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El Weblog sin dogmas

La Phoenix ya está en Marte ¿Que tiene de especial este hecho?

Publicado por kidcooler en 1 Junio, 2008

Casi todos hemos visto, sabido, leído, o escuchado la noticia: Una peculiar navecilla, de manufactura muy humana y surgida de las cenizas de dos proyectos fallidos, llegó a Marte hace una semana. Allá está, y está vivita y coleando, como se suele decir cuando algo o alguien se encuentra en excelente forma.

Hasta ahí no hay nada extraordinario, es decir, las palabras dicen poco. No es sino hasta que se contemplan

con suficiente detenimiento imágenes fascinantes como la tomada por la Mars Reconnaissance, y publicadas en el sitio de la NASA (y repetidas aquí), cuando se puede contemplar la verdadera dimensión de la hazaña de los científicos y técnicos de la NASA.

La fotografía en cuestión me pareció una verdadera maravilla. Muestra un cráter en las planicies norteñas de Marte. A la izquierda se nota una especie de mancha blanca. Al realizar un acercamiento se nota con claridad al Phoenix Lander en pleno descenso, con su paracaídas y su caperuza protectora aun en su lugar.

¿Que se requiere para que usted, querido lector, y yo podamos ver esa imagen? Se ha requerido que la humanidad recorra un largo camino de desarrollos científicos y tecnológicos (algunos exitosos, otros no tanto), para llegar al punto en el que:

  1. Una nave orbitando Marte localice a otra nave que se dirige a su superficie, moviéndose a cientos de km/h, a una distancia de miles de km,
  2. Tome una fotografía de este momento con una cámara de muy alta resolución.
  3. Digitalice la imagen tomada y la envíe codificada, a través del espacio, mediante un mensaje de radio hacia la tierra, a millones de km de distancia.
  4. Una vez recibida la señal, se decodifique para que pueda ser contemplada por generaciones venideras.
Permítaseme en esta ocasión tan especial hacer un breve resumen de esa ruta que conjuga el logro de viajes con los adelantos tecnológicos:

Tecnología en la prehistoria y en la historia de los viajes


La humanidad siempre ha soñado con saber más, con conocer más, con llegar más lejos, con aumentar sus fronteras de conocimiento. Cierto es que siempre ha habido opositores que preferirían continuar viviendo sin adelantos tecnológicos, pero los logros de la ciencia y la tecnología han contribuido enormemente con lo aplanado y pavimentado de este largo camino que al parecer no tiene retorno.

Yo mencionaría que el primer paso que la humanidad dio para iniciar este camino fue cuando las primeras tribus de proto-humanos del África (de donde se tuvo evidencias de la existencia de la Eva Mitocondrial) partieron hacia su largo peregrinaje en búsqueda de… ¿qué? No lo sabemos, pero una buena suposición es que buscaban tener mejores condiciones de vida. El resultado es que esos primeros viajeros diseminaron la raza humana por todo el mundo.

Otro pasos fundamentales en este camino considero que se basaron en el desarrollo de tecnologías para hacer viajes cada vez más lejanos, con mayor rapidez y seguridad… y quizás más cómodos, los cuales enlisto a continuación:

  1. Domesticación de animales como el caballo, el buey, el asno, el camello, la llama y otros cuadrúpedos que al montarlos podían llevar a los humanos y sus cargas a distancias mayores y a mayor velocidad que la que se obtenía viajando a pie.
  2. Invención/descubrimiento de la rueda y del uso de bestias de tiro, lo que trajo como consecuencia que la capacidad de carga aumentase considerablemente, y por ende, la distancia máxima de los viajes.
  3. Construcción de lanchas y barcos impulsados por remos o por el viento, consiguiendo así salvar ríos, lagos, mares y océanos. Las distancias máximas de los viajes se incrementaron aún más, con ayuda también de la tecnología de alimentos que permitió su conservación por más tiempo sin necesidad de paradas por reabastecimiento de suministros.
Con las tecnologías anteriores los humanos pudimos recorrer el mundo entero, culminando el tope de esas hazañas con el viaje de circunnavegación de Magallanes.

Un salto importante en esto de los viajes y la tecnología lo constituyen los viajes por aire. Soñados desde siempre por la humanidad, con las leyendas sobre el ícaro aventurado (y posteriormente castigado por su imprudencia), los viajes por aire sólo pudieron lograrse mediante ingenios más ligeros que el aire: los globos aerostáticos. Resulta curioso que los primeros pasajeros de un globo aerostático fuesen animales:

En 1783, los hermanos Montgolfier, en una demostración en el Palacio de Versalles, colgaron un cesto del globo y metieron dentro a una oveja, un pato y un gallo. Fueron los primeros pasajeros de la historia del globo.


Ingenio y ciencia se conjuntaban para permitir a los humanos viajar por encima de los suelos, utilizando el hecho de que el aire caliente, el hidrógeno y el helio (con los que se llenan las bolsas de estos globos) pesan menos que el aire que les rodea.

Un siglo de vuelo en ingenios motorizados.


El primero que explicó los principios del vuelo de cuerpos más pesados que el aire en términos matemáticos fue el inglés sir George Cayley. En 1853 hizo montar a su cochero en un planeador y lo lanzó por una ladera. Pero entre el vuelo sin motor y el vuelo con motor mediaba un gran abismo, y pasaron muchos años hasta que se construyó un aparato adecuado.

Otto Lilienthal construyó en 1891 lo que hoy en día llamaríamos un planeador de suspensión, controlado mediante desplazamientos del peso del cuerpo. Lilienthal hizo construir una empinada colina cónica cerca de Berlín, desde cuya cima se lanzaba contra el viento predominante. Lilienthal realizó unos 2.500 vuelos en un periodo de cinco años, Y obtuvo una gran cantidad de datos antes de sufrir un fatal accidente.

Entre 1899 y 1905, los hermanos Wright (quienes eran originalmente fabricantes de bicicletas) dirigieron un programa de investigación y experimentación aeronaútica que los llevaron a fabricar al primer avión con motor exitoso. Este fue el paso gigantesco.

Finalmente, el 17 de diciembre de 1903, en la desierta playa de Kitty Hawk, los hermanos Wright pudieron remontar el vuelo controlado en un ingenio motorizado más pesado que el aire (al que llamaron Flyer I), por primera vez en la historia. Esto en su tiempo parecía tan increíble que Wilbur y Orville decidieron no difundir su logro inmediatamente, aunque lo tenían bien documentado mediante fotografías y datos experimentales.

Casi sin proponérselo, los Wright habían forjado el matrimonio entre curiosidad y avance tecnológico (con el apoyo que proporciona el entendimiento pleno de principios científicos) para impulsar a los humanos hacia el dominio de los aires (y del espacio exterior, unos cuantas décadas después).

La aviónica se desarrolló con gran rapidez, impulsada por las competencias aéreas entre países y entre constructores y entre pilotos, así como también por la guerra. Casi en paralelo, la tecnología de materiales se vio impulsada por la necesidad de tener componentes ligeros y resistentes para los nuevos aviones, mejores que la madera y la tela con la que se había construido el Flyer I.

Incluso antes de que la aviónica comenzara a cobrar fuerza, un arte antiguo de los Chinos, la cohetería, comenzó a llamar la atención de tres visionarios hombres en tres países diferentes, separados no sólo por la geografía sino por el aislamiento de sus propios - y para su tiempo extraños - estudios. Estos tres pioneros fueron particularmente significativos en la transición desde los pequeños cohetes del siglo 19 hasta los Colosos de la era espacial: E. Konstantin Tsiolkovsky en Rusia, Robert H. Goddard en los Estados Unidos, y Hermann Oberth en Alemania. Es un hecho generalmente aceptado que la prioridad reside en Tsiolkovsky (1857-1935), quien al parecer en su adolescencia se interesó en la posibilidad de vuelos espaciales tripulados.

Aunque los tres pioneros de la cohetería realizaron prototipos funcionales de cohetes, que llegaron a volar con cierto éxito, su trabajo no alcanzó la difusión requerida para hacer de esta actividad un desarrollo tecnológico continuo como el de la aviónica. El interés por esta actividad tomaría un giro espectacular hasta un poco antes de la segunda guerra mundial, cuando el joven científico
Wernher Von Braun tomara en sus manos el proyecto del desarrollo de una arma alemana basada en los principios de cohetería.

La etapa bélica

La atracción del joven Wernher Von Braun hacia los mundos lejanos se consolidó con la lectura del libro de Herman Oberth, El Cohete en el Espacio Interplanetario, uno de los mejores tratados de Astronáutica escritos en su época.

El entusiasmo que desplegara el joven Von Braun en todas las actividades relacionadas con los cohetes, atraería la atención del general Walter Dornberger, especialista de armamento para el Ejército Alemán, quien lo toma a su servicio como ingeniero civil y poco después, el 1 de octubre de 1923, le encomienda la dirección técnica del Centro de Cohetes de Kummersdorf.

La necesidad de mantener las experiencias en secreto obligan a trasladar el terreno de pruebas a un lugar apartado y es Von Braun el encargado de buscarlo. Finalmente se dirige a la desembocadura del río Oder en el Báltico, donde encuentra la isla de Usedom y en ella un lugar semidesértico adecuado para sus planes. Allí instalará el Centro de Peenemünde, nombre tristemente célebre en la Historia de donde surgirán las primeras bombas voladoras de gran potencia destructora, las V-2.

El contenido tecnológico de estos desarrollos permitiría que las bombas voladoras viajasen unos miles de km en trayectoria balística (con motores encendidos en la primera etapa del viaje, y después caída libre), con un cierto tipo de control por radio y por giroscopios internos. La cruel exactitud de esta técnica permitía a las bombas caer en el blanco con errores de unos cuantos kilómetros.

Medio siglo de vuelos espaciales y telemetría espacial

Al término de la segunda guerra mundial, los aliados y en especial los EE UU se interesan en el bagaje científico y tecnológico desarrollado en la vencida Alemania. Por esta razón Von Braun y su antiguo jefe Dornberger plantean a sus hombres la disyuntiva de entregarse a los rusos o a los americanos y la mayoría acepta esta última alternativa. «Es necesario dejar el bebé en buenas manos», dirá Von Braun y reune toda la documentación técnica posible, encerrándola en una vieja mina abando nada. En el mes de mayo finaliza la guerra y el 15 del mismo, Von Braun entrega a las fuerzas americanas las cajas con el preciado material.

Este punto en la historia de los viajes espaciales es crucial, pues aunque la Unión Soviética también tuvo un botín de guerra en ciencia y tecnología alemanas, también contaban con los trabajos previos de Tsilokovsky (en 1885 Konstantin Tsiolkovsky había escrito en su libro “Sueños de la Tierra y el Cielo”, ISBN 1414701632, cómo un satélite podía ser lanzado dentro de una órbita de poca altitud).

Esta situación post-guerra provocó que se estableciera una competencia entre las dos potencias por la supremacía tecnológica en asuntos aeroespaciales (con su vertiente armamentista nuclear y su resultado conocido como guerra fría). Grupos de científicos y técnicos en ambos países comenzaron a desarrollar programas aeroespaciales con la máxima velocidad que podían imprimir.

Al parecer, debido a que los americanos usaban el sistema inglés (libra-pie-segundo), lo cual complicaba mucho las conversiones, tardaron más que los soviéticos, quienes utilizaban el sistema métrico decimal (kilogramo-metro-segundo), lo cual resultó en que los segundos ganasen la carrera y que el 4 de octubre de 1957 lanzaran el sputnik 1, el primer satélite artificial terrestre, mediante un cohete tipo R-7. Una reseña histórica de esta carrera puede verse en la wikipedia. Notas originales publicadas en el NY Times, informando sobre este suceso pueden leerse aquí.

El logro no sólo significaba el lanzar y colocar un satélite en órbita alrededor de la Tierra, sino que éste podía realizar recepción y transmisión de señales electromagnéticas conteniendo información de su entorno coleccionada durante su viaje. La nave obtuvo información perteneciente a la densidad de las capas altas de la atmósfera y la propagación de ondas de radio en la ionosfera. El envío a tierra de la telemetría incluía datos de temperatura dentro y sobre la superficie de la esfera en la que se alojaban los instrumentos del satélite.

Hasta ese momento, la comunicación por vía electromagnética se constreñía a mensajes enviados y recibidos desde tierra hacia tierra o hacia aire, lo que permitía la comunicación entre aviones. Por primera vez los mensajes podían enviarse a y recibirse desde el espacio. Si no hubiese sido por estos primeros intentos de comunicación…

Los logros de la carrera espacial siguieron al sputnik en forma vertiginosa y espectacular. Un mes después, se colocó en el espacio al primer terrícola (con orejas y cola): Laika, una perrita callejera se convirtió en la primera cosmonauta del mundo (hay que recordar la canción de Mecano que con tristeza la comparaba con una estrella más). Fue hasta el último día de enero del siguiente año ( 1958 ) que los americanos pudieron colocar exitosamente en órbita un satélite, el Explorer 1. Una excelente reseña multimedia de estos 50 años de viajes espaciales puede verse en el sitio sobre ciencia del NY Times.

La Luna a nuestro alcance

La Luna fue el siguiente objetivo mayor de la carrera espacial. Aunque antes los americanos tuvieron sus mega proyectos Mercury y Geminis, tripulados por humanos, para finalmente llegar al proyecto gigante Apolo, los soviéticos seguían anotándose puntos. Fueron los soviéticos los primeros en colocar a un hombre en órbita el 12 de abril de 1961: Yuri Gagarin (héroe de mis infancias). No menos importante para la extinta URSS fue el logro de tener en órbita a la primera mujer, la camarada Valentina Tereshkova, lo que sucedió el 16 de junio de 1963.

Parecía que la era de los viajes espaciales tripulados seguiría siendo la norma. Pero siempre y cuando el objetivo estuviese cuando mucho a unos días de distancia, como la órbita terrestre o la Luna. No mencionaré la serie de viajes exitosos que el proyecto Apolo logró realizar a finales de la década de 1960, y sólo mencionaré el más importante: El Apolo 11.

El 20 de Julio de 1969 (muchos pensamos en ese entonces que el mes de este suceso era una especie de relación fatal con Verne), Neil Armstrong se convirtió en el primer hombre en pisar un cuerpo del Sistema Solar diferente a la Tierra: La luna parecía haber sido conquistada. Y los primos del Norte parecían haber ganado la carrera espacial. Notas originales del NY Times de esos días pueden consultarse aquí.

Algunas misiones más tuvieron la fortuna de explorar el suelo lunar, y hasta un vehículo todo-terreno-lunar fue enviado en las misiones Apolo 16 y 17 para apoyar a los astronautas en sus tareas, en un alarde tecnológico sin parangón (aunque sin mucha utilidad para esas exploraciones, dicho sea de paso).

Marte a nuestro alcance

Tanto Marte como Venus, planetas de tamaños comparables al de la Tierra, y vecinos de órbita en el Sistema Solar, presentaron siempre tentaciones para viajes tripulados y no tripulados. Pronto las sondas Venera y Mariner comenzaron a explorar ambos planetas, aunque en el caso de Venus casi todas se achicharraban antes de llegar a su superficie. Los viajes tripulados a nuestros vecinos fueron descartados de momento, debido a los problemas de abastecimiento que presentaban.

Con los accidentes en los transbordadores espaciales que cobraron vidas humanas, la idea fue reforzada durante la década de 1990 y la inicial del siglo XXI: El camino para la exploración no tripulada estaba a punto de tener sus mejores éxitos. Aunque también un buen número de fracasos (ya se apuntó aquí que más de la mitad de las misiones a Marte han fracasado rotundamente).

El mapa lunar, así como el de Marte y el de Venus (a partir de telemetría) están ahora al alcance de cualquier internauta en el sitio de la NASA.

¿Que significa entonces, qué tiene de especial?

El final (por ahora) de una serie de éxitos tecnológicos y científicos está representado por la fotografía que se presentó en esta entrada. Es el resumen, en un sólo gráfico, de una larga cadena de avances en tecnología de viajes y de muchos otros campos del conocimiento humano, que culmina con la conquista espacial, en el estado del arte en tecnología de comunicaciones, de electrónica, de robótica y de ciencia aplicada.

Estos son logros innegables que hasta ahora no tienen comparación con ninguna otra rama del conocimiento humano, y que conviene reconocer en su dimensión justa.


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Increíble imagen del Phoenix Lander mientras bajaba a la superficie de Marte

Publicado por kidcooler en 28 Mayo, 2008

Esta increíble imagen (hacer clic para ver la versión grande) fue tomada con la cámara HiRISE a bordo de la nave Mars Reconnaissance de la NASA. Se puede observar a la Phoenix aun sujeta a su paracaídas.

Es la primera vez en más de 50 años de historia de viajes espaciales en la que una nave capta en fotografía a otra nave descendiendo a un planeta del Sistema Solar.

Aunque parece que la nave se precipita dentro de un cráter de unos 10 km de ancho, se trata de una ilusión óptica. En realidad el Phoenix Lander se encuentra 20 km por delante del cráter.

Aquí otra increíble fotografía en color que muestra al Lander, su escudo protector y el paracaídas, todos posados en suelo marciano. En la parte superior en tonos azules se muestra la Phoenix, más abajo a la derecha, el escudo protector en tonos oscuros, y abajo el paracaídas en tono claro.


Fotografías tomadas del sitio spcaceweather.com

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La búsqueda del Grial Lunar

Publicado por kidcooler en 22 Mayo, 2008

Desde Ciencia@NASA
Por:
Dauna Coulter
Traducción de KC
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Les presento a la profesora de física del MIT Maria Zuber. Ella es dinámica, inteligente, intensa, y está en búsqueda del Grial.

No, no ese Grial.

Zuber es la principal investigadora del “Laboratorio de Interior, Gravedad y Recuperación”, GRIAL para abreviar (Gravity Recovery and Interior Laboratory — “GRAIL” en inglés, nota de KC). Se trata de una nueva misión de la NASA programada para su lanzamiento en 2011 que analizará el peculiar campo gravitatorio de la luna. Los datos de Grial ayudarán a los científicos a comprender las fuerzas en juego debajo de la superficie lunar y aprender cómo la luna, la Tierra y otros planetas terrestres han evolucionado.

“Vamos a estudiar el interior de la luna desde la corteza hasta su núcleo”, dijo Zuber. “Es muy emocionante”.


Arriba: Concepción artística del GRAIL en acción.

Así es como funciona: Grail volará naves espaciales gemelas, una detrás de la otra, alrededor de la luna durante varios meses. Todo el tiempo, un sistema de microondas medirá con precisión la distancia entre los dos satélites. Al observar que la distancia aumenta y disminuye mientras los dos satélites vuelan sobre la superficie lunar, los investigadores pueden mapear el subyacente campo de gravedad de la luna.

Los científicos conocen desde hace mucho tiempo que el campo gravitacional de la luna es extrañamente desigual y funciona como remolcador de los satélites de manera compleja. Sin correcciones de curso, los orbitadores pondrían fin a sus misiones con la nariz hacia abajo en el polvo lunar. De hecho, los cinco Orbitadores Lunares de la NASA (1966-1972), las cuatro sondas soviéticas Luna (1959-1965), dos sub-satélites Apolo (1970-1971) y la nave espacial Hiten del Japón (1993) han sufrido este destino.

La fuente de la peculiaridad de la gravitación lunar es un número enorme de mascons (abreviatura de “concentraciones de masa”) bajo la superficie de los “mares” lunares. Formados por los impactos colosales de asteroides miles de millones de años atrás, los mascons hacen de la luna el cuerpo con gravedad más desigual en el sistema solar. La anomalía es tan grande - de medio por ciento - que en realidad sería mensurables para los astronautas en la superficie lunar. Una plomada sostenida en el borde de un mascon colgaría alrededor de un tercio de grado fuera de la vertical, apuntando hacia la masa central. Por otra parte, un astronauta en traje espacial completo con equipo para sustento de la vida, cuyo peso lunar fue exactamente 26.0 kg en el borde del mascon, pesaría 26.12 kg si se coloca en el centro del mascon.

Para minimizar los efectos de los mascons, las órbitas de los satélites tienen que ser cuidadosamente escogidas. Los mapas gravitacionales de Grial ayudarán a los planificadores de misiones a hacer esas decisiones críticas. Por otra parte, los mapas que científicos de Grial elaborarán son esenciales para el planeado alunizaje tripulado de la NASA en la próxima década. La gravedad de la luna en el lado alejado y en las regiones polares, donde se dirigen los desembarques futuros, es menos entendida.

El equipo Grial tiene por objeto mapear el campo gravitacional de la luna en forma tan completa que “después de Grial, seremos capaces de navegar todo lo que queramos en cualquier parte de la luna que amamos”, dice Zuber. “Esta misión nos dará la más exacta medición del campo gravitacional global a la fecha para cualquier planeta, inluyendo la Tierra.”


Arriba
: Un mapa gravedad de la luna realizado por la nave espacial Lunar Prospector en 1998-99. Los mascons se muestran en naranja-rojo. Los cinco mayores corresponden todos a los mayores cráteres rellenos de lava o “mares” lunares, visibles con binoculares en la cara cercana de la luna: Mare Imbrium, Mare Serenitatus, Mare Crisium, Mare Humorum y Mare Nectaris. Imagen de referencia: Alex S. Konopliv et al, Icarus 150, 1-18 (2001). [más]

Grial también ayudará a los estudiantes a aprender acerca de la gravedad, la luna y el espacio. Cada satélite llevará hasta cinco cámaras dedicadas a la divulgación pública y la educación. Estudiantes universitarios supervisados por adultos capacitados operarán en forma remota las cámaras desde una instalación en la Universidad de California, San Diego, que actualmente opera cámaras similares en la Estación Espacial Internacional.

Alumnos de las escuelas secundarias y preparatorias de todo el país (EE UU, nota de KC) también se sumarán a la emoción de la exploración de la Luna. “Vamos a tener un sitio web interactivo donde los estudiantes de escuelas secundarias y preparatorias podrán hacer recomendaciones respecto a los objetivos a fotografiar y luego ver las imágenes de sus objetivos sugeridos”, dijo Zuber. “Esto justo tiene el increíble potencial para involucrar a los estudiantes.”

Evidentemente, esto no es la normal búsqueda del Grial. Estén atentos a Ciencia@NASA para actualizaciones sobre el desarrollo de esta aventura.

Editor: Dr Tony Phillips | Crédito: Ciencia@NASA
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Más información.

¿Cómo es que la distancia entre los satélites revela el subyacente campo gravitacional de la luna? Zuber explica:

“El cambio de la distancia con el tiempo es la velocidad, el cambio de velocidad con el paso del tiempo es la aceleración, y la unidad de la gravedad es la aceleración“, explica Zuber. “Si se realizan medidas muy muy precisas de las perturbaciones gravitacionales de los dos satélites en diversos lugares y, a continuación, se reunen todas esas mediciones para toda la luna, se obtiene un mapa de la gravedad.”

No es tan simple como suena. Como cualquier buena búsqueda, ésta tiene sus desafíos. Para principiantes, al hacer todos sus cálculos, Zuber y compañía tendrán que corregir por molestos factores tales como la resistencia atmosférica, la fuerza gravitatoria de otros planetas y la relatividad general, por nombrar sólo algunos.

Sin embargo, según Zuber, el mayor desafío para Grial es la operación de las dos naves espaciales, al mismo tiempo. “Despegan juntas, pero tienen distintas trayectorias. En algún momento tienen que conectarse y establecer la distancia entre sí. Para ello se requiere una gran precisión. Vamos a hacer un montón de pruebas y simulaciones para asegurarnos de que todo está listo.”

Zuber propuso el concepto de la misión Grial para cumplir un objetivo determinado que la NASA identificó en un Anuncio de Oportunidad para la NASA Discovery Program en 2006. Su propuesta fue seleccionada de entre 24 presentaciones. Ella escogió un equipo de científicos para llevar a cabo la investigación, y ella eligió al Jet Propulsion Laboratory para apoyar la misión, y a Dave Lehman del JPL para servir como gerente del programa. El Centro de Vuelo Espacial Marshall se encargará de supervisar la misión, con Bryan Cebda como administrador de la misión.

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El Phoenix Lander está listo para su arriesgado descenso a Marte

Publicado por kidcooler en 21 Mayo, 2008

Desde el NY Times

Por Warren E. Leary
Traducción y comentario: KC

Para llegar al hielo, se tiene que pasar por el fuego.

Una nave espacial a punto de completar un período de nueve meses en viaje desde la Tierra a Marte debe sobrevivir a un fiero y arriesgado descenso al Planeta Rojo, para tener la oportunidad de analizar hielo de agua que se supone enterrado (o enmartado, para ser más consistentes) bajo una llanura ártica.

Después de viajar unos 680 millones de kilómetros desde su lanzamiento el pasado 4 de Agosto, el Mars Lander Phoenix de la NASA, se está alistando para meter un gol el domingo en las inexploradas regiones septentrionales de Marte. Pero primero, debe sobrevivir a lo que sus desarrolladores llaman los últimos “siete minutos de terror” para llegar a la superficie.

“Hay muchos, muchos riesgos e incertidumbres”, dijo el doctor Edward Weiler, Administrador Asociado de ladivisión científica de la NASA. Desde los inicios de la exploración planetaria, el 55 por ciento de las naves espaciales enviadas para posarse en Marte han fracasado, dijo.A pesar de que el Phoenix Lander, un conglomerado de partes de dos misiones fallidas anteriores, ha sido probado y revisado para corregir todos los defectos de diseño y los posibles errores, el doctor Weiler dijo, “siempre hay incógnitas desconocidas.”

Si todo va según lo previsto, la nave se posará en las Vastitas Borealis, las planicies árticas de Marte, que equivalen aproximadamente al norte de Canadá en la Tierra, unos 15 minutos antes de que Control de la Misión reciba la confirmación a las 7:53 pm hora del este. La primera imagen tomada desde la nave espacial, que se preve que sea una imagen del desplegado de sus paneles de energía solar, debe llegar cerca de dos horas más tarde, estimaron los administradores de la misión.


Barry Goldstein, director del proyecto Phoenix del Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA en Pasadena, California, dice que para él la parte del trayecto con mayor tensión comenzará unos 14 minutos antes del aterrizaje, cuando la nave espacial llegue a los límites de la delgada atmósfera marciana, se separe de la etapa de crucero que la ha alimentado desde que dejó la Tierra y experimente tres minutos de silencio en el radio, mientras apunta su escudo térmico hacia Marte.

Entonces, con siete minutos restantes, Phoenix se sumergirá en la atmósfera a 20,500 km/h, en la que la fricción la frenará, calentando el escudo de protección a 1,450 grados Celsius. A unos 13 km de altura y 1,600 km/h, la nave espacial desplegará su paracaídas para los siguientes tres minutos de descenso, cuando abandone el escudo térmico, despliegue sus tres patas de aterrizaje y empiece a usar su radar para recoger lecturas de su velocidad y su distancia desde la superficie.A unos 1,000 m por encima de la superficie y bajando a 200 km/h, Phoenix se separará de su paracaídas y de la coraza posterior que lo sostiene, y comenzará la secuencia de 12 disparos de cohetes propulsores que lo frenarán para posarse en la superficie a 10 km/h, 40 segundos después.

Han pasado 32 años desde que la NASA, con los gemelos Viking en 1976, puso una nave en la superficie de Marte utilizando cohetes para frenar el descenso. El último intento anterior fue el 1999 Mars Polar Lander, que se estrelló cuando sus motores cortaron prematuramente.

El más reciente Pathfinder y los dos vehículos robotizados, el Opportunity y el Spirit, que han funcionado durante tres años en la región ecuatorial, se posaron utilizando bolsas de aire para amortiguar el impacto. El Sr Goldstein dijo que las bolsas de aire no son prácticas para las naves más pesadas como el Phoenix, porque el mayor peso de bolsas más grandes producirían un drástico recorte en la carga útil científica.


A diferencia de los vehículos de ruedas, el Phoenix permanecerá en un solo lugar y excavará para recoger evidencias de agua y otras condiciones que podrían haber apoyado la vida primitiva.

Aunque existen amplias indicaciones de que Marte tuvo agua superficial miles de millones de años atrás - en algunos casos, la evidencia sugiere que el agua fluyó a través de algunos barrancos y cauces en los últimos millones de años o después - las condiciones actuales, incluyendo un ambiente como la atmósfera con una densidad del 1 por ciento de la Terrestre, no permiten la existencia de agua líquida, dijeron los científicos. Sin embargo, los instrumentos en el orbitador Mars Odyssey descubrió en 2002 que abundante hielo deagua yace justo debajo de la superficie en gran parte de altas latitudes de Marte.

La zona objetivo de aterrizaje para el Phoenix, investigada en detalle por la cámara de alta resolución a bordo del Orbitador Reconnaissance, es una especie de región de permafrost con pocas rocas o pendientes profundas que pudiesen poner en peligro el aterrizaje, dijo el doctor Ray Arvidson de la Universidad de Washington en St . Louis, presidente del grupo de trabajo encargado de escoger el sitio de aterrizaje. “Esta es una de las zonas menos rocosas en todo Marte”, dijo.

El Dr Peter Smith de la Universidad de Arizona, el principal científico de la misión de $420 millones, dijo que la zona estaba cubierta de hielos polares en invierno, pero que el Phoenix se posaría allí a comienzos del verano, cuando la superficie congelada es clara y la mayor parte del suelo está expuesta para su estudio. La nave de 350 kg, con una carga útil para la ciencia de 55 kg, deberá pasar al menos tres meses estudiando la superficie marciana con unbrazo robotizado para excavar trincheras.

El Phoenix fue bautizado con ese nombre por la mítica ave que se levanta de sus cenizas, porque la nave espacial se compone de partes de dos intentos anteriores para explorar Marte. La nave espacial tiene el esqueleto y algunos instrumentos de la Mars Surveyor 2001, que permaneció en tierra a causa de los excesos de costes, así como algunos instrumentos que se basaron en los de la fallida nave Mars Polar Lander.

Si el Phoenix sobrevive su aterrizaje, esperará 20 minutos para que se asiente el polvo levantado del lugar por el aterrizaje antes de desplegar dos paneles solares que le darán una longitud de 6 m. A continuación, dos cámaras estereoscópicas a color se elevarán en un mástil que se extiende a unos 2 m por encima de la superficie para grabar las vistas panorámicas de los alrededores. Luego un mástil de 1.2 m, llevando sensores de temperatura, viento y otros sensores se extenderá desde una estación meteorológica facilitada por la Agencia Espacial Canadiense.

La nave espacial, esterilizada para evitar la contaminación de la Tierra por organismos, utilizará subrazo robotizado de 2.4 m de largo como retroexcavadora para cavar una serie de zanjas de más de 50 cm en la superficie con un cucharón de metal móvil que tiene dientes afilados en su extremo, para romper y raspar la dura superficie, dijo Smith.

Utilizando una cámara en el extremo de la cuchara, los científicos seleccionarán muestras para estudio detallado a bordo de la nave. En un experimento, las muestras se colocarán en una tolva para alimentar a ocho pequeños hornos de un sólo propósito. Cada una de ellas es acerca de un centímetro de largo y 3 mm de diámetro.

La muestra se calienta lentamente a 1,000 grados Celsius para estudiar la transición de sólido a líquido a gas, y los vapores serán analizados por un espectrómetro de masas para medir la masa y la composición de moléculas específicas.


Este laboratorio también incluye dos microscopios para examinar la estructura fina de suelo y las muestras de hielo, analizando características tan pequeñas como una milésima del grosor de un cabello humano, que podrían ser indicio de agua líquida en el pasado del planeta. El Phoenix está diseñado para funcionar en el verano de Marte, pero los científicos esperan que sobreviva por lo menos hasta mediados de noviembre. El invierno trae meses de oscuridad y no habrá potencia para proteger a la nave espacial de una congelación mortal antes de que el sol vuelva, dijeron.

“Es extraordinariamente improbable que el vehículo pueda sobrevivir”, dijo el Sr Goldstein, director del proyecto. Pero en la posibilidad remota de que en la primavera la luz solar recargue la nave el próximo año, dijo, se ha programado con un “modo Lázaro”, para indicar que ha resucitado de entre los muertos.
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Comentario: En una entrada anterior, escribí sobre un supuesto mensaje proveniente de una civilización marciana que decía, entre otras cosas:

El Oasis de Paz de nuestro Planeta (Marte) ha sido perturbado por vuestros artefactos de primitiva construcción. Vuestra inconsciente y deletérea Obra Destructora está ensanchando de forma peligrosa su radio de influencia hacia las Superficies Exteriores de vuestra Atmósfera

Sinceramente espero que, de ser reales estos seres cuatridimensionales que se sienten agredidos por nuestras primitivas naves, se presenten ante las cámaras del Phoenix para convencer a tanto malvado escéptico que sigue pensando que sus palabras son tomaduras de pelo cocinadas en las mentes de charlatanes sin oficio ni beneficio.

De esta forma admitiría, en lo personal, que, en efecto, sí tenían oficio y beneficio.


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Robot espacial que rivaliza con R2 D2

Publicado por kidcooler en 11 Marzo, 2008

Canadian Space Agency

Arriba, en 2005, el brazo Canadarm2 con el Huracán Emily debajo.

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Por WARREN E. LEARY

Publicada: Marzo 11, 2008

La Estación Espacial por fin tiene su Robot


NASA
Dextre es un robot de brazos duales, y es parte de la contribución de Canadá a la Estación Espacial Internacional.

Cualquiera que sea admirador del género ciencia ficción sabe que no puede haber una estación espacial sin robot. El transbordador Endeavour ha partido hoy con un enorme robot canadiense llamado Dextre en su compartimiento de carga. Los miembros de la misión ensamblarán el robot durante las cinco caminatas espaciales programadas.

Dextre (que se pronuncia “Dexter”, y formalmente bautizado como Manipulador Diestro de Propósito Especial, aclarando que diestro es de destreza, no de lateralidad), rondará el exterior de la Estación Espacial cuando sea comandado por su tripulación o por controladores en tierra, realizando trabajos difíciles que antes requerían caminatas espaciales.

“Es un robot operacional que está empujando los límites de lo que se puede hacer en espacio con robótica”, declaró Daniel Ray, gerente técnico del proyecto Dextre para la Agencia Espacial Canadiense.

Ensamblado, Dextre se asemeja a una forma humana con caderas, hombros, tórax y dos largos brazos, con un estilo simiesco. El robot pesa unos 1,600 kg, tiene 4 m de alto y sus brazos se extienden casi 3.5 m

Richard M. Linnehan, uno de los astronautas que lo ensamblarán durante las caminatas espaciales, declaró que la puesta en marcha del robot será un hito para la misión. “Estaremos ensamblando un robot gigante” dijo Linnehan, no al estilo de Gigamtor y Tobor, los robots que salían den las series animadas japonesas que solía ver de joven.

El robot-ayudante, que tendrá un costo final de 200 millones de dólares, es la pieza final de un elemento de servicio móvil de tres elementos para la estación, patrocinado por Canadá y desarrollado por MacDonald, Dettwiler & Associates Ltd., en Brampton, Ontario. Las otras partes del sistema de 1,400 millones de dólares son una base móvil que corre en rieles a lo largo de la estación y el brazo robótico Canadarm 2 de 18 m. Ambos, el brazo y Dextre pueden moverse alrededor de la estación fijos a la base, y Dextre puede fijarse al extremo del brazo para alcanzar las partes más alejadas de la base.

Dextre debería ser capaz de desempeñar cientos de tareas, incluyendo algunas demasiado delicadas que han requerido el toque humano hasta ahora. Otros trabajos incluyen llevar cargas pequeñas como paquetes de experimentos o baterías así como cambiar partes usadas o dañadas. Una vez que los operadores se acostumbren a trabajar con el robot, podría eliminar entre 6 y 12 caminatas espaciales al año, afirmó el Sr. Ray.

“Dextre tendrá más trabajo en la medida en la que la gente se acostumbre a utilizarlo”, mencionó. “Es un asunto de tiempo”.

Los secretos de la utilidad de Dextre incluyen siete articulaciones en cada brazo, permitiendo una gran libertad de movimientos. Las “manos” al final de cada brazo, que pueden ser reemplazadas con diversas herramientas, tienen sensores que detectan fuerza y compensan por el movimiento y peso de aquello que muevan o acarreen.

Dextre pivotea por su cintura y tiene un rack lateral que incluye tres herramientas. Las manos estándar son dos tenazas paralelas con una manivela acoplada a un receptáculo motorizado que puede aflojar o apretar tornillos estándares en la estación. También hay luces y cámaras en blanco y negro en cada mano, así como cámaras giratorias a color en su cuerpo.

El Sr. Rey mencionó que los robots estaban limitados sólo por sus herramientas. Mientras actualmente sólo se cuenta con cuatro, los ingenieros han trabajado en otras más, incluyendo algunas que se desarrollaron cuando la NASA
consideró enviar a Dextre a reparar el Telescopio Hubble, después de la tragedia del Columbia en 2003.

Los astronautas del transbordador fueron asignados para hacer el servicio del Hubble para este verano, pero el Sr. Ray declaró estar convencido de que Dextre podría hacer ese trabajo. “Estoy absolutamente seguro que Dextre puede hacerlo”, mencionó.

(Noticia traducida del NY. Times: http://www.nytimes.com/2008/03/11/science/space/11robo.html?_r=1&ref=space&oref=slogin)

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