La COVID-19 afecta l’exploració de l’espai

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.

Un Ariane 5 despega del Centre Espacial Europeu de la Guaiana.

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.

Solar Orbiter. ESA/ATG medialab

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.

Tempesta Gloria. Met-11 Airmass RGB, 21 gener 2020 09:00 UTC. EUMETSAT.

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.

Rover Perseverance de la NASA en la superficie de Mart. NASA/JPL-Caltech

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.

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.

La primavera arriba en temps de confinament

Ja hi som. L’hivern finalment ens abandona per deixar pas a la primavera. Un fenomen purament astronòmic que té conseqüències fonamentals en la nostra vida diària. Acaben els dies de fred, boires, pluges i, al seu lloc arriben la bondat de l’oratge, les temperatures suaus, les pluges educades (o no), els arbres en flor i els insectes fent la feina. Tanmateix res d’aquests estàndards hivernal i primaveral s’ha complit enguany. L’hivern ha estat especialment suau, sense fred extrems. Febrer ha estat el més càlid des que es tenen registres. Només els primers dies de març la normalitat sembla haver tornat. El canvi climàtic arriba a grans gambades per quedar-se si no fem res amb una mica de trellat.

I ara arriba la primavera en temps de confinament per la pandèmia global del Covid-19. Confinats a la Valldigna, sense poder eixir llevat d’allò imprescindible, haurem de veure des de casa el moviment de les constel·lacions primaverals, la davallada definitiva d’Orió i la sortida a la matinada de les constel·lacions estiuenques.

I tot això, a partir d’avui en que el Sol, en el seu camí anual aparent al cel, finalment travessa la línia de l’equador celeste. Aquest fet ocorrerà a les 4:50 de la matinada d’avui 20 de març. Serà el moment de l’equinocci de primavera. Acaba l’hivern i comença la primavera.

Esfera celeste. Equinox és la línia de l’equador celeste i el camí que recorre avui el Sol, dia de l’equinocci.

El nom equinocci significa igualtat de les nits, és a dir, que les hores de llum i de foscor duraran igual, 12 hores. Com que podem considerar que avui el Sol, durant tot el dia, seguirà al cel l’arc de l’equador celeste (equinox al gràfic adjunt), com que els trossos d’arc per damunt i per sota de l’horitzó són iguals, la durada del dia i la nit duraran el mateix (12 hores), A més a més, el Sol eixirà pel punt est i es pondrà per l’oest.

La primavera ha començat en la matinada d’avui 20 de març, al nostre fus horari. Tanmateix a mesura que ens anem cap a l’oest, el canvi d’hora farà que el fenomen s’observe les últimes hores del 19 de març, com explica en aquest curt vídeo la meteoròloga Lauren Rautenkranz d’una televisió de Jacksonville, Florida.

La definició exacta de la primavera és un problema astronòmic que es pot explicar des de dos punts de vista: des d’una visió externa al sistema Terra-Sol, com si viatjarem en una nau espacial i des de la superfície de la Terra, des d’on observem el cel.

Si ens situem lluny de la Terra i el Sol durant un any complet, veurem com la Terra fa un gir complet al Sol. Aquest gir, però, té una característica ben especial. L’eix de rotació de la Terra és constant, no canvia, i sempre assenyala el mateix punt de l’espai amb una inclinació de 27º 27′ respecte a l’eix de gir de la Terra al voltant del Sol. Aquest fet és esencial per que es produesquen les estacions astronòmiques (primavera, estiu, tardor i hivern). Si ens fixem en la figura adjunta, en la primavera (spring) la llum del Sol cau exactament sobre la zona de l’equador. Fixeu-vos com tota la cara de la Terra resta igualment il·luminada, des del pol nord al sud. En passar els mesos arriba l’estiu (summer) en que la llum solar il·lumina més la zona de l’hemisferi nord que la del sud. Així el pol nord rep llum però el pol sud resta a les fosques. Tres mesos més tard a la tardor (autumn) la llum solar torna a enllumenar tota una cara terrestre mentre que a l’hivern (winter) la part enllumenada és principalment l’hemisferi sud, amb un pol sud amb llum i un pol nord de nit perpetua. Aquesta variabilitat és  només conseqüència de la inclinació de l’eix terrestre.

Les estacions astronòmiques de l’hemisferi nord (en groc) i de l’hemisferi sud (en blanc), unes oposades a les altres.

Tanmateix el nostre punt de vista habitual és el que està situat en la superfície de la Terra. Des d’ella estem acostumats a veure com es mouen els planetes, la Lluna i el Sol al llarg dels dies, mesos i anys. Des de la superfície terrestre la nostra visió és geocèntrica, com si la Terra estigués quieta i el Sol girara al voltant de la Terra en un any. Des d’aquesta manera de veure el problema, al llarg de l’any veurem el Sol pujar i baixar respecte al pla de l’equador. Si està molt alt serà l’estiu mentre que si està molt baix serà l’hivern. Quan el seu moviment aparent el faça travessar el cercle o pla de l’equador celeste, començarà la primavera (equinocci de primavera) com avui o la tardor (equinocci de tardor) d’ací a 6 mesos. La figura adjunta ens ajudarà a comprendre-ho.

La primavera ha arribat però no podem eixir a gaudir-la. Però des del nostre confinament, a través de la finestra i amb l’orientació adient, encara podem gaudir de les meravelles de cel que vindran en els pròxims dies i setmanes.

Imatges:
Eixida de sol del primer dia de la primavera Kennykunie Spring Sunrise. Flick Fotos. CC BY 2.0

Al diari Levante per parlar l’energia sostenible

Fa uns dies, des del diari Levante, em convidaren a un desdejuni informatiu amb diversos polítics, empresaris, gestors i activistes valencians per parlar sobre l’Objectiu de Desenvolupament Sostenible 7: Energia assequible i no contaminant de les Nacions Unides.

Com a president de Cel Fosc, Associació contra la Contaminació lumínica, vaig fer notar que en parlar de l’enllumenat públic, massa vegades l’eficiència s’assimila a la sostenibilitat, quan l’eficiència és només un dels seus tres pilars. Caldria que que qualsevol actuació humana fos sostenible, és a dit que satisfera les necessitats de la generació actual sense comprometre la capacitat per satisfer les necessitats de les generacions futures. I, per tant l’eficiència ha d’anar sempre acompanyada del respecte al medi ambient i de la no afecció  al benestar humà. En aquest sentit la majoria de les instal·lacions de l’enllumenat públic de les nostres ciutats, moltes vegades amb llums massa brillants i blanques, molt contaminants, no són sostenibles.

A tot això, caldria sumar l’excés i incorrecta instal·lació de l’enllumenat que ens ha furtat les estrelles i que pot arribar a un 30% d’energia malbaratada que prové, moltes vegades, de fonts no renovables. Hi ha molt de camí per a l’estalvi energètic en el llums dels carrers!

De tot això i més vaig parlar a la reunió del diari Levante. Agresc als periodistes que m’invitaren pel seu interés pel problema de la contaminació lumínica i per saber-ne més dels esforços que fa la ciutat de València per reduir-la amb la instal·lació de nous llums més sostenibles.

Ací vos deixe l’article original:

“Vivimos una revolución energética con las renovables” Levante, R. F. | valència 15.03.2020

España se ha comprometido a que en el año 2030 el 74 % de la energía proceda de plantas eólicas, fotovoltaicas e hidráulicas – El gran reto es su almacenamiento y su integración en la red.

El acceso a la energía segura y continua condiciona enormemente las posibilidades de desarrollo humano, social y económico. Un grupo de expertos participó el martes pasado en el desayuno organizado por Levante-EMV para difundir el Objetivo de Desarrollo Sostenible número 7 de Naciones Unidas, que busca garantizar el acceso a la energía sostenible. España se ha comprometido a que en 2030 el 74 % de su mix energético esté compuesto por energías renovables. Ahora mismo hay una carrera por el despliegue de parques fotovoltaicos y eólicos, y los principales retos son su conexión a la red y el almacenamiento de la energía que producen. La serie de desayunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible cuenta con el patrocinio global de Facsa y Caixa Popular, y el número 7 ha contado con la colaboración especial de Opel Vara de Quart.

Continua a l’article….

Imatges:

1.- Foto del grup de persones convidades al desdejuni de Levante. R.F. Levante
2.- Sosteniblitat. Desenvolupament sostenible. Wikipedia Commons.

El cel de març de 2020

El mes del març comença i l’hivern arriba a la seua fi. Un oratge suau, sense estridències, només amb una DANA fora de lloc en gener, que ens indica que a causa del canvi climàtic que avança sigil·losament ja vivim en un nou període, en un món diferent, provocat pel humans, i que si no ho prenem seriosament serà irreversible.

Febrer ha estat tan suau, la majoria de dies sense núvols, que hem estat capaços de veure sense problemes les belles danses dels planetes a l’alba, així com la presència omnipresent de Venus al capvespre acompanyat al principi del mes per Mercuri.

Tot això passava mentre observàvem expectants que li passava a Betelgeuse, si explotava ja com a supernova o simplement la seua falta de brillantor era només un de tants alifacs normals causat per la seua vellesa.

Al mateix temps la sonda Solar Orbiter viatja ja cap al Sol per veure’l de prop. De moment tot bé i ja ha començat a fer les primeres mesures.

Situats a la superfície de la Terra, nosaltres podrem continuar gaudint del ball planetari a la matinada en el que s’hi veurà alguna novetat interessant. Tanmateix després de la posta de Sol, només Venus serà visible al cel de l’oest.

Mirant cap a l’oest, poc després de la posta de Sol, Venus seguirà sent l’objecte més brillant del cel durant tot el mes de març. Allà dalt, ben separat de l’horitzó, la nit del 23 al 24 de març se situarà en el punt de màxima separació del Sol, (l’anomenada màxima elongació oriental). Com que la Terra gira 15º/hora (360º/24 h = 15º/hora), el fet que Venus es trobe en aquell moment a 46º de la direcció solar, ens indica que el planeta romandrà aquells dies unes bones 3 hores visible al cel després de la posta.

El capvespre del 28 de març un tall de Lluna se situarà al costat del planeta sobre un fons celeste característic de l’hivern amb la presència declinant d’Orió i Taure. Aquest encontre farà més fàcil identificar la posició del planeta per als que que vulguen endinsar-se en el coneixement de les posicions dels principals llumeners celestes.

Serà, però, a la matinada quan el ball de planetes farà més interessant l’observació del cel. Com ja passà el mes de febrer cap a l’est tindrem visibles una alineació planetària, que des de dalt a baix i d’esquerra a dreta compren Mart, Júpiter i Saturn als quals s’incorporà Mercuri i durant uns dies la Lluna, ja en quart minvant.

Per el més interessant serà veure el ràpid moviment del planeta Mart al cel. Serà tan ràpid que el veurem acostar-se al planeta Júpiter el dia 20 mentre que el  31 de març ja el veurem a només 0,9° de Saturn. Aquest moviment tan ràpid es part de la retrogradació que farà el planeta abans de situar-se en l’oposició, la distància més pròxima a la Terra, el 10 d’octubre de 2020, quan es situe a “només” uns 62 milions de quilòmetres de nosaltres.

Com ja he comentat les primeres hores del dia 20, quan les falles encara fumegen, Mart se situarà a només 0,7° de Júpiter. Però a dos dies abans, la matinada del 18, a l’encontre també s’haurà afegit la Lluna creant un bell espectacle que mereix ser fotografiat.

La matinada del 14 de març, si es trobem en un lloc fosc, podrem gaudir de la pluja d’estels dels Gamma Normids, que amb uns 6 meteors/hora al zenit no sol ser massa intensa.

L’hivern finalment acaba el 20 de març. A les 4:50 d’aquell dia el Sol es trobarà exactament sobre l’equador celeste. Com a conseqüència el dia i la nit duraran el mateix,  12 hores, les mateixes hores per tota la Terra. Començarà la primavera a l’hemisferi nord i la tardor a l’hemisferi sud.

La Lluna presentarà les següents fases en hora local:

Fase Mes Dia Hora
Quart creixent Març 2 20 57
Lluna plena Març 9 18 48
Quart minvant Març 16 10 34
Lluna nova Març 24 10 28

Si voleu obtenir més informació podeu punxar aquest enllaç. També podeu veure un senzill mapa del firmament del mes de març de 2020. I tot això gràcies al Planetari de Quebec.

Imatges

1.- Rainbow Bridge National Monument at Night. International Dark Sky Sanctuary. NPS Photo/Brent & Dawn Davis.
2-4.- Esquemes de Stellarium, el gran programa col·laboratiu per conèixer el cel.

Solar Orbiter fa les primeres mesures

Solar Orbiter, la nova sonda de l’Agència Espacial Europea (ESA) per a l’exploració del Sol, va ser llançada sense problemes el passat dilluns 10 de febrer, des de Cap Canaveral a Florida i ara viatja cap a la nostra estrella. Serà un llarg viatge ja que per assolir la seua meta necessitarà una assistència gravitatòria de la Terra i diverses de Venus per a que d’aquesta manera poder sortir del plànol de l’eclíptica i explorar els pols solars.

Solar Orbiter porta a bord un conjunt de 10 instruments, alguns d’ells per fer mesures in situ  i d’altres de teledetecció per observar la superfície solar turbulenta, l’atmosfera exterior calenta del Sol i els canvis del vent solar. Els instrumentes de teledetecció obtindran imatges d’alta resolució de l’atmosfera del Sol (la corona) i del disc solar. Els instruments in situ mesuraran el vent solar i el camp magnètic solar als voltants de l’òrbita.

Els quatre instruments in situ mesuren ara mateix les propietats ambientals al voltant de la nau, especialment les característiques electromagnètiques del vent solar, el corrent de partícules carregades que allibera el Sol. Tres d’aquests instruments in situ compten amb sensors en el braç de 4,4 m de llarg.

“Mesurarem valors de camps magnètics milers de vegades més petits que els que coneixem a la Terra -assenyala Tim Horbury, de l’Imperial College de Londres, principal investigador del magnetòmetre (MAG) -. Fins i tot els corrents en els cables elèctrics de la sonda generen camps magnètics molt més grans que els que necessitem mesurar. Per això, els nostres sensors estan instal·lats en un braç, per mantenir-los allunyats de l’activitat elèctrica de la nau “.

Les dades recollides amb l’instrument MAG durant el desplegament del braç de la nau espacial Solar Orbiter de l’ESA mostren com el camp magnètic disminueix des de la proximitat de la nau espacial fins on es despleguen realment els instruments. ESA/Solar Orbiter/MAG.

Els controladors de terra del Centre Europeu d’Operacions Espacials de Darmstadt (Alemanya) van activar els dos sensors del magnetòmetre, un prop de l’extrem de braç i un altre més a prop de la nau, unes 21 hores després de l’enlairament. L’instrument va registrar dades abans, durant i després de desplegar-se el braç, el que va permetre als científics comprendre la influència de la nau en els mesuraments una vegada ja es troba en l’entorn espacial.

Solar Orbiter es comunica amb la Terra unes 10 hores al dia, actualment des del l’estació de Cebreros, a prop de Madrid. Dades del 24 de febrer, ja a quasi 7 milions de km de la Terra. ESA

Les dades rebudes mostren com es redueix el camp magnètic des dels voltants de la nau fins al punt on estan desplegats els instruments -afegeix Tim-. Això confirma de manera independent que el braç s’ha desplegat i que els instruments realment proporcionaran en el futur mesuraments precisos “.

Més informació de la missió:
La missió Solar Orbiter de camí cap al Sol

Imatges:

1.- Llençament de Solar Orbiter la matinada del 10 de febrer 2020 des del Kennedy Space Center, Cape Canaveral, Florida, USA. ESA–S. Corvaja.

Amb el Fòrum Catarroja per parlar de contaminació lumínica i sostenibilitat

Invitat pel Fòrum Catarroja, i dins de les activitats que s’estan duent a terme al voltant de la sostenibilitat, fa uns dies vaig tindre el plaer de parlar d’un problema mediambiental poc coneguda pel públic però que té grans efectes sobre el medi ambient i la salut humana.

Es tracta de la contaminació lumínica, i, al contrari del que ens pretenen vendre, en la majoria de les nostres ciutats l’actual enllumenat públic no compleix les regles bàsiques de la sostenibilitat. Només algunes ciutats valencianes com Riba-roja de Túria, Meliana, Aras de los Olmos, Albalat dels Sorells i València s’han sumat de veritat a tindre unes llums càlides més amigables amb el medi ambient i amb la salut humana.

La sostenibilitat, i el desenvolupament sostenible, per definició inclou sempre obligatòriament els tres àmbits econòmic, social i ambiental. Així el desenvolupament sostenible requereix un desenvolupament tant econòmic (cal anar cap a l’eficiència) com social (no afectar el benestar de la població) mentre es protegeix el medi ambient. En el moment que no es té en compte un o dos d’ells deixa de tractar-se de sostenibilitat.

Moltes vegades la instal·lació de l’enllumenat públic, fins i tot el més modern amb LED de llum excessivament blanca, no és sostenible. La raó és que la potència dels llums és excessiva, amb la qual cosa és energia lumínica malbaratada, els llums blancs afecten el medi ambient i, a més aquest tipus d’enllumenat perjudica la salut humana, a través de la incidència en la producció de melatonina.

D’aquestes i d’altres coses vaig parlar al Fòrum de Catarroja davant d’un públic atent que va fer moltes preguntes al final.

Presentat per Conxa Romero, que també va fer les fotos d’aquest article, la meua intervenció va ser precedida per Elisa Gimeno que ens introduí en els Objectius de Desenvolupament Sostenible  (ODS). Una introducció necessària per conscienciar els presents de la necessitat de millorar el present per salvar el futur de les generacions dels humans que ens seguiran.

Vídeo del anunci de la xarrada: Contaminació lumínica i sostenibilitat

Enllaç al vídeo: Contaminació i sostenibilitat. Enric Marco, 27 gener 2020

La missió Solar Orbiter de camí cap al Sol

Solar Orbiter. ESA/ATG medialab

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.

John Kraus @johnkrausphotos

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.

John Kraus @johnkrausphotos

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». 

Solar Orbiter a l‘Astrotech payload processing facility, Florida, USA, el 21 de gener 2020, l’últim dia abans del muntatge en la còfia del coet. Destaca la pantalla de protecció solar negra. ESA–S. Corvaja

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.

Assistència gravitatòria de la Terra el 26 de novembre de 2021. ESA/ATG medialab

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.

Diverses assistències gravitatòries de l’òrbita de Solar Orbiter fins al 2030. ESA

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.

Ens ha deixat Vicent Domingo, el gran senyor de la física solar

Vicent Domingo Codoñer, gran senyor de la física solar i de l’astrofísica valenciana i europea ens ha deixat per sempre. Actualment jubilat, era professor honorari al Departament d’Astronomia de la Universitat de València i membre del Grup d’Astronomia i Ciències de l’Espai, Laboratori de Processat d’Imatges (GACE/LPI).

Vicent es va formar en la Universitat de València i formava part de la primera generació de físics valencians que van eixir al món per aprendre primer i aportar molt de la seua experiència i saviesa. Vicent tenia una extensa experiència investigadora en l’àmbit de la física nuclear i de partícules, en física solar i en projectes espacials.

Va treballar en la primera part de la seua extensa carrera investigadora a l’Institut de Física CospuscularI/CSIC-Universitat de València, al Centre d’Études Nucléaires (França), al CERN (Suïssa), a la Universidad de La Paz (Bolivia), al MIT (EUA) i a la University of Colorado (EUA).

La segona part de la seua vida investigadora començà el 1970 quan entrà a formar part de la Agència Espacial Europea (ESA). Allí  va ser el científic responsable del projecte de la missió d’estudi del Sol SOHO, de l’Agència Espacial Europea, durant el desenvolupament fins al seu llançament l’any 1995. Una vegada a l’espai entre 1995 i 1998 va ser director del seu funcionament des del Goddard Space Flight Center de la NASA, a Maryland (EUA).  La missió  SOHO, amb una durada nominal de dos anys, assoleix quasi  25 anys de funcionament i és, actualment, el satèl·lit d’observació solar amb més edat deSOHO1 Foto ESA la història.

L’any 2000, ja jubilat de la ESA,  Vicente Domingo va tornar a la Universitat de València per a formar un grup de física solar i de desenvolupament d’instrumentació espacial per a missions solars, dins del Grup d’Astronomia i Ciències de l’Espai (GACE). Des de llavors i fins a la seua  mort ha participat en el desenvolupament de les mission estratosfèriques Sunrise i de l’instrument SO/PHI per la nova missió solar Solar Orbiter que serà llençada cap el Sol, si tot funciona correctament, la setmana que ve des de Cap Canaveral.

Gràcies Vicent pel que ens has donat, tant científicament com personalment.

El cel de febrer de 2020

L’any 2020 avança inexorablement i, ara, en febrer, les temperatures s’enfilen cap amunt i ens deixen cels més rasos després d’haver-nos prohibit l’observació celeste des dels primers dies de l’any.

La constel·lació d’Orió continua essent l’objecte més admirat del cel, amb el cinyell dels tres estels ben visible que la fan fàcil de trobar. I des d’ella ens permet de trobar la Llebre al seus peus, els gossos de cacera a la seua dreta i el gran Taure, a la V de les banyes, dalt i a la seua esquerra. No deixeu d’explorar aquesta part del cel de nit, tant si esteu a ciutat o al camp ja que la brillantor dels seus estels principals ens ho permet sempre.

Betelgeuse, l’estel supergegant roig situat al muscle dret d’Orió, continua perdent lluminositat..  Els astrònoms la segueixen de prop i han arribat a la conclusió que des de setembre de 2019 la temperatura de Betelgeuse ha baixat 100 graus, mentre que la lluminositat ha caigut quasi un 25 por cent. A partir d’aquestes mesures i amb l’ús dels model d’estructura i evolució estel·lar, el radi de l’estrella haurà augmentat  un 9 por cent.

Mentre aquestes coses passen ben lluny enllà, a uns 700 anys llum, més prop d’ací, els planetes es mouen al cel jugant a acaçar-se, moltes vegades ajudats per la Lluna.

Només Venus i Mercuri seran visibles al capvespre. Una vegada ja s’ha amagat el Sol sota l’horitzó oest, apareixerà ben alt i brillant el planeta Venus. Vist al telescopi, aquest planeta mostra ara més de la meitat del disc enllumenatt, cosa que el fa especialment brillant durant les primeres hores de la nit. Tanmateix encara no ha assolit la seua màxima separació del disc solar (l’anomenada màxima elongació oriental). Això no ocorrerà fins els primers del mes de març. A la figura adjunta podreu veure la posició de Venus i la seua òrbita vista des de la superfície de la Terra el 10 de febrer.

10 de febrer 2020. Òrbites de Venus i Mercuri vistes des de la Terra. Màxima elongació oriental de Mercuri en la posta de Sol. Mercuri a 18,2° del Sol.

Mercuri, l’altre planeta interior a l’òrbita terrestre, serà visible aquest mes de febrer. Després de la posta de Sol serà observable cap a l’oest cada dia prop de l’horitzó però només durant pocs minuts. La rotació de la Terra farà que davalle ràpidament rere l’horitzó per la qual cosa és important cercar indrets sense obstacles en direcció oest. El dia 10 de febrer Mercuri es trobarà en el punt de màxima separació angular del Sol (màxima elongació oriental). En l’òrbita dibuixada a la figura adjunta veureu com es troba just a l’extrem de l’òrbita vista des de la Terra.

Serà, però, a la matinada quan els planetes i la Lluna facen el ball més espectacular. Si dediqueu cada dia uns minuts per mirar cap a l’est just una mitja hora abans de l’eixida del Sol, podreu meravellar-vos del moviment d’acostament d’aquests planetes tot amanit de tant en tant per la presència de la Lluna.

Poc abans de l’alba, podreu veure l’alineament dels planetes Saturn, Júpiter i Mart, tots al voltant de la constel·lació de Sagitari. Des de l’horitzó es trobarà Saturn. Una mica amunt Júpiter i més alt encara Mart, que al llarg del més anirà acostant-se a Júpiter, fins al superencontre del mes de març. Però, d’això ja en parlarem.

La Lluna en quart minvant farà acte de presència durant la segona quinzena del mes. Del 18 al 21 de febrer la Lluna anirà fent parella amb cadascun dels planetes observables de matinada.

El 18 de febrer la Lluna s’acostarà a Mart, tant que a les 15:22 la Lluna taparà el planeta. Serà un eclipsi de Mart que, en produir-se de dia, serà inobservable per a nosaltres. Per contra, sí que serà visible per als observadors d’`Amèrica del Nord.

El 19 de febrer la Lluna se situarà entre Júpiter i Mart mentre que el 20 ja serà parella de Saturn. Finalment el 21 completarà un bell alineament amb tots els planetes. L’observació atenta d’aquest passeig de la Lluna permetrà veure en directe el moviment de la Lluna al cel i recordar-nos que és un satèl·lit de la Terra i que l’orbita.

I Betelgeuse no ha explotat de moment.

S’ha estimat que cada 50 anys de mitjana una estrella massiva de la Via Làctia explota. Però no s’observen tantes supernoves en la Galàxia com diuen els estudis. L’última supernova observada en la nostra galàxia va ser probablement observada per l’astrònom britànic John Flamsteed en 1680. D’ella queda el romanent conegut com Cassiopeia A. Aparentment estem endarrerits alguns segles per que fa a la taxa anual calculada. Per això la possible explosió de Betelgeuse ha entusiasmat tant els astrònoms ja que ens reconciliaria d’alguna manera amb la taxa anual d’explosions De tota manera encara ens en faltarien moltes. On són les nostres supernoves?

La Lluna presentarà les següents fases en hora local:

Fase Mes Dia Hora
Quart creixent Febrer 2 02 42
Lluna plena Febrer 9 8 33
Quart minvant Febrer 15 23 17
Lluna nova Febrer 23 16 32

Si voleu obtenir més informació podeu punxar aquest enllaç. També podeu veure un senzill mapa del firmament del mes de febrer de 2020. I tot això gràcies al Planetari de Quebec.

Imatges

1.- Cassiopeia A observada pel Telescopi Espacial Hubble. Aquesta nebulosa fou probablement observada per John Flamsteed en 1680, i és el resultat de l’última supernova observada en la Via Làctia. NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration.
2.- Imatge de la nebulosa que envolta a l’estrella supergegant vermella Betelgeuse. La nebulosa està composta per material llançat per l’estrella a l’espai. El petit cercle vermell de centre representa la posició de la superfície visible de Betelgeuse. El disc negre correspon a una part molt brillant de la imatge que va ser tapada per permetre la detecció de la nebulosa menys brillant. ESO / VLT
3-6- Simulacions de Stellarium.

Què li passa a Betelgeuse?

Durant les nits d’hivern la constel·lació d’Orió és ben visible. Les tres estrelles alineades del cinturó ajuden a que siga una de les més conegudes del cel. La mitologia ens diu que representa un gegant caçador. I aquestes setmanes, Betelgeuse, l’estel rogenc situat al seu muscle dret, sembla que s’està apagant. És un senyal que està a punt d’explotar com a supernova?

Betelgeuse és l’estel més brillant de la constel·lació i un dels 10 més brillants del cel. Tanmateix actualment la seua brillantor ha minvat tant que a finals de desembre havia baixat a la posició 21.

Quina podria ser l’explicació d’aquest fenomen?

Betelgeuse és una supergegant roja, una immensa bola de gas d’unes 12 masses solars, un estel evolucionat que fa mil·lennis deixà la tranquil·la seqüència principal on cremava hidrogen per formar heli. Ara unflada exageradament travessarà fases successives de cremat d’hidrogen, heli, carboni, neó, oxigen i silici. Al final d’aquest procés, l’estrella acabarà amb una estructura interna similar a la d’una ceba, amb diverses capes, cadascuna d’una composició diferent. I quan les cendres siguen de ferro al centre, ja no es podrà generar més energia i s’esdevindrà el col·lapse i l’explosió de supernova.

Betelgeuse és relativament jove. Només té un 10 milions d’anys mentre que el Sol, molt més vell, es troba a la meitat de la seua vida d’uns 4500 milions d’anys. Les altíssimes pressions i temperatures de l’interior d’aquest tipus d’estels supergegants i tan massius tenen com a conseqüència que cremen molt ràpidament i tenen una vida curta. Si vius intensament la vida, la cremes molt de pressa.

Betelgeuse està a només 700 anys llum, prou prop per poder resoldre el seu disc estel·lar amb els nostres telescopis. La imatge superior, realitzada amb els radiotelescopis de  l’Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), ens mostra l’estel supergegant roig, una de les estrelles més grans conegudes. Les antenes d’ALMA ens presenten l’estrella com d’unes 1400 vegades més gran que el Sol. La figura mostra la mida de l’estrella comparada amb el Sistema Solar. Si situarem Betelgeuse al lloc del Sol engoliria Mercuri, Venus, Terra i Mart i fins i tot el gegant del gas Júpiter. Només Saturn en restaria fora encara que sofriria la calor de l’estrella i, a poc a poc, s’aniria evaporant. I, donada la seua massa i edat, es considera que l’estel explotarà com a supernova en els pròxims 100 000 anys. Però, realment podria ser d’ací 1000 anys, o demà mateix. Ningú ho sap del cert.

Representació artística que mostra Betelgeuse amb una bombolla gegantina que bull a la superfície i una forta emissió de gas que va ser expulsada a sis radis fotosfèrics o aproximadament a una distància equivalent a l’òrbita de Neptú. ESO//L. Calçada.

I ara, des d’octubre la lluminositat de  l’estel està baixant ràpidament. A finals de desembre del 2019 la brillantor de Betelgeuse s’havia atenuat un factor 2,5, d’una magnitud aparent 0.5 a l’actual de 1.5. És a dir, l’estel és, ara mateix, un 2,5 més fosca que a l’estiu passat.

Betelgeuse està tan prop i és tan gran que és l’única estrella, sense comptar el Sol, de la qual podeu veure amb instrumentació sofisticada la seu superfície. I s’ha detectat una gran variació en l’aparició de zones fosques i brillants, que la converteix en una estrella variable. A més perd material i forma núvols de gas al seu voltant, que poden ser la causa de la baixada de brillantor observada actualment.  Les baixades i pujades de brillantor s’han observat regularment al llarg del temps des del segle XIX però mai s’havia vist una baixada tan profunda i continuada.

Així que la disminució de brillantor observada ara ha estat associada per alguna premsa a l’explosió imminent de Betelgeuse. De fet, no sabem exactament que passa a l’exterior d’una estrella pocs dies abans del seu col·lapse i explosió. Quins signes externs presenta una estrella abans de morir com a supernova? No se sap massa bé.

Tanmateix els astrofísics especialistes en el tema descarten que per ara Betelgeuse vaja a explotar. Només semblen efectes de les capes externes i dels núvols de material que l’envolten.

Simulació realitzada amb el programa Celestia de la constel·lació d’Orió tal com es podria veure des la Terra quan Betelgeuse esclate com a supernova. Hi ha, però, un detall a considerar. L’estel brillarà com la Lluna plena però continuarà essent un objecte puntual.

Ara bé, si tenim la sort que en la nostra vida l’estel es decidira a fer-nos un espectacle celeste serà un fenomen que no ens passarà per alt. Betelgeuse serà aleshores la supernova més brillant no mai observada, tan brillant com la Luna plena. A més, durant uns mesos seria visible tan de dia com de nit, i podríem caminar sota la llum de Betelgeuse. Passat aquest temps començaria a baixar la seua brillantor fins que cap als tres anys retornaria a la seua lluminositat habitual. Aquesta baixada de llum no s’aturaria ja que cap als sis anys Betelgeuse seria tan dèbil que deixaria de ser visible a ull nu. La constel·lació d’Orió perdria el seu muscle dret i el seu aspecte canviaria per sempre.

Mes informació:
Betelgeuse: Star’s weird dimming sparks rumors that its death is imminent
Betelgeuse: What’s up?
El enigma de Betelgeuse

Imatges:

1.- Betelgeuse és l’estrella brillant roja que se troba situada en la part superior dret de l’imatge. Hubble European Space Agency (HST/ESA).
2.- Sense atribució. Wikipedia Commons.
3.- Imatge via ESO.
4.- ESO/L. Calçada. A plume on Betelgeuse (artist’s impression with annotations)
5.- Infografia d’Heloïse Stavance.@Sydonai
6. HeNRyKus Celestia. Wikipedia Commons.