..Somewhere I belong..


Tiempo, distancias y cosmología

La velocidad de la luz es 300,000 Km/s.
Ninguna información proveniente del cosmos puede viajar más rapido que esto, de modo que las “noticias” que llegan a los telescopios son realmente las “últimas noticias galácticas”.

Medición de la distancia de una galaxia. La teoría del Big Bang y de la expansión del Universo establecen que, desde sus origenes, el espacio se expande a velocidad constante. Esto implica que los objetos se alejan entre sí a una velocidad que es mayor en la medida en que están mas alejados. Cualquier punto puede considerarse el centro del Universo, pues desde ahí se ve cómo todos los demás objetos se alejan, mientras ese punto parece estar inmóvil. Evidentemente, esto es sólo una aproximación, pues este movimiento de expansión cosmológica se superpone a una multitud de otros movimientos más locales, que pueden invertir localmente el proceso de alejamiento.

Este alejamiento se refleja en el efecto Dopler-Fizeau, observable, ópticamente por un corrimiento de las líneas espectrales hacia las longitudes de onda superiores. También se refleja en una disminución en las frecuencias de vibración de los átomos: un objeto que se aleja parece vivir en un tiempo distinto al nuestro y sus ritmos internos parecen más lentos porque sus átomos parecen vibrar a menor velocidad. Esta disminución de frecuencia permite estimar el alejamiento de los átomos. La ley de Hubble establece que un objeto está más alejado en la medida en que es relevante la disminución de estas frecuencias. No obstante, las observaciones más recientes de supernovas muy lejanas parece cuestionar parcialmente este resultado, pues parecería que la velocidad de expansión del Universo no es una realidad constante, sino que va aumentando. Aun así, se puede estimar la longitud de la trayectoria recorrida por la luz entre una galaxia lejana y la Tierra, que no tiene nada que ver con la “distancia” a la cual se encuentra actualmente dicha galaxia, pues la relatividad no permite otorgar un sentido a esta distancia.

Esquema de la expansión del Universo

Esquema de la expansión del Universo

La paradoja de la distancia. Esta disminución de frecuencia permite plantear una paradoja. Si el Universo se está expandiendo desde el Big Bang, significa que “al principio”, cuando el Universo era muy pequeño, todos los objetos que lo formaban estaban muy cerca unos de otros. Por ejemplo, un quásar que ahora ubicamos a 12 mil millones de años luz estaba entonces (hace 12 mil millones de años) muy cerca de nuestra Galaxia (si es que ya existía en ese momento, pero esto no es relevante para la paradoja). Desde entonces, este quásar se alejaba de nuestra Galaxia a la misma velocidad que ahora y sus líneas estaban enrojecidas por la velocidad, pero emanaban de un objeto muy cercano en el espacio y el tiempo. La paradoja consiste en que ahora recibimos de este quásar casi la misma cantidad de luz que hace 12 mil millones de años. La respuesta es la disminución de frecuencia ya descrita. Desde hace 12 mil millones de años recibimos luz de este quásar, pero la luz proviene de un objeto que, debido a la disminución de frecuencia, ha envejecido muy poco: nos parece que este quásar vive 10 veces más lentamente que nosotros. Como no conocemos nada de él, salvo la luz que nos llega, podemos considerar que en este quásar el tiempo corre 10 veces más lentamente que en la Tierra. No tiene sentido preguntarnos qué ocurre ahora con ese objeto, porque la única información que tenemos sobre él proviene de su luz, que ya tiene 12 mil millones de años de edad.

No tiene caso entristecerse por esta situación, que nos impide saber qué ocurre en este momento en los confines del Universo, porque nos permite, a cambio, saber qué ocurrio ahí hace unos 12 mil millones de años.

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La NASA
9 de enero de 2009, 4:40 AM
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La NASA (National Aeronautic and Space Administration) es el organismo oficial de investigación espacial civil del gobierno estadounidense. Fue creada en 1958 para coordinar los esfuerzos dedicados a arrebatar a la URSS la ventaja en la carrera espacial. En 1960, la NASA puso en marcha un ambicioso programa para enviar hombres a la Luna antes de que acabara la década y para enviar sondas espaciales a los distintos planetas. Todos sabemos con qué rigor y eficacia se realizó este programa y cómo Estados Unidos logró, etapa por etapa, alcanzar y luego superar a la URSS en casi todos los dominios de la conquista espacial. Este éxito se debe a una organización muy cuidadosa y a la preparación atenta de cada etapa de una misión, la cual pasa por incontables ensayos. Inspirada por su éxito, la NASA preparó proyectos cada vez más amibiciosos durante las décadas de 1970 y 1980, como el programa de los transbordadores espaciales, quizás sin el rigor de las primeras épocas.

Insignia de la NASA

Insignia de la NASA

En 1987, el fracaso estrepitoso que representó la explosión del Challenger justo después del despegue frenó en seco todos los programas y llevó a la NASA a revisar toda su política, lo cual impuso retrasos importantes en muchas misiones. Solo en la década siguiente reanudó su trabajo, a pesar de los fuertes recortes en el presupuesto. Terminada la Guerra Fría, la conquista espacial habia dejado de ser una batalla política para convertirse en un terreno de competencia económica, para lo cual no estaba preparada la NASA. Sin embargo, animada por el éxito de la sonda Mars Pathfinder, la agencia anunció para el siglo XXI un programa gigantesco de misiones tripuladas, que se ha convertido en objeto de debates enérgicos.



La nueva estación orbital
9 de enero de 2009, 4:10 AM
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Actualmente, el proyecto más importante es la Estación Espacial Internacional (ISS), fruto de una colaboración encabezada por Estados Unidos y con la participación de otros 15 países, entre ellos Rusia, Japón y varios países europeos. Este enorme proyecto, que está costando entre 50 y 100 mil millones de dólares, resultó de la fusión del proyecto estadounidense de la estación Freedom y el proyecto ruso Mir 2. Su primer módulo fue puesto en órbita en 1998, la primera tripulación permanente llegó en 2000 y a partir de 2001 relevó a la estación Mir, que fue retirada de la órbita al comenzar el siglo XXI.

La construcción de la estación se interrumpíó en 2003 luego de la explosión del transbordador Columbia. Dado que los estadounidenses decidieron suspender los vuelos de los transbordadores, el reemplazo de equipo y los módulos de suministro se realizan sólo con las naves rusas Progress y Soyouz. La construcción de la estación debe terminarse en 2010. Dedicada a la investigación civil, formará, a 400 Km de altitud, un conjunto de 108.6m de longitud y 79.9m de ancho, con un peso de 456 toneladas y un vólumen habitable de 1,200 metros cuadrados. Habitada de manera permanente por varios astronautas (a fines de 2005, abrigó a su doceava tripulación), servirá de laboratorio para la realización de expermientos ciéntificos y teconlógicos en microgravedad y micropeso, así como de estación de servicio para la reparación de satélites.



Una visión nueva del Universo
2 de enero de 2009, 7:03 AM
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Una de las primeras aplicaciones de la exploración espacial, en 1946, fue el estudio de la radiación cósmica por medio de un cohete V2, antes perteneciente al ejército alemán, que Estados Unidos lanzó a 116 Km de altura. El interés por estudiar el espacio desde fuera de la atmósfera ha motivado numerosas misiones, como el célebre telescopio espacial Hubble (HST, por Hubble Space Telescope). La puesta en órbita de este aparato enorme (13 m de largo, 4.3m de diámetro y un peso de 11.6 toneladas) estaba programada para 1983, luego para 1986, pero se realizó en 1990, cuando ya había pasado la tragedia del Challenger. Comenzó a funcionar en forma en 1993, después de una misión para corregir una falla óptica. Desde entonces ha producido una lluvia impresionante de información en todas las escalas de distancia.

4 fotos tomadas por el grandioso telescopio espacial Hubble.

4 fotos tomadas por el grandioso telescopio espacial Hubble.

La ausencia de atmósfera permite obtener imágenes perfectamente nítidas, con el límite teórico que permite el espejo de 2.40m de diámetro, y la ausencia de luz difusa permite acceder a objetos muy poco brillantes. Se trate de los planetas del Sistema Solar, de nubes de polvos donde están naciendo estrellas dentro de nuestra Galaxia, de cefeidas en galaxias lejanas o de quásares ubicados en los confines del Universo, el Hubble envía regularmente imágenes que deslumbran por su belleza y su interés científico. Aunque otros instrumentos de observación en órbita han brindado información inestimable, Hubble, que será reemplazado por el telescopio espacial James Webb en 2010, permanecerá como uno de los logros más prestigiosos de la exploración espacial.



La colonización del cielo
Despegue del Ariane 5 desde la base de Kourou.

Despegue del Ariane 5 desde la base de Kourou.

Desde la región de ultramar perteneciente a Francia, la Guayana Francesa, la base de Kourou fue la protagonista en el despegue del Ariane 5. Esta base está ubicada muy cerca del ecuador, lo cual representa una ventaja importante para las puestas en órbita, pues en este punto alcanza su máximo la velocidad que imprime la rotación terrestre. El despegue fue realizado el 21 de Octubre de 1998, el último cohete enviado al espacio por parte de la ESA (European Space Agency). Este poderoso cohete de 747 t es capaz de poner en órbita geoestacionaria de transferencia casi 7 toneladas de material.

Existen cámaras de pruebas electromagnéticas de los satélites de telecomunicaciones muy parecidas a la de la imagen, que miden con gran precisión las condiciones de recepción y emisión de ondas radio por parte de un satélite de telecomunicaciones, es necesario probarlo en un ambiente comparable al espacio. En esta cámara, las paredes están revestidas de estructuras en forma de picos que funcionan como trampas para impedir cualquier reflexión de ondas electromagnéticas. Así se puede medir exactamente qué emite el satélite, sin ninguna interferencia.

La sonda Ulises se diseño para medir el campo magnético en las regiones polares del Sol. Fue lanzada en el plano de la eclíptica y luego llegó al campo gravitatorio de Júpiter para poder cambiar de plano orbital y cumplir su misión. Esta sonda ofreció a los ciéntificos una oportunidad para comprobar la realidad. Esta aventura espacial conjunta de la Agencia Espacial Europea y la NASA, fue lanzada en 1990 para observar el sistema solar en latitudes solares muy altas. Cada 6 años, la sonda espacial vuela 2.2 UA sobre los polos solares. No existe ninguna otra sonda que viaje tan lejos por encima del plano orbital de los planetas. Ulises viajó por última vez sobre los polos solares en 1994 y 1996, durante el mínimo solar, y la nave hizo varios descubrimientos sobre los rayos cósmicos, el viento solar y otros. Ahora se pueden observar los polos solares durante el otro extremo: el máximo solar.

Después de un encuentro con Júpiter en 1992, la sonda espacial Ulises viajó hacia una alta órbita polar.

Después de un encuentro con Júpiter en 1992, la sonda espacial Ulises viajó hacia una alta órbita polar.



La vida en el espacio
17 de diciembre de 2008, 9:27 AM
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Para concluir el programa Apolo, Estados Unidos decidió utilizar el resto de los recursos para equipar el laboratorio espacial Skylab, que funcionó de Mayo de 1973 a Febrero de 1974 y albergó equipos de tres astronautas en periodos de 84 días. No hubo más. En cambio, los soviéticos establecieron desde 1971 el programa de estaciones Saliut que se prolongó por 15 años con diversas marcas: duración de estancia, número de visitas de reabastecimiento, etc. En ese periodo los soviéticos fueron los campeones en la vida en el espacio.

Insignia de la ISS, estación espacial, destino de los 4 primeros turistas espaciales.

Insignia de la ISS, estación espacial, destino de los 4 primeros turistas espaciales.

Mientras tanto, la guerra fría terminó, la colaboración sustituyó la competencia feroz y los desarrollos espaciales perdieron fuerza en la opinión pública; en consecuencia, los presupuestos se redujeron considerablemente. La estación soviética MIR, puesta en órbita en Febrero de 1986, sobrevivió a la desaparición de la URSS gracias a la NASA… Y la gigantesca ISS (International Space Station, estación espacial internacional), cuyo primer elemento se puso en órbita en 1998 y su terminación está prevista para 2010, tendrá elementos rusos, estadounidenses, europeos y japoneses. en 2003, China envió a su primer hombre al espacio, un taikonauta (del chino taikong, “espacio”), cuyo regreso a la Tierra fue muy celebrado. en total, luego del comienzo de la aventura espacial, más de 400 hombres y mujeres han viajado al espacio.



Un nuevo mercado
17 de diciembre de 2008, 9:03 AM
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Después del programa Apolo, Estados Unidos decidió convertirse en el principal administrador del espacio, un mercado prometedor por la demanda creciente de satélites, sobre todo para las telecomunicaciones. Hasta la desintegración de la URSS, la Guerra Fría mantuvo la presión entre los dos bloques, y la Unión Soviética conservó su superioridad en cuanto a cantidad y calidad de los cohetes lanzadores. Mientras tanto, otros paises entraron en el mercado, como Francia, luego el resto de Europa con el programa Ariane, China y Japón. Durante las décadas de 1970 y 1980, Estados Unidos se concentró en desarrollar el transbordador espacial, un vehículo tripulado capaz de poner una carga en órbita y regresar a la Tierra o de acoplarse a satélites en órbita para entregar provisiones o cumplir con otra misión.

El primer vuelo del transbordador Discovery en 1981 fue prometedor y la veintena de vuelos que lo siguieron confirmaron el éxito, pero la explosión del Challenger con siete pasajeros en Enero de 1986 detuvo el programa durante dos años. En ese tiempo se desarrolló el programa Ariane y el cohete lanzador europeo ocupó el primer lugar en el mercado mundial. En 2003, la explosión del transbordador Columbia, con la muerte de otros siete pasajeros y pérdidas importantes de equipo y resultados ciéntificos, volvió a frenar el programa estadounidense durante un año y complicó la continuidad de los trabajos en la estación espacial ISS, sustituto internacional de la estación MIR.

El SpaceShipOne, una alternativa de turismo espacial con vuelos sub-orbitales.

El SpaceShipOne, una alternativa de turismo espacial con vuelos sub-orbitales.




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