Ciencia y tecnología a tu alcance

martes, 25 de septiembre de 2012

PARA ELIMINAR EL POLVO DE LOS SENSORES EN MARTE

Los dos objetivos principales de comunicar la ciencia y la tecnología al gran público son por una parte dar a conocer los avances en la ciencia y por otra, que todos reconozcamos el importante esfuerzo que los investigadores llevan a cabo para hacerlo posible. En nuestro país, cuya ciencia se ve enfrentada a los recortes presupuestarios y a un cierto escepticismo del ciudadano de a pie, esta labor de comunicación es aún más importante.

Me gustaría  incluir una noticia reciente sobre la actividad investigadora en España, llevada a cabo en la Universidad Carlos III de Madrid, para desarrollar un dispositivo para eliminar el polvo marciano en los sensores de las futuras sondas espaciales que viajen al planeta rojo. Inicialmente fue para la Curiosity, pero no se utilizó. No obstante, se espera que este sistema desarrollado en nuestro país pueda aprovecharse en otras misiones. El sistema consiste en un dispositivo activo de  de fibras de teflón movidas mediante materiales "con memoria".

Este dispositivo iba a formar parte de la estación meteorológica REMS (Rover Environmental Monitoring Station), que recordamos fue desarrollada en España como parte del equipamiento de la misión Curiosity. El consorcio Astrium España, formado por varias empresas de nuestro país del sectror espacio, encargó el trabajo a la universidad Carlos III de Madrid. Este sistema de limpieza de sensores, cuya tecnología se va a aprovechar para el desarrollo de otras misiones espaciales en marcha, iba a serolver  un problema que se presenta en la atmósfera marciana: la acumulación de polvo de hierro, que se acumula en las superficies planas de los sensores, añade Moreno. El responsable del proyecto en la Universidad Carlos III de Madrid,  Luis Enrique Moreno, catedrático del departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática, cuenta que se comprobó en el laboratorio que funcionaba correctamente en las condiciones extremas que debe soportar en Marte, con temperaturas que oscilan entre los cero grados y los ochenta bajo cero y una presión atmosférica un centenar de veces menor que la terrestre.
Uno de los grandes retos en un equipo aeroespacial es la optimización del peso, Para ello, los investigadores optaron, en lugar de los actuadores convencionales movidos por un motor, por el uso de materiales con memoria de forma (SMA, por sus siglas en inglés), una aleación muy ligera de níquel y titanio que permite realizar movimientos cuando se calienta el compuesto. “Su principal ventaja es que la fuerza que hacen en relación al peso que tienen es muy alta, es decir, un hilo de menos de un milímetro es capaz de levantar 4 o 5 kilogramos”, indica el profesor Moreno. “El problema que tienen estos mecanismos de actuación – continúa – es que al estar basados en efectos térmicos no son tan eficientes como la tecnología de motores, aunque son mucho más ligeros, algo que resulta muy importante en las misiones espaciales”.

El uso de esta tecnología SMA se está estudiando además para otras aplicaciones: “También estamos utilizando esta tecnología para el desarrollo de exoesqueletos utilizados para la asistencia a personas con problemas de movilidad, para intentar sustituir los motores por estos materiales, para tratar de disminuir su peso y aumentar la agilidad de uso”, nos cuenta Luis Enrique Moreno.  Vemos que, la tecnología SMA, comoen el caso del VELCRO o los circuitos integrados, tiene un retorno directo en nuestra vida cotidiana y de este modo justifica claramente, aparte de la propio avance científico, los esfuerzos en la investigación espacial.

Referencias:
Compartir:

lunes, 17 de septiembre de 2012

GATOS CIENTIFICOS


Hoy empieza el plazo para reservar las plazas para participar en las actividades en La noche de los investigadores, que se va a celebarar el próximo 28 de septiembre en Madrid.  Se trata de un conjunto de actividades, similar a "La noche de los libros" o a "La noche de los museos", solo que en este caso lo se persigue es acercar la ciencia al gran público, que el ciudadano de a pie conozca  el trabajo de los investigadores, y tome conciencia de los beneficios que aporta la ciencia a la sociedad y su repercusión en la vida cotidiana.

La Noche de los Investigadores se celebra desde el año 2010. En esta tercera convocatoria se llevarán a cabo dieciocho actividades en diferentes localidades de la Comunidad de Madrid entre las 18:00 y las 24:00 horas.

Además, teneis la oportunidad de obtener un premio, para uno de los tres los primeros en asistir a 4 actividades de la Noche de los investigadores. Para saber cómo, mirad aquí.

Si estáis en Madrid, y ningún otro compromiso lo impide, no os la perdáis. Es una gran oportunidad para celebrar la ciencia.

Enlaces:

[1] madridmasd: la noche de los investigadores
Compartir:

viernes, 14 de septiembre de 2012

CÓMO CAZAR UN EXOPLANETA

Desde el descubrimiento del primer planeta extrasolar, en 1995, la comunidad científica se encuentra inmersa en la búsqueda de más mundos de este tipo. A día de hoy, los resultados son excelentes: más de 770 planetas catalogados hasta la fecha. Al principio fueron planetas tan grandes como Júpiter, pero las nuevas técnicas han logrado localizar otros más pequeños, del tamaño de la Tierra. Ahora queda lo más difícil: identificar cuáles de éstos son habitables.

Dos astrofísicos, Michel Mayor y Didier Queloz, recibieron el pasado mes de junio el premio Fronteras del Conocimiento en Ciencias Básicas, que otorga la fundación BBVA. El galardón fue concedido en reconocimiento a su labor investigadora en la búsqueda de nuevos mundos, los exoplanetas. Ambos científicos son pioneros en este campo, puesto que descubrieron el primer planeta externo a nuestro Sistema Solar. En 1995, Michel Mayor y el entonces doctorando Didier Queloz trabajaban juntos en la Universidad de Ginebra. Queloz había realizado un análisis en 51 Pegasi, una estrella situada a 47,9 años luz de distancia a la Tierra. Utilizando las mediciones de velocidad radial, se sorprendió al encontrar alteraciones en esta medición cuya única explicación era la de que existiera un compañero invisible de la estrella: un planeta. Se trataba de un gigante gaseoso, cientos de veces mayor que Júpiter, con un período orbital de 4,2 días. El descubrimiento de este primer planeta extrasolar fue anunciado el 6 de octubre de 1995 por Mayor y Queloz en la revista Nature.

La existencia de 51 Pegasi b, y que bautizaron informalmente como Belerofonte, se confirmó a través de múltiples observaciones y, aquel ejercicio de análisis que el entonces estudiante de doctorado Queloz estaba realizando para perfeccionar sus habilidades, marcó un hito en la historia de la astronomía y de la ciencia.

El primer intento: la estrella de Barnard

Pero el anuncio de Mayor y Queloz no fue el primero. Durante muchos años se consideró que la estrella de Barnard podía tener un planeta extrasolar. Varias décadas antes, en 1963, el astrónomo Peter van de Kamp había realizado medidas astrométricas precisas del movimiento de esta estrella, y en ellas se podía apreciar un movimiento aparente de la estrella perturbado por lo que podría ser un planeta de tipo joviano. Tendría 0,0015 masas solares o 1,6 veces la masa de Júpiter. Un análisis más completo, publicado en 1969, ofrecía una nueva explicación a su movimiento perturbado: dos planetas (con masas iguales a 1,1 y 0,8 la masa de Júpiter) que giraban con períodos iguales a 26 y 12 años respectivamente.

Para complicar las cosas, un nuevo análisis de los datos de Van de Kamp, efectuado en 1973 por Jensen y Ulrych, parecía mostrar la presencia de varios planetas con masas reducidas y períodos de traslación más cortos. Sin embargo, un estudio publicado ese mismo año por Gatewood y Eichhorn demostró la incapacidad de comprobar la existencia de estos planetas por otros equipos, usando instrumentos y técnicas diferentes.

En los años 80, otros equipos habían medido también durante varios años y con mayor precisión el movimiento aparente de la estrella descartando la hipótesis de los planetas. Todavía en 1982 un nuevo análisis de Van de Kamp de mediciones astronómicas realizadas en el intervalo 1938-1981 produjo un nuevo resultado, distinto a los anteriores: dos planetas con masas iguales a 0,7 y 0,5 masas jovianas con períodos de traslación de 12 y 20 años. Tres años más tarde, Fredrick e Ianna publicaron nuevos resultados, de mayor precisión y exactitud, con los que demostraban la no existencia de estas perturbaciones y, por tanto, la de los presuntos planetas.

Van de Kamp falleció en mayo de 1995, sin que pudiera conocer el descubrimiento de 51 Pegasi-b, un planeta confirmado alrededor de otra estrella, y que marcó un antes y un después en la investigación astronómica.


Una lista que no para de crecer

51 Pegasi-b supuso que la comunidad científica mundial se tomase en serio la búsqueda de otros planetas externos. Hasta entonces, la posibilidad de existencia de nuevos mundos no pasaba de ser una mera conjetura estadística, cuestión que la comunidad científica no se planteó abordar hasta el hallazgo de los astrónomos suizos. Y los resultados no se hicieron esperar. Poco después del descubrimiento de Mayor y Queloz, Geofrrey Marcy, científico de la Universidad de California, anunció el descubrimiento de dos nuevos planetas extrasolares.

Desde entonces, universidades, agencias gubernamentales e incluso astrónomos aficionados se han unido en el empeño de esta búsqueda de nuevos mundos. Su resultado ha sido la localización y catalogación de un número considerable de exoplanetas. En el año 2000 se habían identificado 200 y, diez años más tarde, la cifra llegó a 500. A día de hoy, el número de planetas registrado asciende a más de 700.

El éxito de esta trepidante búsqueda no solo se debe al empeño de los astrónomos de todo el mundo, sino al avance en los instrumentos empleados y a las nuevas técnicas. Se han desarrollado sistemas automáticos en tierra, ubicados en observatorios astronómicos convencionales, así como en órbita, como el conocido Hubble, el Spitzer o el exitoso Kepler.

En cuanto a los métodos empleados, cada vez son más complejos y precisos. Los primeros ‘cazadores de planetas’ midieron las pequeñas perturbaciones gravitatorias en las estrellas observadas. A partir de éstas, se puede determinar el tamaño de planeta encontrado y su posición relativa a la estrella, algo muy importante para determinar si el objeto estudiado es habitable. Sin embargo este método no es capaz de detectar planetas mucho mayores que la Tierra.

Los cazadores de planetas: SuperWASP y HARPS

También se emplean técnicas como medir la luminosidad de las estrellas, que disminuye cuando el planeta pasa por delante. Este método es el que emplea el satélite europeo Corot. Además, se han desarrollado sistemas automáticos de búsqueda, como el proyecto SuperWASP (Búsqueda Gran Angular de Planetas) que consiste en un sistema de búsqueda automatizada de planetas extrasolares. SuperWASP consta de dos observatorios robóticos, el SuperWASP-North que se encuentra en el Observatorio del Roque de los Muchachos, en la isla La Palma (Islas Canarias) y SuperWASP-South en el Observatorio Astronómico Sudafricano. Cada uno de ellos se compone de un conjunto de ocho lentes de 200 milímetros de distancia focal, respaldados por cámaras CCD de alta calidad de 2000x2000 pixeles de resolución. Su objetivo final es cubrir todo el firmamento, analizando estrellas de hasta magnitud 15. Desde septiembre de 2006 hasta la fecha, SuperWASP ha descubierto 39 planetas gigantes gaseosos similares a Júpiter.

Un sistema más preciso, o dicho de otro modo, que permite identificar mundos más pequeños, es el HARPS. Este espectrógrafo de alta precisión fue inaugurado en 2003 y está instalado en el observatorio ESO en La Silla, Chile. Recientemente se ha inaugurado otro sistema HARPS, para el hemisferio norte, en el IAC. Fue noticia por ser empleado en la investigación de las “SuperTierras” que se hizo público en abril de 2012. Se trata de planetas rocosos 2,5 veces que nuestro mundo y que orbitan alrededor del 40 % de las enanas rojas, el tipo de estrella más común en nuestra galaxia. Aparte, HARPS ya había descubierto más de 40 planetas, entre ellos el Gliese-581d, en 2007. Aunque Gliese 581 d orbita fuera de la zona de habitabilidad de su estrella, hay científicos que aseguran que podría soportar vida.

Kepler y su equipo

De todos los proyectos de caza de exoplanetas, el más exitoso es, sin duda, la misión Kepler. La NASA emprendió en 2009 este proyecto, bautizado en honor del famoso astrónomo, destinada a la búsqueda de planetas más pequeños que Júpiter. Kepler se une a los 15 proyectos que la administración norteamericana ha emprendido, sumándose al esfuerzo común de la comunidad científica en la búsqueda de otros mundos.
"La misión Kepler, por primera vez, permite a los humanos examinar nuestra galaxia por planetas del mismo tamaño que la Tierra o planetas aún más pequeños," según palabras del investigador William Borucki de la NASA. En diciembre de 2011, la agencia anunció que el número de candidatos detectados hasta la fecha ascendía a 2326. De ellos, 207 tendrían un tamaño similar a la Tierra, aunque sólo uno (Kepler-22b) estaba confirmado.

Y no solo Kepler está en esta labor. El pasado 19 de julio la agencia creía haber detectado un planeta, el UCF-1.01, de un tamaño equivalente a dos tercios de la Tierra. El descubrimiento se producía gracias al telescopio Spitzer, concebido inicialmente para estudiar objetos fríos que van desde el Sistema Solar exterior hasta los confines del universo. Además, otro nuevo aparato promete futuros descubrimientos. El JWST, proyecto con el que nuestro país también colabora, será el telescopio espacial con mayor diámetro que operará en el infrarrojo medio y cercano y podrá explorar los confines del universo, detectando y caracterizando las primeras galaxias. Permitirá también investigar los estadios iniciales de la formación de estrellas así como la formación de discos planetarios alrededor de las mismas y analizar y caracterizar la complejidad química de las atmósferas de exoplanetas. Se dará así un paso más en la investigación exoplanetaria, con la identificación de planetas habitables.

El siguiente paso

Con multitud de planetas nuevos sobre la mesa lo que se busca ahora es cuales de éstos (y de los que se encuentren en un futuro) pueden ser habitables. Lo serían si su masa es suficiente como para que su atracción gravitatoria pueda retener una atmósfera y su temperatura sea la adecuada para permitir tener agua líquida. La forma de averiguar esto último es identificando la posición relativa del planeta respecto a su estrella, dentro de una región llamada habitable. En nuestro sistema solar, la franja habitable está evidentemente ocupada por La Tierra, y abarca desde Venus hasta Marte. Más cerca de Venus, el agua estaría tan caliente que se evaporaría de inmediato, mientras que más allá de Marte, el agua estaría siempre en forma de hielo.

En esta búsqueda solamente se han identificado cinco planetas potencialmente habitables. Uno es Gliese 581g, descubierto en 2010 y puesto en duda casi una semana después. Gracias a nuevos datos del HARPS, se ha vuelto a considerar como posible candidato. Así, los astrónomos han definido un parámetro, el índice de ISE que mide el parecido del planeta estudiado con la Tierra, en una escala de 0 a 1. Gliese 581g tendría un índice de 0,92, luego su ‘candidatura’ está justificada.
Y por si alguien se puede plantear como posible la idea de una colonización de esos planetas, solo un dato. Si quisiéramos viajar por ejemplo a Gliese 581g, que se encuentra a 20,3 años luz de la Tierra, con los medios de propulsión actuales se tardaría alrededor de 369.000 años. Lo más lejos que ha llegado un objeto fabricado por la humanidad es a 0,002 años luz de la Tierra después de 33 años de viaje, la Voyager 1.

El futuro de la investigación exoplanetaria

 
Ahora que se tiene la certeza bastante probable de la existencia de planetas “habitables”  queda entonces por avanzar un poco más, encaminándose hacia la respuesta a una cuestión que va más allá de la ciencia: Saber si existe vida más allá de la Tierra.  Hay algunos medios de indagar, tales como estudiar los niveles de metano. También es posible detectar moléculas orgánicas. A pesar de ello, según Queloz, encontrar vida en los exoplanetas es mucho más difícil, y está fuera del alcance de la tecnología actual, a pesar. De hecho, podríamos ya haber encontrado algún planeta con vida sin saberlo. De hecho, Queloz asegura que “no seríamos capaces de encontrar la vida en la Tierra”.  No obstante,  Michel Mayor, es algo más optimista. “Estaría dispuesto a apostar dinero a favor de que hay vida ahí fuera, aunque todavía tardaremos bastantes años, quizá décadas en demostrarlo”. “Saber si estamos o no solos en el universo ha sido uno de los objetivos de muchos científicos y también de filósofos.  Epicuro ya especulaba con la posibilidad de que existían infinitos mundos habitados como el nuestro. Pero como recuerda Mayor “Es ahora cuando estamos adquiriendo la capacidad tecnológica para lograr una respuesta científica es esta pregunta“. Esta  cuestiones será seguramente una de las que se discutirán en la próxima conferencia de ciencia planetaria Europea que se celebrará en Madrid este mes de septiembre.
Compartir:

martes, 11 de septiembre de 2012

BLUE MOON

La luna se puso azul el último jueves de agosto. Los medios se hicieron eco de ello, y aunque yo no pude apreciar tal color, porque en realidad no fue así, otros muchos que lo anunciaron en la red así siguieron afirmándolo y como podeis ver, colgar fotografías de nuestro compañero de viaje (sputnik en ruso) con un tono azul eléctrico. Nada más lejos de la realidad.  Se denomina luna azul (traducción del inglés blue moon) a la segunda luna llena ocurrida durante un mismo mes del calendario gregoriano, lo que sucede aproximadamente cada tres años. lo del blue viene  del término de la cual deriva ‘azul’, belewe ("blue"), podía significar ‘traidor’, en referencia quizá a la ruptura de la costumbre de una luna llena cada mes. 

A pesar de ello, y alejándome un poco del rigor científico, voy a aprovechar este evento como un recurso que viene al caso que ni pintado. Blue Moon, luna triste. El sábado anterior, falleció Neil Armstrong, el primer ser humano que la visitó. Aunque esta última aclaración es algo que sobra, pues todo el mundo con solo escuchar su nombre sabía de quien se trataba. Yo crecí con el nombre de Neil Armstrong convertido ya en leyenda, escrita en forma de una sencilla frase: "un pequeño paso para un hombre, un salto de gigante para la humanidad".  Solo tenía dos años, pero quienes son lo bastante  mayores aseguran recordar aquel instante del 20 de julio de 1969, dónde estaban cuando Armstrong, dispuesto a dar el salto al fin al suelo lunar, gris y polvoriento, y millones de personas, le estaban observando. Aquel momento marcó un hito histórico para toda la humanidad. 

Armstrong fue realmente el extremo de una larga cadena de hombres y de mujeres, conocidos y anónimos que hicieron posible aquella gesta, que en aquellos tiempos de la guerra fría, se emprendió con el fin de ganar a sus exitosos rivales del programa espacial soviético. Los rusos lograron enviar el primer ser humano al espacio, luego la primera mujer, y también el primer ser humano en realizar una salida extra vehicular. Gagarin, Tereshkova y Leonov. Aunque, finalmente, fueron los americanos quienes alcanzaron finalmente el siguiente hito, quizá el que marcó el fin de aquella "carrera espacial": el de hollar suelo lunar.  

Armstrong fue el"elegido para la gloria", cumplir aquella promesa realizada por el presidente Kennedy casi una década antes. Y sin embargo no fue muy dado a alardear de aquello. Raramente concedía entrevistas, y sus intervenciones públicas eran escasas. "Era un héroe estadounidense a regañadientes, porque siempre creyó que sólo estaba haciendo su trabajo", declararon sus familiares , quienes le calificaron además como "un cariñoso marido y padre". 



A Armstrong le apasionaba la aviación y el espacio, y tras dejar el programa espacial, se dedicó a la enseñanza en la universidad de Cincinati. Participó, además, en la comisión de investigación del desastre del "Challenger", y una de sus últimas intervenciones fue en 2010,  para protestar contra el recorte del presupuesto de la NASA del presidente Obama, quien, por cierto, declaró tras el fallecimiento del astronauta como uno de "los grandes héroes americanos de todos los tiempos". 

Su huella en la Luna, como la de sus compañeros que le sucedieron, permanecerá imborrable durante miles de años, hasta que el ser humano regrese a la Luna. Blue Moon. Luna triste.

Compartir:

¡Suscribete a feynmania-el placer de descubrir!

Entradas Populares

Twitter

Blogs amigos

Seguidores

Páginas vistas en total