La ciència del 2018

L’any 2018 ha començat a caminar i les grans revistes científiques Science i Nature han fet les seues previsions del que ens oferirà la ciència durant aquest any.

La política científica no pot separar-se dels esdeveniments polítics que sacsegen el món. Així mentre el Regne Unit ha posat la directa per abandonar la Unió Europa i enguany començaran les negociacions per a la fase 2 del Brexit on s’hauran de determinar, entre altres, com s’articularan les futures col·laboracions dels científics britànics amb la resta dels científics europeus, els Estats Units s’enfronten a les eleccions de mitja legislatura. En aquestes s’elegiran la meitat de membres del Senat i de la Càmera de Representants. Si el republicans perden la majoria a les cambres a mans dels demòcrates, potser alguna de les decisions polèmiques de l’administració Trump en matèria medi-ambiental podrien revertir-se o congelar-se.
Per altra banda noves potències científiques com la Índia o la Xina continuen la lluita contra el canvi climàtic, promouen la cursa espacial i fan avanços ràpids en la recerca biomèdica.

Canvi climàtic

Aquest any els estats que van signar el Protocol de Paris l’any 2105 presenten el seu primer informe de com han començat a implementar les recomanacions de l’Acord per a que la temperatura mitjana del planeta no puge més de l’1,5-2,0 ºC per damunt dels valors de l’era preindustrial. Ho hauran de fer a la reunió de les Nacions Unides (2018 Facilitative dialogue) i serà interessant veure el que presenta l’Estat Espanyol que acaba de guanyar la batalla europea per l’Impost al Sol amb l’aval del Consell Europeu, que, recordem-ho, és només el club dels 28 estats de l’Unió. Ara caldrà convèncer el Parlament Europeu (més difícil) i la Comissió en la que el comissari d’energia és el polèmic polític espanyol Arias Cañete per que tinga l’aval complet d’Europa.

Al mes de setembre a l’estat de Califòrnia tindrà lloc una important reunió sobre canvi climàtic en suport a l’Acord de Paris, promogut pel governador de l’estat, el demòcrata Edmund Gerald “Jerry” Brown, Jr. Les idees negacionistes no són transversals als Estats Units i diversos estats i ciutats no comparteixen les idees absurdes del seu president.

Observació del cel

L’observació del cel eixamplarà els seus horitzons més que mai amb la nova finestra oberta pel descobriment de les ones gravitatòries. Aquest 2018 l’observació d’esdeveniments de xocs entre forats negres o estels de neutrons llunyans seran cada vegada més freqüents i, com no podia ser d’altra manera, cada vegada menys mediàtics.

Els esclats ràpids de ràdio són un fenomen astrofísic d’alta energia d’origen desconegut que es manifesta com un pols transitori d’emissió en ràdio i que dura només uns pocs mil·lisegons. Per la seua curta durada només se n’han pogut registrar fins ara unes poques dotzenes. Tanmateix la posada en marxa enguany del Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment (CHIME), un revolucionari radiotelescopi permetrà observar-ne molts més i, potser, determinar quin tipus d’objecte els produeix.

Serà també en abril quan l’equip del telescopi Gaia presente el segon paquet de dades que ens donarà la posició o moviment de més de mil milions d’estrelles de la nostra Galàxia. Aquestes dades permetran fer estudis de l’estructura espiral de la Via Làctia, del moviment d’estrelles llunyanes i, potser, ajude a conéixer les germanes del Sol.

Segurament serà al llarg d’any any quan es donen a conéixer finalment les dades finals del gran experiment del Telescope Event Horizon, un projecte internacional d’observació conjunta de multitud de radiotelescopis arreu del món per observar el forat negre central de la nostra galàxia. Amb les dades conjuntes s’espera tindre la primera imatge real d’un forat negre.

Exploració espacial

Les agencies espacials treballaran de valent el 2018. Per ordre del president Donald Trump la Nasa ha de tornar a enviar astronautes a la Lluna, potser en una etapa prèvia per arribar a Mart, més enllà de 2030. Tanmateix son les agències asiàtiques les que si que hi arribaran enguany.

En els primers mesos del 2018 la nau Chandrayaan-2 tractarà, per primera vegada per a l’Índia, d’aterrar a la superfície lunar, mentre que el desembre Xina tractarà que dipositar el Chang’e-4 en la cara oculta de la Lluna.

En la resta del sistema solar també hi haurà moviment. En juliol, la sonda Hayabusa-2 de l’agència japonesa de l’espai (Jaxa) arribarà a l’asteroide Ryugu mentre que Osiris-Rex de la NASA explorarà l’asteroide Bennu a final d’any. Un dels objectius més importants d’aquestes missions serà el retorn de mostres d’aquests objectes celestes que arribaran a la Terra el 2020.

A l’estiu s’enviarà cap al Sol la sonda Parker Solar Probe (Solar Probe Plus), una sonda espacial de la NASA destinada a estudiat la corona exterior de la nostra estrella in-situ. S’hi acostarà a 8,5 radis solars (5,9 milions de quilòmetres) de la ‘superfície’ (fotosfera) del sol. Però aquesta serà només una petita sonda en nombre d’instruments en comparació a la sonda europea Solar Orbiter, en el disseny de la qual participa un grup d’investigadors de la Universitat de València. Aquest sonda es llançarà durant els primers mesos del 2019.

Redefinició unitats físiques

Les unitats de quatre unitats físiques seran redefinides a final d’any en la Conferència General de Pesos i Mesures a celebrar en Versailles en novembre.  Els delegats de 58 estats votaran per adoptar noves definicions de l’ampère, el kilogram, el kelvin i el mol. Ara s’hauran de basar en valors exactes de constants fonamentals i no en definicions arbitràries, com fins ara.

Google Lunar XPrize

L’empresa Google va dotar fa anys el premi Google Lunar XPrize amb uns 25 milions d’euros per a l’equip privat que, abans del 31 de desembre del 2017, primer aconseguirà fer aterrar a la Lluna una sonda amb un rover que es mogués almenys 500 m a la superfície i retransmetera a la Terra imatges d’alta definició. Com és obvi cap grup ho ha aconseguit, encara que cinc equips han pogut passar l’homologació per sortir a l’espai. Google ha decidit perllongar el termini fins el 31 de març pròxim. Veurem qui guanya aquesta peculiar cursa espacial.

Finalment seria bonic recordar durant 2018 els aniversaris redons dels científics i científiques més famosos. Enguany, per exemple, fa 150 anys del naixement d’Henrietta Swan Leavitt, 200 del de James Joule i 100 anys del teorema de Noether.

Bon any científic….

Figures.

1.- El CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) és un nou radiotelescopi canadenc dissenyat per contestar les preguntes més importants de l’astrofísica i cosmologia.
2.- Mitjanes anuals (línies primes) i mitjanes de cinc anys (línies gruixudes) per a les anomalies de temperatura promediades sobre la superfície terrestre de la Terra i sobre la superfície del mar (línia blava) en la part de l’oceà lliure de gel. Wikipedia Commons.
3.- Hayabusa-2 de l’agència japonesa de l’espai (Jaxa). Courtesia d’Akihiro Ikeshita.
4.- Una esfera gairebé perfecta del silici ultra-pur,  part del projecte Avogadro, un projecte de Coordinació Internacional Avogadro per determinar el número d’Avogadro. Wikipedia Commons.

Solar Orbiter: la contribució valenciana

Un grup multidisciplinar d’investigadors de la Universitat de València està dissenyant instrumental per a la missió Solar Orbiter que l’Agència Espacial Europea i la NASA llançaran en 2018. L’objectiu és acostar-se al Sol i estudiar els fenòmens que es produeixen en la superfície i, fins i tot, en l’interior d’aquest.

És un dels grups d’investigació amb el qual col·labore i en que també cal commemorar la contribució de Vicent Domingo, lider del grup, i que va ser director científic de la primera missió d’observació de llarg termini del Sol, la missió SOHO que ara fa 20 anys a l’espai.

La televisió de la Universitat ha passat pel nostre laboratori per veure que fem i entrevistar els principals responsables.

Investigadors de la Universitat de València dissenyen components per a la missió espacial Solar Orbiter

investigadores_ETSE_2Un dels grups de treball amb el qual col·labore es dedica a fer instruments per a la futura missió al Sol, Solar Orbiter de la ESA. També cal commemorar la contribució de Vicent Domingo, lider del grup, i que va ser director científic de la primera missió d’observació de llarg termini del Sol, la missió SOHO que ara fa 20 anys a l’espai.

Us deixe la nota de premsa de la Universitat.

——————————————————————————————————————–

Un grup multidisciplinar d’investigadors de la Universitat de València està dissenyant instrumental per a la missió Solar Orbiter que l’Agència Espacial Europea (ESA) i la NASA llançaran en 2018 amb l’objectiu d’acostar-se al Sol fins a menys d’un terç de la distància entre l’estrella i la Terra. Al grup participa Vicente Domingo, professor honorari i director científic del satèl·lit SOHO, missió per a estudiar el Sol i de la qual fa unes setmanes, a París, es va celebrar un acte commemoratiu pels 20 anys de l’inici de l’operació.

Personal investigador 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 treballen en les fases finals de desenvolupament i fabricació de l’instrumental PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager) que anirà a bord del satèl·lit Solar Orbiter de l’ESA.Investigadors

PHI és un instrument considerat el successor d’IMaX (de l’anterior missió SUNRISE) i  estudiarà el camp magnètic solar, mesurarà el desplaçament del plasma fotosfèric i realitzarà anàlisis heliosísmics. Actualment aquesta ferramenta s’està desenvolupant per instituts alemanys liderats pel MPS (Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung); un institut francès (Institut d’Astrophysique Spatiale); i un consorci espanyol liderat per el IAA/CSIC (Instituto de Astrofísica de Andalucía) on participa la Universitat a través del grup GACE, així com col·laboracions d’uns altres països. L’equip investigador porta treballant més de 10 anys al projecte, des de la primera fase de definició científica de l’instrument fins a l’etapa actual de fabricació i integració del model de vol.Vicente Domingo

Per a la seua missió, Solar Orbiter seguirà una òrbita fora de l’eclíptica (pla orbital terrestre) fins a un angle major de 30º, fet que permetrà observar per primera vegada els pols del Sol amb alta resolució”, explica José L. Gasent Blesa, gestor del Projecte IMaX-PHI a la Universitat. La missió inclou instruments d’observació a distància com el propi PHI i instruments que analitzaran els fluxos de partícules emesos des del Sol i rebuts pel satèl·lit. La combinació dels 10 instruments al satèl·lit permetrà composar una descripció global del Sol i de l’entorn interplanetari sense precedents fins ara.

PHI consta bàsicament de dues unitats: la unitat electrònica i la unitat òptica, amb un telescopi d’alta resolució i un telescopi de disc solar complet. A més de proporcionar dades del Sol amb una alta resolució, PHI serà pioner en la utilització de diverses tecnologies a l’espai. A més, l’estratègia del processament de dades de PHI és molt rellevant perquè es realitzarà autònomament a bord del satèl·lit, abans d’enviar els resultats a la Terra utilitzant un complex procés de compressió.

Investigador PHIEl grup de la Universitat de València contribueix a la definició científica de PHI, i és responsable de la programació del codi del simulador de l’instrument; del disseny, fabricació i verificació del sistema de conversió i distribució de potència; i dels mòduls estructurals de la unitat electrònica. També s’encarrega de l’anàlisi estructural de dita unitat i dóna suport a la verificació de l’instrument  amb assajos estructurals i de txoc, o compatibilitat electromagnètica”, ha explicat José Luis Gasent.

Actualment la tasca investigadora dels físics solars del grup GACE, dirigits per Vicente Domingo, se centra en l’estudi de xicotetes estructures magnètiques presents en la superfície solar, també anomenada fotosfera que contribueixen al comportament global del Sol, incloent el camp magnètic i l’emissió d’energia. Aquestes estructures magnètiques també permeten traçar fenòmens recorrents en el Sol, com els canvis que experimenta l’estrella al llarg del seu cicle d’activitat.

Projecte SUNRISE

El grup ha participat en la missió SUNRISE, consistent en un telescopi d’un metre de diàmetre llançat en un globus estratosfèric, a aproximadament 40 km d’altitud, dins del programa NASA Long Duration Balloon. Al projecte col·laboren institucions de diversos països com els instituts alemanys MPS i KIS (Kiepenheuer Institut für Sonnenphysik), el HAO (High Altitude Observatory) i LMSAL (Lockheed Martin Solar and Astrophysics Laboratory) de EUA, i pràcticament el mateix consorci espanyol que treballa en PHI, que està format per l’IAC (Instituto de Astrofísica de Canarias), l’IAA/CSIC, l’INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial), la UB (Universitat de Barcelona), la UPM (Universidad Politécnica de Madrid) i la Universitat de València. José Carlos del Toro Iniesta (IAA/CSIC) és el coinvestigador principal d’aquest projecte i de l’instrument PHI.

SOHO Foto ESALa missió ha volat en dues ocasions (juny dels anys 2009 i 2013, des de Kiruna, Suècia, i fins al nord de Canadà) i ha obtingut imatges solars sense interrupció, sense cicle dia-nit, d’una qualitat excel·lent, ja que a penes hi ha pertorbacions atmosfèriques. El consorci espanyol és el responsable d’IMaX (Imaging Magnetograph eXperiment), instrument principal de la missió.

IMaX permet estudiar amb una extraordinària qualitat i resolució, espacial i temporal, el camp magnètic i els fluxos de velocitats en la superfície solar. S’han publicat múltiples articles d’investigació basats en dades d’IMaX i SUNRISE”, ha detallat Julián Blanco, físic solar del grup de la Universitat de València. Actualment es treballa per aconseguir un tercer vol de SUNRISE amb instrumentació nova (que inclou també IMaX+), ampliant la col·laboració a institucions japoneses, procés en què el GACE tindrà novament una important participació (definició científica, anàlisi i reducció de dades, enginyeria electrònica, i enginyeria estructural).

Vicente Domingo

Vicente Domingo Codoñer és professor honorari al Departament d’Astronomia de la Universitat de València i membre del GACE/LPI. Té una extensa experiència investigadora en l’àmbit de la física nuclear i de partícules, en física solar i en projectes espacials. Ha treballat, entre d’altres, a l’IFIC/CSIC-UV, al Centre d’Éstudes Nucléaires (França), al CERN (Suïssa), la Universidad de La Paz (Bolivia), al MIT (EUA) i a la University of Colorado (EUA). Al 1970 va entrar a formar part de la ESA, i va ser el científic responsable del projecte de la missió SOHO, de l’Agència Espacial Europea, durant el desenvolupament fins l’any 1995. Entre 1995 i 1998 va ser director del seu funcionament des del Goddard Space Flight Center de la NASA, a Maryland (EUA). L’any 2000 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).

Satèl·lit SOHO

El satèl·lit SOHO és una missió conjunta ESA/NASA l’objectiu fonamental de la qual és l’estudi del Sol des d’una òrbita situada entre la Terra i el Sol, pròxima al punt de Lagrange L1. SOHO, llançat en desembre de 1995, va començar les operacions el maig de 1996 amb un durada nominal de dos anys. Assoleix ara els 20 anys de funcionament i és el satèl·lit d’observació solar amb més edat deSOHO1 Foto ESA la història.

El coneixement del Sol ha crescut exponencialment gràcies a les contribucions de SOHO pel que fa a brillantor, fluxos de partícules i relació amb la Terra. Amb les dades aportades pel satèl·lit, s’han escrit fins a l’actualitat més de deu mil articles científics. També és la major missió per a la cerca i descobriment de cometes, amb més de tres mil, un nombre significatiu dels quals han sigut descoberts per aficionats”, ha comentat Julián Blanco.

Aquest mes de maig, i per a celebrar el 20è del començament de les operacions científiques d’aquest satèl·lit, els principals responsables dels grups de desenvolupament del mateix es van reunir a París. Vicente Domingo, director científic de la missió durant més de 10 anys, fou un dels convidats destacats.

Peus de fotografia:

1.- El professor Vicente Domingo amb alguns dels investigadors de la Universitat de València que treballen en el projecte PHI
2.- Investigadors de la Universitat junt al model de qualificació de la unitat electrònica de PHI, a les instal·lacions del IAA/CSIC
3.- Vicente Domingo, professor honorari al Departament d’Astronomia de la Universitat de València i membre del GACE/LPI
4.- Investigador de la Universitat de València junt al prototip del Mòdul de Conversió de Potència de PHI, al laboratori del LEII (Departament d’Enginyeria Electrònica UV)
5.- Evolució del Sol des de l’inici d’operacions del satèl·lit SOHO fins l’actualitat. ESA
6.- Recreació artística del satèl·lit Solar Orbiter. ESA.

De la noticia a la web de la Universitat de València. Investigadors de la Universitat dissenyen components per a la missió espacial Solar Orbiter, que l’ESA i la NASA llançaran en 2018.