Lanzamiento del Progress hacia la Estación Espacial Internacional

Un nuevo envío Progress ha sido lanzado hacia la EEI con más de 2,5 toneladas de combustible, aire, agua y otras provisiones y equipo a bordo. Su lanzamiento se realizó el día viernes 11 del presente mes de mayo, a la hora 11:25 p.m. EDT

El vigésimo quinto transporte de carga sin tripulación Progress lleva al laboratorio orbitante más de 1050 libras (477 Kg.) de propelente, casi 100 libras (46 Kg.) de aire, más de 925 libras (420 Kg.) de agua y 3042 libras (1381 Kg.) de carga seca. Dando un total de 5.125 libras (2327 Kg.).

El Progress vigésimo quinto, abreviado P25, ha sido lanzado desde el cosmódromo Baikonur, en Kazajstán.

Una nave de carga Progress aproximándose a la Estación Espacial Internacional antes de acoplarse a ella, el día 19 de enero de 2007. Crédito: NASA.

La nave de carga usa el sistema automatizado Kurs para acoplarse a la parte posterior del Módulo de Servicio Zvezda. El comandante de la expedición N°15, Fyodor Yurchikin controla el sistema Toru de acoplamiento manual, por si su intervención fuese necesaria.

Los miembros de la expedición N°15, el comandante Yurchikhin y los ingenieros de vuelo Sunita Williams y Oleg Kotov, continuarán usando el oxígeno procedente del Progress 24.

Una vez que el P25 sea descargado será rellenado con basura y desechos de la estación. Se han programado las maniobras de desacople, salida de órbita e incineración del P25 en su reentrada en la atmósfera para el día 20 de julio.

El Progress es similar en apariencia y algunos elementos de diseño a la nave espacial Soyuz, la cual lleva a los miembros de la tripulación a la estación y sirve como bote de rescate cuando los astronautas regresan a la Tierra. El módulo posterior, los instrumentos y el módulo propulsor son casi idénticos.

Pero la segunda de las tres secciones del Progress es el módulo de abastecimiento de combustible, y la tercera sección es el módulo de carga. Sobre la Soyuz, el módulo de descenso, donde la tripulación está ubicada en el lanzamiento y en la cual retornan a la Tierra, es el módulo del medio y la tercera sección es llamada el módulo orbital.

Autor:
John Ira Petty
Centro Espacial Johnson (NASA's Johnson Space Center)
Traducido al español por Leonardo Montero Flores
Fuente: http://www.nasa.gov

---

Llamas de Metano en Mojave

El día 15 de enero de 2007, una encandilante llama azul fue espelida a través de las arenas del desierto de Mojave. En muchos aspectos, esto podría ser visto como una ordinaria prueba de motores para cohetes, pero en esta ocasión fue diferente. Mientras la mayoría de los cohetes de la NASA son propulsados por oxígeno líquido e hidrógeno o químicos sólidos, "nosotros estamos probando un motor de metano", dice Terri Tramel, el coordinador del proyecto del Centro de Vuelo Espacial Marshall de la NASA (MSFC, por sus siglas en inglés).

Arriba: Probando la propulsión de un motor de LOX/Metano de 7500 libras de empuje. Crédito: Mike Massee/XCOR Aerospace

El motor ha sido construido y encendido por el equipo contratista de la NASA Alliant Techsystems/XCOR Aerospace, y aún está en etapas tempranas de desarrollo; de modo tal que no puede ser usado en el espacio. Pero si esta tecnología prueba ser eficiente, los motores propulsores a base de metano podrían ser eventualmente la clave para la exploración en el espacio profundo.

El metano (CH₄), el principal componente del gas natural, es abundante en los límites del Sistema Solar. Puede ser obtenido en Marte, Titán, Júpiter y muchos otros planetas y lunas. Con el combustible esperando en el destino, un cohete que parta de la Tierra no necesitaría transportar demasiado propelente, reduciendo el costo de la misión.

Aunque parezca increíble, este gas inflamable nunca ha propulsado una nave espacial. Pero ahora los científicos e ingenieros del Marshall, el Centro de Investigación Glenn y el Centro Espacial Johnson están desarrollando motores de LOX/Metano como una opción para el futuro. "Muchos esfuerzos se están realizando en este sentido, incluyendo otro motor principal a base de LOX/Metano, diseñado por KT Engineering", acota Tramel.

"Este trabajo está consolidado a través del Programa de Desarrollo de Tecnologías para la Exploración de la NASA (NASA's Exploration Technology Development Program) y muestra cómo las tecnologías para la exploración espacial que están siendo desarrolladas en este momento podrían algún día servir para misiones científicas", dice Mark D. Klem, administrador del Proyecto Desarrollos Avanzados en Propulsión y Criónica del Centro de Investigación Glenn.

"El metano tiene muchas ventajas", continua Tramel. "La pregunta es ¿por qué no lo usamos antes?"

Considere lo siguiente: El hidrógeno líquido, usado como combustible en el transbordador espacial, debe ser almacenado a una temperatura de -252.9°C (¡sólo 20 grados por encima del cero absoluto!). En cambio, el metano líquido puede ser almacenado a la más alta y conveniente temperatura de -161.6°C. Eso significa que los tanques de combustible no necesitarían demasiada aislación, haciéndolos más ligeros y fáciles de transportar en el lanzamiento de los cohetes.

El metano también es muy conveniente para la seguridad humana. Mientras algunos combustibles para cohetes son potencialmente tóxicos, "el metano es lo que nosotros llamamos un propelente verde o ecológico", dice Tramel.

Pero la atracción principal del metano es que existe o puede obtenerse en numerosos mundos que la NASA podría llegar a visitar algún día, incluido Marte.

Aunque Marte no es rico en metano, este gas puede ser fabricado mediante el proceso de Sabatier: Se mezcla dióxido de carbono (CO₂) con hidrógeno (H) y luego se calienta la mezcla para producir CH₄ y H₂O, es decir, metano y agua. La atmósfera marciana es una fuente abundante de dióxido de carbono, y la relativamente pequeña cantidad de hidrógeno requerida por el proceso podría ser llevada desde la Tierra o recolectada in situ desde el hielo marciano.

Sobre Titán, una luna de Saturno, literalmente llueve metano. Titán posee lagos y ríos de metano y otros hidrocarburos que un día podrían servir como depósitos de combustible. Imagine, un cohete propulsado por metano podría permitir que una sonda robótica se traslade a través de la superficie de Titán, recolecte muestras geológicas, rellene sus tanques, y regrese a la Tierra con esas muestras. Una misión que retorne a la Tierra muestras obtenidas en los límites del Sistema Solar nunca antes ha sido tenida en cuenta.

Arriba: Esta imagen con seudo-color, obtenida por radar, muestra lo que los investigadores creen que serían lagos de metano líquido en Titán. Crédito: NASA/ESA/Cassini.

Las atmósferas de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno contienen todas metano, y Plutón posee metano congelado en el hielo de su superficie. Nuevos tipos de misiones hacia estos mundos podrían ser posibles con cohetes de metano.

Esta primera serie de pruebas con el motor principal de 7500 libras de empuje en el desierto ha sido todo un éxito, pero aún subsisten ciertos desafíos antes de que los cohetes de metano estén listos para su uso en una misión real. "Una de las grandes cuestiones con el metano es su capacidad de ignición", dice Tramel. Algunos combustibles para cohetes entran en combustión espontáneamente cuando son mezclados con un oxidante, pero el metano requiere una fuente de encendido o ignición. Estas fuentes de ignición serán muy difíciles de producir en los límites del sistema solar donde las temperaturas planetarias caen a cientos de grados bajo cero. Tramel y sus colegas del Marshall y el Glenn están trabajando para asegurar que el cohete con metano será capaz de encenderse en todas las condiciones.

Autor:
Patrick Barry
Traducido al español por Leonardo Montero Flores
Fuente: http://science.nasa.gov/

---

Relámpagos Nocivos

Científicos de la NASA utilizan modernos satélites para investigar la producción de gases tóxicos durante las tormentas eléctricas.

Los relámpagos son mucho más que luz y ruido: son una poderosa fábrica química que afecta tanto la calidad del aire en el ámbito local como el clima en todo el planeta. Pero ¿cuán poderoso es el efecto? Los investigadores todavía no están seguros. Para poder contestar esta pregunta, están desarrollando una nueva técnica que les permita estimar lo que produce esta "fábrica".

Si tienen éxito, el método será aplicado al Rastreador de Relámpagos Geoestacionario (GLM, por su sigla en inglés), el cual será utilizado para monitorear el hemisferio occidental desde un satélite de nueva generación diseñado para realizar estudios meteorológicos, cuyo lanzamiento está programado para 2014.

Relámpagos sobre los Alpes Suizos. Crédito y derechos de reproducción: Olivier Staiger.

"Los químicos dedicados a las ciencias atmosféricas están muy interesados en localizar los gases que producen los relámpagos, en particular los óxidos de nitrógeno (NOx)", explica William Koshak, un investigador de relámpagos del Centro Marshall para Vuelos Espaciales, de la NASA. Los NOx incluyen el óxido nítrico (NO), un contaminante ambiental tóxico producido por los motores de los automóviles y por las centrales de energía, y el dióxido de nitrógeno (NO2), un gas venenoso color marrón-rojizo que produce un olor muy fuerte.

"Sabemos que los relámpagos son la fuente más importante de NOx en la troposfera alta, que es donde ocurren los fenómenos climatológicos", continúa Koshak. "Los NOx tienen una influencia indirecta sobre nuestro clima porque controlan, de manera parcial, la concentración de ozono (O3) y de radicales hidroxilo (OH) en la atmósfera. El ozono es un gas de invernadero importante y los OH son moléculas muy reactivas que controlan la oxidación de varios gases de invernadero".

Mientras que es posible cuantificar los contaminantes producidos por los automóviles y por la industria, los relámpagos son "comodines" dentro de los modelos relacionados con la calidad del aire en el ámbito regional y en el clima global porque es difícil recrear fielmente ciertas características importantes de los relámpagos —por ejemplo, su energía y el producto termoquímico de los NOx generados por un rayo. De modo que todavía se desconoce la tasa de producción global de NOx generados por los relámpagos, su valor oscila entre 2 y 20 teragramos por año (1 teragramo= 1 billón de gramos).

Abajo: La distribución de la caída de relámpagos. Cada relámpago produce una pequeña ráfaga de NOx que es insignificante pero que, sumada a las demás, puede llegar a reunir aproximadamente 20 billones de gramos por año, cuando se toma en consideración la cantidad acumulada en todo el mundo.

"Afortunadamente, las mediciones relacionadas con la química de la atmósfera, realizadas en el espacio utilizando el satélite Aura, de la NASA, permiten delimitar desde lo general la química del planeta y los modelos del clima", dice Koshak. "Con estos nuevos límites, el mejor cálculo que se ha podido efectuar hasta la fecha es un valor cercano a los 6 teragramos por año. Sin embargo, antes de poder confiar en estas estimaciones, tenemos que seguir trabajando para mejorar los modelos que simulan los relámpagos y otros procesos químicos".

Con el propósito de entender mejor la energía del relámpago —la cual constituye un parámetro fundamental en la producción de NOx— Koshak y sus colegas están utilizando datos proporcionados por el Sensor de Imágenes de Relámpagos (LIS, según su sigla en idioma inglés), abordo del satélite de la Misión para la Medición de Lluvias Tropicales (TRMM, en idioma inglés), y dos conjuntos de instrumentos en la Tierra, ubicados en el Centro Espacial Kennedy, de la NASA, en Florida. LIS es una cámara especial que utiliza un filtro espectral muy angosto, además de otras técnicas, para detectar las emisiones ópticas de los relámpagos, tanto durante el día como durante la noche. El filtro está centralizado en aproximadamente 777,4 nm, justo por debajo del límite del rojo profundo que puede detectar el ojo humano.

Los resultados de este estudio serán dados a conocer bajo el título Recuperación de la Carga de un Relámpago: reducción dimensional, límites LDAR y primera comparación con datos proporcionados por el satélite LIS (Lightning charge retrieval: dimensional reduction, LDAR constraints, and a first comparison with LIS satellite data). Este trabajo ha sido aceptado recientemente para su publicación en la Revista de Tecnología Atmosférica y Oceánica de la Sociedad Estadounidense de Meteorología (Journal of Atmospheric & Oceanic Technology of the American Meteorological Society). Sus co-autores son E. Philip Krider, Natalie Murray y Dennis Boccippio.

Koshak y sus colegas utilizan los datos recolectados por el Sensor de Imágenes de Relámpagos (LIS), abordo del satélite de la Misión para la Medición de Lluvias Tropicales (TRMM), con el propósito de estudiar la producción de NOx de los relámpagos.

"La idea es investigar qué correlación puede existir entre las características ópticas de los relámpagos observados por LIS y las mediciones efectuadas en la Tierra, en el Centro Espacial Kennedy. Los sensores ubicados en nuestro planeta nos permiten explorar el interior de las nubes de tormenta para determinar la geometría de los canales de los relámpagos, las cargas que depositan los relámpagos y su energía. La clave es ver si las mediciones ópticas logradas desde el espacio pueden estar relacionadas con las cifras de la energía de los relámpagos calculadas con los equipos en la Tierra. Si esto fuera posible, se podrían usar sensores ubicados en el espacio para recuperar, de manera remota, la energía de un relámpago en una región más extensa del planeta", dice Koshak.

"Es una tarea extraordinaria y estos son sólo los datos preliminares", dice Koshak, refiriéndose al trabajo que será publicado próximamente. Una nube es un medio muy variable y, por lo tanto, dispersa la luz emitida por un relámpago de manera compleja. Los relámpagos repletos de energía, sumergidos en las profundidades de una nube de tormenta "ópticamente densa", podrían parecer relativamente tenues para un sensor ubicado en el espacio. Por otro lado, los relámpagos de escasa energía que tengan lugar cerca de la cima de una nube podrían parecer relativamente brillantes. Todas estas complejidades deben ser esclarecidas; éste es asunto intrincado.

En última instancia, lo que pretende Koshak es proveer una técnica que permita la utilización de datos del GLM para estimar el contenido de energía de los relámpagos. "En la práctica, lo haremos de manera estadística. Nos gustaría brindar a los científicos que recrean modelos de la química de la atmósfera una función realista de la distribución de la probabilidad relacionada con la energía de un relámpago para que puedan incorporarla a sus modelos y, de esta forma, lograr una mejor simulación de un relámpago (ya sea en la Tierra o en una nube)".

A partir de esto, los científicos comenzarán a comprender mejor los detalles relacionados con la producción global de uno de los contaminantes atmosféricos claves para el clima y la calidad del aire en el planeta.

Autor:
Dave Dooling
Traducción al Español: Iris Mónica Vargas
Fuente: http://ciencia.nasa.gov