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4,3 km por segundo. O lo que es lo mismo, 15.480 km/hora. Esa es la velocidad alcanzada el pasado 5 de junio por la misión Dawn, de la NASA, la mayor jamás conseguida por una nave espacial con el impulso de sus propios motores. Sin embargo, y a pesar de ser espectacular, esta cifra no es, ni mucho menos, definitiva. De hecho, gracias a sus poderosos propulsores de iones, la nave sigue acelerando y se espera que llegue a duplicar ese récord, hasta alcanzar los 38.620 km/hora

Al llegar a los 15.480 km/hora, la misión Dawn superaba el pasado sábado el récord de otra nave de la NASA, la Deep Space 1, que también se impulsa con motores de iones. “Estamos utilizando esta asombrosa tecnología de motores iónicos para llegar a orbitar y explorar Vesta y Ceres, dos de los objetos más misteriosos del cinturón de asteroides”, asegura Robert Mase, director del proyecto Dawn en el Jet Propulsion Laboratory, en Pasadena.

Para su largo viaje de casi 5.000 millones de km. la misión Dawn, que abandonó la Tierra el 27 de septiembre de 2007, está equipada con una batería de tres motores iónicos, la apuesta tecnológica de la agencia espacial norteamericana para los largos viajes de futuras exploraciones interplanetarias.

A diferencia de la inmensa mayoría de las sondas espaciales, que se lanzan en trayectorias fijas hacia puntos concretos, como piedras tiradas con una honda y que no pueden cambiar de dirección, las naves equipadas con motores de iones son capaces de modificar, por sus propios medios, sus trayectorias en pleno vuelo. Y eso es posible porque consumen muy poca cantidad de combustible.

En un primer encendido de cuatro días, la sonda Dawn apenas si alcanzó los 97 km/hora. Un tiempo durante el que apenas gastó el equivalente a un litro de combustible. Pero tras esos cuatro días de ignición vinieron otros cuatro, y después cuatro más. Al final del duodécimo día, la nave había incrementado su velocidad hasta más de 290 km/hora. Después de un año de secuencias de encendido, el sistema de propulsores iónicos ya había llevado a la Dawn hasta una velocidad de 8.850 km/hora. Y con un consumo total de apenas 60 litros de combustible.

Si una nave con motores convencionales intentara hacer lo mismo, agotaría rápidamente toda su reserva de combustible, quedando a la deriva en el espacio. Y dado que las misiones espaciales duran años, y por el camino no hay forma de repostar, el combustible de a bordo se utiliza con cuentagotas, normalmente para pequeñas maniobras de corrección y para la aproximación al objetivo final.

Pero ese no es el caso de naves con motores de iones. Una vez liberada de su cohete portador, la Dawn prendió sus propios propulsores, de forma secuencial y a ráfagas, y empezó a acelerar. Muy lentamente al principio (como se ha dicho, tardó cuatro días en pasar de 0 a 97 km/h), pero de forma progresiva y constante, aumentando paulatinamente su velocidad.

Los motores iónicos se han ido encendiendo y apagando en cientos de secuencias concretas y previamente calculadas por los técnicos de la misión. En total, han funcionado hasta ahora durante un periodo de 620 días (durante los que sólo ha consumido 165 litros de combustible), algo impensable para naves convencionales.

Al final de su misión, que terminará en febrero de 2015 con su llegada a Ceres, Dawn habrá acumulado 2.000 días de funcionamiento de sus tres motores (lo que equivale a cinco años y medio de combustión en una misión que durará ocho). En ese momento, la nave habrá alcanzado la increíble velocidad de 38.620 km/hora.

Fuente: ABC. Aportado por Eduardo J. Carletti

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Satanachia alzanza la Tierra a través de una meditante

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Fuente: Aportado por Eduardo J. Carletti

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Un simple giro del destino: una vieja idea de Roger Penrose entusiasma a los teóricos de cuerdas

A finales de los 60, a Roger Penrose, renombrado físico y matemático de la Universidad de Oxford, se le ocurrió una forma radicalmente nueva de desarrollar una teoría unificada de la física. En vez de tratar de explicar cómo se mueven e interactúan las partículas dentro del espacio y el tiempo, propuso que los propios espacio y tiempo son construcciones secundarias que emergen desde un nivel más profundo de la realidad. Pero esta llamada teoría de twistores no tuvo éxito, y los problemas conceptuales que tenía fueron un obstáculo para sus pocos partidarios. Tal como en muchos otros intentos de unificar la física, se dio por muertos a los twistores.

En octubre de 2003 Penrose se cayó por el Instituto de Física Avanzada, en Princeton, N.J., a visitar a Edward Witten, un decano del enfoque actual que encabeza la unificación de la física, la teoría de cuerdas. Esperando que Witten lo castigara por haber criticado la teoría de cuerdas diciendo que era una moda, Penrose se sorprendió al encontrarse con que Witten deseaba hablar sobre su olvidada idea.

Alguuos meses después, Witten publicó un denso artículo de 97 páginas que juntaba twistores y cuerdas, resucitando a los twistores e impresionando incluso a los críticos más duros de la teoría de cuerdas. En los últimos años, los teóricos han construido sobre los andamios de Witten, repensando qué son el espacio y el tiempo. Han puesto en marcha técnicas de cálculo que vuelven un juego de niños los problemas más difíciles de la física de partículas. “No he estado tan entusiasmado con la física en mi vida”, dice el teórico de cuerdas Nima Arkani-Hamed, quien se trasladó recientemente al instituto de la Universidad de Harvard para introducirse en el emergente campo. “Se está desarrollando a un gran ritmo en este momento, con un grupo de unas quince personas en todo el mundo trabajando en ello día y noche”.

Antes del trabajo de Witten, los twistorianos y los teóricos de cuerdas se movían en círculos independientes y hablaban en lo que se podría considerar diferentes idiomas. Mientras que Penrose y sus colegas se han hecho un nombre estudiando la Teoría de la Relatividad General de Einstein, los teóricos de cuerdas tienen su ascendencia en la física de partículas. Lionel Mason de Oxford dice que cuando él y Penrose visitaron la universidad de Syracuse en 1987, no asistieron a una charla sobre la teoría de cuerdas que, en restrospectiva, les hubiera proporcionado las claves que necesitaban. “No fuimos a un seminario de física de partículas, eramos relativistas”, dijo.

La meta original de Penrose era reconsiderar cómo se aplican los principios cuánticos al espacio y el tiempo. El conocimiento convencional sostenía que la geometría del espacio-tiempo debería fluctuar en escalas cuánticas, alterando la relación de los sucesos entre sí. Pero en ese caso, un evento que supuestamente iba a ser causa de otro, podría no serlo, creando paradojas como las que se plantean en los cuentos de viajes en el tiempo. En la teoría de twistores, las secuencias causales son primarias y no fluctúan. (La debe su nombre a cómo se ven las relaciones causales, envueltas alrededor de una partícula). En cambio, lo que fluctúa es la ubicación y la duración de los sucesos. Pero los twistorianos no lograron dar precisión a la idea, hasta que los teóricos de cuerdas mostraron que un suceso de localización y tiempo ambiguos es nada más y nada menos que una cuerda.

Los teóricos de cuerdas, por su parte, tenían una idea prometedora para la creación del espacio que no podían hacer funcionar. En 1997 conjeturaron que las partículas desplazándose en cuatro dimensiones se pueden comportar, simplemente, como cuerdas interactuando en cinco dimensiones. La nueva dimensión se materializa como la figura desplegable de un libro infantil. Sin embargo, este truco sólo producía una dimensión espacial altamente deformada. Utilizando el concepto de twistores, los teóricos han demostrado que pueden surgir todas las dimensiones del espacio ordinario, incluido el tiempo.

A muchos teóricos les parece bastante natural que el espacio-tiempo sea derivado. Andrew Hodges, de Oxford, señala que no percibimos el espacio-tiempo directamente; inferimos que los eventos suceden en lugares específicos y en instantes determinados de la información que nos llega. “Esta idea de los puntos del espacio-tiempo como objetos primarios es artificial”, dice. De hecho, el concepto de diferentes posiciones y tiempos cae ante la deformación gravitatoria del espacio-tiempo y las conexiones fantasmales notoriamente asombrosas entre las partículas cuánticas.

Ya sea que tengan éxito o no en rehacer el espacio y el tiempo, los twistorianos y los teóricos de cuerdas ya se han aproximado a los físicos de partículas. Aun las más simples colisiones de partículas requieren ecuaciones que contienen decenas de miles de términos, escritas usando la estrategia ideada por el famoso físico Richard Feynman en la década de los 40. Casi todos esos términos terminan cancelándose entre sí, pero no se sabe de antemano cuáles lo harán, así que se avanzar penosamente con todos ellos. Una estrategia alternativa, inspirada por los twistores y las cuerdas, captura las simetrías que no considera la estrategia de Feynman, lo que dejan de lado de un principio el exceso de equipaje matemático. Los cálculos que genios de la matemática renunciaron a llevar adelante ahora se hacen en un par de semanas. “Estoy bastante seguro de que Feynman estaría muy satisfecho al ver lo que podemos hacer”, dice Zvi Bern de la Universidad de California en Los Ángeles.

La emergente teoría del espacio-tiempo todavía es muy provisoria y matemáticamente tan densa que incluso los físicos directamente implicados admiten que apenas pueden seguir lo que está pasando. Los teóricos deben explicar aún por qué, si el espacio-tiempo no es más que una simple construcción, nos parece tan real. De algún modo debe tomar forma, tal como la vida surge de la materia inanimada. Cualquiera que sea el proceso, no puede ocurrir sólo a escalas subatómicas, porque también debe emerger el propio concepto de tamaño. Debería ser evidente a todas las escalas, en todos los lugares a nuestro alrededor, si supiéramos cómo observarlo.

Fuente: Scientific American. Aportado por Eduardo J. Carletti

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