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13-May-2007

Sobrevolando Júpiter

El 01 de mayo la NASA publicó nuevas y espléndidas imágenes de Júpiter y sus lunas captadas por la nave Nuevos Horizontes (New Horizons). Las vistas incluyen una erupción volcánica en la luna Io; una increíble foto a color de la "Pequeña Mancha Roja" y mucho más:

"Analizaremos estos datos durante los próximos meses", dice Alan Stern, Administrador Asociado del Directorio de Misiones Científicas (Science Mission Directorate) y Principal Investigador del Proyecto Nuevos Horizontes, desde las oficinas centrales de la NASA. "Hemos recogido resultados científicos espectaculares, y también imágenes evocadoras".

Izquierda: Europa elevándose sobre las nubes de Júpiter. La imagen pertenece a la colección que Nuevos Horizontes tomó a su paso sobre el gigante, destacándose en estas imágenes un gran valor artístico.

La nave Nuevos Horizontes estuvo a 2,24 millones de kilómetros (1.4 millones de millas) de Júpiter el 28 de febrero, punto más cercano al que se encontró del planeta gigante, cuando comenzó a maniobrar para reducir su tiempo de viaje a Plutón aprovechando la intensa gravedad de Júpiter. Durante varias semanas, antes y después de este máximo acercamiento, la sonda robótica (del tamaño de un piano) entrenó sus siete cámaras y sensores sobre Júpiter y sus cuatro lunas más grandes, almacenando datos de casi 700 observaciones en sus grabadoras digitales y enviando en forma gradual esta información de vuelta a la Tierra. Aproximadamente el 70 por ciento de los 34 gigabits esperados de datos han regresado a nuestro planeta, recibidos por las antenas más grandes de la NASA; a más de 960 millones de kilómetros (600 millones de millas) de distancia con la sonda.

Esta actividad ha confirmado el testeo exitoso de los instrumentos y el software operativo que la nave usará sobre Plutón. "Además de permitir nuestro arribo a Plutón en el 2015, el sobrevuelo sobre Júpiter fue una prueba de mucha presión para nuestra nave y equipo, y ambos han pasado la prueba con un puntaje muy alto", añade Sterm.

Un punto importante del sobrevuelo fue la primera foto en color de la Pequeña Mancha Roja:


Arriba: Arriba: "Pequeña Mancha Roja", también denominada "Nueva Mancha Roja". Créditos: Nuevos Horizontes.

Esta tormenta tiene aproximadamente la mitad de tamaño que su hermana mayor: "La Gran Mancha Roja", y aproximadamente el 70 por ciento del diámetro de la Tierra. La Pequeña Mancha Roja se formó a finales de la década del 90', cuando tres tormentas más pequeñas colisionaron y se combinaron para dar vida a esta nueva maravilla planetaria. La tormenta combinada nació con un color blanco, pero comenzó a tornarse roja hace casi un año. Usando datos provenientes de Nuevos Horizontes, los científicos serán capaces de hallar las pistas necesarias para determinar cómo estos grandes sistemas tormentosos se forman y por qué cambian de color.

"Ésta es nuestra mejor observación de una tormenta de estas características en su infancia", dijo Hal Weaver, científico del proyecto Nuevos Horizontes del Laboratorio de Física Aplicada (APL, por sus siglas en inglés) de la Universidad John Hopkins. El APL ha construido y opera la nave Nuevos Horizontes.

Bajo cierto rango de iluminación y ángulos visuales, Nuevos Horizontes también ha podido obtener las imágenes más claras jamás registradas del tenue sistema de anillos joviano. En ellos, los científicos descubrieron una serie de inesperados arcos y grupos de polvo, que indican el impacto reciente de un pequeño objeto sobre los anillos.


Arriba: Senderos de grava perfectamente definidos en los anillos de Júpiter, Crédito: Nuevos Horizontes.

"Comenzamos a ver que los anillos pueden desarrollarse rápidamente, con cambios perceptibles durante semanas y meses", dijo Jeff Moore, líder del equipo científico de la misión New Horizons Jupiter Encounter (Encuentro de Nuevos Horizontes con Júpiter) del centro de investigación AMES de la NASA. "Hemos visto fenómenos similares en los anillos de Saturno".

De las cuatro lunas más grandes de Júpiter, el equipo enfocó su atención en la volcánica Io, el cuerpo de mayor actividad geológica en el sistema solar. Las cámaras de Nuevos Horizontes captaron imágenes de lava encendida y brillante esparciéndose sobre la superficie de Io, numerosas nubes de gas, y varias vistas fortuitas de un penacho de polvo iluminado por el sol; formado por la erupción del volcán Tvashtar, que lanzó estas partículas a más de 320 kilómetros (200 millas) en el espacio.


Arriba: Io en la noche. En la imagen son visibles puntos volcánicos calientes y un cierto brillo proveniente de auroras provocadas por la intensa radiación de Júpiter bombardeando la atmósfera de Io. Crédito: Nuevos Horizontes.

La posición y duración de la trayectoria de la nave espacial también permitieron espiar muchas de las misteriosas y circulares cavidades talladas en la helada luna Europa. Los datos sobre el tamaño, la profundidad y la distribución de estas cavidades, descubiertas por la misión orbital Galileo alrededor de Júpiter, ayudarán a los científicos a determinar el grosor de la capa de hielo que cubre el océano global de Europa.

La nave Nuevos Horizontes es ya la nave más rápida jamás lanzada; alcanzó Júpiter 13 meses después de su despegue desde Cabo Cañaveral, en Florida, en enero de 2006. El sobrevuelo sobre Júpiter añadió 14.400 kilómetros (9,000 millas) por hora a su velocidad, elevándola a más de 80.000 kilómetros (50,000 millas) por hora y estableciendo su arribo a Plutón para julio del año 2015.

Derecha: el volcán Tvashtar en Io.

El número de observaciones de Júpiter es, actualmente, el doble de las planeadas para realizar en Plutón. Nuevos Horizontes hizo la mayor parte de estas observaciones durante el acercamiento máximo de la nave al planeta. Este acercamiento fue dirigido por más de 40,000 comandos diferentes emitidos por el computador de a bordo.

Pero esto no es todo, Nuevos Horizontes está haciendo un vuelo sin precedentes a través de la "cola" de la magnetosfera joviana; donde analizará las intensidades de las partículas solares cargadas que fluyen cientos de millones de kilómetros más allá del planeta gigante.

Traducido al español por Leonardo Montero Flores
Fuente: Ciencia@NASA
http://ciencia.nasa.gov/

¿Naves enfermas?

La escena es la siguiente: Usted es uno de los astronautas que regresa a la Tierra después de una misión de tres años a Marte. A mitad de camino desde el planeta rojo su nave comienza a sufrir intermitentes desperfectos eléctricos. Entonces usted remueve un muy poco usado panel de servicio para comprobar el estado del cableado.
      Ante sus incrédulos ojos, flotando cerca del cableado, hay un trémulo y brillante glóbulo de agua sucia, más grande que un pomelo. Y sobre los conectores del cableado se hallan las manchas que delatan la presencia de moho.

Esto en realidad sucedió con la estación espacial rusa Mir. Cuando la Mir fue lanzada en 1986 "era tan limpia como la Estación Espacial Internacional (EEI, o ISS por sus siglas en inglés) cuando ésta fue lanzada.", según lo relatado por C. Mark Ott, médico científico del Centro Espacial Johnson en Houston, Texas. Y los cosmonautas de la Mir (como los cosmonautas norteamericanos y de otras naciones a bordo de la EEI) siguieron un programa para la limpieza regular de las superficies de toda la estación espacial, para prevenir el crecimiento de bacterias y hongos que pudieran poner en peligro la salud humana.


Arriba: La estación Mir orbitando sobre Nueva Zelanda en 1996.

Sin embargo, a donde los humanos van los microoganismos los siguen. Y se afincan en la estancia si se dan las condiciones propicias para su crecimiento.

A finales de los 90', la NASA se unió al programa espacial ruso en la evaluación de la actividad microbiana a bordo de la Mir. Para planear misiones largas, ellos querían conocer las clases de organismos que pueden crecer en una nave espacial ocupada durante largos períodos de tiempo, en donde el aire y el agua se reciclan constantemente. Estaban realmente motivados porque durante sus quince años en la órbita baja de la Tierra la Mir tuvo la desgracia de sufrir varios desperfectos y cortes del suministro eléctrico; en esas condiciones la temperatura y la humedad se elevaron muy por arriba de los niveles normales y la circulación de aire fue deficiente hasta que la electricidad fue restaurada.

En 1998, astronautas estadounidenses, que participaban de la sexta y séptima visita de la NASA a la estación Mir, recolectaron muestras ambientales del aire y las superficies de la Mir; tales como el centro de control, el área del comedor, cuartos de descanso, el gimnasio, los cuartos de higiene y el laboratorio. Imagine la sorpresa de los astronautas al abrir un panel de servicio del módulo Kvant-2 (raras veces usado) y descubrir en su interior una masa de agua flotante. "Según los informes de los astronautas testigos, el glóbulo era casi del tamaño de una pelota de baloncesto", dijo Ott.


Arriba: Este ácaro del polvo fue encontrado flotando en el interior de una esfera de agua a bordo de la Mir. Otros microorganismos colectados incluyen protozoos y amebas.

Además, la masa de agua encontrada era sólo una de las varias escondidas detrás de diferentes paneles. Los científicos concluyeron más tarde que el agua se había condensado de la humedad que se acumuló con el tiempo como pequeñas gotitas, las cuales se unieron gracias a la microgravedad. El modelo de las corrientes de aires de la Mir facilitaba que la humedad fuera conducida a la parte trasera de los paneles, desde donde no podía escapar o evaporarse.

Por otro lado, el agua no estaba limpia: dos muestras eran de color pardo y una tercera era blancuzca. Detrás de los paneles la temperatura era de 28°C (82°F), ideal para cultivar toda clase de microbestias. En verdad, las muestras extraídas de los glóbulos mediante jeringuillas y retornadas a la Tierra para el análisis contuvieron varias docenas de especies de bacterias y hongos, más algún protozoo, ácaros del polvo, y, posiblemente, espiroquetas.

Pero espere, hay más. A bordo de la Mir, colonias de organismos también fueron encontrados creciendo sobre "las juntas de goma alrededor de las ventanas, sobre los componentes de trajes espaciales, aislamientos de cables y tuberías, sobre el aislamiento de cables de cobre, y sobre dispositivos de comunicación," dijo Andrew Steele, científico senior de la Institución Carnegie de Washington que trabaja con otros investigadores en el centro de vuelo espacial Marshall.


Arriba: Hongos en la EEI, que crecen sobre un panel donde la ropa de ejercicio fue colgada para que se secara. "Esto es un buen ejemplo de cómo la contaminación biológica no es un viejo problema, o específico de la Mir," advierte Mark Ott.

Aparte de ser repulsivo y una cuestión importante para la salud humana, los microorganismos pueden atacar la estructura de la nave en sí misma. "Los microorganismos puede degradar el acero al carbono y hasta el acero inoxidable", siguió Steele. "En esquinas donde dos materiales diferentes se encuentran pueden establecer un circuito galvánico (eléctrico) y causar corrosión. También pueden producir ácidos que atacan el metal, rayan el cristal y debilitan la goma. Y ensucian los filtros de aire y agua."

Es decir, los gérmenes son tan malos para la tripulación de la nave, como para la nave misma.

Esta es una razón por la que el Marshall está desarrollando el Lab-On-a-Chip Application Development-Portable Test System (en español: Sistema Portátil de Pruebas Químicas Desarrollado sobre un Microprocesador, o Laboratorio Portátil, para más facilidad), en inglés también es conocido como LOCAD-PTS. El LOCAD-PTS es un dispositivo portátil que puede diagnosticar la presencia de bacterias y hongos sobre las superficies de una nave espacial en pocos minutos, mucho más rápidamente que los métodos estándar de cultivo, que pueden tomar varios días y eventualmente necesitan el regreso a la Tierra para el análisis.

"El laboratorio portátil o LOCAD-PTS es un excelente ejemplo del tipo de hardware que los astronautas necesitarán para ser autónomos en un hábitat lunar o en una misión de larga duración a Marte", explicó Steele. "Las tripulaciones deben ser capaces de hacer evaluaciones solos. Ellos no podrán enviar muestras de regreso a la Tierra." Aunque los fallos mecánicos y eléctricos de la Mir no pueden ser adjudicados específicamente a la biodegradación, "no es una agradable posibilidad para tomar en cuenta camino a Marte."

Izquierda: LOCAD-PTS, un laboratorio biológico portátil.

Una versión prototipo del LOCAD-PTS, que puede analizar una categoría principal de bacterias (denominada Gram-negativa) está siendo probada en estos momentos a bordo de la EEI. Nuevos cartuchos para la unidad serán enviados a la EEI a principios del 2008. Estos cartuchos serán capaces de analizar casi todas las categorías principales de bacterias (Gram-positivo y Gram-negativo) y también hongos.

La finalidad última del plan es desarrollar un dispositivo portátil capaz de identificar miles de microorganismos individuales. "Las series de pruebas con el LOCAD-PTS pueden ser adaptadas para responder a preguntas específicas", dijo Steele. "Por ejemplo, una serie podría buscar genes y compuestos químicos asociados con la biodegradación de la estructura de una nave espacial, mientras que otra serie podría buscar patógenos humanos, o tratar de descubrir la vida en Marte."

Al obtener los resultados de las pruebas en minutos, los astronautas podrían conocer cuál agente o compuesto de limpieza trabajaría mejor para prevenir que la nave espacial o el hábitat "se enferme."

Traducido al español por Leonardo Montero Flores
Fuente: Ciencia@NASA
http://ciencia.nasa.gov/



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