Pols d'estels

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

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 cacera de planetes extrasolars continua. La nova missió TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) de la NASA, enviada a l’espai dimecres passat a bord d’un Falcon 9 de SpaceX, descobrirà milers de nous planetes fora del nostre sistema solar, incloent-hi aquells que puguen suportar vida.

La missió Kepler de la NASA, llançada ara fa 9 anys, arriba a la seua fi després d’haver detectat més de 3000 planetes. Primerament amb una cerca dirigida al voltant de la constel·lació del Cigne. Després, sense giroscopis suficients per afinar la punteria, i gràcies a una genialitat d’un enginyer de la NASA, continuant la cerca amb el programa estès K2.  En tots dos casos, per construcció de la missió, els planetes trobats s’ha situat sempre en unes zones molt concretes del cel. Però, qué hi ha a la resta del firmament inexplorat?

La missió TESS ha vingut a suplir aquesta mancança. Ara s’escombrarà pràcticament tot el cel per buscar planetes extrasolars a tot arreu. Aquesta pretensió tindrà, però, un cost. TESS “només” podrà vigilar de prop 200000 de les estrelles més brillants i més pròximes situades a menys de 300 anys-llum de nosaltres. Per una banda s’imposarà un fort esbiaixament a la mostra d’estels amb possibles planetes ja que no sabrem res d’estels llunyans però, per altra banda, coneixerem millor el nostre entorn d’aquest racó de la Galàxia. I com he dit, en totes les direccions de l’espai ja que TESS cobrirà una àrea estel·lar 400 vegades més gran que la que mai ha observat Kepler.

Els científics de l’equip de TESS esperem molt de la missió. Segurament es catalogaran diversos milers de nous planetes en totes les direccions del cel. D’aquests es creu que uns 300 seran d’una mida similar a la Terra o bé de tipus super-Terres, d’una mida no major de dues vegades el nostre planeta.

Durant els dos anys de la durada nominal de la missió, els sensors de TESS captaran simultàniament, i correlativament, tots els estels brillants situats en cadascun dels 26 sectors diferents de 24º x 96º en que s’ha dividit el cel. Cada sector serà observat per les càmeres un mínim de 27 dies seguits, mesurant la brillantor de cada estrella brillant durant cicles de 2 minuts.

TESS observarà només estels brillants. Això serà ben diferent al que es fa encara a la missió Kepler. De fet els estels estudiades per TESS seran de 30 a 100 vegades més brillants que les que mai ha observat Kepler. Més brillants implica més pròxims però també permet que els planetes descoberts per TESS puguen ser estudiats molt més fàcilment des d’observatoris terrestres o des d’altres telescopis espacials com el Hubble o el futur James Webb.  Això permetrà determinar des de terra amb tècniques cada vegada més acurades si el planeta és rocós, gasós, com és la seua atmosfera i, en un futur ben pròxim, si s’hi detecten biotraçadors que ens assenyalen possible vida.

El mètode per descobrir planetes al voltant d’estrelles que usa TESS, com també ho fa Kepler, és senzill i delicat alhora. És l’anomenat mètode dels trànsits. Si una estrella té un planeta i aquest passa per davant del seu disc estel·lar vist des de la Terra, es produirà una petita baixada de la seua brillantor, de la mateixa manera com  s’esdevingué quan Venus passà per davant del Sol l’any 2012. La detecció de planetes amb aquest mètode només és factible si l’estel, el planeta i la Terra es troben aproximadament alineats. Si no és així, si el planeta, vist des de la Terra, creua per dalt o per baix de l’estel, serà indetectable.

Tot és fantàstic però encara hi ha més. Les potents càmeres de TESS segur que troben, per atzar o de manera dirigida, altres objectes fins ara desconeguts. Els científics de la missió pensen que fins a 20000 cossos nous seran descoberts en les imatges captades: nous asteroides, planetes errants, nans marrons, o, qui ho sap, alguns objectes que ni podem imaginar.

Una fantàstica etapa de grans troballes se’ns presenta en un futur ben pròxim.

Imatges:

1.- El satèl·lit TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), que es mostra aquí en una il·lustració conceptual, identificarà els exoplanetes que orbiten les estrelles més brillants que hi ha al costat del nostre sistema solar. NASA.
2.- TESS situat en la còfia d’un Falcon 9 de Space X moment abans de l’enlairament.
3.- Vídeo. Com TESS escanejarà el cel quasi completament durant dos anys. NASA.
4.- Aquesta animació mostra com una baixada de la brillantor observada d’una estrella pot indicar la presència d’un planeta que passa davant d’ella, un mètode conegut com a trànsit. NASA’s Goddard Space Flight Center.
5.- Vídeo. El satèl·lit TESS se situarà en una òrbita que completa dues voltes a la Terra cada vegada que la Lluna orbita una vegada. NASA.

El Falcon Heavy de la companyia SpaceX es va enlairar sense problemes dimarts passat, 6 de febrer de 2018, portant com a càrrega útil el cotxe particular d’Elon Musk, un Tesla Roadster.

Amb un retràs d’uns quants anys, la joia de la corona de la companyia SpaceX finalment s’enlairà de la base de Cap Canaveral a Florida, just en la mateixa rampa de llançament 39A de la qual es llançaren els Saturn V que portaren la nostra espècie a trepitjar la Lluna.

L’expectativa d’assistir a un esdeveniment històric es va complir. Milers de persones van seguir on-line l’enlairament del coet que ha de permetre, potser, (o serà només un pas més) tornar a trepitjar la Lluna o a arribar a Mart d’aquí a una desena d’anys. L’espectacle no va decebre. Un enlairament perfecte, una recuperació dels coets auxiliars espectaculars, una posada en escena sublim. Perquè l’anunci publicitari de la companyia SpaceX va ser impecable.

Podeu seguir tot el procés del llançament en el vídeo adjunt. Dura uns 34 minuts complet però us recomane veure’l a partir del minut 20, just uns moments abans de l’enlairament. Si encara no l’heu vist, no us decebrà. Fixeu-vos sobretot en l’enlairament, quan 27 motors Merlin 1D s’engegen al mateix temps, en l’instant en que els coets auxiliars (boosters) se separen i tornen a la base. Aneu mirant la velocitat que va adquirint la nau i l’altura als pocs segons.

Finalment el motor de l’última etapa s’engega, i una càmera mostra com la tovera es posar al roig viu. El moment culminant arriba quan la còfia que cobreix la càrrega útil s’obre i deixa a la vista un cotxe roig amb la Terra de decorat.

Un dels fets més espectaculars, però, va ser la separació i l’aterratge simultani dels boosters a només 8 minuts del llançament. Uns coets reciclats que ja havien estat utilitzats en una missió anterior. Una visió que recordava una pel·lícula de ciència ficció russa de fa molts anys. Però era ben real. Tanmateix l’etapa central que havia de retornar 21 segons més tard a la plataforma Of Course I Still Love You enmig de l’Atlàntic no va posar en marxa dos dels tres retrocoets i es va estavellar al mar. Aquest va ser l’únic incident destacable d’un esdeveniment històric molt remarcable.

Als 8 minuts de l’enlairament la càrrega útil ja estava en òrbita terrestre. I quina càrrega!  el Tesla Roadster, el cotxe particular d’Elon Musk, conduit per un maniquí al qual han anomenat Starman i vestit amb un tratge de pressió que es vol usar en futurs vols tripulats. A més a més, Starman viatja amb alguns suplements com ara la saga La Fundació d’Isaac Asimov, gravada en un Arch  “un dispositiu d’emmagatzematge òptic 5D” capaç de resistir durant milions d’anys les dures condicions de l’espai. l tot acompanyat per la música espacial de David Bowie, Life on Mars? i Starman.

El Tesla Roadster va ser l’única càrrega útil d’un coet que pot transportar fins a 64 tones, és a dir la massa de tres autobusos dels grans, o una massa superior a un avió Boing 737 carregat de passatgers, tripulants, equipatge i combustible. S’hagués pogut aprofitar l’avinentesa per pujar un gran satèl·lit però el risc real d’un fracàs en el primer test del Falcon Heavy va fer que l’equip només enviara el cotxe del cap de SpaceX.

I quina és la destinació d’aquest cotxe satèl·lit?  El Roadster, enganxat a la segona etapa, se situà primerament en una òrbita el·líptica de 180 x 6.951 quilòmetres respecte al centre de la Terra. Cinc hores i mitja després la segona etapa engegà els motors i s’injectà en una trajectòria d’escapament en direcció a Mart. Aquesta era, tanmateix la primera intenció. Ara sembla que s’arribarà més lluny. Starman arribarà a veure, amb sort, algun dels objectes del cinturó d’asteroides. Però això serà d’ací a uns mesos.

S’ha parlat molt de la grandària i potència del Falcon Heavy respecte al Saturn V. Realment el coet que portà els astronautes a la Lluna era molt més gran i amb més capacitat de càrrega. Aquesta nova carrera pels grans transportadors de càrrega a l’espai només ha començat. SpaceX projecta un coet encara més gran, el Big Falcon Rocket, aquest sí, molt més gran que el mític Saturn V.

I un fet interessant és que el coet Falcon Heavy només costa 90 milions de dòlars, un preu molt econòmic que el farà molt competitiu en el mercat dels llançadors comercials. Això ho ha aconseguit amb l’experiència adquirida en la reutilització dels coets auxiliars i principals. Una nova era de l’astronàutica comença.

Finalment destacar que el Tesla Roadster en el seu camí cap al cinturó d’asteroides ja ha estat captat per diversos astrònoms amb els seus telescopis. De fet es tracta del mateix sistema per captar asteroides pròxims a la Terra. Fa dos dies i des de  Puertollano, el Centro de Vigilancia Espacial de Elecnor Deimos ha obtingut imatges del cotxe, ara només un punt de llum al cel. La variabilitat del punt lluminós fa pensar que l’objecte està rotant. Potser encara el podrem seguir una setmana més fins que siga massa dèbil per detectar-lo.

Més informació:
El Falcon Heavy surca los cielos, Eureka, bloc de Daniel Marín.

Imatges: SpaceX