Encuéntranos en Google+. El gato cuántico

lunes, 2 de abril de 2012

El programa Mariner


Lanzamiento de la Mariner 2

El Programa Mariner se ejecutó entre 1962 y finales de 1973. El JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA diseñó y construyó 10 naves espaciales denominadas Mariner cuya misión sería la de explorar los planetas de Venus, Marte y Mercurio por primera vez, volviendo a Venus y Marte para una exploración más detallada. La última de las naves, Mariner 10, realizó un vuelo próximo a Venus, para después realizar un total de tres aproximaciones a Mercurio. La penúltima nave, Mariner 9, fue la primera en dejar en órbita una sonda alrededor de un planeta, en este caso Marte, permaneciendo un año en órbita para proceder a cartografiar su superficie y realizar mediciones específicas.
Las sondas Mariner eran de tamaño relativamente reducido, y su lanzamiento se realizó mediante un cohete modelo Atlas, siendo el sistema propulsor de la última fase un modelo  Centauro. Su peso rondaba la media tonelada (Sin el combustible del propulsor de la sonda). Cada una de sus misiones se completó en un período de entre unos pocos meses hasta uno o dos años, e incluso una de las naves sobrepasó esta limitación y se mantuvo operativa durante tres años. Las sondas Mariner 1, Mariner 3, y Mariner 8 no superaron la fase de lanzamiento. Del resto de sondas, ninguna se perdió en vuelo hacia sus destinos, y todas ellas completaron con éxito sus objetivos. Cada una de las naves llevaba incorporados unos paneles solares para poder así quedar siempre apuntando al Sol y recibir energía de ellos, y un reflector parabólico capaz de estar siempre apuntando a la Tierra. Asimismo, su carga incluiría una serie de instrumentos científicos. Algunos de dichos instrumentos, tales como las cámaras, deberían ser autoenfocadas al cuerpo celeste que estuviese siendo estudiado. Otros instrumentos no serían auto-enfocables, y su objetivo sería el de estudiar fenómenos tales como los campos magnéticos y las partículas cargadas. 

Fuente: Wikipedia
Crédito de la fotografía: JPL/NASA


viernes, 30 de marzo de 2012

Satélites del Sistema Solar 6: Ganímedes


Ganímedes es el satélite más grande de Júpiter, así como también el más grande del Sistema Solar. De hecho es mayor que el planeta Mercurio aunque sólo tiene la mitad de su masa. También tiene un campo magnético propio, por lo que se cree que su núcleo puede contener metales. Fue descubierto por Galileo Galilei en 1610. Galileo le dio el nombre de Júpiter III por ser el tercer satélite a partir del planeta que podía observarse con su telescopio. Al igual que los demás satélites galileanos su nombre actual fue propuesto por Simon Marius poco después de su descubrimiento. El nombre de Ganímedes proviene del escanciador mitológico de los dioses griegos. Este nombre sólo se popularizó a partir de la mitad del siglo XX.

Ganímedes está compuesto de hielo y silicatos, con una corteza de hielo que flota encima de un fangoso manto que puede contener una capa de agua líquida. Las indicaciones preliminares de la nave orbital Galileo sugieren que Ganímedes tiene una estructura diferenciada en tres capas: un pequeño núcleo de hierro fundido o de hierro y azufre en el centro, rodeado por un manto de sílice rocoso con una corteza helada en lo más exterior. Este centro metálico hace pensar en un mayor grado de calentamiento de Ganímedes de lo que se había propuesto previamente. De hecho, Ganímedes puede ser similar a Ío con una capa exterior adicional de hielo.

La superficie de Ganímedes es una mezcla aproximadamente igual de dos tipos de terreno: uno muy viejo, muy lleno de cráteres; y las regiones oscuras y algo más jóvenes marcadas con una serie extensa de ranuras y anillos de origen claramente tectónico.
La corteza de Ganímedes parece estar dividida en placas tectónicas, como la Tierra. Las placas tectónicas puede moverse independientemente y actuar a lo largo de zonas de la fractura que producen las cordilleras. También se han observado flujos de lava (ya solidificada). En este aspecto, Ganímedes puede ser más similar a la Tierra que Venus o Marte (aunque no hay ninguna evidencia de actividad tectónica reciente). Se observan terrenos con ranuras y anillos similares a los que se ven en los satélites Encélado, Miranda y Ariel. Las regiones oscuras son similares a la superficie de Calisto.

Cadena de impactos de meteoritos
Muchos cráteres de impacto se ve en ambos tipos de terreno. La densidad de craterización indica una edad de 3 a 3,5 mil millones de años, similar a los de la Luna. También hay cráteres relativamente jóvenes que tienen rayos de eyección. Al contrario de en la Luna, sin embargo, los cráteres de Ganímedes son bastante llanos, faltando las montañas del anillo y las depresiones centrales común a los cráteres en la Luna y Mercurio. Esto es probablemente debido a la naturaleza relativamente débil de la helada corteza de Ganímedes que puede fluir durante mucho tiempo geológico.
El rasgo más grande en Ganímedes es una llanura oscura llamada Galileo Regio, así como una serie de anillos concéntricos que son remanentes de un cráter de impacto antiguo aunque se encuentra muy borrado por la actividad geológica posterior.
El Telescopio Espacial Hubble ha encontrado evidencias de oxígeno en la tenue atmósfera en Ganímedes, muy similar al encontrado en Europa. El oxígeno se produce cuando la radiación que baña el hielo superficial de Ganímedes lo descompone en hidrógeno y oxígeno: el primero se pierde en el espacio por su baja masa atómica.
Los primeros sobrevuelos de Ganímedes de la nave Galileo descubrieron que el satélite tiene su propio campo magnético. Probablemente se genera de un modo similar a la magnetósfera de la Tierra: es decir, resulta del movimiento de material conductivo en su interior, también se cree que pueda existir una capa de agua líquida con una alta concentración de sal.

Fuente: Wikipedia
Crédito de las imágenes: ESA

martes, 27 de marzo de 2012

Grandes científicos 4: Erwin Schrödinger


Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger fue un físico austriaco que inventó la mecánica ondulatoria en 1926, de manera independiente a la mecánica cuántica. Esta teoría describe matemáticamente el comportamiento de los electrones y los átomos. 

Su interés por la física surgió en sus años de la enseñanza media, en los cuales no sólo demostró su interés por la ciencia, sino también por la gramática antigua y la belleza de la poesía alemana; disgustándose enormemente por el método memorístico de enseñanza que seguía.

Entre los años 1906 y 1910, Schrödinger estudió en la Universidad de Viena, donde se dejó arrastrar por la influencia de Fritz Hasenöhrl. Es, en esos años, que Schrödinger se demuestra muy hábil para dar soluciones a distintos problemas de física, lo que marcaría su futura orientación profesional. Durante la primera guerra mundial sirvió como oficial de artillería.

En 1920, asume un puesto académico como ayudante de Max Wien; después ocupa los cargos de profesor extraordinario en Stuttgart, profesor titular en Breslau, primero, y luego en la Universidad de Zurich (Universität Zürich) por seis años. Esa época que pasó en Zurich siempre fue recordado por Schrödinger con gran placer y nostalgia. Entonces fue cuando conoció a mucho de sus colegas, entre quienes estaba Hermann Weyl y Peter Debye, a quienes se unió en una entrañable amistad. Fue también su período más fructífero, ocupándose activamente de una variedad de temas sobre física teórica. Sus artículos en esos días se centraron en la temperatura de sólidos, termodinámica y espectros atómicos; además, realizó una serie de estudios fisiológicos sobre el color. Su gran descubrimiento, la ecuación de ondas, fue realizado hacia el fin de esa época, durante la primera mitad de 1926. Por ese trabajo Schrödinger compartió con Dirac el premio Nobel de física de 1933.

La Conferencia Solvay
En 1927 se mudó a Berlín para suceder a Max Planck. La capital de Alemania era entonces un sitio de enorme investigación científica y él participó entusiastamente en coloquios con sus colegas, muchos de ellos mayores que él y de más reputación. Ante el ascenso del nazismo, como muchos otros emigra a Inglaterra y, por un tiempo, hace una beca en Oxford. Cuando se produce la anexión de Austria por el Reich en 1938, tiene dificultades en Inglaterra, ya que esa acción de Alemania fue considerada por los ingleses como un acto hostil. Después de una breve estancia en EE.UU., regresa a Europa para ocupar un cargo académico en el Instituto de Estudios Avanzados de Dublín, siendo posteriormente nombrado director de la escuela de física teórica de esa institución. Permanece en Dublín hasta su retiro en 1955.

Sello postal austríaco
A pesar de su retiro, Schrödinger continuó con sus investigaciones y publicó gran cantidad de artículos, en los cuales se incluye el problema de unir la gravedad con el electromagnetismo, que también absorbió a Einstein y que todavía está sin resolver. También escribió un opúsculo titulado "Qué es la Vida" y manifestó su interés en el desarrollo de la energía atómica.

A través de su carrera, y también en su vida personal, Schrödinger nunca persiguió una meta específica, ni embarcarse en empresas dilatadas. Por otra parte era un solitario, a quien no le gustaba compartir su trabajo, ni siquiera con sus propios estudiantes. Era el prototipo del científico bohemio, llevando sus pertenencias en una mochila cuando viajaba a conferencias (causó sensación al presentarse de esta manera en la famosa Conferencia Solvay).

Al retirarse de la vida activa regresó a Viena, donde gozó del reconocimiento de los profesionales e instituciones científicas. Murió el 4 de enero de 1961, después de padecer un cáncer. Él y su famoso gato son unos de los más reconocibles iconos de la ciencia.

viernes, 23 de marzo de 2012

Lanzamientos vistos desde dentro

Estamos acostumbrados a ver lanzamientos de naves espaciales desde fuera, pero... ¿qué tal es por dentro?. Aquí podemos verlo.




jueves, 22 de marzo de 2012

La sonda Pioneer 10


La sonda en el Jet Propulsion Laboratory (JPL)
La Pioneer 10 es una sonda espacial norteamericana que fue lanzada el 2 de marzo de 1972, siendo la primera en atravesar el cinturón de asteroides y llegar hasta el planeta Júpiter, el objetivo principal de su misión. En junio del año 1983 se convirtió en el primer objeto fabricado por el ser humano que atravesó la órbita de Neptuno, en aquel momento el planeta más distante del Sol dada la excentricidad de la órbita de Plutón.
El paso por Júpiter  proporcionó las mejores imágenes hasta la fecha de la atmósfera de ese planeta, permitiendo obtener información de la temperatura de la atmósfera y de la altura en la que se encuentran las nubes superiores. También estudió los cinturones de radiación del planeta y el fuerte campo magnético jupiteriano, de intensidad muy superior a la que se esperaba.

La nave Pioneer 10 es también famosa por le hecho de que contiene una placa inscrita con un mensaje simbólico que le informa a la civilización extraterrestre que pudiese interceptar la sonda acerca del ser humano y su lugar de procedencia, la Tierra, una especie de "mensaje en una botella" interestelar. Esta placa fue fabricada en oro, debido a que este elemento tiene propiedades que hacen que se degrade mínimamente.

En la placa aparece:
a la derecha, la imagen de la sonda con el único fin de dar proporción a las dos figuras humanas dibujadas delante, una femenina y otra masculina.

a la izquierda, un haz de líneas que parten radialmente de un mismo punto; ese punto es el planeta Tierra; las líneas indican la dirección de los púlsares más significativos cercanos a nuestro sistema solar y en cada uno, en sistema de numeración binario, la secuencia de pulsos de cada uno; este apartado constituye nuestro "domicilio" en el universo; una civilización técnicamente avanzada, con conocimiento de los púlsares, podría interpretar la placa;

en la parte inferior se representa un esquema del sistema solar, con los planetas ordenados según su distancia respecto al Sol y con una indicación de la ruta inicial de la Pioneer 10;
arriba del conjunto, a la izquierda, se muestra, también con indicaciones en sistema binario, el spin de una molécula de hidrógeno, el elemento más común en el universo.


La placa fue diseñada y popularizada por el astrónomo estadounidense y divulgador científico Carl Sagan y por el también astrónomo estadounidense Frank Drake. Fueron dibujadas por Linda Salzman Sagan. Increíblemente, la NASA recinió presiones por parte de grupos fundamentalistas para que retirara la placa porque era "una obscenidad" enviar al espacio figuras de seres humanos desnudos.

La sonda fue construida de aluminio y pesaba 258 kg en el despegue, con 28 kg de propelente. La parte central es un anillo hexagonal que alberga el sistema de radio, la computadora, baterías, la grabadora, los cables y otros elementos. La nave también lleva una antena parabólica de 2,74 m para las comunicaciones con la Tierra, además de unas antenas de media y baja ganancia. La energía era suministrada por 4 generadores termoeléctricos de radioisótopos (abreviadamente, RTG) de 15 kg de masa cada uno, y utilizaba dióxido de plutonio como fuente de energía. La sonda requería 106 vatios de potencia y 26 vatios para los experimentos, el sistema de propulsión era alimentado por un tanque de hidracina de 26kg, y constaba de 12 propulsores para correcciones y actitud. La orientación se realizaba mediante 3 sensores solares y un sensor estelar apuntando a la estrella Canopus. El control de la sonda lo realizaba una computadora central, constando de un procesador de comandos y memoria. La información era almacenada en una grabadora de datos con 49 kb de memoria, 50 kb para los experimentos y 222 comandos. (sí, has leído bien: kilobytes. Menos que una calculadora científica de hoy).

Lanzamiento de la Pioneer 10
Entre los experimentos que la Pioneer 10 llevaba a bordo se encontraban detectores de meteoritos, una cámara, un radiómetro, un fotómetro, un detector de rayos cósmicos, un sensor plasma y un magnetómetro.

La débil señal de la Pioneer 10 continuó siendo rastreada por la Red del Espacio Profundo, como parte del nuevo estudio del concepto de la teoría del Caos. Después de 1997 la sonda fue usada en el entrenamiento de controladores en cómo adquirir señales de radio del espacio.
La última recepción exitosa de telemetría fue el 27 de abril de 2002. Señales subsecuentes fueron apenas detectables. La pérdida de contacto fue probablemente debido a la combinación del incremento de la distancia y a un lento debilitamiento de la fuente de energía de la sonda.
La última débil señal del Pioneer 10 fue recibida el 23 de enero de 2003, cuando estaba a 12 mil millones de kilómetros de la Tierra. El intento por contactarla el 7 de febrero de 2003 no fue exitoso. Un último intento fue realizado la mañana del 4 de marzo de 2006, la última vez que la antena estaría correctamente alineada con la Tierra, sin embargo no se recibió respuesta del Pioneer 10. En la actualidad la nave se dirige hacia la estrella Aldebarán, en la constelación de Tauro, a donde llegará dentro de 1.690.000 años.

Es una gran embajadora de la Humanidad. Sería magnífico (aunque improbable) que alguna vez fuera interceptada y su mensaje descifrado. Al menos sería como decir a nuestros hermanos de sitios lejanos "yo también estuve aquí".

Fuente: Wikipedia
Crédito de las fotografías: NASA/JPL
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