La última frontera: los grandes enigmas del universo.

Javier Santaolalla, físico y aspirante a astronauta, nos lleva de viaje a lo largo de cuatro capítulos para conocer los grandes enigmas del universo y los requisitos para cumplir el sueño de convertirse en astronauta y cruzar la última frontera. Conoceremos a expertos nacionales e internacionales que nos aportan su conocimiento y experiencia sobre los grandes enigmas del universo: ¿Dónde se encuentra el final del espacio?, ¿Cómo de grande es nuestra galaxia?, ¿Estamos solos en el universo? ¿Cuándo aterrizaremos en Marte? o ¿Qué es la materia exótica? Además, conoceremos cuáles son los conocimientos y requisitos necesarios para ser astronauta y formar parte de uno de los procesos de selección más duros del mundo dentro del programa de reclutamiento de astronautas de la Agencia Espacial Europa (ESA). En esa búsqueda de información conoceremos a cuatro aspirantes nacionales que también quieren cumplir su sueño de viajar algún día al espacio y cruzar La Última Frontera.  

VER EPISODIO 1: Los astronautas del futuro : Javier Santaolalla emprende la mayor aventura a la que un ser humano puede aspirar. Se presenta al proceso de selección más difícil: ser astronauta.

VER EPISODIO 2: ¿Cómo nos movemos por el cosmos? : En este segundo episodio aprendemos cómo nos movemos por el cosmos, ahora y en el futuro, con los mejores especialistas en la materia: Miguel Alcubierre, Patricia Sánchez y Eva Villaver. Además, Javier se enfrenta a su primera prueba práctica: el vuelo sin motor. ¿Quién no ha soñado con visualizar la Tierra desde el espacio? Queremos ser los elegidos. Acompañadnos porque vamos a cruzar… La Última Frontera.

VER EPISODIO 3: Marte nos espera: Hemos desentrañado algunos de los misterios del planeta rojo, pero aún quedan incógnitas que analizamos con grandes especialistas en la materia.

VER EPISODIO 4: ¿Estamos solos en el universo? : En el último capítulo de ‘La Última Frontera’ nos formulamos la pregunta más interesante de todas: ¿estamos solos en el universo?

Ciencia y el «Cosmos» del siglo XXI.

CIENCIA, y el «Cosmos» del siglo XXI. Alicia Parra Ruiz ; Quintín Garrido Garrido (coord.). Madrid, 2020.

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Este libro pretende ser un homenaje a Carl Sagan y su COSMOS, en el cuarenta aniversario de su publicación. Se trata de un libro de divulgación científica que pretende mantener al lector pendiente y despertar esa curiosidad científica que todos llevamos dentro.
Los autores participantes son reputados científicos y excelentes divulgadores, en sus distintas áreas de trabajo y estudio. Los textos aportados por cada uno de ellos son un ejemplo de claridad y rigor, intentando conseguir que la lectura resulte amena e interesante.

Cherenkov Telescope Array: observatorio terrestre de rayos gamma.

Science with the Cherenkov Telescope Array. The CTA Consortium, 2019. DOI 10.1142/10986

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Este libro resume la ciencia que llevará a cabo el próximo Cherenkov Telescope Array, un importante observatorio terrestre de rayos gamma que se construirá en los próximos seis a ocho años. Los principales temas científicos, así como el programa central de proyectos científicos clave, han sido desarrollados por el Consorcio CTA, una colaboración de científicos de muchas instituciones de todo el mundo.

El CTA será la principal instalación de astronomía de fotones de alta energía y muy alta energía durante la próxima década y más allá. El CTA tendrá capacidades muy superiores a las de los observatorios anteriores y actuales. Por lo tanto, se espera que el programa científico del CTA sea rico y amplio y que complemente otras instalaciones importantes de longitud de onda y multimensajeros. Este libro pretende ser el principal recurso para el caso científico de CTA y, por tanto, será de gran interés para las comunidades de física y astronomía más amplias.

  • Introduction to CTA Science (J A Hinton, R A Ong, D Torres)
  • Synergies (S Markoff, J A Hinton, R A Ong, D Torres)
  • Core Programme Overview J A Hinton, R A Ong, D Torres)
  • Dark Matter Programme (E Moulin, J Carr, J Gaskins, M Doro, C Farnier, M Wood, H Zechlin)
  • KSP: Galactic Centre (C Farnier, K Kosack, R Terrier)
  • KSP: Galactic Plane Survey (R C G Chaves, R Mukherjee, R A Ong)
  • KSP: Large Magellanic Cloud Survey (P Martin, C-C Lu, H Voelk, M Renaud, M Filipovic)
  • KSP: Extragalactic Survey (D Mazin, L Gerard, J E Ward, P Giommi, A M Brown)
  • KSP: Transients (S Inoue, M Ribó, E Bernardini, V Connaughton, J Granot, S Markoff, P O Brien, F Schussler)
  • KSP: Cosmic Ray PeVatrons (R C G Chaves, E De Oña Wilhelmi, S Gabici, M Renaud)
  • KSP: Star Forming Systems (S Casanova, S Ohm, L Tibaldo)
  • KSP: Active Galactic Nuclei (A Zech, D Mazin, J Biteau, M Daniel, T Hassan, E Lindfors, M Meyer)
  • KSP: Clusters of Galaxies (F Zandanel, M Fornasa)
  • Capabilities beyond Gamma Rays (R Bühler, D Dravins, K Egberts, J A Hinton, R D Parsons)
  • Appendix: Simulating CTA (G Maier)

Cómo estudiar el clima de la Tierra desde la Estación Espacial Internacional.

Todos hemos observado alguna vez el cielo con la curiosidad de querer saber qué hay en el resto del universo. A 250 millas sobre nuestro planeta, la Estación Espacial Internacional mira hacia el pasado.

En el exterior de varios de los módulos de la estación están varios instrumentos de observación de la Tierra, incluyendo una extremidad llena de cámaras, cajas y herramientas que cuelgan del borde del Módulo Experimental Japonés (JEM) de la estación. Los CubeSats de observación de la Tierra se despliegan regularmente desde la esclusa de aire de la estación y los astronautas hacen fotos del planeta desde las ventanas del laboratorio en órbita. La estación incluso realiza experimentos de ciencias de la Tierra. Todo este trabajo proporciona información sobre el clima y cómo prepararnos para los cambios venideros.

diagrama animado del modulo experimental

«Si no tiene una buena comprensión de cómo pueden cambiar las cosas, está en una posición muy pobre para poder manejarlo cuando lo hagan», dice William Stefanov, gerente de la Oficina de Ciencias de la Exploración en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston. Las condiciones del tiempo reflejan las condiciones de la atmósfera durante un corto período de tiempo, y el clima es la forma en que la atmósfera se «comporta» durante décadas, cientos de años o incluso períodos de tiempo geológico, dice Stefanov.

Eso significa que los factores que influyen en nuestro clima deben ser rastreados durante largos períodos. Sus más de 20 años en órbita hacen de la estación espacial un lugar muy adecuado para recopilar estos datos a largo plazo. La información combinada crea un conjunto de datos único que nos ayuda a informar las decisiones climáticas y potencialmente desarrollar soluciones a los problemas ambientales.

Ojos en la tierra

La estación espacial ofrece una perspectiva planetaria única con una trayectoria orbital que pasa por más del 90 por ciento de la población de la Tierra. Sus aproximadamente 52 grados de inclinación orbital permiten que los astronautas y las cargas útiles de observación de la Tierra vean salir y ponerse el sol 16 veces al día en todo el mundo. “Esa órbita permite que la estación espacial pase sobre diferentes puntos de la Tierra en diferentes momentos del día o de la noche y recopile datos. Es un conjunto de datos fundamentalmente diferente al que la mayoría de los otros instrumentos de detección remota recopilan en satélites en vuelo libre,” dice Stefanov.

Montadas en el exterior del laboratorio en órbita, las cargas útiles internacionales como ECOSTRESS, GEDI, OCO-3, DESIS, TSIS (también conocido como TSIS-1) e HISUI recopilan individualmente datos relacionados con el clima. En combinación, proporcionan un conjunto único de medidas que podrían impulsar la vanguardia de la investigación ambiental. “El equipo de OCO-3 quiere comprender las plantas y su papel en el ciclo del carbono”, dice Annmarie Eldering, científica del proyecto OCO-3. “Resulta que nuestro vecino de la estación espacial, ECOSTRESS, está analizando cómo responden las plantas al estrés. Y luego está GEDI, que analiza la cantidad de material vegetal que hay en el suelo. Los científicos que están pensando en las plantas y su papel en el ciclo del carbono están muy emocionados. Hemos escuchado muchas discusiones sobre cómo podemos usar todos los datos juntos para comprender mejor las plantas «.

imagen animada del modelo atmosférico

OCO-2, predecesor de OCO-3, los datos integrados en un modelo atmosférico
muestran los niveles de dióxido de carbono atmosférico sobre la Tierra.
Crédito: NASA

El sensor OCO-3 utiliza reflejos de la luz solar a través de la atmósfera para medir variaciones en el dióxido de carbono atmosférico, observando cambios de menos de una parte por millón. “La mayoría de los gases como el ozono, el monóxido de carbono o el vapor de agua duplican o triplican su concentración atmosférica cuando están contaminados, por lo que es bastante fácil de detectar. Pero para el dióxido de carbono, es excepcionalmente difícil ver los cambios”, dice Eldering. Medir esos pequeños cambios podría ser clave para responder preguntas de muchos años sobre el dióxido de carbono atmosférico. “Afortunadamente para nosotros, las plantas y el océano absorben aproximadamente la mitad de las emisiones de dióxido de carbono generadas por el hombre cada año. Pero todavía existen misterios en torno a cómo lo hacen, por qué la cantidad es diferente cada año y cómo se producirá la absorción en el futuro”, puntualiza. «Nuestros datos están destinados a ayudar a responder ese tipo de preguntas».

El almacenamiento y la eliminación de carbono también se ha investigado tanto dentro como fuera de la estación. El fotobiorreactor examinó si las microalgas podrían ayudar a cerrar el ciclo de carbono en los sistemas de soporte vital, y el Experimento de Kuwait: E. coli C5 estudió el efecto de la microgravedad en las bacterias E. coli que fueron modificadas para consumir dióxido de carbono como fuente de alimento. Las imágenes tomadas por la antigua carga útil HICO de la estación espacial incluso ayudaron a desarrollar un algoritmo para detectar floraciones de algas nocivas. Las algas juegan un papel importante en el ciclo global del carbono y las floraciones son responsables de gran parte de la absorción de carbono del océano.

CLARREO Pathfinder, cuyo lanzamiento está previsto para los próximos años, planea estudiar el clima de la Tierra tomando medidas de la luz solar reflejada por la Tierra y la Luna con una incertidumbre de cinco a diez veces menor que las medidas de los sensores existentes.

imagen de la Tierra tomada desde la estación espacial

El elemento humano

Pero, no se trata solo de sensores que monitorean nuestro planeta desde las alturas, la gente también lo hace. Las ventanas de la estación espacial brindan una oportunidad para la fotografía de astronautas y la recopilación manual de datos climáticos. Los astronautas han tomado más de 4 millones de imágenes de la Tierra desde el espacio (más de 3,5 millones desde la estación espacial), lo que contribuye a uno de los registros más antiguos de cómo ha cambiado la Tierra a lo largo del tiempo. Las Observaciones de la Tierra por la triplicación actualmente respalda una serie de estudios de iluminación nocturna urbana, monitoreo de glaciares y volcanes, y estudios de procesos atmosféricos afectados por poderosas erupciones volcánicas. Las imágenes también se utilizan en investigaciones ecológicas, incluyendo un proyecto colaborativo llamado AMASS, que rastreó las rutas de migración de las aves y los efectos de los cambios que ocurren a lo largo de esas rutas.

Estas imágenes también apoyan los esfuerzos de socorro en casos de desastre para eventos como huracanes e incendios forestales. Después de recibir la notificación de que ocurrió un desastre natural, los científicos en tierra determinan si la tripulación podrá ver esa área mientras orbita por encima. Si es así, la tripulación captura y envía imágenes a la Tierra. Luego, las imágenes se georreferencian para que las utilicen los equipos de peligro en el suelo. Las imágenes de astronautas han sido útiles para eventos de incendios forestales, por ejemplo, mostrando a los socorristas hacia dónde se dirige la columna de humo.

imagen del astronauta tomando fotos

Los miembros de la tripulación de la Expedición 60 se turnan para capturar imágenes desde la cúpula dentro de la Estación Espacial Internacional del huracán Dorian.
Crédito: NASA

Más allá de la estación

La Estación extiende su impacto en la ciencia climática al desplegar CubeSats en órbita terrestre baja. Estos dispositivos del tamaño de una caja de zapatos, que contienen demostraciones de tecnología o prueban nuevos tipos de ciencia climática, se lanzan a la estación junto con miles de libras de otras investigaciones de investigación y suministros de carga. Los astronautas los descargan y los preparan en la estación y luego los despliegan fuera de la esclusa de aire de la estación.

Se han lanzado más de 250 CubeSats desde la estación, incluyendo muchas cargas útiles centradas en el clima. Por ejemplo:

• El NanoRacks-MinXSS CubeSat diseñado por estudiantes tenía como objetivo una mejor comprensión de la energía de los rayos X solares y cómo afecta a las capas de la atmósfera superior de la Tierra.

• El satélite DIWATA-1 proporciona información de teledetección a Filipinas mediante la observación de desastres meteorológicos como tifones y lluvias intensas localizadas.

• El HARP CubeSat nos ayuda a comprender mejor cómo las nubes y los aerosoles impactan el tiempo, el clima y la calidad del aire.

A medida que cambia el clima de la Tierra, la Estación Espacial Internacional estará observando desde las alturas, lo que ayudará a proporcionar información única necesaria para mantener nuestro planeta seguro.


Fuente: NASA

La Palma podría acoger el TMT (el Telescopio de Treinta Metros )

El Senado ha ratificado este martes su apoyo unánime para que la isla canaria de La Palma acoja el Telescopio de Treinta Metros (TMT), y ha pedido para ello al Gobierno que impulse todas las actuaciones necesarias para conseguir esta infraestructura científica y tecnológica. Los grupos del PSOE y el PP en el Senado habían registrado sendas mociones en ese sentido, aunque han llegado a un acuerdo y consensuado una única iniciativa que ha sido respaldada por todos los grupos parlamentarios de la Cámara alta.

El telescopio está propuesto para ser mucho más grande que los telescopios existentes (aunque el espejo del Telescopio Europeo Extremadamente Grande, en proyecto, es 49% más grande), y está diseñado para hacer observaciones desde frecuencias cercanas al ultravioleta hasta mediados del infrarrojo (longitudes de onda de 0.31 a 28 μm). Adicionalmente, su sistema de óptica adaptativa podría ayudar a corregir los errores causados por la atmósfera terrestre, ayudándolo a alcanzar el potencial de un espejo de ese tamaño.

La Comisión de Ciencia, Innovación y Universidades del Senado ha respaldado una moción para pedir al Gobierno que impulse esas actuaciones, y que insta también a la Federación Canaria de Municipios (Fecam), a la Federación Canaria de Islas (Fecai) y a todas las instituciones públicas y privadas implicadas a manifestar su apoyo a este proyecto.
La iniciativa que se ha aprobado en el Senado insta al Gobierno a impulsar todas las actuaciones necesarias, junto al Instituto Astrofísico de Canarias (IAC), para tratar de llevar a La Palma ese telescopio gigantesco y a promover, junto al Gobierno de Canarias y al Cabildo Insular de La Palma, un Parque Científico Tecnológico en esta isla como infraestructura complementaria para el desarrollo del TMT.

La isla de La Palma figura como el «plan b» del consorcio del TMT, que eligió como primer emplazamiento el observatorio del Mauna Kea, en Hawai, aunque se ha producido una importante contestación de las comunidades aborígenes de la isla, que consideran sagrada la cumbre de ese volcán, por lo que los promotores buscan alternativas para un proyecto millonario. La administración estadounidense se ha concedido un año de plazo para evaluar el proyecto y la contestación que ha surgido al mismo en Hawai antes de decidir de forma definitiva si mantiene esta opción o «cede» su instalación a la isla canaria.

El telescopio de treinta metros pertenece a una nueva generación de telescopios «extremadamente grandes» que permitirán ver mucho más profundamente el espacio y observar objetos cósmicos con una sensibilidad sin precedentes. Con un diámetro del espejo principal de 30 metros, el TMT será tres veces más ancho y tendrá un área nueve veces mayor que el mayor telescopio de luz visible actualmente existente en el mundo. Su construcción rondaría los 1.200 millones de euros y el gasto anual de sus operaciones y mantenimiento unos 39 millones. El telescopio ha sido diseñado y desarrollado por una asociación internacional sin fines de lucro en la que participan el Instituto de Tecnología de California, la Universidad de California, los Institutos Nacionales de Ciencias Naturales de Japón, los Observatorios Astronómicos Nacionales de la Academia de Ciencias de China, el Departamento de Ciencia y Tecnología de la India y el Consejo Nacional de Investigación de Canadá.

La senadora socialista Olivia Delgado ha asegurado que sería un «hito histórico» la construcción en La Palma de esa infraestructura científica y tecnológica y ha subrayado que situaría a esta isla a la vanguardia mundial del estudio y el conocimiento del Universo. Delgado ha valorado el impacto económico y social que tendría el TMT, por el número de empleos que se crearían y la incidencia en el PIB de la isla, pero también por el aumento del número de turistas que se interesan por ese tipo de instalaciones y por el incremento de los eventos científicos que se programarían en La Palma. El senador del PP Borja Pérez ha destacado también el nivel de la ciencia en La Palma y que la isla es ya un referente mundial, y que la instalación de ese telescopio gigante la situaría «en la cúspide» de la astronomía mundial.
Oriundo de la isla y alcalde del municipio palmero de Breña Baja, el senador Borja Pérez ha celebrado la unanimidad de todos los grupos para respaldar una infraestructura «buena para La Palma, buena para Canarias y buena para España», y ha asegurado que su localización allí contribuiría a diversificar la economía de la isla, que pivota ahora en el turismo y la agricultura.