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La nave que ha llegado más lejos en el espacio está ahora a más de… ¡24000 millones de kilómetros de la Tierra!

La famosa película Interstellar de 2014 arrasó en las taquillas, la historia, la física utilizada para describir el viaje, los agujeros negros… fue un viaje apasionante e inquietante  a otras estrellas para tratar de salvar a nuestro pobre mundo. En la actualidad un viaje a otras estrellas es imposible pero…¿hasta donde hemos sido capaces de llegar en el espacio? y ¿cuanto tiempo nos costaría llegar a la estrella más cercana?.

La sonda Voyager 1, lanzada en 5 de septiembre de 1977, es la sonda espacial que ha llegado más lejos de todas las lanzadas al espacio hasta el momento, actualmente se encuentra en el espacio interstelar y a una distancia de 160 UA (Unidades astronómicas) de nosotros, viaja a 17 km/s y recorre 3.5 UA al año.  Una unidad astronómica corresponde aproximadamente a 149 millones de kilómetros, por tanto la Voyager 1 está a 23.870 millones de kilómetros… muy lejos, y sigue abandonado nuestra estrella.

voyager 1

Es una sonda que viaja a otras estrellas, aunque a su velocidad actual le costaría 70.000 años llegar al estrella más cercana, que se encuentra a 4 años luz (Alfa Centauri).

Cuando entró en el espacio interestelar en septiembre de 2013 captó el siguiente sonido, muy curioso:

Sí pudiéramos ver la sonda Voyager 1 la veríamos actualmente en la constelación de Ofiuco, como un punto muy muy débil, muy lejano para nuestros telescopio por la poca luz que refleja al ser tan pequeño. Cuando veamos esa constelación podemos «saludar» a la sonda en su viaje hacia las estrellas.

Captura

Aun nos queda mucho para que un humano pueda viajar a otras estrellas, pero de momento nos conformaremos con llegar a otros planetas cercanos o a algún asteroide. Pero también se lanzó otra nave la Voyager 2, esta se encuentra ahora en la nube de Oorth, una zona con billones de cometas.

En la aplicación Ojos de la NASA se pueden ver las trayectorias reales de las naves espaciales de las Voyager, que se actualizan cada cinco minutos. La distancia y las velocidades se actualizan en tiempo real. Para una experiencia inmersiva en 3D completa, hay que hacer clic en el enlace Ver Voyagers para iniciar la aplicación NASA Eyes on the Solar System.

Observaciones míticas de las Voyager:

En el precioso libro de Carl Sagan «Un Punto Azul Pálido: Una Visión del Futuro Humano en el Espacio» realiza este evocador pensamiento entre filosófico y emocionante tras ver la imagen de la Tierra a miles de millones de kilómetros, esta curiosa y evocadora imagen fue tomada desde la sonda Voyager en 1990, y reprocesada en el año 2020 por el 30 aniversario de una de las imágenes más icónicas tomadas por la misión Voyager de la NASA, una nueva versión de la imagen conocida como «el Punto Azul Pálido»:

El planeta ocupa menos de un píxel en la imagen. La dirección del Sol es hacia la parte inferior de la vista (donde la imagen es más brillante). Los rayos de sol dispersados ​​dentro de la óptica de la cámara se extienden por la escena. Resulta que uno de esos rayos de luz se ha cruzado con la Tierra.La imagen fue procesada por el ingeniero de JPL Kevin M. Gill con el aporte de dos de los planificadores originales de la imagen, Candy Hansen y William Kosmann.

Carl Sagan escribe, sobre esta imagen, el siguiente maravilloso texto:

«Desde este lejano punto de vista, la Tierra puede no parecer muy interesante. Pero para nosotros es diferente. Considera de nuevo ese punto. Eso es aquí. Eso es nuestra casa. Eso somos nosotros. Todas las personas que has amado, conocido, de las que alguna vez escuchaste, todos los seres humanos que han existido, han vivido en él. La suma de todas nuestras alegrías y sufrimientos, miles de ideologías, doctrinas económicas y religiones seguras de sí mismas, cada cazador y recolector, cada héroe y cobarde, cada creador y destructor de civilizaciones, cada rey y campesino, cada joven pareja enamorada, cada madre y padre, cada niño esperanzado, cada inventor y explorador, cada profesor de moral, cada político corrupto, cada “super estrella”, cada “líder supremo”, cada santo y pecador en la historia de nuestra especie ha vivido ahí —en una mota de polvo suspendida en un rayo de sol.

La Tierra es un escenario muy pequeño en la vasta arena cósmica. Piensa en los ríos de sangre vertida por todos esos generales y emperadores, para que, en gloria y triunfo, pudieran convertirse en amos momentáneos de una fracción de un punto. Piensa en las interminables crueldades cometidas por los habitantes de una esquina de este píxel sobre los apenas distinguibles habitantes de alguna otra esquina. Cuán frecuentes sus malentendidos, cuán ávidos están de matarse los unos a los otros, cómo de fervientes son sus odios. Nuestras posturas, nuestra imaginada importancia, la ilusión de que ocupamos una posición privilegiada en el Universo… Todo eso es desafiado por este punto de luz pálida. Nuestro planeta es un solitario grano en la gran y envolvente penumbra cósmica. En nuestra oscuridad —en toda esta vastedad—, no hay ni un indicio de que vaya a llegar ayuda desde algún otro lugar para salvarnos de nosotros mismos.

La Tierra es el único mundo conocido hasta ahora que alberga vida. No hay ningún otro lugar, al menos en el futuro próximo, al cual nuestra especie pudiera migrar. Visitar, sí. Colonizar, aún no. Nos guste o no, por el momento la Tierra es donde tenemos que quedarnos. Se ha dicho que la astronomía es una experiencia de humildad, y formadora del carácter. Tal vez no hay mejor demostración de la locura de la soberbia humana que esta distante imagen de nuestro minúsculo mundo. Para mí, subraya nuestra responsabilidad de tratarnos los unos a los otros más amable y compasivamente, y de preservar y querer ese punto azul pálido, el único hogar que siempre hemos conocido»

Carl Sagan «Un Punto Azul Pálido: Una Visión del Futuro Humano en el Espacio»

Y como no uno de los grandes pensamientos de este gran astronómo y divulgador científico:

«We are a way for the Cosmos to know itself.»
Carl Sagan

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El mejor telescopio espacial de la Historia: James Webb

El James Webb es el telescopio espacial más grande, poderoso, espectacular y complejo jamás construido y lanzado al espacio.

El telescopio espacial James Webb (JWST o Webb) es un observatorio infrarrojo en órbita que complementará y ampliará los descubrimientos del fructífero telescopio espacial Hubble , con una cobertura de longitud de onda más larga y una sensibilidad muy mejorada. Las longitudes de onda más largas permiten a Webb mirar mucho más cerca del comienzo del tiempo y buscar la formación no observada de las primeras galaxias , así como mirar dentro de las densas nubes de polvo donde se están formando las nuevas estrellas y los sistemas planetarios.

Representación artística del telescopio espacial James Webb. Créditos: ESA/NASA

Los objetos más distantes se desplazan más al rojo y su luz se desplaza desde los rayos ultravioleta y óptica hacia el infrarrojo cercano. Por lo tanto, las observaciones de estos objetos distantes (como las primeras galaxias formadas en el Universo, por ejemplo) requieren un telescopio infrarrojo. Webb observará principalmente el Universo en infrarrojos, mientras que Hubble lo estudiará principalmente en longitudes de onda ópticas y ultravioleta (aunque tiene alguna capacidad infrarroja). Webb también tiene un espejo mucho más grande que el Hubble. Esta mayor área de recolección de luz significa que Webb puede mirar más atrás en el tiempo de lo que Hubble es capaz de hacer. 

El Hubble se encuentra en una órbita muy cercana alrededor de la Tierra, mientras que Webb estará a 1,5 millones de kilómetros (km) de distancia en el segundo punto de Lagrange (L2).

Una vez en órbita, será el telescopio astronómico más grande lanzado al espacio, con un espejo primario de 6,5 metros de diámetro y unas dimensiones de su escudo térmico, una vez desplegado, similares a las de una cancha de tenis. El espejo está formado por 18 segmentos y el escudo térmico, que debe proteger el telescopio de la radiación solar, está compuesto por cinco membranas de Kapton, un polímero del que se ha desarrollado una versión avanzada especial para JWST y que es especialista en diseminar la temperatura hacia el exterior. Entre la capa más externa, y más próxima al Sol, y la más interna, y cercana al espejo primario, habrá un salto de 84º a -230º C, que es la temperatura necesaria para que los instrumentos de infrarrojo puedan operar. Como hemos visto tendrá un espejo primario de 6.5 metros diámetro, lo que le dará un área de recolección significativamente mayor que los espejos disponibles en la generación actual de telescopios espaciales. El espejo del Hubble tiene 2,4 metros de diámetro mucho más pequeño y su área de recolección correspondiente es de 4.5 m 2, lo que le da a Webb alrededor de 6.25 veces más área de recolección. 

Comparación del espejo primario del Hubble con el Webb. Créditos: NASA

Los datos de las primeras observaciones científicas específicas del Telescopio Espacial James Webb, ya están perfiladas. Estas observaciones se completarán dentro de los primeros cinco meses de las operaciones científicas del Webb. Algunos de los programas seleccionados incluyen el examen de Júpiter y sus lunas, la búsqueda de moléculas orgánicas alrededor de las estrellas jóvenes,  calculo de la masa de agujeros negros supermasivos que acechan en núcleos galácticos y la búsqueda de galaxias en el universo temprano. En el siguiente enlace podéis consultar qué objetivos tendrá en sus primeros meses: Programa de observación del telescopio espacial James Webb

webb espacioUna de las áreas de investigación más esperadas por Webb sera estudiar planetas que orbitan alrededor de otras estrellas, los explanetas. Cuando un exoplaneta pasa frente a su estrella, la luz de la estrella se filtra a través de la atmósfera del planeta, que absorbe ciertos colores de luz dependiendo de la composición química. Webb medirá esta absorción, utilizando espectrógrafos infrarrojos, para buscar las huellas químicas de los gases de la atmósfera. Los resultados ayudarán a guiar las estrategias de observación de las super Tierras más pequeñas, en su mayoría rocosas y más similares a la Tierra, donde la composición atmosférica puede dar indicios de la potencial habitabilidad de un planeta.

Webb también observará el universo distante, examinando galaxias cuya luz se ha estirado en longitudes de onda infrarrojas mediante la expansión del espacio. Esta región infrarroja está más allá de lo que el Hubble puede detectar. Este telescopio nos abrirá una nueva visión del Cosmos y seguramente nos hará descubrir cosas sorprendentes.

Para saber más:

Página oficial del Telescopio espacial James Webb: https://www.jwst.nasa.gov/index.html

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¿Se puede escuchar el sonido en el espacio?

A la pregunta de que sí el sonido se escucha en el espacio exterior, entendiendo este como fuera de la atmósfera de los planetas y en el medio interplanetario, interestelar e intergaláctico, se puede contesta que el sonido no se escucha en el vacío. El vacío del espacio exterior tiene prácticamente cero partículas o muy pocas por metro cúbico que puedan transmitir el sonido, ya que este necesita un medio para su propagación efectiva. Las ondas sonoras se propagan a una determinada velocidad según el medio en el que se propaguen, por ejemplo para el aire en la Tierra la velocidad es de 343 m/s.

Debido a que el sonido es solo aire vibrante, el espacio no tiene aire para vibrar y, por lo tanto, no tiene sonido. Si estamos sentado en una nave espacial y otra nave espacial explota, no escucharíamos nada. Las bombas que explotan, los asteroides que se estrellan, las supernovas y los planetas en llamas permanecerían igualmente en silencio en el espacio. 

Dentro de una nave espacial, por supuesto, se podría escuchar a los otros tripulantes porque la nave está llena de aire. Además, un ser humano siempre podrá escucharse a sí mismo hablar o respirar, porque el aire en su traje espacial que sostiene su vida también transmite sonido. Pero dos astronautas con trajes espaciales que flotan en el espacio no podrán hablar entre ellos directamente, sin importar cuánto griten, incluso si están a solo unos centímetros de distancia. Su incapacidad para hablar directamente no se debe a que sus cascos se interpongan en su camino, sino que se debe al vacío del espacio que no transporta ningún sonido. Es por eso que los trajes espaciales están equipados con comunicadores de radio de dos vías. La radio es una forma de radiación electromagnética como la luz y, por lo tanto, puede viajar perfectamente a través del vacío del espacio. El transmisor del astronauta convierte la forma de onda de sonido en una forma de onda de radio y envía las ondas de radio a través del espacio al otro astronauta, donde se convierte de nuevo en sonido para que el otro humano lo escuche. 

El cine retrata este principio incorrectamente a propósito para lograr un efecto dramático en todas las películas del espacio que son comerciales. Una nave espacial silenciosa que explota no es tan dramático que sí no se escucha nada. Pero las sagas como Star Wars explotan y nunca mejor dicho el sonido espectacular de las naves disparando sus láseres y las tremendas explosiones de naves y planetas. Pero el Universo Star Wars es otro universo como dijo su creador, George Lucas, en el que según el todo es posible, pero en el real no es así.

Aunque hay una película mítica «2001, una odisea en el espacio» que sí respeta esto, aquí podéis ver un trocito de esa película donde incluso el silencio ocupa un espacio importante en la trama:

Lo que sí podemos es dar sonido a objetos astronómicos, es lo que se llama sonificar, es decir traducir, intensidad de radiación, radiación, plasma, etc en algún sonido no real a lo que sucede en el espacio y que nos puede dar una curiosa sonoridad sobre el fenómeno.

Por ejemplo, partir de un grupo de galaxias del espacio profundo adquiridas desde el telescopio espacial Hubble, concretamente el corazón de cúmulo de galaxias conocido como RXC J0142.9 + 4438, se ha hecho una “sonificación” de estas pudiendo escucharlas en sonidos, dando un vídeo absolutamente inquietante y curioso:

Crédito: NASA / Hubble / SYSTEM Sounds (Matt Russo, Andrew Santaguida)

En el vídeo vemos como la frecuencia del sonido cambia en un rango de los 30 a 1.000 hercios. Los objetos cerca de la parte inferior de la imagen producen notas más bajas, mientras que los que están cerca de la parte superior producen notas más altas. La mayoría de las manchas visibles son galaxias con miles de millones de estrellas. Las estrellas y las galaxias compactas crean tonos cortos y claros, mientras que las galaxias en espiral en expansión emiten notas más largas que cambian el tono. La mayor densidad de galaxias cerca del centro de la imagen produce una gran cantidad de tonos de rango medio en la mitad del vídeo.

Más cerca de nuestra casa podemos “escuchar” otros sonidos inquietantes, como por ejemplo los sonidos de Marte.

En Marte sí hay atmósfera pero muy tenue con lo que el oído humano no escucharía los sonidos igual que en la Tierra. Gracias a la misión InSight de la NASA podemos escuchar como sopla el viento marciano. El sismómetro de la nave espacial y el sensor de presión de aire captaron vibraciones de vientos de 16-24 km/h mientras soplaban en la zona  Elysium Planitia de Marte el 1 de diciembre de 2018. Las lecturas del sismómetro están en el rango de la audición humana, pero casi todos los graves son difíciles de escuchar en altavoces y dispositivos móviles. Para ello en el vídeo esta el audio original y una versión aumentada en dos octavas para hacerlos audibles en dispositivos móviles.  Las lecturas del sensor de presión de aire se han acelerado en un factor de 100 veces para hacerlas audibles. El resultado es espectacular.

Créditos: NASA / JPL-Caltech / CNES / IPGP / Imperial College / Cornell

Pese a que Marte tiene una atmósfera muy débil en comparación con la Tierra y tan solo un 1% de la presión atmosférica que tenemos en la Tierra, se producen una gran cantidad de vientos y de tormentas de arena, tanto a nivel local como a nivel global.

Ya sabemos un poco más del sonido en el espacio, así que para futuros e intrépidos astronautas recomendarles llevar el móvil cargado y sus transmisores de trajes espaciales en condiciones, ya que comunicarse siempre es vital.

  • Os recomiendo nuestro primer libro de astronomía en el que hablamos de las curiosidades del universo y muy recomendable para comenzar a aprender astronomía o conocer el espacio y las constelaciones. Es una pequeña guía para introducirse en la Astronomía.(pulsar en la imagen y tendréis más detalles, o en este enlace: Curiosidades Astronómicas

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El vuelo histórico que realizarán al espacio la NASA y SPACE X

Estados Unidos enviará al espacio a dos astronautas con sus propias naves gracias a la empresa Space X, será el 30 de mayo a las 21h22m hora española, desde Cabo Cañaveral (Florida) sí el tiempo lo permite, después de 10 años dependiendo de otros países como Rusia para hacerlo, y de el último vuelo tripulado en 2011 con el transborador Atlantis.

Imagen de una de las últimas misiones de la misión Atlantis, Photo by Pixabay on Pexels.com

Lo harán con un tecnología espectacular, lo cohetes reutilizables Falcon 9 y la nueva cápsula espacial Crew Dragon que los llevará a la estación espacial internacional (ISS). Aquí podemos ver una animación del alucinante e histórico viaje:

Después el cohete Falcon 9, del cual se desacoplará la cápsula y viajará hasta la ISS, volverá a la Tierra para posarse en el suelo de una forma alucinante, como ya lo ha hecho otras veces:

Los astronautas elegidos para esta histórica misión estadounidense son Bob Behnken y Doug Hurley dos experimentados astronautas con muchas horas en el espacio.

Se pondrán los trajes espaciales de SpaceX, serán transportados a la plataforma de lanzamiento y abordarán la nave espacial de de SpaceX. Una vez que la escotilla de Crew Dragon esté cerrada, su sistema de escape de lanzamiento estará armado, lo que preparará a la nave espacial para separarse del vehículo de lanzamiento en el improbable caso de anomalía en la plataforma o durante el ascenso.

Una vez en órbita, la tripulación y el control de la misión SpaceX verificarán que el vehículo esté funcionando según lo previsto. Luego en aproximadamente 24 horas, Crew Dragon estará en posición de encontrarse y atracar con la estación espacial internacional. La cápsula está diseñada para atracar de manera autónoma, pero la tripulación a bordo de la nave espacial y la Estación Espacial monitorearán la nave espacial a medida que se acerca y atraca. 

Esta primera hazaña servirá para preparar futuros viajes a la Luna y como no al planeta ansiado por todas las agencias espaciales del mundo, la llegada al planeta Marte.

Podéis ver el lanzamiento en directo desde el siguiente enlace:

https://www.nasa.gov/nasalive

¿Dónde ocurrió el Big Bang?

¿Hay alguna dirección, punto o lugar del Universo desde donde este provenga?, ¿dónde ocurrió?… ahora lo descubriremos, primero vamos a explicar qué es el Big Bang.

El Universo en su momento inicial estaba lleno de una energía y temperaturas infinitas. Se expandió y se enfrió, experimentando cambios de fase espectaculares. No fue una «gran explosión» como se suele decir, simplemente ocurrió un cambio de estado y comenzó la expansión del Universo. Por qué comenzó o que dio lugar a ese inicio sigue siendo un misterio para la astrofísica, lo que sí sabemos es lo que ocurrió después:

  • 10-35 segundos tras el cambio se fase el Universo se expande de forma exponencial durante un período llamado inflación cósmica. En ese momento nació el espacio.
  • Al terminar la inflación, los componentes materiales del Universo quedaron en la forma de un plasma de quarks-gluones, en donde todas las partes que lo formaban estaban en movimiento en forma relativista. Con el crecimiento en tamaño del Universo, la temperatura descendió, y debido a un cambio aún desconocido denominado bariogénesis, los quarks y los gluones se combinaron en bariones tales como el protón y el neutrón, produciendo la asimetría observada actualmente entre la materia y la antimateria. Las temperaturas más bajas condujeron a nuevos cambios de fase, que rompieron la simetría, así que les dieron su forma actual a las fuerzas fundamentales de la física y a las partículas elementales.
  • Tras esto, protones y neutrones se combinaron para formar  formas más complejas como los núcleos de deuterio y de helio, en un proceso llamado nucleosíntesis primordial. Al enfriarse el Universo, la materia gradualmente dejó de moverse de forma relativista y su densidad de energía comenzó a dominar gravitacionalmente sobre la radiación. Pasados 300.000 años, los electrones y los núcleos se combinaron para formar los átomos (mayoritariamente de hidrógeno). Por eso, la radiación se desacopló de los átomos y continuó por el espacio prácticamente sin obstáculos. Ésta es la radiación de fondo de microondas.

Al pasar el tiempo, algunas regiones más densas crecieron gravitacionalmente, haciéndose aún más densas, formando nubes, estrellas y galaxias. Los detalles de este proceso dependen de la cantidad y tipo de materia que hay en el Universo. El Universo tiene estos porcentajes: 4.6 % es materia ordinaria, un 23 % es materia oscura, y un 72.4 % es energía oscura.

Planck_history_of_UniversePulsar sobre la imagen para ver mejor los detalles, imagen de: http://www.esa.int/spaceinimages/Images/2013/03/Planck_history_of_Universe

Pero…¿Dónde ocurrió el Big Bang? Hemos descrito bastante resumidamente el Big Bang, pero ahora nos hacemos la gran pregunta, donde ocurrió, hay alguna dirección privilegiada en el Universo, algún punto desde donde viene, sabemos que todo se expande pero… desde que punto. La respuesta a estas preguntas es la siguiente:

  • El Big Bang no ocurrió en ningún punto en el espacio, ocurrió en un punto en el tiempo (hace 13.800 millones de años), por tanto no hay un centro del Universo. En todos los puntos del espacio en el que nos encontremos sí observamos las galaxias que nos rodean vemos que se alejan siempre desde donde lo observemos. Por tanto podemos decir que somos el centro del Universo observable, todo se aleja desde nuestro punto de observación, pero si por ejemplo se pudiera llegar a una de las galaxias que observo que se aleja y observar desde allí como se mueve el resto ocurriría que esa galaxia volvería a ser el centro del Universo observable, todo se alejaría de ella. Por tanto el Big Bang no tiene un punto de inicio tiene un punto en el tiempo.

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