La nave espacial OSIRIS-REx de la NASA se dirige a la Tierra con una muestra de asteroide

Después de casi cinco años en el espacio, la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA está de camino de vuelta a la Tierra con una gran cantidad de rocas y polvo del asteroide Bennu.

El lunes 10 de mayo a las 4:23 p.m. EDT, la nave espacial encendió sus motores principales a toda velocidad durante siete minutos, para realizar su maniobra más significativa desde que llegó a Bennu en 2018. Este encendido propulsó a la nave espacial a casi 1.000 kilómetros por hora, colocándola en un viaje de 2,5 años hacia la Tierra.

Cuando haya orbitado dos veces el Sol, la nave espacial OSIRIS-REx llegará a la Tierra el 24 de septiembre de 2023. A su regreso, la cápsula que contiene material de Bennu se separará del resto de la nave espacial y entrará en la atmósfera terrestre. La cápsula descenderá en paracaídas al campo de pruebas y entrenamiento de Utah, en el desierto occidental de Utah, donde los científicos estarán esperando para recuperarla.

“Los muchos logros de OSIRIS-REx han demostrado la forma audaz e innovadora en la que se desarrolla la exploración en tiempo real”, dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de ciencia en la sede de la NASA. “El equipo aceptó el desafío, y ahora tenemos una pieza primordial de nuestro sistema solar regresando a la Tierra, donde muchas generaciones de investigadores podrán descubrir sus secretos”.

Para realizar el plan plurianual de la misión, una docena de ingenieros de navegación hicieron cálculos y escribieron un código de ordenador para instruir a la nave espacial sobre cuándo y cómo alejarse de Bennu. Después de partir desde Bennu, llevar la muestra a la Tierra de manera segura, es el próximo objetivo crítico del equipo. Esto incluye una planificación de maniobras futuras para mantener la nave espacial en curso a lo largo de su viaje.

“Durante este tiempo nuestra mentalidad ha sido, “¿Dónde estamos en el espacio en relación con Bennu?””, Dijo Mike Moreau, subdirector del proyecto OSIRIS-REx en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Ahora nuestra mentalidad ha cambiado a “¿Dónde está la nave espacial en relación con la Tierra?””

Las cámaras de navegación que ayudaron a orientar la nave espacial en relación con Bennu se apagaron el 9 de abril, después de tomar sus últimas imágenes del asteroide. Con Bennu ya en el espejo retrovisor, los ingenieros están utilizando las instalaciones de la red de espacio profundo de la NASA para dirigir a OSIRIS-REx, comunicándose con la nave a través de señales de radio. Al medir la frecuencia de las ondas devueltas por el transpondedor de la nave espacial, los ingenieros pueden saber la velocidad a la que se mueve OSIRIS-REx. Los ingenieros miden cuánto tardan las señales de radio en llegar de la nave espacial a la Tierra para determinar su ubicación.

Superadas con creces las expectativas de la misión

La fecha de salida del 10 de mayo fue programada en función de la alineación de Bennu con la Tierra. El objetivo de la maniobra de retorno es llevar a la nave espacial a unos 10.000 kilómetros de la Tierra para septiembre de 2023. Aunque OSIRIS-REx todavía tiene mucha energía restante, el equipo está tratando de preservar tanto como sea posible para posibilitar una potencial misión extendida a otro asteroide, después de devolver la cápsula de muestra a la Tierra. El equipo investigará la viabilidad de esa misión este verano.

El rumbo de la nave espacial está principalmente determinado por la atracción gravitatoria del Sol, pero los ingenieros necesitarán ocasionalmente hacer pequeños ajustes del rumbo mediante encendidos del motor.

“Necesitamos hacer correcciones regulares para acercar la trayectoria cada vez más a la atmósfera de la Tierra para conseguir la liberación de la muestra y para subsanar los pequeños errores que podrían haberse acumulado desde el último encendido”, dijo Peter Antreasian, líder de navegación de OSIRIS-REx en KinetX Aerospace. que tiene su sede en Simi Valley, California.

El equipo realizará ajustes de rumbo unas semanas antes del reingreso a la Tierra para apuntar con precisión la ubicación y el ángulo para la liberación de la cápsula de muestra en la atmósfera de nuestro planeta. Si llegara demasiado baja, la cápsula podría rebotar en la atmósfera como un guijarro que salta en un lago y si llegara demasiado alta, la cápsula podría quemarse debido a la fricción y al calor de la atmósfera. Si OSIRIS-REx no liberase la cápsula en ese momento, el equipo tiene un plan B para desviarla de la Tierra y volver a intentarlo en 2025.

“Hay mucha emoción en el equipo por este viaje”, dijo Moreau. “Creo que todo el mundo tiene una gran senación de éxito, porque superamos todas estas tareas abrumadoras y pudimos lograr todos los objetivos que se nos plantearon. Pero también hay algo de nostalgia y tristeza por el final de esta parte de la misión “.

OSIRIS-REx superó muchas expectativas. Más recientemente, en medio de una pandemia mundial, el equipo ejecutó sin problemas la operación más crítica de la misión, recolectando más de 60 gramos de suelo de la superficie de Bennu.

Antes de la recolección de muestras, hubo una serie de sorpresas que mantuvieron al equipo alerta. Por ejemplo, una semana después de que la nave espacial entrara en su primera órbita alrededor de Bennu, el 31 de diciembre de 2018, el equipo se dio cuenta de que el asteroide estaba lanzando pequeños trozos de roca al espacio.

“Tuvimos que esforzarnos para verificar que las pequeñas partículas expulsadas de la superficie no representaran un peligro para la nave espacial”, dijo Moreau.

Al llegar al asteroide, los miembros del equipo también se sorprendieron al descubrir que Bennu está lleno de rocas.

Para superar la dureza extrema e inesperada de la superficie de Bennu, los ingenieros tuvieron que desarrollar rápidamente una técnica de navegación más precisa para localizar sitios más pequeños de lo esperado inicialmente para la recolección de muestras.

La misión OSIRIS-REx fue fundamental tanto para confirmar como para refutar varios hallazgos científicos. Entre los confirmados se encontraba una técnica que utilizaba observaciones de la Tierra para predecir los minerales del asteroide que podrían ser ricos en carbono y mostrarían signos de agua antigua. Un hallazgo que resultó infructuoso fue que Bennu tendría una superficie lisa, lo que los científicos predijeron midiendo la cantidad de calor que irradiaba su superficie.

Los científicos utilizarán la información obtenida de Bennu para perfeccionar los modelos teóricos y mejorar las predicciones futuras.

“Esta misión enfatiza por qué tenemos que hacer ciencia y exploración de múltiples formas, tanto desde la Tierra como desde el espacio en sí, porque las suposiciones y modelos son solo eso”, dijo Enos.

Goddard proporciona la gestión general de la misión, ingeniería de sistemas y garantía de seguridad y misión para OSIRIS-REx. Dante Lauretta de la Universidad de Arizona, Tucson, es el investigador principal. La universidad dirige el equipo científico y la planificación de la observación científica y el procesamiento de datos. Lockheed Martin Space en Littleton, Colorado, construyó la nave espacial y proporciona operaciones de vuelo. Goddard y KinetX Aerospace son responsables de la navegación de la nave espacial OSIRIS-REx. OSIRIS-REx es la tercera misión del Programa Nuevas Fronteras de la NASA, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington.

Edición: R. Castro.

El brazo robótico de Perseverance comienza a hacer ciencia

El 29 de abril de 2021 el rover Perseverance Mars de la NASA usó su generador de imágenes Mastcam-Z de doble cámara, para capturar esta imagen de Santa Cruz, una colina dentro del cráter Jezero.
Crédito: NASA / JPL-Caltech / ASU / MSSS.

El nuevo vehículo explorador de Marte de la NASA está comenzando a estudiar el suelo de un antiguo cráter que contuvo un lago en el pasado.

El rover Perseverance de la NASA ha estado ocupado sirviendo como estación base de comunicaciones para el helicóptero Ingenuity Mars y documentando los vuelos históricos de la aeronave. A la vez, el rover también ha estado ocupado enfocando sus instrumentos científicos a las rocas que se encuentran en el suelo del cráter Jezero.

Los conocimientos que obtengan ayudarán a los científicos a crear un histórico de cuándo se formó allí un lago, cuándo se secó y cuándo comenzaron a acumularse sedimentos en el delta que se formó en el cráter. Comprender esta línea de tiempo debería ayudar a fechar las muestras de rocas que se recolectarán más adelante y que podrían preservar un registro de microbios antiguos.

La cámara (llamada WATSON) ubicada en el extremo del brazo robótico del rover, ha tomado fotografías detalladas de las rocas. Además, un par de cámaras con zoom que componen el generador de imágenes Mastcam-Z localizado en la “cabeza” del rover, también han examinado el terreno. El instrumento láser SuperCam ha disparado algunas de las rocas para estudiar su composición química. Estos y otros instrumentos permiten a los científicos estudiar significativamente el cráter Jezero y poder ubicarse en áreas que les gustaría estudiar con mayor precisión.

El rover Perseverance de la NASA observó estas rocas con su generador de imágenes Mastcam-Z el 27 de abril de 2021.
Créditos: NASA / JPL-Caltech / ASU / MSSS.

Una pregunta importante que los científicos quieren responder es si estas rocas son sedimentarias (como la arenisca) o ígneas (formadas por la actividad volcánica). Cada tipo de roca cuenta una historia diferente. Algunas rocas sedimentarias, formadas en presencia de agua a partir de rocas y fragmentos minerales como arena, limo y arcilla, son más adecuadas para preservar biofirmas o signos de vida pasada. Las rocas ígneas, por otro lado, son relojes geológicos más precisos, que permiten a los científicos crear la cronología precisa de cómo se formó un área.

Un factor que complica las cosas es que las rocas alrededor de Perseverance han sido erosionadas por el viento con el tiempo y cubiertas con arena y polvo más jóvenes. En la Tierra, un geólogo puede obtener una muestra de roca, fragmentarla y analizar el núcleo del material para conocer de sus orígenes. “Cuando miras dentro de una roca, ahí es donde ves la historia”, dijo Ken Farley de Caltech, científico del proyecto Perseverance.

Aunque Perseverance no tienga un martillo para romper piedras, tiene otros mecanismos de estudiar más allá del polvo superficial. Cuando los científicos encuentren un lugar particularmente atractivo, pueden extender el brazo del rover y usar un raspador para despejar la superficie de una roca, revelando así su estructura y composición internas. Posteriormente, el equipo recopilará información química y mineralógica más detallada utilizando los instrumentos de su brazo robótico: PIXL y SHERLOC.

“Cuantas más rocas estudias, más conocimiento obtienes”, dijo Farley.

Y cuanto más sepa el equipo, mejores muestras podrán recolectar con el taladro en el brazo del rover. Las mejores se almacenarán en tubos especiales y se depositarán en la superficie del planeta para su futuro envío a la Tierra.

Edición: R. Castro.

¿Sería posible disponer de un radiotelescopio en un cráter lunar?

Esta ilustración muestra un proyecto de radiotelescopio en un cráter en el lado oculto de la Luna. El concepto de etapa inicial se está estudiando con fondos de subvenciones del programa NASA Innovative Advanced Concepts, pero no es una misión de la NASA.
Créditos: Vladimir Vustyansky.

Después de años de desarrollo, el proyecto Lunar Crater Radio Telescope (LCRT) ha sido subvencionado con 500.000 dólares para la preparación de la Fase II del programa Innovative Advanced Concepts (NIAC) de la NASA. Aunque aún no es una misión de la NASA, el LCRT percibe este proyecto de misión con potencial suficiente como para transformar la visión de la humanidad acerca del cosmos.

El objetivo principal del LCRT consiste en medir las ondas de radio de larga longitud generadas por la Edad Oscura cósmica, un período que se remonta a unos cientos de millones de años después del Big Bang hasta el tiempo previo a que aparecieran las primeras estrellas. Los cosmólogos saben poco sobre este período, pero las respuestas a algunos de los grandes misterios de la ciencia podrían desvelarse a través de esas emisiones de radio de longitud de onda larga, que fueron generadas por el gas que se expandió en el universo durante ese período.

“Si bien no había estrellas, había mucho hidrógeno durante ese período del universo, hidrógeno que posteriormente serviría como materia prima para las primeras estrellas”, dijo Joseph Lazio, radioastrónomo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el sur de California y miembro de el equipo de LCRT. “Con un radiotelescopio suficientemente grande fuera de la Tierra, podríamos identificar los procesos que condujeron a la formación de las primeras estrellas, tal vez incluso encontrar pistas sobre la naturaleza de la materia oscura”.

Los radiotelescopios de la superficie de la Tierra no pueden estudiar este misterioso período porque las ondas de radio de longitud de onda larga de ese momento, se reflejan en la capa de iones y electrones de la parte superior de nuestra atmósfera, la ionosfera. Las emisiones de radio aleatorias de nuestra ruidosa civilización también pueden interferir con la radioastronomía, ahogando las señales más débiles.

Pero en el lado opuesto de la Luna no hay atmósfera que refleje estas señales, y la propia Luna bloquearía el murmullo de ondas de radio de la Tierra. Esa zona de la Luna podría ser un lugar privilegiado para llevar a cabo estudios, sin precedentes, del universo temprano.

“Los radiotelescopios de la Tierra no pueden detectar ondas de radio cósmicas a partir de 10 metros debido a nuestra ionosfera, por lo que hay una región completa del universo que simplemente no podemos ver”, dijo Saptarshi Bandyopadhyay, tecnólogo en robótica del JPL e investigador principal del proyecto LCRT. “Las ideas previas de construir una antena de radio en la Luna han requerido muchos recursos y han sido complicadas, por lo que nos vimos obligados a pensar en algo diferente”.

El proyecto de radiotelescopio podría construirse a partir de malla de alambre que conformaría un plato en un cráter. En esta ilustración, se puede ver el receptor suspendido sobre el plato a través de un sistema de cables anclados en el borde del cráter.
Créditos: Vladimir Vustyansky.
Construir telescopios con robots

Para ser sensible a longitudes de onda de radio largas, el LCRT debería ser enorme. La idea es crear una antena de más de 1 kilómetro de diámetro en un cráter de más de 3 kilómetros de ancho. Los radiotelescopios de plato único más grandes de la Tierra, como el Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (FAST) en China y el ahora inoperativo Observatorio de Arecibo en Puerto Rico (de 305 metros de diámetro) se construyeron dentro de depresiones naturales en forma de cuenca para proporcionar una estructura de soporte.

Esta clase de radiotelescopio utiliza miles de paneles reflectantes suspendidos dentro de la depresión, para hacer que toda la superficie del plato refleje las ondas de radio al receptor, que se cuelga a través de un sistema de cables, anclados por torres en el perímetro del plato, a un punto focal sobre el plato, y así obtener las ondas de radio que se reflejan de la superficie curva. Pero a pesar de su tamaño y complejidad, incluso FAST no es sensible a longitudes de onda de radio superiores a 4,3 metros.

Con su equipo de ingenieros, especialistas en robótica y científicos del JPL, Bandyopadhyay comprimió esta clase de radiotelescopio hasta su forma más básica. Su idea eliminaría la necesidad de transportar material, prohibitivamente pesado, a la Luna y utilizaría robots para automatizar el proceso de construcción. En lugar de utilizar miles de paneles reflectantes para enfocar las ondas de radio entrantes, el LCRT estaría hecho de una fina malla de alambre. Una nave espacial transportaría la malla y un módulo de aterrizaje independiente, depositaría los rovers DuAxel para construir el plato durante varios días o semanas.

DuAxel, un proyecto robótico que se está desarrollando en JPL, está compuesto por dos rovers de un solo eje (llamados Axel) que pueden desacoplarse entre sí pero permanecer conectados a través de una atadura. La mitad actuaría como un ancla en el borde del cráter mientras la otra mitad desciende en rápel para construir la infraestructura.

“DuAxel resolvería muchos de los problemas asociados con la suspensión de una antena tan grande dentro de un cráter lunar”, dijo Patrick Mcgarey, también tecnólogo en robótica de JPL y miembro del equipo de los proyectos LCRT y DuAxel. “Los rovers individuales de Axel pueden entrar en el cráter mientras están atados, conectarse a los cables, aplicar tensión y levantar los cables para suspender la antena”.

La superficie de la Luna está cubierta de cráteres, y uno de ellos podría proporcionar una estructura de soporte para una antena parabólica de radio. Como se muestra en esta ilustración, los rovers DuAxel podrían anclar la malla de alambre desde el borde del cráter. Créditos: Vladimir Vustyansky

Identificando desafíos

Para que el equipo lleve el proyecto al siguiente nivel, utilizará los fondos de la Fase II del NIAC para afinar las capacidades del telescopio y los diversos enfoques de la misión mientras identifica los desafíos que se pueden presentar.

Uno de los mayores desafíos del equipo durante esta fase es el diseño de la malla de alambre. Para mantener su forma parabólica y el espaciado preciso entre los alambres, la malla debe ser fuerte y flexible, pero lo suficientemente liviana para poder ser transportada. La malla también debe ser capaz de soportar los cambios bruscos de temperatura en la superficie de la Luna (desde menos 173 grados Celsius hasta 127 grados Celsius) sin deformarse ni fallar.

Otro desafío es identificar si los robots DuAxel deben estar completamente automatizados o involucrar a un operador humano en el proceso de toma de decisiones. ¿Podrían complementarse también los DuAxels de construcción con otras técnicas de construcción? Disparar arpones en la superficie lunar, por ejemplo, para poder anclar mejor la malla del LCRT, que por otro lado requeriría menos robots.

Además, aunque ahora el lado lejano de la luna está “radio silencioso”, podría cambiar en el futuro. La agencia espacial de China tiene actualmente una misión que explora el lado lejano de la luna, por lo que hay que tener en cuenta que un mayor desarrollo de la superficie lunar podría afectar a posibles proyectos de radioastronomía.

Durante los próximos dos años, el equipo de LCRT trabajará para identificar otros desafíos e incógnitas. Si tienen éxito, podrían ser seleccionados para un mayor desarrollo.

“El desarrollo de este proyecto podría suponer avances significativos en el camino, particularmente para las tecnologías de implementación y el uso de robots para construir estructuras gigantes fuera de la Tierra”, dijo. “Estoy orgulloso de trabajar con este equipo de diversos expertos que inspiran al mundo a pensar en grandes ideas que puedan desembocar en descubrimientos revolucionarios sobre el universo en el que vivimos”.

El NIAC está financiado por la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA, que es responsable de desarrollar las nuevas tecnologías y capacidades transversales que necesita la agencia.

Edición: R. Castro.

OSIRIS-REx de la NASA deja su huella en el asteroide Bennu

Como huellas de botas en la Luna, la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA dejó su marca en el asteroide Bennu. Ahora, nuevas imágenes, tomadas durante el sobrevuelo final de la nave espacial el 7 de abril, revelan las secuelas de su histórico encuentro con el asteroide.

La superficie de Bennu fue perturbada de tres formas diferentes: por la fuerza de la nave espacial que aterrizó; por el mecanismo de muestreo y por cuatro de los propulsores de retroceso de la nave espacial, que alejaron a la nave del sitio de la muestra (marcado con una “X” roja ) y agitaron el polvo y las rocas en la superficie.

La nave espacial voló a 3,7 km del asteroide, lo más cerca que ha estado desde el evento de recolección de muestras Touch-and-Go, o TAG, el 20 de octubre de 2020. Durante el TAG, el cabezal de muestreo de la nave espacial se hundió 48,8 centímetros en la superficie del asteroide y simultáneamente disparó una carga presurizada de gas nitrógeno, lanzando el material de la superficie y absorviendo un poco hacia la cámara de recolección. Los propulsores de la nave espacial también lanzaron rocas y polvo durante la maniobra para invertir el rumbo y alejarse del asteroide de manera segura.

La comparación de las dos imágenes revela signos obvios de alteración de la superficie. En el punto de recolección de la muestra, parece haber una depresión, con varias rocas grandes visibles en la parte inferior, lo que sugiere que fueron sometidas al muestreo. Hay un aumento notable en la cantidad de material altamente reflectante cerca del punto TAG contra el fondo generalmente oscuro de la superficie, y muchas rocas aparecen movidas.

El lugar en el que los propulsores apuntaron contra la superficie, se observa un movimiento sustancial de materia.

Jason Dworkin, científico del proyecto de la misión en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, notó que una roca que medía 1,25 metros de ancho en el borde del sitio de muestreo, parecía mostrarse solo en la imagen posterior al TAG. “La roca probablemente pesa alrededor de una tonelada, con una masa comprendida entre una vaca y un automóvil”.

Dante Lauretta, de la Universidad de Arizona e investigador principal de la misión, señaló más tarde que esta roca probablemente sea una de las presentes en la imagen anterior al TAG, pero mucho más cerca del lugar de muestreo, y estima que fue arrojada debido al evento de recolección de muestras, a una distancia de unos 12 metros .

Para comparar las imágenes del antes y el después, el equipo tuvo que planificar meticulosamente este sobrevuelo final. “Bennu es áspero y rocoso, así que si lo miras desde un ángulo diferente o lo capturas en un momento en el que el sol no está directamente sobre tu cabeza, cambia drásticamente el aspecto de la superficie”, dice Dathon Golish, miembro de OSIRIS del grupo de trabajo de procesamiento de imágenes REx, con sede en la Universidad de Arizona. “Estas imágenes fueron tomadas muy cerca del mediodía, con el sol brillando hacia la superficie, momento en el que no hay tantas sombras”.

“Estas observaciones no estaban en el plan original de la misión, pero estábamos emocionados de traer de vuelta la misión y documentar lo que hicimos”, dijo Golish. “El equipo se unió para este último hurra”.

La nave espacial permanecerá en las cercanías de Bennu hasta su salida el 10 de mayo, cuando la misión comenzará su crucero de regreso de dos años duración a la Tierra. A medida que se acerque a la Tierra, la nave espacial arrojará la cápsula de retorno de muestra (SRC) que contiene la muestra de Bennu. La SRC atravesará la atmósfera de la Tierra y aterrizará con la ayuda de un paracaídas en el campo de pruebas y entrenamiento de Utah, el 24 de septiembre de 2023.

Una vez recuperada, la cápsula será transportada a las instalaciones de conservación en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston, donde la muestra se preparará para su distribución a laboratorios de todo el mundo, lo que permitirá a los científicos estudiar la formación de nuestro sistema solar y la Tierra como un planeta habitable. La NASA reservará el 75% de la muestra para que las generaciones futuras la estudien con tecnologías que aún no se han inventado.

La misión OSIRIS-REx es la primera misión de la NASA en visitar un asteroide cercano a la Tierra, estudiar la superficie y recolectar una muestra para llevarla a la Tierra.

Como huellas de botas en la Luna, la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA dejó su marca en el asteroide Bennu. Ahora, nuevas imágenes, tomadas durante el sobrevuelo final de la nave espacial, el 7 de abril de 2021, revelan las secuelas del histórico evento de adquisición de muestras Touch-and-Go (TAG) del 20 de octubre de 2020.
Créditos: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA.

El Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, brinda administración general de misiones, ingeniería de sistemas y garantía de seguridad y misión para OSIRIS-REx. Dante Lauretta de la Universidad de Arizona, Tucson, es el investigador principal, y la Universidad de Arizona también dirige el equipo científico y la planificación de la observación científica y el procesamiento de datos de la misión. Lockheed Martin Space en Denver construyó la nave espacial y proporciona operaciones de vuelo. Goddard y KinetX Aerospace son responsables de la navegación de la nave espacial OSIRIS-REx. OSIRIS-REx es la tercera misión del Programa Nuevas Fronteras de la NASA, administrado por el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia en Washington, D.C.

La NASA retira la etapa principal del cohete para la misión Artemis del banco de pruebas de Stennis:

Los equipos del Centro Espacial Stennis de la NASA, cerca de Bay St. Louis, Mississippi, trabajaron del 19 al 20 de abril para retirar la primera etapa central de vuelo del cohete Space Launch System de la agencia, del banco de pruebas B-2, en preparación para su transporte al Centro Espacial Kennedy en Florida.

Las operaciones requirieron que las cuadrillas levantaran la plataforma central de su ubicación vertical en el soporte y la bajaran a una posición horizontal en la pista del banco de pruebas B-2. La etapa ahora se cargará en la barcaza Pegasus de la NASA para su transporte a Kennedy, donde se preparará para el lanzamiento de la misión Artemis I.

La retirada de la etapa de cohetes más grande jamás construida por la NASA siguió a la finalización de una serie de ocho pruebas Green Run durante el año pasado. Durante la serie Green Run, los equipos realizaron una prueba completa de los sofisticados e integrados sistemas del stand. La serie culminó con el encendido de los cuatro motores RS-25 de la etapa en el stand B-2 el 18 de marzo. Durante el encendido, los cuatro motores generaron un empuje combinado de casi 726.000 kg, al igual que durante un lanzamiento real. La prueba fue la más poderosa realizada en Stennis en más de 40 años.

La NASA está construyendo el SLS, el cohete más poderoso del mundo, para devolver a los humanos a misiones en el espacio profundo. Como parte de la columna vertebral del programa Artemis de la NASA, SLS devolverá a los humanos, incluida la primera mujer y persona de color, a la superficie de la Luna para establecer una presencia sostenible y prepararse para eventuales misiones a Marte.

La NASA celebra el Día de la Tierra mostrando cómo estamos #ConnectedByEarth

Este Día de la Tierra, la NASA destaca la ciencia y la tecnología que nos está ayudando a todos a vivir de manera más sostenible en nuestro planeta de origen, y a adaptarnos a los cambios naturales y a los causados ​​por el hombre. Créditos: NASA.

La inversión de la NASA en el espacio, tanto la ciencia única llevada a cabo en la Tierra y la realizada en órbita, como la tecnología desarrollada al vivir en el espacio y explorar el sistema solar y el universo, genera beneficios todos los días, particularmente cuando se trata de problemas ambientales. Desde documentar y comprender el clima cambiante de la Tierra hasta crear tecnologías ecológicas, la NASA nos ayuda a vivir de manera más sostenible en nuestro planeta de origen y a adaptarnos a sus cambios naturales y causados ​​por el hombre.

Para celebrar el Día de la Tierra este año, la NASA está organizando un evento virtual del Día de la Tierra desde el miércoles 21 de abril hasta el sábado 24 de abril. La plataforma del evento contará con presentaciones en vivo de científicos de la NASA, así como charlas interactivas con expertos en ciencias de la Tierra. Los visitantes pueden explorar las conexiones entre la atmósfera de la Tierra, el ciclo del agua, los bosques, los campos, las ciudades, los casquetes polares y el clima a través de vídeos y contenido científico interactivo, una zona de diversión para niños, una búsqueda del tesoro, cientos de recursos descargables y más. Algunos contenidos también estarán disponibles en español.

La inscripción es gratuita y abierta al público. Para participar hay que visitar: http://go.nasa.gov/JoinEarthDay2021

El Día de la Tierra, 22 de abril, a las 11 am EDT (17:00 hora peninsular española), la NASA organizará una conversación especial, en directo, con el cantautor nominado al Grammy Shawn Mendes y cinco personas que viven y trabajan en el espacio: los astronautas de la NASA Mike Hopkins, Victor Glover, Dr. Shannon Walker y Mark Vande Hei; y el astronauta Soichi Noguchi de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA). Mendes preguntará a los astronautas sobre su experiencia, además de facilitar preguntas enviadas con antelación por sus seguidores y jóvenes de todo el mundo, relacionadas con el Día de la Tierra, el cambio climático y cómo los astronautas estudian la Tierra desde el espacio. El evento se transmitirá en vivo por NASA TV, la aplicación de la NASA y el sitio web de la agencia.

#ConnectedbyEarth

Este Día de la Tierra, la NASA invita a las personas a celebrar compartiendo cómo los seres humanos de todo el mundo están conectadas por la Tierra. Conéctate con nosotros el Día de la Tierra y durante toda la semana publicando una imagen en las redes sociales del pedacito de Tierra que te conecta con nuestro planeta usando #ConnectedbyEarth.

En el Día de la Tierra, a través de #ConnectedByEarth, las imágenes colectivas de tantas partes diferentes de nuestro planeta y los humanos (y otras criaturas) que lo comparten crearán una imagen impresionante de las muchas partes conectadas de nuestro mundo.

Aspectos destacados del contenido y las actividades del Día de la Tierra de la NASA (hora peninsular española):

Miércoles 21 de abril

16:30: seminario web en vivo en la plataforma del evento con expertos sobre el ciclo del agua, los glaciares y los impactos del cambio climático.

Jueves 22 de abril

19:00: seminario web en vivo en la plataforma del evento con expertos sobre el cambio climático, la vida en el espacio, las plantas en el espacio y la producción de cultivos espaciales, y el papel de la Tierra en nuestro Sistema Solar.

21:00: episodio de Science Live de la NASA sobre el cambio climático, las temperaturas globales y el aumento del nivel del mar.

La NASA también está explorando las conexiones entre la vida en la Tierra y la misión de la agencia de devolver astronautas a la Luna y eventualmente enviar humanos a Marte. El sistema de producción de vegetales de la NASA, conocido como Veggie, experimenta con formas de cultivar plantas en el espacio para brindar a los astronautas una nutrición vital a partir de frutas y vegetales recién cultivados.

Este Día de la Tierra, lo animamos a crear su propio jardín, ya sea en una parcela o en una maceta llena de tierra, utilizando semillas similares a las que se cultivan en la Estación Espacial Internacional. Esto puede incluir lechuga romana, rábanos, mostaza y más. Comparte tus fotos en las redes sociales mientras tu jardín cobra vida durante la primavera y el verano con #GrowForLaunch.

Si tienes interés en actividades de cultivo más estructuradas, visita Growing Beyond Earth, un proyecto de ciencia ciudadana en el aula patrocinado por Fairchild Gardens de Coral Gables, Florida, en asociación con la NASA. Más de 250 clases de colegios e institutos de Estados Unidos están participando en estos experimentos con plantas, basados ​​en el programa Veggie de la Estación Espacial Internacional.

Para más información sobre las actividades del Día de la Tierra de la NASA, visita:

https://www.nasa.gov/earthday

El helicóptero Ingenuity Mars de la NASA triunfa en un primer vuelo histórico:

El helicóptero Ingenuity de la NASA tomó esta foto, capturando su propia sombra, mientras flotaba sobre la superficie marciana el 19 de abril de 2021, durante la primera instancia de vuelo controlado y con motor en otro planeta. Usó su cámara de navegación, que rastrea de forma autónoma el suelo durante el vuelo. Crédito: NASA/JPL-Caltech.

El pequeño helicóptero hizo historia, flotando sobre el cráter Jezero, demostrando que el vuelo controlado y motorizado en otro planeta es posible.
El lunes 19 de abril de 2021, el helicóptero Ingenuity de la NASA se convirtió en la primera aeronave de la historia en realizar un vuelo controlado y con motor en otro planeta. El equipo de Ingenuity del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la agencia en el sur de California, confirmó que el vuelo tuvo éxito después de recibir datos del helicóptero a través del rover Perseverance Mars de la NASA a las 6:46 a.m. EDT (3:46 a.m. PDT).
“Ingenuity es el último de una larga y legendaria tradición de proyectos de la NASA que logran un objetivo de exploración espacial que antes se creía imposible”, dijo el administrador interino de la NASA, Steve Jurczyk. “El X-15 fue un pionero del transbordador espacial. Mars Pathfinder y su rover Sojourner hicieron lo mismo para tres generaciones de rovers de Marte. No sabemos exactamente a dónde nos llevará Ingenuity, pero los resultados de hoy indican que el cielo, al menos en Marte, puede que no sea el límite”.


El helicóptero de energía solar despegó por primera vez a las 3:34 a.m. EDT (12:34 a.m. PDT) – 12:33 hora solar media local (hora de Marte), una hora que el equipo de Ingenuity determinó que tendría condiciones óptimas de energía y vuelo. Los datos del altímetro indican que el Ingenuity subió a su altitud máxima prescrita de 3 metros y mantuvo un vuelo estacionario estable durante 30 segundos. Luego descendió y volvió a tocar la superficie de Marte después de registrar un total de 39,1 segundos de vuelo. Se esperan detalles adicionales sobre la prueba en los próximos enlaces descendentes que se reciban.


La demostración de vuelo inicial de Ingenuity fue autónoma: pilotada por sistemas de guía, navegación y control a bordo que ejecutan algoritmos desarrollados por el equipo de JPL. Debido a que los datos deben enviarse y devolverse desde el planeta rojo a lo largo de cientos de millones de kilómetros utilizando satélites en órbita y la Red de Espacio Profundo de la NASA (DSN por sus siglas en inglés), Ingenuity no se puede volar con un joystick, y su vuelo no fue observable desde la Tierra en tiempo real.
El Administrador Asociado de Ciencia de la NASA, Thomas Zurbuchen, anunció el nombre del aeródromo marciano en el que tuvo lugar el vuelo.


“Ahora, 117 años después de que los hermanos Wright lograron realizar el primer vuelo en nuestro planeta, el helicóptero Ingenuity de la NASA ha logrado realizar esta asombrosa hazaña en otro mundo”, dijo Zurbuchen. “Si bien estos dos momentos icónicos en la historia de la aviación pueden estar separados por el tiempo y casi 280 millones de kilómetros de distancia, ahora estarán vinculados para siempre. Como homenaje a los dos innovadores fabricantes de bicicletas de Dayton, este primero de muchos aeródromos en otros mundos ahora se conocerá como Wright Brothers Field, en reconocimiento al ingenio y la innovación que continúan impulsando la exploración”.


El piloto principal de Ingenuity, Håvard Grip, anunció que la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), la agencia de aviación civil de las Naciones Unidas, presentó a la NASA y a la Administración Federal de Aviación la denominación oficial de la OACI IGY, distintivo de llamada INGENUITY.


Estos detalles se incluirán oficialmente en la próxima edición de la publicación de la OACI, Denominadores de Agencias de Explotación de Aeronaves, Autoridades y Servicios Aeronáuticos. La ubicación del vuelo también recibió la designación de ubicación ceremonial JZRO para el cráter Jezero.

El helicóptero Ingenuity de la NASA se cierne sobre la superficie marciana, la primera instancia de vuelo controlado y motorizado en otro planeta, como lo ve el generador de imágenes Mastcam-Z a bordo del rover Perseverance el 19 de abril de 2021. El helicóptero subió a una altitud de 3 metros, y estuvo volando durante 30 segundos. Crédito: NASA / JPL-Caltech/ASU/MSSS


Como uno de los proyectos de demostración de tecnología de la NASA, el helicóptero Ingenuity, de 49 centímetros de alto, no contiene instrumentos científicos dentro de su fuselaje, que es del tamaño de una caja de pañuelos de papel. En cambio, el helicóptero de 1,8 kg está destinado a demostrar si la exploración futura del Planeta Rojo podría incluir una perspectiva aérea.


Este primer vuelo estuvo lleno de incógnitas. Marte tiene una gravedad significativamente menor, un tercio de la de la Tierra, y una atmósfera extremadamente delgada con solo un 1% de presión en la superficie en comparación con nuestro planeta. Esto significa que hay relativamente pocas moléculas de aire con las que las dos palas del rotor de 1,2 metros de ancho del Ingenuity pueden interactuar para lograr el vuelo. El helicóptero contiene componentes únicos, así como piezas comerciales listas para usar, muchas de la industria de los teléfonos inteligentes, que se probaron en el espacio profundo por primera vez con esta misión.


“El proyecto Mars Helicopter ha pasado de un estudio de viabilidad de ‘cielo azul’ a un concepto de ingeniería viable para lograr el primer vuelo en otro mundo en poco más de seis años”, dijo Michael Watkins, director de JPL. “Que este proyecto haya logrado una primicia tan histórica es testimonio de la innovación y la tenacidad de nuestro equipo aquí en JPL, así como en los Centros de Investigación Langley y Ames de la NASA, y nuestros socios de la industria. Es un ejemplo brillante del tipo de impulso tecnológico que prospera en JPL y encaja bien con los objetivos de exploración de la NASA”.


Aparcado a unos 65 metros de distancia en Van Zyl Overlook durante el histórico primer vuelo de Ingenuity, el rover Perseverance no solo actuó como un relé de comunicaciones entre el helicóptero y la Tierra, sino que también registró las operaciones de vuelo con sus cámaras. Las imágenes de los generadores de imágenes Mastcam-Z y Navcam del rover proporcionarán datos adicionales sobre el vuelo del helicóptero.


“Hemos estado pensando durante tanto tiempo en tener el momento de nuestros hermanos Wright en Marte, y aquí está”, dijo MiMi Aung, gerente de proyecto del helicóptero Ingenuity Mars en JPL. “Nos tomaremos un momento para celebrar nuestro éxito y luego seguiremos el ejemplo de Orville y Wilbur sobre qué hacer a continuación. La historia muestra que volvieron al trabajo para aprender todo lo que pudieron sobre su nueva aeronave, y nosotros también”.


Perseverance aterrizó con Ingenuity adherido a su vientre el 18 de febrero de 2021. Desplegado en la superficie del cráter Jezero el 3 de abril, Ingenuity se encuentra actualmente en el 16 sol, o día marciano, de la ventana de su prueba de vuelo en el sol 30 (31 días terrestres). Durante los próximos tres soles, el equipo del helicóptero recibirá y analizará todos los datos e imágenes de la prueba y formulará un plan para el segundo vuelo de prueba experimental, programado para no antes del 22 de abril. Si el helicóptero sobrevive a la segunda prueba de vuelo, el equipo de Ingenuity considerará la mejor manera de expandir el perfil de vuelo.

La NASA intentará el primer vuelo controlado en Marte este mismo lunes:

Las palas de fibra de carbono del helicóptero Ingenuity se pueden ver en esta foto tomada el 8 de abril de 2021, el 48° día marciano, o sol, de la misión. Están realizando una prueba de giro real para asegurarse de que funcionaban correctamente.

El público está invitado a ver cómo el equipo del helicóptero recibe el enlace descendente de datos en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA.
La NASA tiene como objetivo llevar a cabo el primer vuelo de su helicóptero Ingenuity no antes del lunes 19 de abril a, aproximadamente, las 3:30 a.m. EDT (12:30 a.m. PDT).


Los datos del primer vuelo regresarán a la Tierra pocas horas después del vuelo autónomo. Una transmisión en vivo comenzará a las 6:15 a.m. EDT (3:15 a.m. PDT) mientras el equipo del helicóptero se prepara para recibir el enlace descendente de datos en la Instalación de Operaciones de Vuelo Espacial en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA. Míralo en NASA TV, la aplicación de la agencia espacial, en su sitio web y en sus redes sociales, incluidos YouTube y Facebook.
Si el vuelo tiene lugar hoy 19 de abril, se llevará a cabo una sesión informativa posterior, a las 2 p.m. EDT (11 a.m. PDT).

Los participantes son:

  • Thomas Zurbuchen, administrador asociado de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA.
  • Michael Watkins, director del JPL.
  • MiMi Aung, gerente de proyectos de Ingenuity Mars Helicopter en JPL.
  • Bob Balaram, ingeniero jefe de Ingenuity Mars Helicopter en JPL.
  • Håvard Grip, piloto jefe de Ingenuity Mars Helicopter en JPL.
  • Justin Maki, científico de imágenes del rover Perseverance e investigador principal adjunto del instrumento Mastcam-Z en el JPL.

El público también puede hacer preguntas en las redes sociales durante la transmisión en vivo y la sesión informativa utilizando #MarsHelicopter.

Encuentra las últimas actualizaciones de programación en: https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/#Watch-Online


La fecha de vuelo original del 11 de abril cambió a medida que los ingenieros trabajaban en las comprobaciones previas al vuelo y en una solución a un problema de secuencia de comandos. El rover brindará apoyo durante las operaciones de vuelo, tomará imágenes, recopilará datos ambientales y albergará la estación base que permite que el helicóptero se comunique con los controladores de la misión en la Tierra.

Esta demostración de tecnología cuenta con el apoyo de las direcciones de misión de Ciencia, Investigación Aeronáutica y Tecnología Espacial de la NASA. JPL, administrado para la NASA por Caltech en Pasadena, California, construyó y administra las operaciones para Ingenuity y el rover Mars 2020 Perseverance.

Así descubrirá agujeros negros solitarios el Roman Space Telescope de la NASA

Esta imagen representa el concepto de microlente gravitacional con un agujero negro.
Crédito: Laboratorio de imágenes conceptuales del Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA.

“Los astrónomos han identificado unos 20 agujeros negros de masa estelar hasta ahora en la Vía Láctea, y todos tienen un compañero al que podemos ver”, dijo Kailash Sahu, astrónomo del Space Telescope Science Institute, en Baltimore. “Muchos científicos, incluido yo mismo, hemos pasado años tratando de encontrar agujeros negros independientes utilizando otros telescopios. Es emocionante que con el Roman Space Telescope finalmente sea posible “.

Creando un agujero negro

Las estrellas parecen balizas eternas, pero cada una nace con un suministro limitado de combustible. Las estrellas pasan la mayor parte de sus vidas convirtiendo el hidrógeno de sus centros en helio, lo que genera una enorme cantidad de energía. Este proceso, llamado fusión nuclear, es como una explosión controlada: un juego de tira y afloja finamente equilibrado entre la presión exterior y la gravedad.

Pero a medida que el combustible de una estrella se va agotando y la fusión se ralentiza, la gravedad se impone y el núcleo de la estrella se contrae. Esta presión hacia el interior calienta el núcleo y provoca una nueva etapa de fusión, que produce tanta energía, que las capas externas de la estrella se expanden. La estrella aumenta de tamaño, su superficie se enfría y se convierte en una gigante roja o supergigante.

El tipo de cadáver estelar resultante depende de la masa de la estrella. Cuando una estrella similar al Sol se queda sin combustible, normalmente expulsa sus capas externas, y solo queda un pequeño núcleo caliente llamado enana blanca. La enana blanca se desvanecerá con el tiempo. A nuestro Sol le quedan unos cinco mil millones de años de combustible.

Las estrellas más masivas se calientan más, por lo que gastan su combustible más rápido. Por encima de unas ocho veces la masa del Sol, la mayoría de las estrellas están condenadas a morir en explosiones cataclísmicas llamadas supernovas antes de convertirse en agujeros negros. Las estrellas con masas tan altas pueden saltarse el paso de la explosión y colapsar directamente en agujeros negros.

Los núcleos de estas estrellas masivas colapsan hasta el punto en el que sus protones y electrones se fusionan para formar neutrones. Si lo que queda de núcleo tiene aproximadamente tres masas solares, el colapso se detiene en ese punto, conformando una estrella de neutrones.

Si lo que queda del núcleo tiene másde tres masas solares, ni siquiera los neutrones pueden soportar la presión y el colapso continúa hasta formar un agujero negro.

Millones de estrellas masivas han pasado ya por este proceso y sus restos están presentes por toda la galaxia como agujeros negros. Los astrónomos creen que debería haber alrededor de 100 millones de agujeros negros de masa estelar en nuestra galaxia, pero solo hemos podido detectarlos cuando modifican significativamente su entorno. Los astrónomos pueden deducir la presencia de un agujero negro cuando se forman discos de acreción calientes y brillantes a su alrededor, o cuando ven estrellas en órbita alrededor de un objeto masivo pero invisible.

“Roman revolucionará nuestra búsqueda de agujeros negros porque nos ayudará a encontrarlos incluso cuando no haya nada cerca”, dijo Sahu. “La galaxia debería estar llena de estos objetos”.

Viendo lo invisible

Roman utilizará principalmente una técnica llamada microlente gravitacional para descubrir planetas más allá de nuestro sistema solar. Cuando un objeto masivo, como una estrella, cruza frente a una estrella más lejana desde nuestro punto de vista, la luz de la estrella más lejana se doblará a medida que viaja a través del espacio-tiempo curvo alrededor de la más cercana.

El resultado es que la estrella más cercana actúa como una lente natural, aumentando la luz de la estrella de fondo. Los planetas que orbitan alrededor de la estrella de la lente pueden producir un efecto similar en una escala más pequeña.

Además de hacer que una estrella distante se observe con más luminosidad, un objeto con lente más masivo puede deformar tanto el espacio-tiempo que puede llegar a alterar notablemente la ubicación aparente de la estrella distante en el firmamento. Este cambio de posición, llamado microlente astrométrico, es extremadamente pequeño: solo alrededor de un milisegundo de arco. Usando la exquisita resolución espacial del Roman Space Telescope para detectar un movimiento aparente tan pequeño, (el signo revelador de la existencia de un agujero negro masivo) los astrónomos podrán cuantificar la masa, la distancia y el movimiento del agujero negro a través de la galaxia.

Las señales de microlente son tan raras que los astrónomos necesitan monitorear cientos de millones de estrellas durante largos períodos de tiempo para poder capturarlas. Los observatorios deben poder rastrear la posición y el brillo de la estrella de fondo de manera extremadamente precisa, algo que solo se puede hacer fuera de la atmósfera de la Tierra. La ubicación del Roman Space Telescope en el espacio y su enorme campo de visión, nos brindarán la mejor oportunidad hasta ahora para calcular la población de agujeros negros de nuestra galaxia.

“Los agujeros negros de masa estelar que hemos descubierto en sistemas binarios tienen propiedades extrañas en comparación con lo que esperábamos”, dijo Sahu. “Son unas 10 veces más masivos que el Sol, pero creemos que deberían abarcar un rango mucho más amplio de entre tres y 80 masas solares. Al realizar un censo de estos objetos, el Roman Space Telescope nos ayudará a comprender mejor la agonía de las estrellas “.

El Telescopio Espacial Nancy Grace Roman se administra en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland, con la participación del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y Caltech / IPAC en el Sur de California, el Instituto de Ciencias del Telescopio Espacial en Baltimore, y un equipo científico compuesto por científicos de varios instituciones de investigación. Los principales socios industriales son Ball Aerospace and Technologies Corporation en Boulder, Colorado, L3Harris Technologies en Melbourne, Florida y Teledyne Scientific & Imaging en Thousand Oaks, California.

La misión NICER encuentra un aumento de rayos X en las emisiones de radio del Púlsar de la Nebulosa del Cangrejo

La Nebulosa del Cangrejo, es una nube de escombros en expansión, de seis años luz de ancho, provocada por la explosión de una supernova. En su interior, alberga una estrella de neutrones que gira 30 veces por segundo y se encuentra entre los púlsares más brillantes del cielo, en longitudes de onda de radio y rayos X. Este compuesto de imágenes del telescopio espacial Hubble, muestra diferentes gases expulsados en la explosión: el azul indica oxígeno neutro, el verde azufre individualmente ionizado y el rojo oxígeno doblemente ionizado.
Crédito: NASA, ESA, J. Hester y A. Loll (Universidad Estatal de Arizona).

Una colaboración científica que utiliza datos del telescopio NICER de la NASA en la Estación Espacial Internacional, ha descubierto ráfagas de rayos X acompañando a las emisiones de radio del púlsar ubicado en la Nebulosa del Cangrejo. El descubrimiento indica que estas explosiones (llamadas pulsos de radio gigantes), liberan mucha más energía de lo que se sospechaba hasta entonces.

Las observaciones de NICER (Neutron star Interior Composition Explorer) de la NASA muestran chorros de rayos X vinculados a los pulsos de radio del púlsar del Cangrejo.
Crédito: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA.

Un púlsar es un tipo de estrella de neutrones que gira rápidamente, con un núcleo comprimido del tamaño de una ciudad, generada como consecuencia de la explosión de una estrella en supernova. Una estrella de neutrones joven y aislada puede girar docenas de veces por segundo, y su campo magnético asociado al giro alimenta haces de ondas de radio, luz visible, rayos X y rayos gamma. Si estos rayos “apuntan” hacia la Tierra, los astrónomos pueden observan esos pulsos de emisión y clasifican al objeto como un púlsar.

“De más de 2.800 púlsares catalogados, el pulsar del Cangrejo es uno de los pocos que emiten pulsos de radio gigantes, que ocurren esporádicamente y pueden ser cientos o miles de veces más brillantes que los pulsos comunes”, dijo el científico jefe Teruaki Enoto del RIKEN Cluster for Pioneering Research en Wako, prefectura de Saitama, Japón. “Después de décadas de observaciones, solo se ha demostrado que el púlsar en la Nebulosa del Cangrejo aumenta sus pulsos de radio gigantes, en emisiones de otras partes del espectro”.

El nuevo estudio (que aparece en la edición del 9 de abril de Science ya está disponible online) analizó la cantidad de datos de radio y rayos X de un púlsar más grande de la historia. Multiplica miles de veces el rango de energía observado asociado con este fenómeno.

Situada a unos 6.500 años luz de distancia en la constelación de Tauro, la Nebulosa del Cangrejo y su púlsar, se formaron como consecuencia de una supernova, cuya luz llegó a la Tierra en julio de 1054. La estrella de neutrones gira 30 veces por segundo, y en longitudes de onda de radio y rayos X se encuentra entre los púlsares más brillantes del cielo.

Entre agosto de 2017 y agosto de 2019, Enoto y sus colegas usaron NICER para observar repetidamente el pulsar del Cangrejo en rayos X, con energías de hasta 10.000 electronvoltios (miles de veces la de la luz visible). Mientras NICER observaba, el equipo también estudió el objeto utilizando uno dos radiotelescopios terrestres de Japón: la antena de 34 metros en el Kashima Space Technology Center y la antena de 64 metros del Usuda Deep Space Center, de la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón, ambos operando a una frecuencia de 2 gigahercios.

Entre 2017 y 2019 NICER de la NASA y los radiotelescopios de Japón, estudiaron el púlsar del cangrejo simultáneamente. En esta visualización, que representa solo 13 minutos de observaciones de NICER, se trazan millones de rayos X en relación con la fase de rotación del púlsar, centrándose en la emisión de radio más fuerte. Para mayor claridad, se muestran dos rotaciones completas. A medida que los haces de púlsar recorren nuestra línea de visión, producen dos picos por cada rotación, y el más brillante se asocia con un mayor número de pulsos de radio gigantes. Por primera vez, los datos de NICER muestran un ligero aumento en la emisión de rayos X asociada con estos eventos.
Créditos: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / Enoto et al. 2021.

El conjunto de datos combinado les dio a los investigadores casi un día y medio de recepción simultánea de rayos X y radio. En total, capturaron la actividad de 3,7 millones de rotaciones del púlsar y obtuvieron aproximadamente 26.000 pulsos de radio gigantes.

Los pulsos gigantes brotan rápidamente, aumentan en millonésimas de segundo y ocurren de manera impredecible. Sin embargo, cuando ocurren,tienen un patrón perfectamente regular.

NICER registra el tiempo de llegada de cada rayo X que detecta en 100 nanosegundos, esta precisión del tiempo del telescopio, no es su única ventaja para este estudio.

El equipo de Enoto combinó todos los datos de rayos X que coincidieron con pulsos de radio gigantes, revelando un aumento de rayos X de aproximadamente un 4%, que ocurrieron en sincronía con ellos. Es notablemente similar al aumento del 3% en la luz visible también asociado con el fenómeno, que se descubrió en 2003. Comparando la diferencia de brillo entre los pulsos regulares y gigantes del Cangrejo, los cambios son notablemente pequeños y suponen un desafío para que los modelos teóricos nos los expliquen.

Las mejoras sugieren que los pulsos gigantes son una manifestación de procesos subyacentes que producen emisiones que abarcan todo el espectro electromagnético, desde radio hasta rayos X. Debido a que los rayos X concentran millones de veces la fuerza de las ondas de radio, incluso un pequeño aumento supone una gran contribución de energía. Los investigadores concluyen que la energía total emitida asociada con un pulso gigante es, de decenas a cientos de veces mayor, que la que se había estimado previamente básandose en datos ópticos y de radio.

“Todavía no entendemos cómo o dónde los púlsares producen su compleja y amplia emisión, y es gratificante haber contribuido con otra pieza al rompecabezas de las múltiples longitudes de onda de estos fascinantes objetos”, dijo Enoto.

NICER es una Misión de Oportunidad de Astrofísica dentro del programa Explorers de la NASA, que aporta oportunidades para investigaciones científicas a nivel mundial desde el espacio, utilizando enfoques de gestión innovadores, optimizados y eficientes dentro de las áreas de ciencia heliofísica y astrofísica. La Dirección de Misión de Tecnología Espacial de la NASA apoya el componente SEXTANT de la misión, demostrando la navegación de naves espaciales basadas en púlsares.