Astronomia a la Primavera Educativa

Primavera-Educativa-67P

Dia assolellat i ja amb caloreta. Un dia ideal per col·laborar en la Primavera Educativa, jornades de portes obertes de l’educació valenciana promoguda per la Conselleria de Vicent Marzà. El passat dissabte de maig allí estàvem per explicar què fem a l’Aula d’Astronomia de la Universitat de València per divulgar l’astronomia als xiquets i adults que ens visiten al llarg de l’any.

Després de setmanes de preparació, un grup de set persones ocupàrem l’estand assignat per l’organització del SeDI, muntàrem i ajustàrem els telescopis, disposàrem les activitats de pintar i retallables per als més menuts i situàrem estratègicament la plataforma giratòria ben a prop del pas dels vianants.

Primavera-Educativa-TelescopisUna rèplica a escala del cometa 67P/ Primavera-Educativa-HalfaChuryumov-Gerasimenko realitzat per la nostra amiga artista Paloma i una petita nau Rosetta amb Philae presidien les activitats preparades de l’Aula d’Astronomia.

Limage184a plataforma giratòria va ser l’èxit del públic. Amb ella es comprova de manera ben clara la llei de conservació del moment angular. Si un objecte gira i, de sobte, part de la seua massa se’n separa, el gir s’alenteix immediatament. El producte de la distància de separació per la massa per la velocitat de gir roman constant (L = r mv). Si en voleu saber més de manera més rigorosa podeu anar a aquest enllaç. Volíem fer comprendre com les marees produïdes per la Lluna frenen la rotació de la Terra uns 2 mil·lisegons per any i, com, per a Primavera-Educativa-Evacompensar, la Lluna se n’allunya 3.8 cm/any.

El Sol va ser observat amb tres telescopis. Dos d’ells, amb filtres adequats, permetien veure la fotosfera i les poques taques presents. Un altre, amb un filtre Hα, ens deixà veure la cromosfera i, en ella, les protuberàncies.

Moltíssimes persones passaren i provaren la plataforma, miraren les taques del sol i, el més important, s’aturaren a preguntar com funciona el sol o com es mou la Lluna i com afecten les marees a la Terra. Els xiquets amb els pares

Primavera-Educativa-RiboEntre les desenes de visitants que visitaren el nostre estand, passà també l’alcalde de València, Joan Ribó, amb el qual parlàrem uns minuts.

I quan tocà desmuntar per deixar ample a les activitats del grup d’estudiants de biologia marina BioBlau, ens férem una foto de record.

Primavera-Educativa-Equip

Més fotos:

Primavera-Educativa-Javi Primavera-Educativa-xiquets
Primavera-Educativa-Enric Primavera-Educativa-Roger
Primavera-Educativa-Telescopis

Figures:
1.- Rèplica del cometa 67 P Churyumov-Gerasimenko i de la nau Rosetta. Enric Marco.
2-3.- Diversos moments del taller d’astronomia. Enric Marco.
4.- Experiment per demostrar la conservació de la quantitat de moviment angular. La dona controla la velocitat de rotació movent les peses cap a dins, per augmentar la velocitat angular, o cap a fora, per disminuir-la. FÍSICA, ROTACIÓN DE CUERPOS RÍGIDOS.
5-final. Diversos moments del taller d’astronomia. Enric Marco.

Un any en el cometa

Living_with_a_comet-s

La missió Rosetta de l’Agència Espacial Europea avui celebra un any en el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, que d’ací a una setmana arribarà al periheli, la seua màxima aproximació al Sol.

Va ser un llarg però apassionant viatge el de Rosetta, des del seu llançament el 2004, observant la Terra, Mart i fent dos sobrevols d’asteroides abans d’arribar al seu destí final el 6 d’agost de 2014, ara fa un any. Durant els següents mesos, la missió es va convertir en la primera en orbitar un cometa i el primer a aterrar suaument una sonda – Philae – en la seua superfície.

Els equips de la missió han hagut de superar molts reptes per aprendre a volar en un entorn impredictible i de vegades inhòspit, i la nau espacial ha retornat una gran quantitat de dades científiques excel·lents d’aquest cometa intrigant, que abasta des del seu interior, la superfície espectacular i el núvol de pols que envolta, el gas i plasma.

Arribada al cometa

Aquesta missió és sobre descobriments científics i cada dia hi ha alguna cosa nova per meravellar-se i tractar d’entendre“, diu Nicolas Altobelli, científic del projecte Rosetta.

Un any d’observacions prop del cometa ens ha proporcionat una gran quantitat d’informació sobre aquest, i estem mirant espectants a un altre any d’exploració.

Un descobriment destacat fins ara ha estat el descobriment que el vapor d’aigua del cometa té un “sabor” diferent als oceans de la Terra. La composició isotòpica de l’hidrogen de l’aigua trobada no conrrespon a la que es troba al nostre planeta.  Era ja idea acceptada que part de la nostra aigua provendria del xoc de cometes, però aquesta troballa ha fet repensar el possible paper dels cometes i asteroides en el lliurament d’aigua al nostre planeta en la seua història primerenca. D’on prové l’aigua dels mars de la Terra?

La primera detecció de nitrogen molecular en un cometa proporciona pistes importants sobre l’entorn de temperatures a la que el cometa va ‘nàixer’. El nitrogen molecular era comú quan el Sistema Solar s’estava formant, però requereix temperatures molt baixes per quedar atrapat en el gel, de manera que els mesuraments de Rosetta donen suport a la teoria que els cometes s’originen en el fred i distant Cinturó de Kuiper.

Baixada al cometa

Les dades recollides per Rosetta i per l’aterrador Philae durant el seu descens a la superfície han permès als científics deduir que el nucli del cometa no és magnetitzat, almenys a grans escales.

Encara que es creu que els camps magnètics han exercit una funció important en el moviment de petits grans de pols magnetitzats al voltant del primitiu Sistema Solar, les mesures de Rosetta i Philae mostren que actualment els camps magnètics no segueixen exercint un paper important, una vegada que les partícules s’han aglomerat per formar grans blocs de material de metres i desenes de metres de diàmetre.

Aquests són només alguns dels innombrables exemples dels descobriments científics realitzats per Rosetta, i la majoria d’ells provenen de les dades preses en la primeres fases de la fase d’activitats del cometa.

Ara el cometa i la nau Rosetta que l’acompanya són una setmana del periheli, el punt de la seua òrbita de 6,5 anys que el porta més prop del Sol. El 13 d’agost, seran a només 186 milions de quilòmetres del Sol, a prop d’un terç de la distància a l’encontre de l’agost passat.

El temps que 67P/Churyumov-Gerasimenko es troba prop del periheli és científicament molt important, ja que el calor del Sol i la conseqüència eixida de gas i pols arriba al seu màxim, fet que ens proporciona importants coneixements sobre aquest moment clau en el cicle de vida complet del cometa“, diu Nicolas .

Per exemple, els canvis en la superfície poden exposar material fresc que encara no s’ha alterat per la radiació solar o els raigs còsmics, cosa que ens dóna una finestra per arribar a observar capes sota la superfície del cometa. I aquesta serà la primera vegada en la història de l’exploració del cometa que aquests canvis en la superfície cometària poden ser monitoritzats a mesura que augmente l’activitat“.

Rosetta ha estat observant aquest augment d’activitat dels últims mesos. Ha vist com s’escalfen els seus gels congelats, es converteixen en gas, i formen dolls cap a l’espai, arrossegant la pols del cometa juntament amb ell. Junts, el gas i la pols han creat una atmosfera difusa, la cabellera o coma, al voltant del nucli, així com una llarga cua que a hores d’ara s’estén més de 120 000 quilòmetres a l’espai i que només es pot veure des de lluny.

Rosetta té un seient de primera fila única per a estudiar on i com es produeix aquesta activitat en la superfície del cometa. A principis de 2015, la nau es va aproximar a uns 6 km per dur a terme les seues observacions, però a mesura que el nivell de gas i pols s’ha incrementat en els últims mesos, Rosetta ha estat separant-se i estudiant el cometa des de distàncies segures, i actualment està operant entre 250 i 300 km de distància.

A mesura que ens hem anat aproximant al periheli, les operacions al voltant del cometa s’ha fet cap vagada més difícils. Així el creixent nivell de pols cometari confon els visors estel·lars de Rosetta, necessaris per apuntar bé els instruments i navegar al voltant del cometa. Sense aquests seguidors estel·lars Rosetta no pot funcionar correctament ja que no pot posicionar-se en l’espai“, diu Sylvain Lodiot, gerent d’operacions de Rosetta.

Tots els equips involucrats, incloent el control de vol, la dinàmica de vol i les operacions científiques, han hagut d’aprendre a adaptar-se a aquestes condicions ‘sobre la marxa’. Hem hagut de repensar completament com operem la nau espacial, i el pla d’activitats científiques en escales de temps de només uns pocs dies o setmanes. Aquest ha estat un gran repte, però, sens dubte, fa que la missió encara més emocionant“.

Un aspecte important de l’estudi a llarg termini de Rosetta serà la de veure com l’activitat cau de nou en els mesos següents després del periheli. L’esperança és que Rosetta amb el temps serà capaç d’apropar-se altra vegada al nucli cometari i podrà veure com la superfície ha canviar durant la seua trobada propera amb el Sol.

Un any després d’arribar, Rosetta ha acumulat una sèrie d’èxits impressionants, des de l’aterratge de Philae, als nombrosos descobriments científics que s’estan realitzant i publicants“, diu Patrick Martin, gerent de la missió Rosetta.

La collita científica continuarà i observarem el cometa després del periheli, tot esperant la gran final de Rosetta d’ací a 13 mesos, quan el setembre de 2016, Roseta tractarà d’aterrar suaument sobre  67P/Churyumov-Gerasimenko.

A partir a la nota de premsa de l’ESA.

Philae obre els ulls finalment

Philae-Wake-up

Si aquest ha estat un cap de setmana de canvis prometedors, també havia de ser-ho a l’espai.  Com un regal més d’aquests dies convulsos, finalment ha obert els ulls el petit robot Philae que a mitjan mes de novembre aterrà a l’ombra d’un penya-segat sobre un cometa.  Philae és el mòdul d’aterratge que acompanyà la sonda europea Rosetta en el seu llarg viatge a la recerca del cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko (67 P/CG). Però el seu lloc d’aterratge no li va permetre recarregar les bateries i, unes 60 hores després de soltar-se de la nau mare, el robot s’apagà.

Malgrat que el control de la missió esperava trobar-la en les imatges que està fent Rosetta de la superfície del cometa, mai es va aconseguir descobrir-la. Però l’esperança del grup de científics que l’ha dissenyada era que Philae es despertara i cridarà a casa a través de la nau mare quan la llum solar que incideix sobre els panells de la nau augmentara en acostar-se el cometa al Sol. És a dir quan la nau eixira de la zona d’ombra en la qual s’hi trobava en aquell moment.

Des de l’apagada de Philae, Rosetta està realitzant diversos projectes científics que l’han situada en trajectòries ben allunyades de la zona d’Agilkia on se suposa que es troba el mòdul d’aterratge. Pero a la nau Rosetta també se li va encarregar que continuara escoltant per si Philae s’il·luminava suficientment i eixira de l’hivernació en que s’hi troba actualment.

PhilaeL’abril passat, Stephan Ulamec, gerent del mòdul Philae en DLR (Centre Aeroespacial Alemany) declarava: “(A partir d’ara) la unitat de comunicació en l’orbitador Rosetta estarà engegada durant totes les hores del dia. El més probable és que Philae es desperte en maig o juny, però no volem perdre’ns el moment en que, si té prou energia i una temperatura prou alta, pot despertar-se més aviat.”

I és que per despertar-se i escoltar senyals de la nau en òrbita Rosetta, Philae ha de tindre un mínim de 5,5 Watt de potència i una temperatura de funcionament per damunt de -45ºC. Però amb un poc més d’energia, al voltant de 19 Watt, Philae seria capaç de retornar la trucada.

I continuava dient Stephan “Com ja estem fent des del mes passat, enviarem ordres cegues al mòdul d’aterratge que li ajudarà a fer un ús òptim de l’energia per a la calefacció i la comunicació.

Per tant, potser Philae podria estar despert i ser capaç de rebre i executar les ordres enviades però la potència de les seues bateries massa baixa per retornar les dades a casa.

I aquesta matinada la sorpresa. L’equip de la missió anunciava al món per Twitter que finalment el petit mòdul s’havia despertat. Els senyals de Philae havien arribat al Centre d’Operacions Espacials d’ESA a Darmstadt a les 22:28 h d’anit.

Stephan Ulamec està realment content. “Philae està molt i molt bé. La temperatura a bord és de -35ºC i disposa de 24 Watt de potència, així que el mòdul està llest per treballar.Philae-tweet

El contacte de Philae amb el seu equip no ha estat llarg, només 85 segons. I només s’han recollit 300 paquets de dades. Però ja s’ha comprovat el que se sospitava. Ja fa dies que el mòdul estava despert i fent feina però no tenia prou energia per cridar a casa. Així que els investigadors estan entusiasmats amb els més de 8000 paquets de dades que queden en la memòria del robot i que seran enviats a la Terra pròximament.

Imatges: Impressió artística de Philae baixant a la superfície del cometa 67P/CG. ESA/ATG medialab.

Philae, l’heroi robòtic que morí treballant

ESA_Rosetta_Philae_CIVA_FirstPanoramic_woLanderUna vegada passat tot, ja podem dir que el que vàrem viure en directe el passat dimecres 12 va ser una autèntica festa de la ciència i de la tecnologia europea.

Si fer que una nau com Rosetta arribés aquest estiu a un cometa situat a 500 milions de km de la Terra ja era una proesa tècnica, soltar un mòdul de descens sobre aquest cometa ja era el summum de la dificultat com ja vaig detallar fa uns dies.

Cap a les 10 del matí s’havia soltat la nau de descens Philae, un objecte de la grandària d’una rentadora i durant unes 7 hores va anar baixant cap a la seua posició acordada en Agilkia. Durant tot el dia la telemetria indicava que tot anava bé. Finalment, tal com estava previst, a les 17:02 arribà al control de la missió el senyal que l’enginy havia tocat terra.

I la felicitat dels equips dels científics era ben visible. Vingueren els discursos, les felicitacions de l’enviat de la NASA, que participa amb diversos experiments, que denotaven certa enveja. La ciència europea pot estar orgullosa per la fita aconseguida.

Descent_to_the_surface_of_a_cometTanmateix no tot eren flors i violes. 67P/ Churyumov–Gerasimenko (67 P/CG) és un cos molt menut amb un poc més de quatre quilòmetres en el seu costat més llarg. La seua composició exacta no és coneix, barreja de gels d’aigua, de diòxid de carboni, d’amoníac, etc… De fet, la seua densitat és de només de 0,4 g/cm3, més baixa que la de l’aigua. De fet podria surar en un mar suficientment profund de la Terra. Per tot això la seua gravetat és ínfima i aterrar-hi és tota una proesa.

Els arpons preparats per enganxar-s’hi no van funcionar per una raó encara desconeguda. Per això Philae va rebotar dues vegades com si fos damunt d’un llit elàstic, i aterrà a la tercera. Després sembla que només dos dels tres taladres dels extrems de les pates van aconseguir fixar-la a terra.

Però solucionats els problemes inicials, la imatge panoràmica promesa amb la càmera CIVA va portar la decepció. Com podeu veure a la imatge que encapçala aquest apunt, un muntatge on es veu la nau enmig de les imatges que ha enviat des de la superfície, es veu clarament que ha caigut en una zona d’ombra, amb només 1:30 h de llum al dia, insuficient per recarregar les bateries.

CometLandingAixí que les coses es va precipitar el divendres. Es va intentar fer la seua missió principal amb l’energia que donaven les 60 hores de bateria. I, tal com ens va contar en l’entrevista d’Ecos del Cosmos, Pedro Gutierrez, de l’IAA, es van atrevir a perforar el subsòl fins uns 20 cm per treure el material intern. Els  astrobiolegs ja assumeixen que, almenys part dels materials bàsics importants per a l’evolució química de la vida arribaren a la Terra per impactes de cometes i asteroides. Aquesta anàlisi del material cometari és, per tant, essencial per veure si això és cert o no. El perill que Philae eixirà disparat a l’espai eren ben presents. Si no estava ben enganxat, un esforç cap avall perforant implica una reacció oposada en sentit contrari. Tercera llei de Newton: acció i reacció.

Però tot va anar bé. Els diferents experiments van treballar sense parar i ja ben entrada la matinada del dissabte, Philae va retornar les dades científiques a la Terra a través de la nau Rosetta. Durant aquestes apressades hores també es va alçar 4 cm la nau i es va girar 35º per augmentar la insolació solar. Però als pocs minuts la nau comunicà que la seua energia queia ràpidament i que passava a hibernar-se.

Poc a poc anirem coneixent que s’hi amaga dins i sobre la superfície de 67P/CG. Mentrestant Philae, com un heroi que ho ha donat tot pels seus, jau en un son etern en un món ja no tan desconegut. Etern? Potser no. Algunes veus parlen que en aproximar-se el cometa al Sol, Philae quede més enllumenat i puga tornar de les ombres. Però això ja seria ben entrat 2015. Per tant, des d’ara, podem dir: Moltes gràcies Philae a tu i tot el teu equip.

Per seguir a Philae, millor el seu twitter. @Philae2014

Imatges:

1.- Muntatge fotogràfic de Philae, la seua orientació en mig de la panoràmica des de la superfície de 67 P/CG. ESA/Rosetta/Philae/CIVA
2.- Separació de Philae vista des de Rosetta. ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA.
3.- Alegria en el control de la missió. #CometLanding Webcast.

Philae a punt d’arribar al cometa cantaire

Sound_comet2Ja queden poques hores per a que siga llançada la nau Philae sobre el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. La separació del mòdul d’aterratge Philae de la nau Rosetta, que l’ha portat a sobre els últims 10 anys, està planificada per a les  09:03 GMT (10:03 hora local). I després d’un llarg viatge d’unes set hores de durada al voltant de 67 P/CG, l’aterratge està previst a les 16:02 GMT (17:02 hora local). L’Agència Espacial Europea (ESA) ha organitzat un gran esdeveniment mediàtic des del control de la missió per a avui dimecres 12 amb l’emissió contínua per streaming a la web especial Rosetta #CometLanding webcast o també visible per la web de l’IAA. Ací tenim la programació de dimecres 12 de novembre.

I els investigadors de l’Instituto de Astrofísica de Andalucia (IAA) a Granada, que han dissenyat la càmera OSIRIS que ens està mostrant unes imatges extraordinàries, organitzen al Parque de las Ciencias de Granada, una sessió per veure la retransmissió de la Agencia Espacial Europea (ESA). Aquesta vegada si que es hi haurà comunicats de premsa, entrevistes i reconeixement al treball ben fet. No com quan arribà aquest estiu Rosetta al cometa en que cap mitjà de comunicació no en va fer ni cas. Segurament seria per les vacances d’estiu.

I hui, la gran sorpresa. S’ha conegut que el cometa canta! Els cincs instruments del Rosetta’s Plasma Consortium (RPC) estudien el plasma al voltant del cometa, el gas ionitzat conductor de corrent elèctric i camp magnètic. Aquests instruments ens donen informació sobre la interacció del vent solar amb el cometa i l’activitat de la tènue “atmosfera” cometària. Tot ben normal i d’alguna manera rutinari.

Però els científics s’han quedat parats en veure que el cometa sembla estar cantant una “cançó” en forma d’oscil·lacions del camp magnètic de l’entorn del cometa. Cantada a 40-50 milihertz, molt per sota de la capacitat de l’oïda humana que capta  el so només entre 20 Hz i 20 kHz, per fer-la audible les freqüències s’han incrementat en un factor d’aproximadament 10.000.

Se suposa que la cançó és deguda a l’activitat cometària però el mecanisme físic que la produeix encara és un misteri. “No coneixen la física que hi ha darrere d’aquest descobriment“, comenta Karl-Heinz Glaßmeier, investigador principal i cap del Space Physics and Space Sensorics del Technische Universität Braunschweig d’Alemanya.

Podeu escoltar el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko cantant en aquest enllaç o directament ací baix.

I al final acabarem sabent pronunciar com cal els noms dels ucraïnesos que descobriren el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko gràcies a Irina Vavilova. Sempre cal ser respectuosos amb els noms de les persones, ací i en la Xina Popular.

Imatge: Impressió artística del cometa cantaire 67P/Churyumov-Gerasimenko. ESA/Rosetta/NavCam