Imágenes de alta resolución del impacto de Schiaparelli

Tal y como comentábamos hace unos días, la cámara de alta resolución de MRO (HiRISE) ha fotografiado la zona en la que se estrelló Schiaparelli.

La imagen muestra tres zonas de interés; arriba a la izquierda que es la zona de impacto de Schiaparelli, con aparentes restos de una explosión y, muy cercano también, un extraño arco en la superficie de Marte para el que aún no se ha encontrado explicación.

En la parte inferior izquierda, a unos 1.4 Km de la nave, se encuentran los restos del paracaídas y el escudo trasero de la nave.

Por último, en la parte superior izquierda de la imagen, se puede apreciar el impacto de otro objeto que probablemente sea el escudo térmico delantero.

Aquí está la imagen original del orbitador MRO

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Imagen de alta resolución de la zona de impacto de Schiaparelli

(Crédito: NASA/JPL/University of Arizona)

El violento impacto de Schiaparelli contra el suelo marciano ha creado un cráter de unos 50 cm de profundidad según los cálculos de la ESA.

Desde dicho cráter, se puede apreciar una extensión oscura hacia la izquierda de la imagen que parece ser el efecto de la explosión que se considera muy probable porque los tanques de combustible que portaba la nave (hidracina) estarían cargados en el momento del choque puesto que, según la telemetría, los retrocohetes se encendieron mucho menos tiempo del planeado (tan solo unos 4 segundos).

A continuación mostramos un zoom de la imagen original de la web de la misión MRO. Además de la zona del cráter y el extraño arco, parece haber algo de color blanco en la parte inferior derecha que podría ser un resto de la nave. Se espera que las sucesivas pasadas del orbitador MRO de JPL/NASA muestre esta zona aún con mejor calidad en unos días.

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Zoom de la imagen original en la zona del impacto del lander

(Crédito: MRO NASA/JPL/University of Arizona)

He procesado algo la imagen para poder visualizar mejor toda la zona afectada por el brutal choque. Se puede apreciar que la superficie afectada por impacto es mucho mayor de lo que podría parecer en la imagen original y que salen varios ‘jets’ desde el impacto central. El ‘jet’ que sale hacia la parte superior derecha es del terreno y no parece relacionado con el choque.

A la derecha, la traza con forma de arco sí que es claramente un efecto de la caída de Schiaparelli. Se puede apreciar que tiene una parte acentuada y otra, mucho más difusa, que se extiende hacía la parte superior de la imagen. No hay, por el momento, explicación para dicho rastro.

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Procesado de la imagen en la zona del impacto del lander

(Crédito: NASA/JPL/University of Arizona –Procesado: Antonio Peña)

Contrastando mucho la imagen y manteniendo la referencia de escala a su lado permite percatarse que los efectos del choque del lander tienen unos 100 metros de largo y que se extiende de forma difusa hacia la parte superior.

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Extensión del efecto del choque sobre el suelo de Marte

(Crédito: NASA/JPL/University of Arizona –Procesado: Antonio Peña

Ingenieros de la ESA están analizando la telemetría disponible (unos 600 Mb) y estiman tener un informe con conclusiones a mediados del mes de Noviembre.

El escudo térmico parece ser la pieza que se encuentra en la parte superior derecha de la imagen.

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Restos del escudo térmico frontal

(Crédito: NASA/JPL/University of Arizona –Procesado: Antonio Peña)

Por último, en la parte inferior de la imagen original que ha adquirido MRO, se pueden apreciar dos objetos de color blanco que, casi con certeza, son el paracaídas y el escudo trasero.

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Zoom de la zona en la que aparecen el paracaídas y el escudo trasero

(Crédito: MRO NASA/JPL/University of Arizona)

 

Permaneceremos atentos porque se espera que el orbitador MRO aporte imágenes en color y parejas de imágenes estereoscópicas en unos días.

 

 

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El orbitador MRO de JPL/NASA encuentra Schiaparelli

Ya adelantábamos que era cuestión de horas. El planeta rojo está siendo monitorizado constantemente mediante varios orbitadores, tanto de JPL/NASA como de ESA, por lo que era previsible que se encontrase pronto a la maltrecha Schiaparelli.

Ha sido el orbitador norteamericano MRO el que lo ha hecho con su cámara de baja resolución. La imagen inferior tiene 6 metros por pixel de resolución.

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Imagen del orbitador MRO en el que se muestran los restos de Schiaparelli (Crédito: JPL/NASA)

En la imagen parecen encontrarse el enorme paracaídas de 12 metros (es el punto brillante que aparece en la imagen superior). Más arriba, como a un kilómetro de distancia, aparece un punto más oscuro que parece el lugar en el que aterrizó Schiaparelli.

 

Lo último de Exomars

La misión que ESA ha puesto en Marte estos pasados días puede ser calificada de exitosa en el sentido que se ha colocado un orbitador (la nave TGO) correctamente sobre la trayectoria programada. Esta nave comenzará a proporcionar datos científicos relevantes en las próximas semanas analizando gases de interés biológico y otros.

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TGO está en la órbita correcta alrededor de Marte (crédito: ESA)

Otra función relevante de esta nave TGO es que hará de intermediario de comunicaciones entre rovers posados en la superficie de Marte y la Tierra. Los rovers sobre la superficie de Marte utilizan relays (intermediarios) para comunicar con Tierra ya que tienen unas mínimas capacidades de comunicación directa. TGO, junto con otros orbitadores, hará de canal de comunicaciones con Tierra para rovers tanto los futuros europeos como norteamericanos.

En lo referente a las últimas noticias sobre la sonda Schiaparelli la situación no es tan positiva. La sonda debía haberse posado de forma controlada sobre la superficie de Marte el pasado día 19 pero algo funcionó mal.

Se han analizado las telemetrías que la nave emitió durante la fase inicial de la entrada en la atmósfera marciana y en un primer momento, todo parecía ir bien. El escudo térmico funcionó correctamente. La secuencia de apertura del paracaídas también parece haberse ejecutado con normalidad, sin embargo, algo no programado ocurrió en el momento en el que el paracaídas y escudo térmico deberían haberse separado de la nave.

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Recreación artística de cómo Schiaparelli debería reposar sobre Marte (crédito:ESA) 

También hay datos que indican que los retrocohetes se encendieron brevemente. Algo que debía ocurrir en la última fase de aterrizaje.

ESA hace hincapié en que hay que esperar a analizar los datos a fondo, tanto las telemetrías procedentes del radiotelescopio GMRT que observó la entrada de Schiaparelli desde Tierra, como desde el orbitador Mars Express en las proximidades de Marte.

Permaneceremos atentos. Los orbitadores nos mostrarán una imagen de alta resolución de la zona en poco tiempo.

 

Esperando noticias de Schiaparelli

Giovanni Schiaparelli fue un astrónomo italiano que creyó ver unos canales en Marte durante sus observaciones con telescopio en el año 1877. Hoy, la Agencia Espacial Europea le rinde homenaje poniendo su nombre a un módulo de descenso que debería de haber aterrizado en Marte hace unas pocas horas. Esta sonda es un demostrador de entrada en la atmósfera marciana y de capacidad de aterrizaje sobre el planeta. La misión clave es esa y, por ello, sus baterías no son recargables lo que hará que en un periodo corto (entre tres y diez días) después del aterrizaje, la sonda finalice su misión.

Schiaparelli ha viajado hasta Marte unida a TGO (de Trace Gas Orbiter TGO). TGO se quedará orbitando Marte y se dedicará a estudiar los gases del planeta rojo, poniendo especial atención en el gas metano, un indicador que puede ser asociado a ciertas formas de vida orgánica.

Según las últimas noticias, TGO está cumpliendo su misión según lo previsto y se encuentra en órbita alrededor del planeta con normalidad.

La nave TGO con la sonda Schiaparelli (parte superior) (crédito imagen: ESA)

Por su parte, Schiaparelli se separó de su nave nodriza el pasado día 16 para comenzar la operación de descenso sobre Marte. Desde ese momento, comenzó una compleja operación que finalizó ayer con la entrada, descenso y aterrizaje. La fase crítica final dura unos seis minutos y es el momento en el que entra en funcionamiento toda la maquinaria de frenado de la delicada sonda.

Secuencia de entrada, descenso y aterrizaje (Crédito imagen: ESA)

En primer lugar, entrará en escena el escudo térmico que permite que la parte más delicada de la sonda mantenga una temperatura razonable cuando toda la cápsula entra a una velocidad de más de 20000 km/h. Este escudo soportará temperaturas de 800 a 1000 grados. Más tarde, un gigantesco paracaídas frenará la nave cuando se encuentre a unos 1000 metros sobre la superficie. Finalmente, unos cohetes realizarán un último frenado y gobernarán la operación de aterrizaje.

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Pulsa en la imagen de arriba para ver la simulación de la operación de entrada en Marte

Pues bien, toda esta operación crítica ha tenido lugar ayer y ya sabemos que la primera fase de la operación ha transcurrido según lo esperado. ESA tiene datos de esta primera fase del descenso gracias al mayor interferómetro disponible (el Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) en India). Este radiotelescopio recibió señales de Schiaparelli unos 75 minutos antes del contacto con las capas altas de la atmósfera marciana.

Sin embargo, por razones que se desconocen, la transmisión desde la sonda se detuvo en un determinado momento. ESA está trabajando para analizar unos pocos Megabytes de telemetría que puedan dar información de lo ocurrido.

Se espera poder volver a contactar a través de tres naves que se encuentran en orbita alrededor de Marte, tanto desde Mars Express de la ESA como mediante Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) y Mars Atmosphere & Volatile Evolution (MAVEN) de NASA. También el radiotelescopio GMRT tendrá ventanas de comunicaciones con Schiaparelli.

Quedamos pues a la espera de noticias para saber si el aterrizaje ha sido un éxito o bien la nave sufrió alguna anomalía y se estrelló contra la superficie marciana. Esperemos lo primero.

 

 

El fin de la misión Rosetta

La misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA) va a finalizar hoy cuando se haga chocar la nave contra el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.

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Rosetta. Crédito: ESA

la En su momento, se estudió cual era la mejor opción para la nave. Por una parte, se podía dejarla orbitando alrededor del planeta con los sistemas electrónicos en hibernación durante el viaje del cometa por el exterior del Sistema Solar. Cuando el cometa volviese, en unos años, al interior de nuestro sistema, se procedería a reactivarla para volver a hacerla trabajar.

La otra opción era realizar un descenso controlado sobre la superficie del cometa e intentar obtener toda la información científica posible durante ese momento único.

El estudio concluyó que, si se permitía que Rosetta transitase hibernada por la zona exterior de la órbita del cometa, la electrónica y sistemas de la nave podrían resultar probablemente dañados por el frío extremo de espacio profundo por el que circularía. La opción elegida fue la del descenso programado.

Rosetta fue lanzada en 2004. Tras un viaje de unos diez años, el aparato llegó al cometa, una roca de unos 4 Km de tamaño. La nave fue orientada para quedar en órbita alrededor del cometa, y así permanecería durante muchos meses para ir tomando imágenes y diferentes medidas del cometa desde todos los ángulos posibles.

En Noviembre de 2014, Rosetta libera a Philae, una sonda de cien kilogramos que debía aterrizar sobre la superficie del cometa mientras que su nave nodriza continuaría en órbita alrededor de la amorfa roca. El aterrizaje fue emocionante ya que los arpones que tenía la sonda para quedar anclada al cometa no funcionaron bien y la nave rebotó un par de veces por la superficie rocosa. Sin embargo, al final, Philae consiguió aterrizar y enviar datos científicos a la nave Rosetta y desde allí a Tierra.

El lugar donde, finalmente, había caído la pequeña sonda no era muy favorable para cargar sus baterías mediante los paneles solares, por lo que, unas horas después del aterrizaje, la comunicación entre Philae y Rosetta quedó interrumpida.

Philae quedó incomunicada durante meses. Sin embargo, en Enero 2015 Rosetta recibió una breve comunicación indicando que Philae había conseguido funcionar durante un breve periodo de tiempo. La última comunicación que se recibió de la sonda fue en Julio 2015.

Durante meses, Rosetta siguió orbitando el cometa mientras Philae yacía inactivo sobre su superficie. En Septiembre 2016, llega la noticia de la identificación de Philae en una fotografía de alta resolución desde Rosetta. En la imagen se observa lo escarpado del terreno y cómo la sonda quedó en una pequeña brecha del terreno, muy protegida de la luz solar, lo que hacía muy difícil recargar sus baterías. Lo sorprendente es que el pequeño artilugio no se hiciese añicos sobre ese terreno tan hostil.

Philae found! Credit: ESA / Rosetta Mission

Finalmente, hoy 30 de Septiembre de 2016 se procederá a hacer que Rosetta choque con la superficie del cometa que ha estado observando durante mucho tiempo.

La caída será de unos 19 Km, con una velocidad de aterrizaje estimada de un metro por segundo. Una vez la nave esté sobre la superficie del cometa, se procederá a configurarla en modo seguro para minimizar la actividad de la misma, desactivar sistemas, etc. Por directivas de radio-emisión internacionales, se procederá a “pasivar” la nave, apagando sus transmisiones de radio. Con ello, la misión estará concluida.

Durante el descenso, se esperan tomar datos científicos adicionales e imágenes de proximidad. Se espera que las mejores imágenes se adquieran desde unos cien o cincuenta metros de altitud.

La ESA mantendrá información puntual mediante su página rosetta.esa.int vía emisión en vivo https://livestream.com/ESA/rosettagrandfinale y a través de página ESA’s Facebook page.

¡Suerte con el cometaje!

¿SuperrrrPerseidas… 2016…?

Otro año más se aproxima mediados del mes de Agosto y todos los aficionados y profesionales del mundillo astronómico nos acordamos de la lluvia de estrellas fugaces más famosa del año: las Perseidas.

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Crédito: David A. Harvey

Los medios de comunicación, sedientos de noticias que animen el torrido mes central del verano se lanzan a publicar masivamente esta noticia (unos con más acierto que otros). Esto último, la facilidad de su observación y el ocio generalizado que disfruta el público en estos días hace que el fenómeno sea muy popular.

Este año hay razón para estar pendientes de esta lluvia y es que algunas previsiones (las más optimistas) hablan de 500 estrellas fugaces por hora,  eso serían unas superPerseidas. Otras previsiones mucho mas comedidas hablan de 80-100, algo mucho más habitual. Este año, la posición de Júpiter ha sido tal que podría haber facilitado que bastantes particulas se acumulen en la trayectoria de nuestro planeta, lo que podría llevar a esa hipotética gran actividad.

Este año hay que observar la noche del día 12 al 13 aunque la noche anterior también puede haber bastante actividad. La Luna puede interferir por su gran brillo, por lo que conviene esperar a que baje todo lo posible hacia el horizonte Oeste.

Para esta observación no hace falta más que una manta para tirarse en el suelo o una buena tumbona y estar atento al cielo. Pueden sugir estrellas fugaces por todo el cielo.

Para explicar la naturaleza del fenómeno podéis consultar un post de AstronomiaConCuchara explicándolo aquí.

¡A disfrutar de las Perseidas 2016!

 

Ondas gravitacionales o resolviendo la gravedad

Cuando paseamos al lado de un río o un lago, es difícil resistir la tentación de tirar una piedra al agua. Nos fascina ver, primero, su vuelo y el impacto sobre la superficie acuática después. En cuanto la piedra impacta sobre el agua, se empiezan a formar ondas concéntricas alrededor del punto en el que la piedra ha golpeado, lo que nos hace quedarnos congelados unos segundos viendo cómo evolucionan dichas ondas.

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Esta escena tan común recoge varios fenómenos que han mantenido ocupados a científicos durante milenios. ¿Qué fuerza es esa que hace que la piedra caiga hacia el agua? y… ¿qué son esas ondas que parecen moverse por la superficie del agua?

En tan solo unos instantes hemos realizado una acción que nos permite observar dos fenómenos físicos de primera magnitud; la gravedad y el movimiento ondulatorio.

La gravedad ha sido (junto con la luz), uno de los grandes motivos de la ciencia. Misterio desde siempre y, aún hoy, su esencia es objeto de deseo de muchos científicos. Bien cierto es que ahora sabemos mucho más sobre esta fuerza de lo que sabíamos en la Antigüedad. Newton primero y Einstein después, aportaron saltos de gigante en cuanto a la fuerza de la gravedad, encontrando un modelo matemático y descifrando cómo se modifican las propiedades del espacio-tiempo alrededor de una masa.

Sin embargo, la naturaleza última de esa fuerza que hace caer la piedra sigue siendo un caso especial y difícil con respecto al resto de fuerzas. De las cuatro fuerzas fundamentales que maneja la física moderna; nuclear fuerte, nuclear débil, electromagnética y gravedad, esta última es la más mágica y esquiva.

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Las teorías de unificación son la punta de lanza de la Física. Intentan buscar modelos y una expresión matemática común para diferentes fuerzas. Hacia 1967, S. Glashow, S. Weinberg y A. Salam mostraron cómo el campo electromagnético y la fuerza nuclear débil se podían entender con un mismo modelo, quedando así unificadas. Más tarde, en los años 70 se propuso un modelo que explicaba tres (nuclear débil, nuclear fuerte y electromagnetismo) de las cuatro fuerzas conocidas de forma consistente. La fuerza nuclear fuerte quedaba también incluida en este modelo propuesto por H. Georgi y S. Glashow. Sin embargo, la cuarta fuerza, la gravedad siempre se ha resistido a ser “unificada” con las otras tres. Hay intentos como la teoría M o la de cuerdas que aún son modelos sin refrendar.

A principios del siglo XXI, sabemos calcular con precisión exquisita los efectos de la gravedad. Hemos refinado las fórmulas de Newton incluyendo los precisos factores relativistas de Einstein. Con ello, el conocimiento de la fuerza, en lo que se refiere sus efectos, es bastante razonable. Sin embargo, nos falta una pieza del puzzle, una pieza clave que es ¿cómo se propaga esa fuerza?

Hoy en día es aceptado por la comunidad científica que la fuerza de la gravedad se propaga como las ondas que se forman cuando la piedra golpea el agua, es decir, de forma ondulatoria y que lo hace a la velocidad de la luz. Los tiempos en los que se suponía que se propagaba de forma instantánea quedaron atrás. Tal y como postulaba la relatividad; nada podía ir más rápido que la luz.

La hipotética partícula que porta esta fuerza sería el gravitón. Su detección directa parece extremadamente difícil, por lo que podemos olvidarnos, por ahora, de dicha tarea puesto que no tenemos tecnología para ello.

Sin embargo, las fuertes perturbaciones del espacio-tiempo originadas por enormes masas colapsando como un agujero negro cuando colisiona con otro agujero o una supernova si que son susceptibles de ser detectadas. No es tarea fácil ya que esta detección está en el límite de la tecnología actual, sin embargo, hay varios observatorio trabajando en ese límite.

Y LIGO (de Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) es uno de ellos. Se trata de un laboratorio ubicado en dos localizaciones de Estados Unidos y que utilizan sendos interferómetros de cuatro kilómetros de largo cada brazo para detectar variaciones en la distancia entre los espejos del interferómetro de una milésima del tamaño de un protón.

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Las dos instalaciones de LIGO. Cada brazo del interferómetro en forma de L tiene 4 km de largo. (Crédito: LIGO observatory)

El 14 de Septiembre de 2015, ambos observatorios detectaron una perturbación. El retardo en la detección entre ambos observatorios fue de 7 milisegundos más tarde en Hanford, lo que hace pensar que la fuente se encuentra en el hemisferio sur.

Los científicos de LIGO creen que el origen fue la colisión de dos agujeros negros con 29 y 36 masas solares, respectivamente. El colosal choque de ambas masas hizo que unas tres masas solares se convirtiesen en ondas gravitacionales.

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Representación artística de los dos agujeros negros que han dado lugar a las ondas que han detectado con LIGO (Crédito: LIGO observatory)

 

Se ha dicho que se abre una nueva forma de observar el Universo. Es cierto. Tenemos medios para observar el espectro visible, el infrarrojo y el ultravioleta, la zona de microondas, rayos X, rayos gamma… sin embargo, ahora se abre una nueva ventana para poder ver en otra zona realmente apasionante. La zona de la interacción gravitatoria.