Pols d'estels

El camí ha sigut llarg però finalment la missió de la NASA Mars2020 ja té a la vista el planeta Mart. Avui dijous 18 cap a les 21:55 h, hora central europea, la nau hi arribarà finalment i començarà la complicada maniobra del frenat aerodinàmic en entrar a l’atmosfera, amb l’us de paracaigudes i retrocoets amb el propòsit de dipositar suaument el robot Perseverance en algun punt del cràter Jezero situat sobre un antic delta. L’aterratge sobre la superfície marciana és la part més difícil i perillosa de la missió i posa els pels de punta els enginyers de la NASA. Per això rep el nom dels “7 minuts de terror” per la complexitat de les maniobres a fer mentre la nau s’endinsa en la minsa atmosfera marciana. Esperem que tot isca bé. Qui no s’arrisca no pisca.

Les anteriors exploracions del planeta des de la superfície i des de l’espai ens han mostrat que Mart va ser en els inicis de la seua vida geològica molt diferent al planeta que coneixem ara que és  fred, àrid i amb una atmosfera molt tènue, només la centèsima part de la terrestre. Les proves recollides per les missions anteriors ens confirmen que fa milers de milions d’anys era un indret molt més acollidor, més humit i amb rius i llacs a la superfície. Molts científics pensen que aquestes condicions va durar el temps suficient per permetre el desenvolupament de vida, almenys microbiana. Tanmateix aquesta vida, o les proves de la seua existència passada, no s’han trobat fins ara.

Per això es dediquen tants esforços en l’exploració del planeta. El robot Perseverance no només està dissenyat per estudiar la geologia de Mart, sinó que també cercarà senyals de vida passada, particularment en unes roques especials conegudes per la seua capacitat per preservar mostres de vida durant molt de temps. Però l’anàlisi de les mostres no es pot fer de manera rigorosa amb els instruments del robot només així que la missió recol·lectarà i emmagatzemarà un conjunt de mostres de roca i terra que seran portades a la Terra en una missió futura conjunta de la NASA i l’Agència Espacial Europea (ESA).

El rover Perseverance té una grandària semblant a la d’un cotxe petit: 3 metres de llarg, 2,7 d’ample i 2,2 d’alt, i té un braç extensible de 2,1 metres més. Amb 1.025 kg, Perseverance disposa de set instruments científics, entre els que destaca, segons explica el Centro de Astrobiologia/CSIC, MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer, analitzador de la dinàmica ambiental de Mart). MEDA consta de set sensors per mesurar la direcció i velocitat de vent, la humitat relativa, la pressió atmosfèrica, la radiació solar ultraviolada, infraroig i visible, les propietats de la pols en suspensió, la temperatura de terra i de l’aire, i a més, una càmera per prendre imatges del cel marcià (inclosos els núvols).  MEDA ha estat construït per un equip internacional, liderat pel Centro de Astrobiología/CSIC, i del que també formen part diversos grups d’investigació de l’estat, entre ells el Grup de Micro i Nanotecnologia de la  Universitat Politècnica de Catalunya. A més de MEDA, el rover Perseverance comptarà amb sis instruments més.

Mastcam-Z, un avançat sistema de càmeres, que permetrà captar imatges panoràmiques, estereoscòpiques i fer zoom, SuperCam que proporcionarà imatges, anàlisi de composició química i mineralogia a distància, PIXL, un espectròmetre fluorescent de raigs X que analitzarà la composició química de materials de superfície marcians, SHERLOC, un espectròmetre que proporcionarà imatges a una escala molt fina, i utilitzarà un làser ultraviolada (UV) per analitzar minerals i compostos orgànics, Moxie, una demostració tecnològica que produirà oxigen a partir del diòxid de carboni existent a l’atmosfera marciana que podrà ser utilitzada per futurs astronautes i RIMFAX, un radar de penetració per analitzar l’estructura geològica del subsòl. Ja anirem parlant d’aquests instruments a mesura que es desenvolupe la missió. PIXL i SHELLOC seran els instruments principals que s’usaran per cercar elements biològics marcians. S’espera que Perseverance efectue multitud d’anàlisi al voltant de la zona d’aterratge almenys durant un any marcià (uns dos anys terrestres).

Imatge 3D d’Ingenuity. Si passes el ratolí per la figura i la punxes al centre, eixirà una ma que el farà moure.

Just amb Perseverance viatja un altre petit vehicle afegit a última hora. Es tracta d’un petit helicòpter, Ingenuity, alimentat per energia solar i capaç d’allunyar-se volant del robot durant uns minuts. Està pensat com a prova de disseny però el seu únic instrument, una càmera, permetrà observar zones on Perseverance no puga accedir. Donat que l’atmosfera de Mart és molt tènue les aspes han de batre a unes 2000 revolucions per minut, tan ràpid com una batedora elèctrica. Serà el primer objecte terrestre que vola en el cel d’un altre planeta.

Per veure l’aterratge en directe podeu connectar-vos al canal Youtube del CCCB a partir de les 21:30 o directament a l’enllaç següent. En el programa participaran els astrofísics Guillem Anglada de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya (IEEC), descobridor del primer planeta al voltant de Proxima Centauri, i Mariona Badenas del Planetary Science en el MIT (EUA), juntament amb els professors de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) Ignasi Casanova i Miquel Sureda, enginyer espacial de l’IEEC i divulgador que conduirà l’acte.

Més informació.
El Centro de Astrobiología se prepara para viajar a Marte por tercera vez 23 juliol 2020
Com seran els set minuts de terror del robot que arriba aquest dijous a Mart, Rafael Clemente, 17 febrer 2021
Recursos multimèdia de la missió Mars2020

Imatges:
Totes les imatges son de NASA/JPL-Caltech

Tot un èxit per als equips de científics de les missions que arribaren a Mart la setmana passada.

Com estava previst, la primera sonda en arribar va ser  la missió Hope dels Emirats Àrabs Units, que a partir d’ara anomenaré amb el nom original transcrit de l’àrab Al Amal (Esperança), la primera sonda en arribar al planeta el passat dimarts 9 de febrer. És la missió més senzilla de totes les que eixiren de la Terra l’estiu passat. Consta només d’un orbitador que, si tot funciona com s’espera, oferirà una imatge completa de l’atmosfera marciana i de la seua evolució al llarg del temps. La seua tasca és ben interessant ja que ajudarà a respondre preguntes clau sobre l’atmosfera marciana global i la pèrdua de gasos d’hidrogen i oxigen a l’espai durant el període d’un any marcià (dos anys terrestres).  Els diversos instruments de que disposa estan explicats en el diagrama adjunt.

La Tianwen 1 (Questions celestials) de l’Administració Espacial Nacional de la Xina es va inserir en  òrbita marciana dimecres passat, 10 de febrer. Si durant els primers dies va seguir una enorme òrbita el·líptica que el situava a 400 km de la superfície i l’allunyava fins a 180 000 km, avui farà una correcció de trajectòria que l’acostarà a l’òrbita final científica. La inclinació de l’òrbita també es canviarà per fer-la passar pels pols marcians. La missió disposa d’un orbitador i d’un robot explorador que ara orbiten plegats. Tanmateix els xinesos s’ho prenen en calma i no tractaran de fer aterrar el robot fins el mes de maig.

Com que els xinesos volen ser independents en l’exploració espacial i no dependre de la tecnologia de les agències espacials occidentals, cartografiaran totalment de nou la zona d’aterratge en Utopia Planitia i el robot, que encara no té nom, una vegada en terra es comunicarà amb la Terra a través de l’orbitador propi, sense fer us de la plèiade de naus (Mars Odyssey (NASA), MRO (NASA), MAVEN (NASA), Mars Express (ESA), ExoMars TGO (ESA/Rusia), Mangalyaan (India), Al Amal (EAU) ) que orbiten ara mateix el planeta.

Tot això ha passat mentre esperem per divendres 18 l’arribada de la missió Mars2020 de la NASA, la més completa i mediàtica. Actualment es troba a només quatre milions de quilòmetres de Mart, així que el dia 18 de febrer arribarà puntualment al planeta carregant el 5è robot explorador de la NASA, Perseverance,

Mes informació:
La sonda china Tianwen 1 llega a Marte, Eureka, Daniel Marin, 10 febrer 2021

Imatges

1.- Primera imatge de Mart de prop des de la missió Al Amal. Centre Espacial Mohammed bin Rashid (MBRSC)/Agència Espacial dels Emirats Àrabs
2.- Instruments de la sonda Al Amal. Agència Espacial dels Emirats Àrabs.

L’estiu passat una flota de naus exploratòries de diverses potències espacials foren llançades en direcció a Mart aprofitant la menor distància del planeta. La NASA envià la missió Mars2020, Xina la missió Tianwen-1 i la nova agència espacial dels Emirats Àrabs Units la més modesta missió Hope. Europa, en col·laboració amb Roscosmos, l’agència russa, volien fer aterrar el robot explorador Rosalind Franklin però no pogueren arribar a la cita marciana per problemes tècnics. Ho tornaran a intentar el 2022.

La missió Mars2020 de la NASA és la més completa i mediàtica. Actualment es troba a uns 20 milions de quilòmetres de Mart, però el dia 18 de febrer arribarà puntualment al planeta carregant el 5è robot explorador de la NASA, Perseverance, amb tecnologia millorada, amb nous làsers, recollida de mostres i la novetat d’un petit helicòpter per explorar llocs inaccessibles. Els moments més crítics serà l’aterratge del robot explorador en la superfície, el que els tècnics espacials han anomenat els set minuts de terror. En aquest temps tan curt, la càpsula ha de frenar amb el fregament atmosfèric, desplegar els paracaigudes en una atmosfera només una centèsima part de la densitat de la terrestre, i ,ja prop de la superfície, abandonar l’escut tèrmic i la càpsula de protecció, continuar baixant amb coets i finalment soltar el ròver delicadament amb un mecanisme de grua. Per primera vegada tot aquest procés serà gravat per diverses càmeres a bord i enviat posteriorment a la Terra des del cràter Jezero, la seua destinació.

La missió Tianwen 1 de l’Administració Espacial Nacional de la Xina també està a punt d’arribar al planeta roig. El dimecres 10 de febrer farà la inserció final en òrbita marciana. La missió disposa d’un orbitador i d’un robot explorador, encara sense nom, molt similar als robots xinesos que exploren la Lluna. Tanmateix els científics xinesos no tenen pressa per fer baixar el robot a la superfície marciana. Esperaran al mes de maig, una vegada hagen decidit la zona d’aterratge en la zona sud de la Planitia Utopia. Per demostrar la bona salut de la missió, fa uns dies donaren a conéixer les primeres imatges de Mart preses des de la nau, en aquest moment situada a només 2 milions de quilòmetres del planeta.

Serà, però la missió Hope  dels Emirats Àrabs Units la primera sonda que arribarà al planeta el pròxim dimarts 9 de febrer. Consta només d’un orbitador que, si tot funciona com s’espera, oferirà una imatge completa de l’atmosfera marciana i la seua evolució al llarg del temps. Ajudarà a respondre preguntes clau sobre l’atmosfera marciana global i la pèrdua de gasos d’hidrogen i oxigen a l’espai durant el període d’un any marcià (dos anys terrestres).

Totes les missions són ben interessants i demostren la capacitat de la humanitat per superar nous reptes, siga per superar una pandèmia siga per explorar nous mons. La ciència és transversal i la transferència de tecnologia espacial per a us de la societat és constant. La NASA ens conta, per exemple, quines meravelles tecnològiques s’han desenvolupat per a la missió Mars2020 i per al robot Perseverance i com ja s’estan utilitzant en la indústria.

Un sensor de llum làser que pot identificar bacteris en una ferida pot semblar desgavellat, però ja s’està convertint en una realitat, gràcies en part, al Programa d’Exploració de Mart de la NASA. La tecnologia que viatja ara mateix cap a Mart en el robot Perseverance,  ja s’està usant per detectar rastres de contaminants en la fabricació de productes farmacèutics, el tractament d’aigües residuals i altres operacions importants en la Terra.

Aquesta no és l’única tecnologia que es dirigeix ​​a Mart que està beneficiant aspectes de la vida quotidiana al nostre planeta. Aquí a la Terra, aquestes innovacions també estan millorant la fabricació de plaques de circuits integrats i fins i tot han conduït a un disseny especial de broques per geòlegs.

Imatges:

1.- El set minuts de terror de la missió Mars2020 de la NASA. NASA/JPL
2.- Visió artística del ròver Perseverance. NASA/JPL
3.- Robot explorador, sense nom encara, de la missió xinesa Tianwen 1. Wikipedia Commons.
4.- Missió Hope dels EAU.  Wikipedia Commons.
5.- Beneficis industrials de l’exploració de Mart. NASA

 
L’any 2021 avança i la pandèmia continua condicionant la nostra manera de viure, potser per sempre. Cal esperar la vacuna però tindre ben present que aquesta no serà la darrera pandèmia que amenaçarà la humanitat. Preparem-nos, per tant, i gaudim mentrestant de l’espectacle que ens ofereix la natura. Tanmateix les diverses restriccions ens limiten poder admirar molts dels fenòmens astronòmics que vindran i que són ben poc lluïdors des de la ciutat estant.

Aquest mes els planetes no ens oferiran grans espectacles celestes. Des de la gran conjunció planetària de Júpiter i Saturn el 21 de desembre passat, només Mart llueix al cel durant gran part de la nit. Els altres planetes o bé estan alineats amb el Sol i són, per tant, invisibles, o bé només apareixeran ben prop de l’horitzó i l’observació serà ben difícil.

Mercuri es podrà veure molt prop de l’horitzó els primers dies del mes cap a l’oest-sud-oest, mig hora després de la posta de Sol. Però el 8 de febrer ja estarà en la direcció del Sol i en les setmanes posteriors passarà a ser observable en la matinada, poc abans de l’alba.

Venus també és ara difícilment observable ja que es veu molt prop de l’horitzó sud-est uns minuts abans de l’eixida del Sol. A partir del dia 5, i durant uns dies, els planetes Saturn i Júpiter li faran companyia. La visió durarà ben poc ja que podríeu estar mirant a les 7:45 fins que uns minuts després sortira el Sol i s’esvairà tot. Una mig hora de visió, a tot estirar. En els últims mesos ha alegrat la matinada als matiners però ara ja ens abandona per tornar a emergir a l’oest al capvespre a primers d’abril.

Mart continua sent el rei de la nit. Actualment es troba a la dreta de la constel·lació de Taure. El moviment propi el mou cap a aquesta constel·lació on arribarà a primeries de març, situant-se molt a prop del cúmul estel·lar de les Plèiades. Aquest mes, però, Mart jugarà amb la Lluna creixent. El 18 de febrer la Lluna se situarà als peus del deu guerrer però al dia següent, el 19, el nostre satèl·lit es situarà exactament entre Aldebaran, l’estel rogenc de Taure i el planeta vermell i ben prop de les Plèiades (M45). La Lluna creixent entre dues llums ben roges. No us ho perdeu.

I, com vaig contar l’estiu de l’any passat, justament el 18 de febrer estarem pendent de l’arribada de la nova missió marciana de la NASA, la Mars2020 que du a bord el 5è robot explorador marcià de la NASA. Aquest ròver, de nom Perseverance, és una evolució tecnològica de l’actual robot marcià Curiosity localitzat al cràter Gale i que hi arribà el 2012. Esperem que els 7 minuts de terror puguen acabar feliçment en dipositar-se el ròver suaument en la zona triada del cràter Jezero, amb el mecanisme de la grua que tan bé funcionà amb Curiosity. Perseverance buscarà signes de vida microbiana antiga. També caracteritzarà el clima i la geologia del planeta, recollirà mostres que seran recollides i retornades a la Terra i obrirà el camí a l’exploració humana del planeta vermell.

Altres missions, la xinesa i la dels Emirats Àrabs Units, també es dirigeixen a Mart. Sort per a totes elles i pels científics que hi ha al darrere.

La Lluna presentarà les següents fases en hora local:

Fase	Mes	Dia	Hora
Quart minvant	Febrer	04	18 37
Lluna nova	Febrer	11	20 06
Quart creixent	Febrer	19	19 47
Lluna plena	Febrer	27	09 17

Si voleu obtenir més informació podeu punxar aquest enllaç. També podeu veure un senzill mapa del firmament del mes de febrer de 2021. I tot això gràcies al Planetari de Quebec.

Imatges:

1.- Aquesta il·lustració mostra el rover Mars Perseverance de la NASA a la superfície del planeta vermell. NASA/JPL-Caltech
2.- El cel nocturn amb el planeta Mart i la Lluna, les constel·lacions Orió i Taure. 19 febrer 2021. Stellarium.
3.- El cel nocturn amb el planeta Mart i la Lluna, les constel·lacions Orió i Taure. 19 febrer 2021. Detall. Stellarium.
4.- Perseverance depositat per la grua a la superfície marciana. NASA/JPL-Calteth.

L’any comença i és interessant ressenyar que n’esperem en matèria de ciència i tecnologia. Les grans revistes científiques com Nature i Science ja han fet les seues previsions de les diverses branques de la ciència, des del canvi climàtic, la recerca sobre la Covid-19 o el foment de les revistes científiques de lliure accés (open access) però destacaré les relacionades amb l’astronomia i l’exploració espacial.

Primerament caldria fer unes reflexions sobre els fets que han ocorregut les darreres hores a Washington. L’assalt a l’edifici del Congrés dels Estats Units és un dels darrers actes resultat de la política de Donald Trump. Un negacionista com ell, tant del canvi climàtic, com de la pandèmia, ha fet un dany terrible a la ciència nord-americana. Ja ho vaig contar durant els primers mesos de la seua presidència. En aquell moment, Scott Pruitt, un declarat i actiu negacionista de l’escalfament global, era nomenat com a nou director de l’Agència per a la Protecció del Medi Ambient (EPA), mentre els científics del clima patien per si se’ls esborraven les dades dels servidors públics. Mentrestant Trump creava la Space Force, la sisena branca de les forces armades, preparada per a la guerra espacial. També forçà la NASA a tornar apressadament a la Lluna, aquesta vegada amb dones astronautes, amb el programa Artemisa per al 2024, just al final del desitjat segon mandat.

Finalment sembla que se’n va i el nou president, John Biden, més amigable amb la ciència, ha promés revertir o almenys estudiar com retornar la ciència al paper central que tenia. S’espera que l’EPA torne a posar el canvi climàtic al centre de les polítiques mediambientals. Alguns, com l’administrador de la NASA, Jim Bridenstine, ja ha declarat que no vol continuar amb el nou president i que dimitirà el 20 de gener. 

Mart

Les tres missions que foren llançades el juliol passat cap al planeta vermell arribaran durant el mes de febrer.

La NASA, l’agència espacial dels Estats Units, continuant amb el seu extens programa robòtic d’exploració de la superfície, hi farà arribar la nau Mars2020 que du a bord el 5è robot explorador marcià. Aquest ròver, de nom Perseverance, tractarà d’aterrar al cràter Jezero. És una evolució tecnològica de l’actual robot marcià Curiosity localitzat al cràter Gale i que hi arribà el 2012. S’han millorat les rodes, hi ha més i millors càmeres, un làser perforador millorat i alguns altres detectors de gasos. Perseverance arribarà a Mart el 18 de febrer.

En febrer veurem també com funciona la missió Hope enviada pel nou agent espacial, els Emirats Àrabs Units. Des de l’òrbita marciana farà el primer mapa meteorològic diürn i nocturn del planeta Mart.

La Xina ha aprofitat tot el que ha aprés dels seus robots lunars i ara la missió Tianwen-1, que consta d’un orbitador i d’un ròver d’exploració, s’acosta a Mart. A mitjan del pròxim mes de febrer la missió marciana hi arribarà i es posarà en òrbita. Cap al 23 d’abril de 2021 és prevista la part més delicada de l’aventura xinesa, quan l’aterrador amb el robot a bord se separe per tractar d’arribar a Utopia Planitia, una gran plana, antic cràter d’impacte, lloc on aterraren, ja fa 37 anys, les mítiques sondes Viking de la NASA.

James Webb Space Telescope

El gran esdeveniment de l’any serà el llançament del nou telescopi infraroig James Webb Space Telescope. La construcció i assemblatge d’aquest gran telescopi de 6.5 m de diàmetre que ha de substituir, en part, el vell telescopi espacial Hubble ha estat un veritable mal de cap per a la NASA. Després de multitud de retards, tant per la Covid-19, com per diversos problemes logístics i amb uns 7200 milions d’euros de cost, sembla que finalment s’enlairarà el 31 d’octubre a bord d’un Ariane 5 des de la Guyana Francesa. És un projecte conjunt de la NASA, de l’Agència Espacial Europea (ESA) i de l’Agència Espacial Canadenca. Permetrà observar en un rang major de longituds d’ona i, per tant, podrà penetrar més profundament en les galàxies més llunyanes i molt més antigues.

Serà el gran telescopi espacial del pròxims 30 anys i per això és important fer-ne particip  tota la humanitat. La web del telescopi té informació en multitud de llengües, també en català.

La nova estació espacial xinesa

Aquest any també veurem el començament de la construcció de la futura estació espacial xinesa Tiangong (Palau celestial). Després de diverses proves l’agència espacial del país de l’orient engega el seu projecte més ambiciós.

La Tiangong tindrà un disseny molt semblant a la mítica estació espacial soviètic Mir (pau) però només amb tres grans mòduls. Enguany el mòdul principal d’unes 20 tones serà enviat a l’espai. I en pocs anys l’estació xinesa d’unes 60 tones serà completada.

Ja s’han seleccionat nou experiments de diverses institucions científiques del mon per ser dutes a bord de l’estació, cosa que demostra la disposició de les autoritats xineses d’obrir l’estació a la comunitat internacional.

I més proves, èxits i pel·lícules espacials

Aquest any passat i aquest 2021 les empreses privades continuen fent avanços per entrar de manera definitiva en l’apetitós mercat espacial. La NASA contractà amb Space-X i amb Boeing diversos coets i càpsules i ara comencem a veure’n els resultats.

Si tot ix com s’espera, la càpsula Starliner de Boeing farà el seu debut amb tripulació. Enguany ha de fer encara proves sense tripulació portant material a l’Estació Espacial Internacional i, si tot és correcte, en juny hi portarà astronautes.

La Crew Dragon de Space X, ja amb llançaments consolidats, durà astronautes a l’Estació tres vegades aquest any. La tercera serà molt mediàtica ja que durà a l’actor Tom Cruise, que gravarà en òrbita part de la seua pròxima pel·lícula. Potser no siga el primer actor que tracte de fer un film a l’espai ja que el 5 d’octubre, unes setmanes abans, una Soyuz MS-19 russa durà el cosmonauta Antón Shkaplerov, el director Klim Shipenko, autor de Salyut-7, Héroes en el Espacio, (també ací) i una actriu encara desconeguda per gravar també una altra pel·lícula.

El 21 de juliol es llançarà la sonda DART a bord d’un Falcon 9 per a que xoque amb l’asteroide Dimorphos per tractar de variar-ne la trajectòria en la que seria la primera prova de defensa espacial.

2021 serà un any molt actiu pel que fa a missions a l’espai. El sempre ben informat  Daniel Marín en detalla moltes més al seu bloc Eureka.

Més informació a:
¿Qué nos depara 2021 en el espacio? Daniel Marín, 4 gener 2021
2021: el año de la nueva estación espacial china. Daniel Marín, 4 gener 2021

Imatges:

1.- James Webb Space Station. Imatge artísitca. ESA/NASA
2.- Perseverance. NASA/JPL.
3.- James Webb Space Station. Informació
4.- Imatge artística de l’Estació Espacial xinesa (CSS). Crèdit: CMSA
5.- CST-100 Starliner. Boeing

Dimarts passat romanguérem expectants per veure imatges impressionants en directe de la recollida de mostres de l’asteroide Bennu per la nau OSIRIS-REx de la NASA. Tanmateix molts es quedarien decebuts en no veure les imatges en directe i només sentir els científics parlar i mostrar simulacions. La retransmissió en directe no es tan senzilla com sembla. I ara ens arriben les imatges i vídeos del que veié realment la nau.

La nau OSIRIS-REx havia arribat a l’asteroide el desembre de 2018 i, des de llavors, hem pogut explorar-lo de ben prop. Ara sabem que Bennu està fet de material fluix aglutinat dèbilment per la gravetat i amb forma de bola aplatada. L’observació detallada, però, va anar acompanyada d’una gran sorpresa. Els científics havien esperat que la superfície de Bennu estigués formada per material de gra fi com una platja de sorra, però en lloc d’això resultà ser un món ple de còdols de diverses mides: de la grandària de cotxes, de cases, o de la mida dels camps de futbol. Bennu sembla un munt de runes. Ara, gràcies a les dades d’altimetria làser i a les imatges d’alta resolució d’OSIRIS-REx, podem fer un recorregut per l’estrany terreny de Bennu.

Durant dos anys OSIRIS-REx l’ha cartografiat i ha buscat intensament un indret d’on extreure de manera segura mostres de roques i pols (regolita) de la superfície. Això ho va aconseguir dimarts a la nit. La emissió en directe no va ser possible ja que la connexió, ja lenta de 50 bits/segons, prioritzava la telemetria i la delicada maniobra d’absorbir el material asteroidal del objecte sense que cap roca impactara contra la nau.

Les mostres recollides encara no viatgen cap a la Terra ja que caldrà saber si s’han recollit prou mostres. Si no és així, tractarà de realitzar una altra recollida el 12 de gener del 2021. Després la nau retornarà a la Terra. Serà un camí llarg ja que no l’esperem fins el 2023.

Aquesta nit a les 23 hores (temps local europeu) podeu connectar-vos al canal de youtube per on la NASA retransmetrà en directe la recollida de mostres de l’asteroide Bennu per la nau Osiris-Rex.La nau descendirà a la superfície de l’asteroide Bennu, la tocarà només durant uns segons i intentarà capturar mostres de regolit (roques i pols) mitjançant una maniobra rapidissima “Touch-And-Go” o TAG. La nau espacial s’ha d’orientar cap a la superfície rocosa de Bennu amb una gran precisió, tocant dins d’una zona rocosa de només 16 m de diàmetre. Durant la maniobra, la nau espacial i l’asteroide es trobaran a uns 334 milions de km de la Terra.

La cobertura en directe des de les instal·lacions de Lockheed Martin a Denver, Colorado, amb els responsables de la missió de la Universitat d’Arizona, Lockheed Martin i el Goddard Space Flight Center de la NASA començarà a les 23 h, hora local europea.

La nau espacial està prevista que abandone definitivament Bennu el 2021 i ens retorne la mostra que recollirà avui a la Terra el 24 de setembre de 2023. Serà la primera missió nord-americana que portarà mostres d’un asteroide a la Terra i la mostra més gran retornada de l’espai des de l’època d’Apol·lo.

El planeta Mart s’encamina cap a l’oposició al Sol, el punt de màxima aproximació a la Terra, que ocorre cada 26 mesos. I, com passa des dels inicis de l’exploració planetària, les agències espacials aprofiten aquesta oportunitat per llançar les seues missions d’exploració al planeta roig. Enguany tres estats hi envien coets: els Estats Units, la Xina i, sorpresa, els Emirats Àrabs Units.

Els Estats Units continuen amb el seu extens programa robòtic d’exploració de la superfície, amb l’enviament del 5è robot, Perseverance, que aterrarà al cràter Jerezo en febrer de l’any que ve. La Xina, com a continuació del seu agressiu programa espacial, ha aprofitat tot el que ha aprés dels seus robots lunars i s’atrevirà a enviar la missió Tianwen-1 que consta d’un orbitador i d’un ròver d’exploració. Però si l’aposta de la Xina ja és arriscada, pel que contaré més avant, l’aparició en escena d’un nou agent espacial, els Emirats Àrabs Units, va sorprendre tothom quan anuncià que també volia participar en la cursa cap a Mart el 2020 amb la missió Hope. La forta participació nord-americana, en coneixement i instruments, hi ha ajudat una mica.

I que se n’ha fet dels europeus? L’Agència Espacial Europea (ESA), en col·laboració amb Roskosmos, l’agència russa, ja tenien preparada la missió ExoMars2020 que desplegaria una estació fixa, Kazachok, i un explorador mòbil en la superfície marciana. El robot explorador, anomenat Rosalind Franklin, en honor a la científica que obtingué la primera imatge de l’estructura del DNA, buscaria proves de vida passada o present en Mart. Tanmateix diversos problemes tècnics amb els paracaigudes que havien de dipositar suaument Rosalind en terra marciana, han aconsellat deixar passar aquesta finestra de llançament i tornar a intentar-ho el 2022.

Però, per què el viatge a Mart és d’atrevits? Les estadístiques ens diuen que un 50% de les missions al planeta fracassen. O s’estavellen o no s’insereixen en òrbita marciana. La minsa atmosfera de Mart, amb només una centèsima part de la densitat de l’atmosfera terrestre, en té part de culpa. Aterrar-hi suaument és una empresa summament arriscada. Són necessaris mètodes ben imaginatius per fer arribar un aparell sa i estalvi a la superfície.

Hope i Tianwen-1 ja han aprofitat la finestra de llançament actual i ja van partir fa uns dies cap al planeta roig. La missió Mars2020, que du el robot Perseverance, serà llançat a l’espai segurament el pròxim dijous 30 de juliol des de Cap Canaveral a Florida.

Passem a detallar una mica les característiques de cada missió:

Hope (Esperança) serà la primera missió espacial planetària d’un estat àrab. Però, a més a més, des del punt de vista científic, el seu orbitador farà el primer mapa meteorològic diürn i nocturn del planeta Mart. Amb la seua òrbita el·líptica de 55 dies monitoritzarà tot l’oratge almenys durant tot un any marcià (uns 2 anys terrestres), La sonda disposa d’una càmera d’alta resolució per observar en el rang visible i un espectròmetre infraroig per estudiar els núvols i les espectaculars tempestes de pols en la baixa atmosfera. L’alta atmosfera serà controlada per un altre espectròmetre ultravioleta. Cal destacar que lidera el projecte la científica de 31 anys Sarah Amiri, que és també ministra d’estat de Ciències Avançades dels Emirats.

Hope ens donarà informació de com l’atmosfera marciana perd oxigen i hidrogen a l’espai i com es transformà l’atmosfera densa que tenia en el passat, amb altes concentracions de vapor d’aigua, en l’atmosfera esquifida que té ara. Aquesta primera missió planetària ha estat duta a terme per un equip d’enginyers dels Emirats amb la col·laboració de diverses institucions, com la University of Colorado Boulder, la University of California, Berkeley i la Arizona State University.

Aquesta aposta del govern dels Emirats, a banda del seu interès científic i tecnològic, ha servit per entusiasmar la gent més jove i atraure-la cap a les ciències. També ha estat un dels grans esdeveniments de la celebració dels 50 anys de la independència de la Gran Bretanya.

La missió xinesa a Mart, anomenada Tianwen-1 (qüestions celestials), és la culminació de l’ambiciós programa espacial xinés. Cal recordar que actualment la Xina té dos robots actius a la superfície lunar, un d’ells a la cara oculta, un indret on cap agència havia aconseguit situar-s’hi fins ara.

Fruit d’aquesta experiència lunar, la Xina ha tirat la casa per la finestra i s’ha atrevit a enviar un pack complet: orbitador, aterrador i robot explorador marcià. L’any 2011 la missió conjunta russo-xinesa Phobos-Grunt fallà quan els coets propulsors la deixaren en una òrbita baixa terrestre sense possibilitat de recuperar-se. Ara, sola però més forta tecnològicament, envia una atrevida missió al planeta roig.

A mitjan del pròxim mes de febrer la missió marciana arribarà al planeta Mart i es posarà en òrbita. Cap al 23 d’abril de 2021 és prevista la part més delicada de l’aventura xinesa, quan l’aterrador amb el robot a bord se separe per tractar d’arribar a Utopia Planitia, una gran plana, antic cràter d’impacte, lloc on aterraren, ja fa 37 anys, les mítiques sondes Viking de la NASA.

L’orbitador disposa de set instruments científics, mentre que l’explorador robòtic en té sis. A banda d’estudiar les característiques de l’atmosfera marciana, l’orbitador xinés estudiarà el subsòl de Mart fins a 100 metres amb un radar per buscar dipòsits d’aigua i gel i amb les càmeres d’alta resolució escodrinyarà les muntanyes, volcans, etc… A més a més, tant l’orbitador com el ròver disposen d’espectròmetres per determinar la composició de les roques i pols que siguen d’interès.

La part més delicada de la missió és la maniobra per depositar el robot explorador en la superfície. Els anomenats 7 minuts de terror, el temps necessari per passar de la comoditat orbital a la seguretat en la superfície, produiran calfreds als científics xinesos. Per aterrar s’ha optat per un sistema combinat d’un únic paracaigudes i retrocoets hipergòlics. Esperem que tinguen sort on molts han fracassat.

 

La missió més ambiciosa i cara és la Mars2020 que du a bord el 5è robot explorador marcià de la NASA. Aquest ròver, de nom Perseverance, és una evolució tecnològica de l’actual robot marcià Curiosity localitzat al cràter Gale i que hi arribà el 2012. La gran versatilitat, potència i duració d’aquest robot va convèncer la NASA del fet que el disseny tecnològic de Curiosity era el correcte. Només calia fer algunes millores, com ara el canvi de les rodes que, en el cas del robot antic estan actualment fetes malbé després de 8 anys corrent per la superfície marciana; la instal·lació de més i millors càmeres, un làser perforador millorat i alguns altres detectors de gasos.

Perseverence arribarà a Mart cap al 18 de febrer de l’any que ve. Esperem que els 7 minuts de terror puguen acabar feliçment en dipositar-se el ròver suaument en la zona triada del cràter Jerezo, amb el mecanisme de la grua que tan bé funcionà amb Curiosity.

El que fa realment especial Perseverance són tres experiments ben nous: l’intent de fabricació d’oxigen a partit del diòxid de carboni (com a prova que els futurs astronautes podran fabricar el seu propi oxigen en l’exploració marciana), l’enlairament d’un petit helicòpter que permetrà estudiar zones inaccessibles per al robot i la recollida de mostres de roques i pols que, una vegada encapsulades i segellades, seran abandonades en algun indret marcià per ser recollides per la futura missió Mars Sample Return en col·laboració amb l’Agència Espacial Europea, que les enviarà a la Terra abans del 2030. Es pretén tindre mostres marcianes en els nostres més sofisticats laboratoris terrestres per buscar-hi rastres de vida passada o actual.

De fet, la Xina no vol estar fora d’aquesta altra cursa per a l’anàlisi de material marcià i per això ja prepara una missió per emular Mars Sample Return, també cap al 2030.

Assistim expectants a una cursa espacial i tecnològica cap a Mart, en la qual els europeus no hem arribat ni a classificar-nos. Esperem que totes les missions tinguen èxit. En continuarem parlant.

Més informació:
Countdown to Mars: three daring missions take aim at the red planet, Nature, 7 de juliol 2020.

Imatges:

1,. El planeta Mars en l’oposició de 2014. Ximo Camarena, Agrupació Astronòmica de la Safor. 17 abril 2014.
2.- Llocs d’aterratge passats i futurs a Mart. Planetary Society.
3.- Hope, dibuix artístic de la nau Hope. Wikipedia Commons.
4.- Sarah Amiri, que és també ministra d’estat de Ciències Avançades dels Emirats.
5.- Orbita de Hope. UAE Space Agency.
6.- Enlairament de la missió Tianwen-1. Wikipedia Commons.
7.- Model 1: 3 del xinès Mars Rover que es mostrà a la Plataforma de cooperació marítima d’Àsia Oriental 2018 de Fòrum de Qingdao. Wikipedia Commons.
8.-10- Perseverance. NASA/JPL.

Ja fa una setmana que els astronautes de la NASA Robert Behnken i Douglas Hurley arribaren a l’Estació Espacial Internacional (ISS) a bord de la nau Crew Dragon de SpaceX. Un repte d’Elon Musk totalment aconseguit després de molts fracassos i proves reeixides. “This is a dream come true for me and everyone at SpaceX”  va dir en veure pujar el coet.

Des de casa estant, a partir de les 21:22 del 30 de maig, va ser emocionant veure en directe el compte enrere i l’enlairament perfecte del coet Falcon 9, la pujada rectilínia espentada pels poderosos motors Merlin, la separació de la primera etapa i el seu aterratge a la plataforma I still love you en mig de l’Atlàntic, les toveres al roig viu, el arribar en 12 minuts a l’òrbita prevista a 200 km d’alçada a uns 27000 km/h. Això, és clar, amb una acceleració que actuava sobre els astronautes de al voltant de 3g, perfectament suportables per a unes persones experimentades (noten un pes 3 vegades el que tenen a la superfície de la Terra).

Una vegada ja en òrbita, a partir d’aquest moment, la càpsula Crew Dragon canviaria a una de més elevada a uns 420 km d’altura per encalçar l’Estació Espacial. La missió arribaria 19 hores més tard, ja en la vesprada del diumenge 31 després de fer diverses òrbites al voltant de la Terra.

I en el començament de la segona volta a la Terra, tots dos objectes havien de passar sobre el nostre país, per la zona nord del cel, ben a prop de l’estrella polar. Primer travessaria el cel l’ISS molt brillant (mag. -3,2) i uns pocs minuts després la Crew Dragon molt més dèbil (mag. 2).

I ací estava jo, a les 23:15 i des de Tavernes de la Valldigna, amb la càmera preparada per capturar el pas de l’ISS per damunt de l’estel Polar, ben brillant com s’esperava. I ho vaig aconseguir.

I uns minuts després aparegué molt feble el mòdul Crew Dragon passant per sota de la Polar. Malauradament la càmera no la pogué captar.

I la sorpresa de la nit fou l’observació de la caiguda d’un bòlid ben brillant sobre la Muntanya de les Creus just entre els dos passos de les naus espacials. Aquests tres fenòmens s’han vist arreu del país. En la web del diari Ara també hi ha informació.

Ací dalt la imatge final, amb el pas de l’ISS sobre l’Óssa Menor. La línia recta és la traça de l’Estació Espacial amb 30 segons d’exposició. Per veure-ho millor a tota pantalla, punxeu sobre la foto.

I ací dalt una preciosa imatge del meteor bòlid que veiérem entre els dos passos de la ISS i del Crew Dragon realitzada per l’astrònom Josep Julià des de Dénia. En l’horitzó, a l’esquerra, s’observa la Serra de Corbera, la platja de Tavernes i Cullera.

Finalment us deixe un resum en vídeo de l’enlairament i arribada de la missió DM-2 a l’ISS.

Imatges

1.- El coet Falcon 9 de SpaceX  du la nau espacial Crew Dragon s’enlaira des del Launch Complex 39A amb la missió SpaceX Demo-2 de la NASA cap a l’Estació Espacial Internacional amb els astronautes de la NASA Robert Behnken i Douglas Hurley a bord, dissabte 30 de maig de 2020, al Kennedy Space Centre a Florida. NASA/Bill Ingalls.
2.- Pas de l’ISS pel cel de Tavernes. Heaven Above.
3.- Foto del pas de l’ISS sobre el cel de Tavernes. Enric Marco.
4.- Foto del meteor des de Dénia, mirant al nord des de Dénia. En l’horitzó, a l’esquerra, s’observa la platja de Tavernes i Cullera. Josep Julià.

Una nova era dels vols espacials tripulats és a punt de començar quan una altra vegada astronautes americans s’enlairen en un coet americà des de sol americà cap a l’Estació Espacial Internacional com a part del Programa Comercial Tripulat de la NASA. Els astronautes de la NASA Robert Behnken i Douglas Hurley volaran en la nau Crew Dragon de SpaceX sobre un coet Falcon 9 el 27 de maig a les 4:33 p.m. (22:33 hora nostra) des del Complex de Llançament 39A en Florida, per a una estada prolongada en l’Estació Espacial en la missió Demo-2.

Amb aquestes vibrants paraules comença la informació que publica la NASA. Tot un missatge de patriotisme per revifar en els nord-americans la joia, l’esperança i la mirada cap a l’espai en l’era Trump i la pandèmia del coronavirus. I per això m’he permès afegir un “Again” al títol del text de la NASA. Un missatge d’orgull per a un projecte que permetrà tornar a situar els Estats Units en l’avantguarda de l’exploració espacial tripulada junt amb Rússia i Xina. I és que des del juliol del 2011, quan aterrà Atlantis, i es tancà definitivament el programa dels transbordadors, els astronautes de la NASA només han pogut pujar a l’Estació Espacial Internacional utilitzant les compactes, atapeïdes però segures naus russes Soyuz, a uns 90 milions de dòlars la plaça.

Nous anys després, i amb una forta injecció de diners a les companyies privades nord-americanes SpaceX i Boeing, i multituds de proves i prototips, la primera missió tripulada serà competència de SpaceX, la de Elon Musk. I, per suposat, els astronautes arribaran a la rampa de llançament en un Tesla. Aquest contracte de la NASA amb la companyia del enginyer sud-africà deixarà el trasllat d’anada i tornada a l’Estació Espacial en només uns 55 milions de dòlars. De tota manera, la relació amb l’agència espacial russa Roscosmos encara durarà fins el 2022. Els llocs lliures de les naus russes podran ser aleshores venudes al millor postor, per fer turisme espacial, per exemple. Encara que les Crew Dragon faran segurament el mateix amb personatges famosos.

Els vestits dels astronautes de la missió han causat sensació. Encara que la nau és futurista, amb panells tàctils, espais amplis, disseny d’avantguarda, els vestits sembla que no han agradat. Tanmateix, fets tots d’una peça, compleixen la seua missió. Una capa interior per mantenir les constants vitals: regular temperatura, humitat, oxigen… i una d’exterior per salvar-se d’un possible foc a la cabina i amb un casc integral per protegir-se de possibles fums o productes químics. Aquests vestits serviran només per a l’anada i tornada en la càpsula Crew Dragon. Les eixides extravehiculars fora de l’Estació Internacional es faran amb els vestits EMU de la NASA.

Aquesta missió és de prova i, per aquesta raó, s’esperava que la Crew Dragon estigués acoblada uns pocs dies i els astronautes Hurley i Behnken tornaren ràpidament cap a la Terra. La NASA, però, vol aprofitar l’estada d’aquests per alleugerir la càrrega de treball dels tres astronautes de l’expedició 63, habitants actuals de l’Estació, i que pujaren en abril. Així que Hurley i Behnken hi romandran en òrbita, almenys, fins al setembre.

Grans emocions ens esperen amb aquestes noves aventures espacials que, encara que nord-americanes, pense que s’han de considerar de tota la humanitat.

Més informació:
Misión Crew Dragon DM-2: la vuelta de Estados Unidos al espacio después de nueve años, Eureka, el blog de Daniel Marín

Imatges:

1.- La nau tripulada Crew Dragon, desenvolupada per la companyia espacial privada SpaceX. NASA.
2.- El coet Falcon 9 de SpaceX amb la nau Crew Dragon en la torre 39A en el Kennedy Space Center en Florida. NASA/Bill Ingalls.
3.- El 19 i 20 de març 2020 es va fer una simulació completa del llançament i acoblament de la nau Crew Dragon amb els astronautes Bob Behnken i Doug Hurley (en primer pla) en el simulador de vol de SpaceX. SpaceX.
4.- Els astronautes Bob Behnken, esquerra, i Doug Hurley, dreta, porten els vestits espacials de SpaceX, en el NASA Kennedy Space Center in Florida el 17 gener 2020. SpaceX.
4.- La nau tripulada Crew Dragon s’acobla al mòdul Harmony de l’Estació Espacial Internacional. Recreació. NASA.

La nostra visió actual de l’univers és molt diferent de la que teníem quan érem infants. Durant aquest temps han millorat molt els nostres mitjans d’observació, s’han divulgat més i millor els descobriments seguint el model que impulsà Carl Sagan amb el magnífic Cosmos, cosa que ha estat possible per la implantació d’internet a tot el món. Però, res d’això és comparable al panorama còsmic i intel·lectual que ens ha deixat el telescopi espacial Hubble que aquests dies celebra 30 anys a l’espai.

El 24 d’abril de 1990, el telescopi espacial Hubble era llançat a l’espai des del Centre Espacial Kennedy de la NASA a Florida a bord del transbordador Discovery, amb la tripulació formada pels astronautes Loren J. Shriver, Charles F. Bolden Jr., Bruce McCandless II, Steven A. Hawley i Kathryn D. Sullivan en la que seria la missió ST-31 del programa dels transbordadors espacials de la NASA

Un dia després, ja en òrbita, la bodega de càrrega s’obrí i, amb l’ajuda del braç robòtic, el telescopi fou desplegat en òrbita terrestre. A partir d’aquell moment el telescopi va obrir una nova visió del cosmos que ha estat transformadora per a la nostra civilització.

Fa cinc anys, quan el telescopi complí 25 anys a l’espai, vaig fer un extens article amb les seues principals contribucions a l’astronomia moderna, per la qual cosa no cal tornar a explicar-ho.

Hubble ha revolucionant l’astronomia moderna, no només per als científics, sinó que també ha conduït la societat sencera en un viatge meravellós d’exploració i descobriment de l’univers.  A diferència de qualsevol telescopi espacial anterior, Hubble va fer que l’astronomia fos rellevant, atractiva i accessible per a persones de totes les edats. Les imatges icòniques del telescopi espacial han redefinit la nostra visió de l’univers i del nostre lloc en el temps i l’espai.

“Hubble ens ha proporcionat visions impressionants sobre l’univers, des dels planetes propers fins a les galàxies més allunyades que hem vist fins ara“, ha dit Thomas Zurbuchen, administrador associat per a la ciència a la seu de la NASA a Washington, DC. “Llançar un telescopi tan gran va ser revolucionari fa ara 30 anys. I aquest centre neuràlgic de l’astronomia continua oferint ciència revolucionària avui en dia. Les seues espectaculars imatges han captat la imaginació durant dècades i continuaran inspirant la humanitat durant els propers anys “.

Sense la càrrega molesta de l’atmosfera turbulenta de la Terra, l’observatori espacial ens permet conèixer l’univers amb una nitidesa cristal·lina sense precedents en una àmplia gamma de longituds d’ona, des de la llum ultraviolada dels fenòmens violents fins als infrarojos de la formació estel·lar .

Els principals descobriments de Hubble inclouen la mesura de la velocitat d’expansió i acceleració de l’univers; la troballa que els forats negres són comuns entre les galàxies; la caracterització de les atmosferes dels planetes al voltant d’altres estrelles; l’observació dels canvis meteorològics en els planetes del nostre sistema solar; i la mirada cap enrere en el temps a través del 97% de l’univers per registrar el naixement i l’evolució de les estrelles i les galàxies.

Amb Hubble s’han fet fins ara 1,4 milions d’observacions i ha proporcionat les dades necessàries per que astrònoms de tot el món escrigueren més de 17.000 publicacions científiques revisades, i, d’aquesta manera, s’ha convertit en l’observatori espacial més prolífic de la història. Les seues dades guardades als arxius continuaran alimentant les futures investigacions en astronomia durant les properes generacions.

La longevitat de Hubble es pot atribuir a les cinc missions de manteniment dels transbordadors espacials, des de de 1993 fins a 2009, en què els astronautes van actualitzar el telescopi amb instruments cada vegada més avançats, nova electrònica i algunes reparacions en òrbita. Des de fa 11 anys, però, cap missió ha revisat o canviat cap instrument. Els enginyers que controlen el Hubble ha tingut ja alguns ensurts amb les càmeres i amb els giroscopis que permeten apuntar el telescopi a l’objecte celeste desitjat. Així i tot, s’espera que el venerable observatori, amb la seua suite de càmeres i altres instruments, continue operatiu durant la dècada dels 20, tot esperant el proper telescopi espacial James Webb.

El Telescopi Espacial Hubble és un projecte de cooperació internacional entre la NASA i l’ESA (l’Agència Espacial Europea). El Centre de Vol Espacial Goddard de la NASA a Greenbelt, Maryland, gestiona el telescopi. L’Institut de Ciències del Telescopi Espacial (STScI) de Baltimore realitza operacions de ciència de Hubble. STScI està operat per la NASA per l’Associació d’Universitats per a la Recerca en Astronomia de Washington, D.C.

A partir de l’article: Hubble Marks 30 Years in Space With Tapestry of Blazing Starbirth, Claire Andreoli, Donna Weaver / Ray Villard.

Imatges;

1.- Per commemorar els 30 anys del telescopi espacial Hubble, s’ha presentat una imatge que s’assembla a una versió còsmica d’un món submarí ple d’estrelles. La nebulosa roja gegant (NGC 2014) i la seua veïna blava més petita (NGC 2020) formen part d’una vasta regió de formació estel·lar al Gran Núvol de Magalhães, una galàxia satèl·lit de la Via Làctia, situada a 163.000 anys llum. NASA, ESA i STScI
2 i 3.- Telescopi Espacial Hubble. NASA

La pandèmia de la malaltia COVID-19 causada pel coronavirus SARS-CoV-2 està afectant a la població mundial. Sense vacuna de moment, només mesures preventives són efectives com el confinament total o parcial de la població. A hores d’ara es calcula que un 38% de la humanitat està sota regim d’aïllament a casa i sense contacte amb altres humans llevat de la família pròxima.

Aquesta frenada brusca de les relacions socials a tot el planeta per lluitar contra un enemic comú és una novetat. Aquesta desacceleració de l’economia, dels viatges, i del foment de les relacions virtuals serà una prova del que segurament caldrà fer en un futur pròxim per evitar el col·lapse de la humanitat per causa del canvi climàtic.

Un sector que està també afectat per la pandèmia és l’espacial. Tots els grans centres espacials estan sota mínims o simplement tancats fins que passe tot. La por a que personal altament especialitzat i difícilment substituïble quedara infectat del virus ha portat a solucions dràstiques.

Ja fa uns 10 dies que el Centre Espacial de la Guaiana (CSG)  a la Guaiana Francesa, des d’on es llancen principalment els satèl·lits de l’Agència Espacial Europa (ESA) amb els coets europeus Ariane, va decidir evitar nous llançaments i ajornar tots els vols programats fins a nova ordre.

Tanmateix molts d’aquestes missions ja es trobaven en la cua per ser enviades a l’espai. És per això que l’empresa europea Arianespace, l’agència espacial francesa CNES i totes les companyies relacionades amb el CSG estan ara mateix supervisant operacions per situar coets i satèl·lits en condicions segures.

ESA redueix les operacions de les missions científiques enmig de la pandèmia

En resposta a la pandèmia de coronavirus que no s’atura, l’Agència Espacial Europea (ESA) ha decidit reduir encara més el personal a l’interior del seu Centre de Control (ESOC) de missions a Darmstadt, Alemanya.

Els nous ajustaments han requerit aturar temporalment l’operació d’instruments i la recollida de dades en quatre missions científiques del Sistema Solar, que formen part de la flota més àmplia de 21 naus espacials que actualment està volant per a l’Agència i que són controlades des del Centre Europeu d’Operacions Espacials (ESOC) a Darmstadt.

Aquestes mesures han afectat la missió científica Cluster (4 naus en òrbita solar per estudiar el vent solar en 3D),  ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO, mesura del metà de Mart), Mars Express (imatges de la superfície marciana) i Solar Orbiter (missió al Sol, amb participació valenciana i catalana) que han estat situades en espera. Aquests ajustaments suposen apagar els instruments científics en aquestes naus espacials i situar-los en una configuració segura de manera que necessitaran poca o cap intervenció humana des de terra. ESA controlarà les condicions en evolució per planificar el futur reinici de les operacions científiques.

ESA va implementar de forma precoç mesures de mitigació del risc. La gran majoria de la mà d’obra de l’ESA treballarà en teletreball durant gairebé dues setmanes. Només el personal clau que realitza tasques crítiques, que inclou el manteniment de les operacions espacials en temps real, seguirà present als establiments d’ESA de tota Europa.

EUMETSAT,  l’altre centre de control de satèl·lits que s’encarrega, entre d’altres coses, d’enviar les fotografies dels satèl·lits METEOSAT i que té la seu central a Darmstadt, a l’altra banda del carrer on hi ha ESOC també ha quedat afectat per les restriccions de la COVID-19. I com els altres companys d’ESA, NASA i d’altres centres de recerca, estan experimentant algunes dificultats per mantenir tots els sistemes en marxa.

NASA prioritza projectes

El mateix està fent l’agència espacial nord-americana NASA. La direcció ha avaluat les missions i projectes per veure quines poden ser fetes remotament i quines han de ser fetes presencialment. Encara que la majoria de tasques poden fer-se des de casa i el treball no minvarà, algunes hauran de fer-se de manera precisa ja que son missions crítiques.

D’elles dues missions són fonamentals per a la NASA: la Mars 2020, la missió d’exploració marciana que ha de ser enviada en la finestra de llançament d’enguany i el gran telescopi James Webb que, després de múltiples retards i pressupostos desorbitats, hauria de ser llançat l’any que ve.

La missió Mars 2020 de la NASA, que inclou el vehicle de superfície Perseverance i l’helicòpter Mars, és una prioritat màxima per a l’agència, i, per tant, les preparacions del llançament i el mateix llançament no s’ajornaran. Si no s’aprofita la finestra de llançament de finals d’any quan Mart està més pròxim, caldrà esperar dos anys. En aquests treballs bona part de la feina la fan treballadors i contractistes que treballen de forma remota a l’agència. Tanmateix hi ha treballs que s’estan fent al Jet Propulsion Laboratory a Pasadena, Califòrnia, que caldrà mirar amb cura sobretot després del confinament decretat  pel governador de Califòrnia.

Una altra cosa és el James Webb Space Telescope. La construcció i assemblatge d’aquest gran telescopi que ha de substituir el vell telescopi espacial Hubble, que du ja 30 anys a l’espai, és un veritable mal de cap per a la NASA. Ara, com que es construeix a Califòrnia, ha de suspendre les operacions d’integració i proves. Les decisions es podrien ajustar a mesura que la situació evolucione. La decisió es va prendre per garantir la seguretat de la mà d’obra. L’observatori roman en seguretat en un entorn net. La previsió de llançament era el març del 2021. Ja veurem si es pot complir o es torna a ajornar com ja ha passat diverses vegades.

Respecte al control dels astronautes actualment en òrbita, Andrew Morgan, Oleg Skripochka i Jessica Meir actualment en l’Estació Espacial Internacional, continua el suport a les seues tasques diàries. No se’ls pot abandonar com passà amb el cosmonauta Sergei Krikalev, que visqué la caiguda de la URSS des de l’espai. Els controladors treballen des del Centre de Control de Missions del Centre Espacial Johnson de Houston, on, des de primeries de març ja es van prendre diverses mesures dràstiques per reduir el risc de contagi de l’equip format per personal altament especialitzat.

A més a més, el proper 9 d’abril s’han de llançar des del cosmòdrom de Baikonur al Kazakhstan  l’astronauta de la NASA Chris Cassidy i els cosmonautes russos Anatoly Ivanishin i Ivan Vagner que hi romandran fins a l’octubre del 2020. Un protocol molt sever de les agències espacials evita que els astronautes pugen malalties a l’Estació Espacial Internacional com un refredat o una grip. Com en tots els llançaments amb tripulacions, aquestes han de romandre en quarantena dues setmanes abans de llançar-les. Aquest procés garanteix que no estiguin malalts ni incuben una malaltia quan arribin a l’estació espacial. Per aquesta banda, per tant, no pujaran el coronavirus SARS-CoV-2 a l’espai.

En definitiva, l’espai també ha quedat afectat per la malaltia, per la mort i per la paràlisi de la humanitat.

Actualització:

Els telescopis més grans del món també tanquen a causa de la pandèmia.

COVID-19 forces Earth’s largest telescopes to close    Astronomy, 7 abril 2020.

More than 100 of Earth’s largest telescopes are now closed, and astronomers are worried about the pandemic’s long-term impacts on their field.

Imatges:

1.- Main Control Room / Mission Control Room of ESA at the European Space Operations Centre (ESOC) in Darmstadt, Germany.
2.- L’enginyer de la NASA, Ernie Wright, observa els primers sis segments dels 18 que formaran el mirall del telescopi James Webb, preparats per començar les proves criogèniques finals al Marshall Space Flight Center de la NASA. NASA / MSFC / David Higginbotham.

Aquesta matinada a les 5:03 h. s’ha enlairat des de cap Canaveral a Florida (EEUU) la sonda Solar Orbiter, una missió dirigida per l’Agència Espacial Europea (ESA), amb forta participació de la NASA, per abordar la qüestió central sobre com el Sol crea i controla l’heliosfera, la gran regió de l’espai, en forma de bambolla que envolta el Sol i creada per les partícules energètiques que aquest emet.

Solar Orbiter podrà estudiar detalladament el Sol gràcies a la combinació d’instruments científics amb que va equipat i a l’òrbita que recorrerà al seu voltant. La sonda s’hi acostarà fins a una distància de 42 milions de quilòmetres, més prop que el planeta Mercuri, fet que implica que les parts de Solar Orbiter que miren al Sol hauran de suportar temperatures de més de 500 ºC, mentre que les parts a l’ombra estaran al voltant de -180 ºC. Al llarg de la missió, l’òrbita de la sonda anirà augmentant d’inclinació respecte a l’eclíptica fins a uns 30º, la qual cosa permetrà obtenir per primer cop imatges d’alta resolució dels pols solars.

Un equip de l’Institut de Ciències del Cosmos de la Universitat de Barcelona (ICCUB-IEEC) i un altre del GACE/LPI (Grup d’Astronomia i Ciències de l’Espai, Laboratori de Processat d’Imatges), del Departament d’Enginyeria Electrònica (Escola Tècnica Superior d’Enginyeria) i del Departament d’Astronomia i Astrofísica (Facultat de Física) de la Universitat de València han treballat en el desenvolupament i fabricació de l’instrument PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager) que va a bord de la sonda Solar Orbiter.

El PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager) proporcionarà mesures d’alta resolució del camp magnètic de la fotosfera solar i mapes de la seua brillantor en l’espectre visible. També produirà mapes de velocitat del moviment del material de la fotosfera que permetrà realitzar recerques heliosísmiques de l’interior del Sol, en concret de la zona convectiva, en la base del qual es crea i reforça el camp magnètic i a través del qual puja a la “superficie” o fotosfera.

L’ICCUB s’ha responsabilitzat de desenvolupar i implementar un sistema d’estabilització d’imatges (ISS) que permetrà compensar els moviments de la sonda per poder obtenir imatges de la qualitat requerida. «Solar Orbiter és la missió solar més completa des del punt de vista instrumental», explica Josep M. Gómez Cama, investigador de l’ICCUB i membre del Departament d’Enginyeria Electrònica i Biomèdica de la UB. Concretament, la sonda disposa de deu instruments que pesen en total 209 quilograms. «La limitació de pes també ha estat un repte a l’hora de dissenyar l’instrument PHI, que pesa uns 30 kg», destaca Gómez Cama. Quatre dels instruments, que permeten la detecció del vent solar (plasma i camp magnètic), radiació i partícules emeses, funcionen in situ, mentre que els altres sis ho fan de manera remota i permeten obtenir imatges en diferents longituds d’ona i fer espectroscòpia de la fotosfera i corona solars.

Pas endavant per a la meteorologia espacial

D’altra banda, els investigadors del Grup de Física Heliosfèrica i Meteorologia Espacial (HPSWG) de la UB han proporcionat suport científic a l’equip del detector de partícules energètiques (EPD) construït per un equip de la Universidad de Alcalá. Els membres de l’HPSWG, experts en modelatge i anàlisi de dades, han desenvolupat models per predir l’entorn de radiació de partícules amb què es trobarà Solar Orbiter, i estan desenvolupant eines per facilitar l’anàlisi de les mesures de partícules que recollirà.

En les seues diverses aproximacions al Sol, la sonda Solar Orbiter orbitarà a una velocitat semblant a la solar la qual cosa permetrà fer el seguiment continuat d’una zona activa del Sol durant un llarg temps i planificar campanyes específiques de manera remota. Segons Àngels Aran, investigadora del grup HPSWG, «els resultats obtinguts per Solar Orbiter permetran entendre la física que connecta l’estrella amb el medi interplanetari i ajustar així els models actuals de meteorologia espacial». «A més —afegeix la investigadora—, la combinació d’observacions de Solar Orbiter amb les dades obtingudes des d’altres sondes situades a l’espai interplanetari, com a l’entorn terrestre, ens donarà una visió en estèreo del mateix esdeveniment». 

El Sol és una estrella de massa mitjana en un estadi avançat i estable de la seua evolució. Tanmateix, experimenta erupcions periòdiques a curt termini i de difícil predicció conegudes com a activitat solar. El domini del Sol s’estén més enllà de l’atmosfera solar, mitjançant el vent solar, donant lloc a l’heliosfera, que inclou l’espai interplanetari i l’entorn planetari més enllà de Plutó. Així que comprendre l’acoblament del Sol i l’heliosfera és primordial per entendre el funcionament del nostre sistema solar. Les diferents condicions del vent solar i de l’activitat solar són els principals motors de la meteorologia espacial. La meteorologia espacial fa referència a la resposta de l’entorn espacial a les tempestes solars, que poden tenir un impacte significatiu en la societat actual. Per exemple, l’activitat solar, com ara erupcions solars i ejeccions de massa coronal, poden provocar ràfegues de partícules energètiques que causen danys en els satèl·lits, afecten els sistemes de navegació, o perjudiquen els astronautes en la futura exploració de la Lluna i Mart.

Aquests esdeveniments de partícules energètiques solars, principalment electrons, protons i ions més pesants fins a energies d’uns quants gigaelectronvolts, imposen restriccions a les activitats humanes a l’espai. Són difícils de predir pel coneixement incomplet dels processos físics bàsics implicats i la manca d’observacions a tota l’heliosfera.

Un dels propòsits de la missió de Solar Orbiter és explorar els fenòmens que passen en la zona dels pols solars. Com que la Terra i les sondes que s’hi llencen es troben en el pla de l’eclíptica, que correspon aproximadament a la zona equatorial solar, cal donar una empenta a la sonda per fer-la “pujar” l’òrbita. Això s’aconsegueix agafant energia dels planetes a través de les assistències gravitatòries. Així, Solar Orbiter farà una assistència gravitatòria al volant de la Terra i nombroses passos al voltant de Venus al llarg de la seua missió per ajustar la seua òrbita, apropant-la al Sol i per fer-la fora del pla de la eclíptica per observar el Sol des d’inclinacions cada vegada més altes. D’aquesta manera, la nau espacial podrà prendre les primeres imatges de les regions polars del Sol, unes dades mol importants per comprendre el funcionament del Sol.

La combinació dels diferents instruments a bord de la nau espacial i la seua òrbita proporcionarà nova informació per comprendre les característiques solars i la seua connexió amb l’heliosfera i, al seu torn, ajudarà a comprendre la generació de tempestes solars.

Per als amants de les xarxes socials, s’ha creat l’usuari twitter @ESASolarOrbiter i l’etiqueta #WeAreAllSolarOrbiters per seguir al moment la missió.

Més informació sobre la missió al Solar Orbiter Publication Archive

També existeix un llibret Facing the Sun on s’explica la missió per a periodistes i public en general, en el idiomes de treball de la ESA. Ací està la versió en castellà.

Ací està també penjat aquest Mirando al Sol que explica la missió Solar Orbiter.

L’any 2020 ha començat i serà bo saber que podem esperar en el món de la ciència i tecnologia en els camps de l’astronomia, la física i la biologia. I com cada any la revista Nature ens ho explica. Tractaré de fer-ne un resum.

Astronomia i exploració espacial

Des del punt de vista de l’exploració espacial, Mart, la Lluna i el Sol seran els objectius principals de les agències espacials.

Mart rebrà enguany una veritable invasió terrestre.  La NASA llençarà el mes de juliol el nou explorador Mars 2020, que recol·lectarà mostres per ser recollides en futures missions. A destacar que per primera vegada es desplegarà un petit helicòpter per explorar més terreny al voltant del rover. Si tot funciona bé serà el seu quart rover marcià, després del Spirit, l’Opportunity i el Curiosity, que és l’únic que encara funciona. Tot un rècord. El nou explorador, de moment, no té nom popular assignat.

Rússia juntament amb l’Agència Espacial Europea llançarà també a l’estiu la missió ExoMars2020 i desplegarà una estació fixa, Kazachok, i un explorador mòbil en la superfície marciana. El rover, anomenat Rosalind Franklin en honor a la descobridora de l’estructura del ADN, buscarà proves de vida passada o present en Mart. L’anterior missió ExoMars2016 acabà de manera regular, ja que aconseguí posar el satèl·lit ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) en òrbita però estavellà el Mòdul de descens Schiaparelli. Ara esperem que aquesta vegada el rover europeu-rus arribe a la superfície sa i estalvi. De moment sembla que tenen problemes amb el paracaigudes.

L‘oposició de Mart del 2020 també serà aprofitada per Xina per envair-hi el seu primer mòdul de descens, Huoxing-1, que desplegarà un petit explorador. Vol aprofitar l’experiència dels seus rovers lunars.

I finalment, els Emirats Àrabs Units enviaran un orbitador, en la que serà la primera missió a Mart d’un país àrab.

La Lluna continuarà, com no podia ser d’una altra manera, sent un objecte d’interés per a les agències espacials. Xina continuarà amb el seu programa d’exploració amb la missió Chang’e-5 que retornarà  mostres de roques a la Terra. Mentrestant la missió Hayabusa2 del Japó arribarà a la Terra portant les preuades mostres de l’asteroide Ryugu. Per la seua part OSIRIS-REx arrencarà trossets de l’asteroide Bennu.

El Sol serà també protagonista enguany ja que a la sonda Parker que ja l’orbita, s’hi sumarà la gran nau europea Solar Orbiter, que amb 11 instruments científics, estudiarà de ben prop la corona i cromosfera solars.  A principis de febrer, un enorme coet Atlas V 411 el llençarà cap a la nostra estrella des de Cap Canaveral. Ja en parlarem.

Els científics de la col·laboració Event Horizon Telescope, que feren possible obtenir la primera imatge del forat negre de la galàxia M87 l’abril passat, tenen previst enguany donar-nos nous resultats espectaculars, aquesta vegada del forat negre supermassiu de la nostra galàxia, anomenat Sagitari A*.

A més a més, a final d’any es preveu publicar la nova actualització del mapa  3D de la Via Làctia, a partir de les dades de la missió Gaia. Les anteriors actualitzacions ens donaren molta informació relacionades amb l’estructura, el origen i l’evolució de la Via Làctia.

I els consorcis LIGO i Virgo continuaran descobrint ones gravitatòries causades per col·lisions de forats negres, estels de neutrons i, fins i tot forats negres i estels.

Física

Pròximament s´ha de debatre la proposta del Centre Europeu de Recerca Nuclear (CERN) de la futura construcció d’un nou col·lisionador sis vegades més potent que l’actual Gran Col·lisionador d’Hadrons LHC. Si s’aprova el projecte costaria uns 21.000 milions d’euros i caldria construir un nou anell de 100 km de circumferència sota la ciutat de Ginebra.

Des del descobriment del bosó de Higgs el 2012 no s’ha descobert cap nova partícula al CERN, per la qual cosa es pensa que cal construir màquines molt més potent per estudiar la matèria a més altes energies. Tanmateix, no tothom pensa que és bona idea fer unes despeses tan elevades per un retorn científic desconegut. La solució final la sabrem enguany.

I potser s’aconseguisca el somni de tot físic, aconseguir material sense resistència a temperatura ambient. De moment només s’ha pogut passar corrent sense pèrdues a molt baixes temperatures o a altes pressions. Però després de l’èxit dels compostos coneguts com a “superhidrurs de lantà”, que el 2018 van batre tots els rècords de temperatura per a la superconductivitat, els investigadors esperen sintetitzar superhidrurs d’itri que podrien ser superconductors a temperatures de fins a 53 ° C.

Finalment el sector energètic podria assolir una altra fita durant els Jocs Olímpics de Tòquio al juliol, quan es preveu que Toyota revele el primer prototip d’un cotxe alimentat per bateries d’ió de liti d’estat sòlid. Aquestes substitueixen el líquid que separa els elèctrodes de la bateria per un material sòlid, augmentant la quantitat d’energia que es pot emmagatzemar.

Moltes altres descobertes s’esperen en aquest 2020 en el camp de la biologia, com el del llevat sintètic, amb ADN creat en laboratori, les proves d’una vacuna contra la malària o el creixement d’òrgans humans en altres animals. Ho podeu llegir a l’article original de Nature.

Figures:
1- En una sala neta del Jet Propulsion Laboratory en Pasadena, California, els enginyers observen els primers moviments del Mars 2020 el 17 de desembre, 2019.

Malgrat que el Sol és l’estrella més pròxima, encara no hem estat capaços de desvetlar tots els secrets. La formació de les zones actives solars, l’escalfament de l’atmosfera, els mecanismes d’emissió de partícules ionitzades, i molts altres fenòmens són encara camps de la física solar que encara estan a les beceroles. La sonda nord-americana Parker, actualment en òrbita solar, i l’europea Solar Orbiter que s’enlairarà el febrer, són les apostes dels científics solars per aprofundir en la complexa geografia del Sol.

La  Sonda Solar Parker es una sonda espacial de la NASA, llençada l’any passat, amb l’objectiu d’estudiar les capes més externes de l’atmosfera solar, la corona solar, durant uns anys. Per aconseguir-ho seguirà unes òrbites cada vegada més pròximes al Sol, fins aconseguir acostar-se a només  a 8,86 radis solars (6,2 milions de quilòmetres) de la superfície (fotosfera) del Sol. Diversos instruments mesuren actualment in-situ el camp magnètic, el flux de partícules del vent solar, la densitat del medi i després dels dos primers passos al voltant del Sol s’acaben de publicar els primers resultats.

La sonda està dedicada al físic solar Eugene Parker, actualment professor emèrit de la Universitat de Chicago. Ell va ser el pioner en l’estudi teòric de les propietats dels camps magnètics solars, a gran i sobretot a petita escala. En aquells articles primerencs ens detallava com es mou un plasma ionitzat, com és el vent solar mentre s’allunya del Sol, enganxat al camp magnètic, com es mouen les ones magnètiques per l’atmosfera solar, com es transporten o sosté la matèria en les estructures de la cromosfera i corona.

Ara la sonda Parker mesura directament les estructures que estudià el científic fa més de 50 anys. Com el mateix Sol, el vent solar que s’emet contínuament des de la corona està format per plasma, on els electrons carregats negativament s’han separat dels ions carregats positivament, i formen un mar de partícules flotants lliures. Aquestes partícules flotants lliures es mouen enganxades als camps elèctrics i magnètics solars, i els canvis en el plasma modifiquen aquests camps. L’instrument FIELDS ha examinat l’estat del vent solar mitjançant la mesura i l’anàlisi detallada de com van canviar els camps elèctrics i magnètics al voltant de la nau espacial.

Aquestes mesures han mostrat reculades ràpides en el camp magnètic i dolls ràpids de matèria, totes característiques que fan que el vent solar sigui més turbulent del que es pensava. Aquestes inversions, anomenades “interrupcions”, duren des de pocs segons fins a diversos minuts mentre passen per la sonda. Durant un canvi, el camp magnètic torna a girar sobre si mateix fins que apunta gairebé directament cap al Sol. Aquests detalls són claus per comprendre com el vent dispersa l’energia a mesura que surt del Sol i s’escampa a tot el sistema solar.

Però les mesures de Parker han proporcionat un altre descobriment. El vent solar arriba a la Terra de manera radial, directament en línia recta del Sol. Bé això sembla ja que en les proximitats del Sol, com s’ha observat, el vent solar ix de les capes superiors de l’atmosfera solar lligat a la rotació del Sol, corbant-se i girant amb ell.  Aquest fenomen no s’observa des de la Terra i calia anar-hi ben prop per mesurar-lo. “El gran flux de rotació del vent solar vist durant les primeres trobades ha estat una autèntica sorpresa “, ha dit Justin Kasper, investigador principal de l’instrument SWEAP — Solar Wind Electrons Alphas and Protons — de la University of Michigan in Ann Arbor..” Si bé esperàvem poder veure el moviment rotacional més prop del Sol, les altes velocitats que veiem en aquestes primeres trobades són gairebé deu vegades més grans del que preveien els models estàndard. ”

Finalment Parker també a mirat la densitat de pols interplanetari present en la trajectòria al voltant del Sol. Els científics han sospitat des de fa temps que, prop del Sol, aquesta pols s’escalfaria a altes temperatures per la potent llum solar, que es convertiria en un gas i crearia una regió lliure de pols al voltant del Sol. Però ningú no ho havia observat mai.

I per primera vegada, les imatges del Parker Solar Probe han mostrat com la pols còsmica comença a minvar a minvar a partir dels 11 milions de km del Sol i que aquesta disminució de pols continua constantment fins als límits actuals de les mesures de Parker a poc més de 6 milions de km del Sol.

Tots aquests treballs i descobertes són importantíssims per a protegir-nos del Sol, tant a la Terra com amb els satèl·lits i astronautes a l’espai. Problemes que estudia el temps espacial.

“És increïble, fins i tot en condicions de mínim solar, com el Sol produeix molt més esdeveniments minúsculs de partícules energètiques del que no havíem pensat mai“, ha dit David McComas, investigador principal de l’instrument ISʘIS de la Universitat Princeton de Nova Jersey. . “Aquestes mesures ens ajudaran a desvelar les fonts, accelerar i transportar partícules energètiques solars i, en definitiva, protegir millor els satèl·lits i els astronautes en el futur“.

L’exploració del Sol a distancies curtes continuarà amb la sonda Parker. Tanmateix en febrer 2010 partirà cap al Sol la sonda europea Solar Orbiter, un dels instruments del qual s’ha fet parcialment a la Universitat de València. S’esperen anys emocionants.

Imatges:
NASA Goddard Space Flight Center