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HAVOC: Una ciudad-nube sobre Venus

Se enviaría un vehículo inflable capaz de desplegarse en la atmósfera. También tendrían que diseñar un vehículo interplanetario que permita a los astronautas acoplarse a este dirigible, y que a su vez les permita regresar a la Tierra

Pensamos que el siguiente gran paso en la exploración tripulada del Sistema Solar debe darse en la superficie marciana. El planeta rojo es uno de los destinos más atractivos que podemos imaginarnos; posee una superficie rocosa que explorar, grandes cantidades de agua helada bajo su polvorienta superficie y un entorno al que, con las medidas adecuadas, podremos adaptarnos sin demasiados problemas.

Pero por otro lado, hay un planeta más cerca de nosotros que no debemos olvidar; sin embargo, este mundo se asemeja más al Infierno de Dante que a un lugar donde asentarnos. Las temperaturas superan con creces los 400º celsius y la presión atmosférica es unas 92 veces superior a la terrestre; un entorno al que se tuvieron que enfrentar las sondas soviéticas Venera y en el que apenas pudieron trabajar unos minutos pese a sus escudos de titanio, y eso por no hablar de una densa atmósfera rica en dióxido de carbono plagada de nubes de ácido sulfúrico, intensos terremotos, volcanes y aterradoras descargas eléctricas.

Difícilmente podríamos pensar en alguien que quiera a este gemelo malvado de la Tierra, a no ser que pensemos que los niveles de radiación son mucho menores que los que bañan la superficie marciana y que la energía solar es ilimitada.

Por ello, la Dirección de Análisis de Sistemas y Diseños (Systems Analysis and Concepts Directorate) de la NASA ha emitido un informe mostrándonos como la humanidad podría explorar este infernal mundo, aunque deberemos olvidarnos de pisar su superficie, sino que lo haremos a bordo de dirigibles que se elevarían por encima de las nubes de Venus.

Este dirigible, que han llamado High Altitude Venus Operational Concept (HAVOC), contaría con grandes paneles solares y permitirían que una misión tripulada explorase el planeta a tan solo 50 kilómetros sobre la superficie del planeta.

A esa altitud, las temperaturas medias son de solamente unos 75º celsius, y los niveles de radiación serían equivalentes a los de las regiones más polares del territorio canadiense, a diferencia de 40 veces la radiación media terrestre que alcanza la superficie marciana, algo que podría llevar a que nuestros colonos marcianos se vean obligados a vivir bajo tierra, un problema que todavía no hemos sido capaces de resolver.

Esta propuesta relativa a Venus requeriría lanzar varias misiones no tripuladas previas para probar el concepto HAVOC, seguidas de, finalmente, la primera misión tripulada “convencional” a la órbita de Venus.


Una manera de explorar Venus

Posteriormente, se enviaría un vehículo inflable capaz de desplegarse en la atmósfera. También tendrían que diseñar un vehículo interplanetario que permita a los astronautas acoplarse a este dirigible y que a su vez les permita regresar a la Tierra.

 

 

Sin duda alguna todavía queda mucho trabajo para que este proyecto pase de la imaginación de los ingenieros a la realidad, pero desde luego que lo que sí nos muestra es que algunos parecen estar preguntándose acerca de nuestras posibilidades de enviar a la humanidad al planeta hermano de la Tierra.

Fuente: Espacio Profundo y The Daily Galaxy. Aportado por Eduardo J. Carletti

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La Naturaleza lo hizo primero: sensores ultrasensibles basados en alas de mariposas

Mucha tecnología avanzada se inspira en la naturaleza, los investigadores desarrollan ahora sensores ultra-sensibles de imagen térmica y química a partir del estudio e imitación de las propiedades de las diferentes microescalas de las alas de mariposa del género Morpho

Llevando la detección de calor a un nuevo nivel de sensibilidad y velocidad, un equipo de científicos de GE Global Research, la filial del desarrollo de tecnología para la General Electric Company (NYSE: GE), anunció nuevos sistemas nanoestructurados bio-inspirados que podrían superar a los dispositivos de imágenes térmicas disponibles hoy en día. Este descubrimiento se suma a una creciente lista de nuevas capacidades que los investigadores han desarrollado gracias a sus estudios de las alas de la mariposa Morpho.

La reacción natural de las alas de los insectos holometábolos al entrar en contacto con fuentes de calor, gases o productos químicos, permitirá desarrollar una nueva generación de biosensores de elevada sensibilidad. Un equipo de investigadores dirigidos por el científico Radislav Potyrailo de GE Global Research está desarrollando sensores ultra-sensibles de imagen térmica y química a partir del estudio e imitación de las propiedades de las diferentes microescalas de las alas de mariposa del género Morpho.

El programa utiliza tecnologías innovadoras como la nanotecnología y los últimos avances en fotónica para tomar la morfología de las alas de mariposa como fuente de inspiración y resolver problemas tecnológicos que la naturaleza ha resuelto por sí misma. Este proceso de investigación, conocido como biomímesis, pretende explicar la compleja interacción de las escalas con la luz y que da como resultado ese vibrante brillo verde azulado tan característico.

A partir de la observación directa de las alas de las mariposas del género Morpho por medio de microscopios electrónicos de gran potencia, los científicos observaron el mecanismo utilizado por estos insectos holometábolos para experimentar una curiosa transformación de color al entrar en contacto con fuentes de calor, gases y productos químicos.

El equipo de GE descubrió que este fenómeno se debía a una compleja estructura, capaz de absorber y modular la luz formada por una capa de diminutas escamas de apenas unas decenas de micrómetros de diámetro, que a su vez estaban integradas por subescamas con crestas de unos cientos de nanómetros de ancho. De tal forma que cuando la radiación infrarroja incide sobre la superficie de las alas, se incrementa su temperatura produciendo una expansión paulatina de su nanoestructura que genera iridiscencia y una sorprendente transformación de color.

Pues bien, esta reacción natural de la nanoestructura de alas tipo Morpho ante a las condiciones del entorno podría algún día ayudar a crear sofisticados mapas visuales de calor para dispositivos portátiles de diagnóstico médico, cámaras de vigilancia de alta sensibilidad, o gafas de visión nocturna, entre otros. Para ello, el equipo de Potyrailo ha utilizado los últimos avances en nanotecnología y fotónica para imitar el comportamiento de estas microestructuras con las que poder desarrollar biosensores ultra-sensibles capaces de proporcionar una mejor respuesta al calor, e incluso detectar hasta 1.000 productos químicos diferentes.

De hecho, los investigadores están mejorando su capacidad de respuesta agregando nanotubos de carbono, capaces de incrementar la cantidad de radiación que la superficie puede absorber, con el propósito de aumentar su sensibilidad térmica.

 

 

Esta nueva generación de biosensores se podría utilizar para detectar posibles problemas de seguridad médica en la evaluación de órganos internos, o la cicatrización de heridas, así como posibles problemas de seguridad ambiental como el control de las emisiones en las centrales eléctricas o detectar posibles fugas susceptibles de generar explosiones.

Fuente: GE Global Research y otros sitios. Aportado por Eduardo J. Carletti

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El misterio del metano que descubrió el Curiosity en Marte

Aunque los niveles de este gas en el cráter Gale de Marte son muy bajos, ‘Curiosity’ ha detectado picos que sugieren que hay una fuente cercana que periódicamente lo produce. La mayor parte del metano que hay en la Tierra es de origen bacteriano

Curiosity, el vehículo robótico de la NASA que aterrizó en Marte en agosto de 2012, sigue explorando el Planeta Rojo. El rover es un auténtico laboratorio sobre ruedas y las series de mediciones que está recopilando durante muchos meses está ayudando a los científicos a componer las piezas del puzle de su pasado geológico.

La revista Science recoge este martes un estudio centrado, de nuevo, en el metano que alberga Marte, uno de los aspectos que más intriga a los científicos y que más controversia genera por la disparidad de resultados que se han obtenido en distintas misiones al realizar mediciones en diferentes lugares.

Para sorpresa de los investigadores, que creían que la atmósfera marciana contenía cantidades significativas de este gas, Curiosity apenas detectó trazas de él en septiembre del año pasado. El nuevo trabajo, basado en las mediciones que ha realizado durante 20 meses en el cráter Gale, sigue mostrando niveles de metano más bajos de los que los modelos preveían, pero ahora han detectado anomalías frecuentes en esos registros, picos que sugieren que hay una fuente cercana y de momento desconocida que periódicamente produce este gas.

«Los niveles detectados de metano son inferiores a los previstos. Sin embargo, se confirma su existencia y, no sólo eso, sino que existe una fuente periódica de emisión», explica Jesús Martínez-Frías, investigador del Instituto de Geociencias, IGEO (CSIC-UCM) y miembro del equipo del Mars Science Laboratory (MSL) de Curiosity. «En mi opinión, este hallazgo es importante desde el punto de vista geológico, pues sugiere que podría existir una cierta actividad dinámica de emisión, abriendo nuevas cuestiones que habrá que abordar sobre sus fuentes, mecanismos y temporalidad», añade Martínez-Frías.

El origen del metano en Marte

«En la Tierra, el 90% del metano es de origen biológico y el resto de origen geológico», relata Felipe Gómez, biólogo del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC) y miembro del equipo científico de Curiosity. Según detalla, el metano tiene una vida relativamente corta y va destruyéndose, por lo que «cuando se detecta su presencia, tiene que haber una fuente». «De momento, hemos detectado esas anomalías, pero todavía no podemos interpretar de dónde proceden», explica por teléfono.

Javier Armentia, responsable del Planetario de Pamplona, explica que Marte «no tiene la protectora capa de ozono que evita que nuestra superficie se vea abrasada por la radiación UV del Sol, que rompe la molécula de metano». Se calcula que el tiempo de vida de una molécula de este gas en la atmósfera marciana está entre los 300 y 600 años: «Si se detecta hoy metano, eso quiere decir que hay una fuente actual de metano, es decir, que no puede provenir del gas que estaba presente en la formación del planeta o del que fuera en su caso aportado por los cometas», afirma.

Asimismo, Felipe Gómez subraya que «estos resultados, que muestran niveles bajos de metano, no se pueden extrapolar a escala global de Marte» por lo que no se puede descartar que en otras zonas haya mayores cantidades de este gas.

Estudios con distintos resultados

Según recuerdan Jesús Martínez-Frías y Javier Armentia, la teoría de que Marte contenía metano se basa en los estudios de los investigadores Vittorio Formisano, en 2004 (con datos de la sonda espacial Mars Express) y Michael Mumma, en 2009 (con telescopios terrestres) que habían confirmado la presencia de este gas en algunas regiones, como Syrtis Major, Nili Fossae y Terra Sabae.

Los científicos no saben en cualquier caso de dónde procede el metano. Por lo que respecta a las posibles explicaciones, Armentia argumenta que una posibilidad es que «podrían haber existido microorganismos que produjeron metano, que quedó atrapado bajo la superficie y ahora escapa. Porque pensar que el metano se genera ahora por seres vivos actuales es un poco más complejo (aunque hay gente que dice que podrían existir microorganismos metanogénicos viviendo en el subsuelo…)».

La otra posibilidad, añade, «sería que el metano viene de procesos geológicos: la oxidación del hierro, como sucede en fuentes sulfurosas y ferruginosas, produce metano. Podía haberse formado cuando el planeta tenía volcanes activos, y quedó atrapado en clatratos u otros compuestos (un poco como el gas de lutita, el del fracking) y se escapa de vez en cuando».

En cualquier cosa, el astrónomo considera que ya es mala suerte que «justo donde llevaron a Curiosity, antiguo lecho de lago y con todos los parabienes para ser un sitio interesante donde encontrar evidencias de una química relacionada con la vida o algo así, no aparezca nada», señala. «Quizá lo que sucede es que hay menos metano realmente, y que lo que vemos simplemente puede ser explicado por causas geológicas».

Las futuras misiones robóticas ExoMars 2016 y la 2018, recuerda Armentia, intentarán aclarar este asunto, «incorporando medidores de gases traza, para poder medir con detalle cuánto metano hay».

Agua marciana

En el mismo número de la revista Science se publica otro estudio realizado con los resultados del análisis químico que Curiosity hizo de unas muestras de roca tomadas de una formación marciana denominada Yellowknife Bay, y que tienen una antigüedad estimada de 3.000 millones de años.

En concreto, analizaron la razón deuterio-hidrógeno, un valor que se utiliza para comparar la composición del agua que hay en distintos cuerpos del Sistema Solar (en cometas, asteroides y otros planetas) con la de los océanos terrestres. El resultado obtenido indicó que la razón deuterio-hidrógeno de estas rocas antiguas era la mitad de la que hay en la atmósfera marciana, pero significativamente más alta de lo que se esperaba para ese periodo de la historia geológica, que abarca desde hace 3.700 a 3.000 millones de años. Los científicos creen que durante esa época Marte era mucho más cálido y húmedo que en la actualidad.

 

 

«Este trabajo nos ayuda a entender mejor cómo fue la dinámica del agua en Marte y, especialmente, sobre la pauta de pérdida de agua al espacio, lo cual es fundamental para progresar en el conocimiento de la evolución de la atmósfera del Planeta Rojo», aclara Martínez-Frías.

Fuente: El Mundo. Aportado por Eduardo J. Carletti

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