prisma superaron las expectativas, y las imágenes de prueba mostraron una distorsión mínima. Los astrónomos utilizarán estos componentes para explorar algunos de los mayores misterios del universo.

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Edición: R. Castro.

Orión abandona la influencia gravitatoria lunar y pone rumbo a casa

Orión salió de la esfera influencia gravitatoria de la Luna, el martes 6 de diciembre a la 1:29 a. m. CST, tras el sobrevuelo de impulso para realizar el trayecto de retorno que llevará a la nave espacial en curso para amerizar el domingo, 11 de diciembre. La fuerza de gravedad de la Tierra es ahora la principal fuerza gravitacional que actúa sobre la nave espacial.

Orion realizó con éxito el cuarto encendido de corrección de trayectoria, a las 4:43 a. m., utilizando los propulsores del sistema de control de reacción. El encendido duró 5,7 segundos y cambió la velocidad de la nave espacial en 0,18 metros por segundo.

Los controladores de vuelo utilizaron las cámaras de Orion para inspeccionar el sistema de protección térmica del módulo de la tripulación y el Módulo de servicio europeo, la segunda de las tres inspecciones planificadas. Los equipos realizaron este estudio al principio de la misión para proporcionar imágenes detalladas de las superficies externas de la nave espacial después de haber volado a través de la parte de la órbita de la Tierra que contene la mayoría de los desechos espaciales, y los equipos no informaron de preocupación alguna tras revisar las imágenes. Esta segunda inspección durante la fase de regreso se está utilizando para evaluar el estado general de la nave espacial varios días antes del reingreso.

Durante ambas inspecciones, el Oficial de Comunicaciones Integradas, o INCO, solicitó cámaras en las cuatro alas de los paneles solares para tomar una serie de imágenes fijas. Los ingenieros y controladores de vuelo del Johnson Space Center de la NASA, en Houston, revisarán las imágenes en los próximos días. El viernes se llevará a cabo un estudio fotográfico final mientras Orion continúa su viaje a casa.

Los equipos responsables de recuperar Orion después de su amerizaje, que ocurrirá el 11 de diciembre frente a la costa de California, continúan con los preparativos previos al evento. El equipo de gestión de la misión determinará la ubicación del lugar de amerizaje el jueves, 8 de diciembre.

La directora de recuperación de Artemis I de la NASA, Melissa Jones, habla sobre lo que se necesita para traer la nave espacial Orion desde el Océano Pacífico en “Houston Tenemos un podcast”.

Justo después de las 5:30 p. m. del 6 de diciembre, Orión viajaba a 386.000 kilómetros de la Tierra y a unos 127.000 kilómetros de la Luna, navegando a 804 kilómetros por hora.

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Edición: R. Castro.

Orion abandona la órbita retrógrada distante para volver a la Tierra

Orión ha dejado su lejana órbita lunar y está en su viaje de regreso a casa. La nave espacial ha completado con éxito el impulso de salida de la órbita retrógrada distante a las 3:53 p.m. CST de ayer 1 de diciembre, encendiendo su motor principal durante 1 minuto y 45 segundos para poner a la nave espacial en un sobrevuelo lunar cercano antes de su regreso a casa.

La maniobra cambió la velocidad de Orion en aproximadamente 138 metros por segundo y se realizó utilizando el motor principal de Orion en el Módulo de servicio europeo. Es un motor de sistema de maniobra orbital modificado para su uso en Orion y construido por Aerojet Rocketdyne. El motor tiene la capacidad de proporcionar 26.000 newton de fuerza. El motor que viaja en Artemis I se usó en 19 vuelos del transbordador espacial, comenzando con STS-41G en octubre de 1984 y terminando con STS-112 en octubre de 2002.

El encendido del motor es una de las dos maniobras requeridas antes del amerizaje de Orion en el Océano Pacífico, que tendrá lugar el 11 de diciembre. La segunda ocurrirá el lunes 5 de diciembre, cuando la nave espacial vuele a 1.270 kilómetros sobre la superficie lunar para propulsarse a su trayectoria de regreso, que llevará a Orión de camino hacia la Tierra.

Los equipos también continuaron con las pruebas térmicas de los rastreadores de estrellas durante su octava y última prueba planificada. Los rastreadores de estrellas son una herramienta de navegación que mide las posiciones de las estrellas para ayudar a la nave espacial a determinar su orientación. En los primeros tres días de vuelo de la misión, los ingenieros evaluaron los datos iniciales para comprender las lecturas del rastreador de estrellas correlacionadas con los encendidos de los propulsores.

Justo después de las 4:30 p. m. CST del 1 de diciembre, Orión viajaba 382.000 kilómetros de la Tierra y a 85.000 kilómetros de la Luna, navegando a 3.700 km/h.

Las imágenes están disponibles en la cuenta Flickr del Johnson Space Center de la NASA y en la Biblioteca de imágenes y videos. Cuando el ancho de banda lo permite, las imágenes de la misión están disponibles en tiempo real.

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Edición: R. Castro.

La evaluación inicial muestra un rendimiento excelente del cohete de Artemis

El cohete del SLS (Space Launch System) se desempeñó con precisión, cumpliendo o superando todas las expectativas durante su lanzamiento debut en Artemis I. El cohete más poderoso del mundo puso a la nave espacial Orión de la NASA en curso para realizar un viaje más allá de la Luna y de regreso, y sentó las bases para la primera misión con astronautas en Artemis II y el regreso de la humanidad a la superficie lunar comenzando con Artemis III.

“El primer lanzamiento del cohete Space Launch System fue simplemente asombroso”, dijo Mike Sarafin, gerente de la misión Artemis. “Si bien nuestra misión con Orion aún está en marcha y continuamos aprendiendo en el transcurso de nuestro vuelo, los sistemas del cohete funcionaron según lo diseñado y esperado en todos los casos”.

Los motores propulsores de los cohetes gemelos responsables de producir más de 31 millones de newtons de fuerza en el despegue alcanzaron su objetivo de desempeño, ayudando al cohete y la nave espacial a viajar más de 43 kilómetros desde el lugar de lanzamiento en el Kennedy Space Center (en Florida) y alcanzando una velocidad de aproximadamente 6.500 km/h en poco más de dos minutos antes de que los propulsores se separaran. No se detectaron problemas para ninguno de los subsistemas de refuerzo, incluida su aviónica y el sistema de control de vector de empuje utilizado para la dirección.

El análisis muestra que la etapa central del cohete y los cuatro motores RS-25, que quemaron los 2.700.000 litros de propulsores de la etapa en poco más de ocho minutos, cumplieron con todas las expectativas durante el lanzamiento, así como en los minutos finales de la cuenta atrás antes del despegue, cuando los ordenadores de vuelo y el software tienen el control y muchos eventos dinámicos relacionados con la presurización de los tanques, el arranque de los motores y el encendido de los propulsores se dan en rápida sucesión.

El megacohete lunar llevó a Orión en un margen de unos cinco kilómetros de su altitud orbital planificada de 1.800 por 30 kilómetros, muy dentro del rango planificado requerido para la misión, a una velocidad de aproximadamente 28.000 km/h. El análisis muestra que el software de ascenso y en el espacio también funcionó como se esperaba.

La etapa de propulsión criogénica provisional, la etapa superior del cohete utilizada para realizar dos encendidos durante la misión para elevar primero la órbita de Orión y luego impulsarla hacia la Luna, funcionó exactamente como estaba previsto. El motor único RL-10 de la etapa superior, que ha impulsado a misiones exitosas a todos los planetas del sistema solar y al espacio interestelar durante sus más de 50 años en funcionamiento, estableció un récord de duración única, activado durante más de 18 minutos para configurar a Orion, de manera precisa, en su viaje de ida de varios días para interceptar al vecino celestial más cercano de la Tierra.

“El rendimiento disminuyó en menos de un 0,3 por ciento en todos los casos en todos los ámbitos”, dijo Sarafin.

Los ingenieros continuarán realizando un análisis más detallado del rendimiento del SLS durante los próximos meses a medida que la agencia continúa avanzando en la construcción y el ensamblaje de elementos para el cohete Artemis II y posteriores.

“He tenido el privilegio de liderar el equipo que diseñó, construyó, probó y ahora voló el cohete Space Launch System en su histórico primer vuelo, la misión Artemis I”, dijo John Honeycutt, gerente del programa SLS en el Marshall Space Flight Center de la NASA, en Huntsville (Alabama). “Con este increíble cohete lunar, hemos sentado las bases para Artemis y para nuestra presencia a largo plazo en la Luna. El desempeño del cohete y del equipo que lo apoyó en su viaje inaugural fue simplemente sobresaliente”.

Marshall administra el programa SLS, y muchas partes del cohete se construyeron y probaron en Marshall y en el Michoud Assembly Facility de la NASA (en Nueva Orleans), así como en el Stennis Space Center en Bay St. Louis (Mississippi). Los ingenieros de Marshall respaldaron el lanzamiento de Artemis I en tiempo real desde el SLS Engineering Support Center, así como en el Launch Control Center en el Kennedy Space Center de la NASA (en Florida).

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Edición: R. Castro.