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Juan Leyva


"En el Universo primitivo está la

respuesta a la pregunta fundamental

sobre el origen de todo lo que

vemos hoy, incluida la vida."


- Hawking. -

 

 

SIGLO XXI


El Universo está constituido por miles de millones de galaxias como la Vía Láctea y se le ha calculado una edad de casi 14 mil millones de años, en una expansión que se acelera constantemente. De esto no cabe discusión en este siglo, quién sabe si en esta ya una nueva era.


El desarrollo de grandes telescopios va a continuar. El ‘Telescopio’ fue el primer instrumento de observación del cielo. Aunque su invención se le atribuye a Hans Lippershey, el primero en utilizar este invento para la Astronomía fue Galileo (ver Renacimiento). Desde aquél momento, los avances en este instrumento han sido muy grandes, mejores lentes y sistemas avanzados de posicionamiento. No será difícil ver en los próximos años que los recientes telescopios gigantes de 10 m de diámetro sean superados y aparezcan los telescopios con 50 a 100 m de diámetro.


De 21 de Mayo de 2012 es la inauguración de Gregor, el nombre del telescopio solar más grande de Europa, y el tercero en dimensiones del mundo. Se inauguró en el Observatorio del Teide, del Instituto de Astrofísica de Canarias, España.


Permite estudiar el Sol con un nivel de detalle sin precedentes hasta la fecha. Ayudará también a resolver cuestiones terrenales porque la actividad solar afecta e incluso daña los satélites y las redes de energía de diferentes regiones de la Tierra. Profundizar en su conocimiento puede ayudar a mitigar estos problemas de alto impacto económico.


Gregor tiene una apertura de 1,5 metros. Su diámetro y el novedoso sistema de óptica adaptativa, que compensa las turbulencias atmosféricas, logra una calidad de imagen que, hasta el momento, ningún telescopio solar terrestre había obtenido, tanto en el rango visible como en el infrarrojo.


La resolución espacial, espectral y temporal resultante permite que los investigadores puedan seguir los procesos físicos en la superficie del Sol en escalas tan pequeñas como 70 kilómetros.


El telescopio ha sido diseñado para realizar observaciones de la fotosfera solar —la capa de la que procede la mayor parte de la luz y el calor que se reciben en la Tierra— y la cromosfera - capa de la atmósfera solar que se sitúa justo encima de la anterior. Pero también podrá utilizarse durante la noche, se monitorizarán 'soles distantes' para averiguar si tienen el mismo comportamiento cíclico que nuesto Sol. Servirá de banco de pruebas para el desarrollo de un telescopio más grande aún, el 'telescopio solar europeo'.


Al contrario de los telescopios tradicionales, el diseño de Gregor es completamente abierto: la clásica cúpula se sustituye por un techo retráctil que se abre para que el viento circule y evite el sobrecalentamiento de la estructura y de los espejos.


Es un ejemplo reciente de que habrán de desarrollarse paralelamente observatorios con telescopios pequeños pero muy modernos que permitan hacer estudios de grandes áreas del cielo.


Y deja obsoletas realidades del siglo, como el hecho de que, con el siglo XXI, la observación astronómica ha dado un inimaginable salto de calidad, con telescopios cada vez más grandes, como el Gran Telescopio de Canarias, con espejo segmentado de 10 metros de diámetro.


Grandes instalaciones como las que albergan a los telescopios del Observatorio Europeo Austral en Chile. El telescopio más grande del mundo se llama Very Large Telescope y se encuentra en el observatorio Paranal, al norte del país. Consiste en cuatro telescopios ópticos reflectores que se conjugan para realizar observaciones de gran resolución.


Y una nueva generación de telescopios fuera de la Tierra: el telescopio espacial James Webb que sustituye al Hubble, con un espejo de 2,4 m de diámetro, que ha revolucionado el conocimiento del Universo, un posible observatorio situado en la Luna o conjuntos de telescopios situados lejos de la Tierra que darían un servicio extraordinario en el nuevo campo de la búsqueda de planetas extrasolares cómo es el caso de Kepler actualmente en activo.


El próximo telescopio espacial contará con un espejo de 8m de diámetro, no hay necesidad de decir el impacto que tendrá este nuevo instrumento. Otros telescopios espaciales se encuentran en proyecto, incorporan cámaras y detectores ultrasensibles, que permitirán observar el espacio en todas las longitudes de onda posibles. Se han aplicado, y se seguirá haciendo, diversos conocimientos de la física, las matemáticas y de la química a la Astronomía, lo que ha permitido observar las estrellas con muy diversos métodos.


La información es recibida principalmente de la detección y el análisis de la radiación electromagnética, luz, infrarrojos, ondas de radio, pero también se puede obtener información de los rayos cósmicos, neutrinos y meteoros.


Estos datos ofrecen información muy importante sobre los astros, su composición química, temperatura, velocidad en el espacio, movimiento propio, distancia desde la Tierra y pueden plantear hipótesis sobre su formación, desarrollo estelar y fin. Los métodos de observación ahora configuran ramas de la Astronomía, que están en constante desarrollo, en todas estas tecnologías queda mucho por avanzar.


El análisis desde la Tierra de las radiaciones - infrarrojos, rayos x, rayos gamma- no sólo resulta obstaculizado por la absorción atmosférica, sino que el problema principal, vigente también en el vacío, consiste en distinguir la señal recogida del ‘ruido de fondo’, es decir, de la enorme emisión infrarroja producida por la Tierra o por los propios instrumentos. Cualquier objeto que no se halle a 0 K /-273,15 °C, emite señales electromagnéticas y, por ello, todo lo que rodea a los instrumentos produce radiaciones de ‘fondo’.


Hasta los propios telescopios irradian señales. Realizar una termografía de un cuerpo celeste sin medir el calor al que se halla sometido el instrumento resulta muy difícil: además de utilizar película fotográfica especial, los instrumentos son sometidos a una refrigeración continua con helio o hidrógeno líquido.


La radioastronomía se basa en la observación por medio de los radiotelescopios, unos instrumentos con forma de antena que recogen y registran las ondas de radio o radiación electromagnética emitidas por los distintos objetos celestes.


Estas ondas de radio, al ser procesadas ofrecen un espectro analizable del objeto que las emite. La radioastronomía ha permitido un importante incremento del conocimiento astronómico, particularmente con el descubrimiento de muchas clases de nuevos objetos, incluyendo los púlsares, quásares, las denominadas galaxias activas, radiogalaxias y blázares. Esto es debido a que la radiación electromagnética permite "ver" cosas que no son posibles de detectar en la Astronomía óptica. Tales objetos representan algunos de los procesos físicos más extremos y energéticos.


En Mayo de 2012 se publica el acuerdo entre Sudáfrica y Australia para la ubicación del Square Kilometer Array (SKA), el radiotelescopio más grande y potente del mundo, extraordinario complejo de 3.000 antenas, 50 veces más sensible y 10.000 veces más rápido que cualquier otro jamás construido.


Los científicos responsables del SKA creen que será uno de los proyectos científicos más importantes del siglo XXI e incluso se le considera el equivalente astronómico del Gran Colisionador de Hadrones.


Cuando esté construido, un trabajo que durará unos siete años, el SKA estará formado por más de 3.000 antenas de 15 metros de diámetro cada una que dibujarán un espectacular paisaje a lo largo de 3.000 km de distancia.


«SKA nos ayudará a responder preguntas acerca de cómo las primeras estrellas y galaxias se formaron tras el Big Bang y cómo han evolucionado, así como el papel del magnetismo en el cosmos, la naturaleza de la gravedad, e incluso si hay vida en el resto del Universo», afirma Paul Alexander, jefe del grupo de Astrofísica de la Universidad de Cambridge, uno de los equipos científicos que liderarán el proyecto.


Este supertelescopio hará un seguimiento de las galaxias para investigar la expansión del Universo y ayudará a identificar la naturaleza de la energía oscura. También permitirá realizar mapas galácticos tridimensionales y detectar lo que podrían ser señales muy débiles de extraterrestres, así como localizar planetas capaces de albergar vida, las grandes ambiciones de los astrónomos.


Otro método se deriva de que, gran parte de la radiación astronómica procedente del espacio es absorbida en la atmósfera. Por esta razón, los mayores telescopios de radiación infrarroja se construyen en la cima de montañas muy elevadas, se instalan en aeroplanos especiales de cota elevada, o en satélites de la órbita terrestre.


La Astronomía ultravioleta basa su actividad en la detección y estudio de la radiación ultravioleta que emiten los cuerpos celestes.


La Astronomía infrarroja consiste en la observación y estudio de fuentes astronómicas a partir de la radiación infrarroja que emiten.


Las observaciones realizadas mediante este método son muy precisas y han realizado avances significativos en cuanto al descubrimiento de la composición de la materia interestelar e intergaláctica, el de la periferia de las estrellas, la evolución en las interacciones de los sistemas de estrellas dobles y las propiedades físicas de los quásares y de otros sistemas estelares activos.


En las observaciones realizadas con el satélite artificial Explorador Internacional Ultravioleta, los estudiosos descubrieron que la Vía Láctea está envuelta por un aura de gas con elevada temperatura. Este aparato midió asimismo el espectro ultravioleta de una supernova que nació en la Gran Nube de Magallanes en 1987. Este espectro fue usado por primera vez para observar a la estrella precursora de una 'supernova'.


La emisión de rayos X se cree que procede de fuentes que contienen materia a elevadísimas temperaturas, en general en objetos cuyos átomos o electrones tienen una gran energía. El descubrimiento de la primera fuente de rayos X procedente del espacio en 1962 se denomina Scorpio X-1, está situada en la constelación de Escorpio en dirección al centro de la Vía Láctea. Por este descubrimiento Riccardo Giacconi obtuvo el Premio Nobel de Física en 2002.


Y, por otro lado, los rayos cósmicos ultraenergéticos permiten observar los fenómenos más violentos del Universo con nuevos ojos. Sirven a la Física de modo extraordinario para la comprobación de los campos magnéticos galácticos y extragalácticos, y a la Astronomía, para abrir una nueva ventana para contemplar el Universo con la Astronomía de partículas.


El observatorio espacial Swift está específicamente diseñado para percibir señales gamma del Universo y sirve de herramienta para intentar clarificar los fenómenos observados. Los rayos Gamma son radiaciones emitidas por objetos celestes que se encuentran en un proceso energético extremadamente violento. 


Algunos astros despiden brotes de rayos gamma, los fenómenos físicos más luminosos del Universo, que producen una gran cantidad de energía en haces breves de rayos que pueden durar desde unos segundos hasta unas pocas horas. No se ha logrado una explicación unánimemente aceptada a estos fenómenos.Los fenómenos emisores de rayos gamma son frecuentemente explosiones de supernovas, su estudio también persigue clarificar el origen de la primera explosión del Universo/big-bang.


El antiguo Observatorio de Rayos Gamma Compton fue el segundo de los llamados grandes observatorios espaciales, tras el telescopio Hubble, y el primer observatorio a gran escala de estos fenómenos. Ha sido reemplazado por el satélite Fermi, lanzado el 11 de junio de 2008. El observatorio orbital INTEGRAL, lanzado en Octubre de 2002, observa el cielo en el rango de los rayos gamma blandos o rayos X duros.


A energías por encima de unas decenas de gigaelectronvoltio/GeV, los rayos gamma sólo se pueden observar desde el suelo usando los telescopios Cherenkov como MAGIC. Estas energías el Universo también puede estudiarse usando partículas distintas a los fotones, como los rayos cósmicos o los neutrinos.


Una nueva generación de astrónomos, ‘cyber-astrónomo’, habrá de surgir. Aparte del hecho cierto de no tener que salir a observar desde un telescopio dado que la Red, el avance de la informática y de Internet y las nuevas tecnologías hacen factible su utilización directa.


Muchos adelantos científicos y técnicos son los que nos abren nuevas ventanas al estudio del espacio, tenemos poderosos telescopios terrestres y orbitales, sondas interplanetarias llegan a los confines del sistema solar y robots se encuentran en la superficie de otros planetas como Marte, aumentando la perspectiva del hombre sobre su entorno astronómico.


Los primeros turistas espaciales pagaron millones de dólares por viajar al espacio, ya superado y en el año 2009 explota el turismo espacial con un considerable abaratamiento de los ‘billetes al espacio’.


El proyecto para la segunda década siglo XXI es establecer una base lunar permanente, y de ahí pasar a habitar Marte. 


La NASA estudia establecer una pequeña colonia de astronautas en el polo sur de la Luna hacia el año 2020, que será la primera etapa de un ambicioso programa de exploración humana del Sistema Solar.



Astronomía y la Luna como destino


No es de rigor cerrar la Historia de la Astronomía sin hacer al menos una somera referencia al que es un hito en la propia Historia del hombre, su llegada y posterior fijación de intereses y por ende innúmeros estudios sobre la Luna.


Desde los comienzos de la posibilidad de los vuelos espaciales, la Luna es el primer destino. El 20 de julio de 1969 la misión espacial de los EE.UU. Apolo 11 coloca los primeros hombres en la Luna. Neil Armstrong su comandante y Edwin F.Aldrin, desembarcan en ella.


El Programa Apolo había comenzado en julio de 1960 cuando la NASA anunció un proyecto cuyo objetivo era localizar una zona de alunizaje para conseguir un vuelo a la Luna. En el año 1961 cambian los planes con el anuncio del presidente Kennedy de enviar a un hombre y regresarlo a salvo antes de finalizar la década.



Estación Espacial Internacional:


La ISS (Estación Espacial Internacional) es un proyecto común de finales de los años 90, de cinco agencias del espacio: la NASA (Estados Unidos), la Agencia Espacial Federal Rusa, la Agencia Japonesa de Exploración Espacial, la Agencia Espacial Canadiense y la Agencia Espacial Europea.


La estación espacial está situada en órbita alrededor de la Tierra en una altitud de unos 360 kilómetros, un tipo de órbita terrestre baja, da una órbita alrededor de la Tierra en un período de casi 92 minutos.


La ISS es la que garantiza presencia humana permanentemente en el espacio, ha habido siempre al menos dos personas a bordo de ella desde que el primer equipo permanente entrara el 2 de noviembre de 2000 (siglo XXI). La estación se mantiene principalmente por la Soyuz, la nave espacial Progress y el Transbordador espacial. 


El 15 de Mayo de 2012 despegó desde el Cosmódromo de Baikonur (Kazajistán) la nave Soyuz TMA-04M hacia la Estación. La ISS está por tanto activa. En ella se realizan muchos experimentos científicos, aunque está en construcción, con una fecha inicial proyectada de terminación en 2010, no lograda.


Tras la pérdida del Columbia en 2003, los EEUU decidieron que la abandonarían la en 2012-2015, aunque se mantienen con una fecha tope, 2020. Esta fecha fue elegida un tanto al azar, pero lo cierto es que los ingenieros de RKK Energía -fabricante de las Soyuz y los módulos rusos- confían en que es posible mantener operativos los módulos rusos más antiguos de la ISS (Zaryá, lanzado en 1998, y Zvezdá, lanzado en 2000) hasta 2025 sin problemas.


Cuando se completó, en 2011, sobrepasaba en complejidad, con mucho, todo lo que se concibió, podrá acoger a siete astronautas permanentemente, que se sucederán y relacionarán según las exigencias de las misiones, su energía será proporcionada por los paneles solares más grandes que jamás se hayan construido, de una potencia de 110 kW, gira alrededor de la Tierra a una velocidad de 26.000 km/h.


La Estación Espacial Internacional está compuesta por módulos:


  • Nodo 1 Unity: Es la galería de una longitud de aproximadamente 6,5 m y un diámetro de 5,5 m. que conecta las áreas de alojamiento y trabajo de la ISS.
  • Zarya: Este módulo se convirtió en la primera pieza de la ISS en 1998, fue diseñado para proporcionar la propulsión y la energía iniciales del complejo orbital. El módulo presurizado de 19.323 kilogramos fue lanzado en un cohete ruso Protón en noviembre de 1998.
  • Zvezda: Proporciona los primeros habitáculos de la estación, los sistemas de soporte de vida, distribución de la corriente eléctrica, sistema de proceso de datos, sistema de mandos de vuelo y sistema de propulsión.
  • Destiny: Es el laboratorio de investigación primario, soporta una amplia gama de experimentos y estudios que intentarán contribuir a la salud, seguridad y calidad de vida para la gente por todo el mundo, el laboratorio de la estación ofrece a los investigadores una oportunidad sin par de probar procesos físicos en ausencia de gravedad. El objetivo de los experimentos de este laboratorio es permitir que los científicos entiendan mejor la Tierra y preparar misiones futuras a la Luna y a Marte.
  • Cámara Pirs: El compartimiento o cámara de descompresión Pirs posee dos escotillas para salidas extravehiculares, además de dos sistemas de acoplamiento, uno para su unión con el Zvezda, y otro, en el extremo opuesto, para naves Soyuz y Progress.
  • Nodo Harmony: Es un módulo de soporte vital, ya que proporciona oxígeno, electricidad, agua y otros sistemas necesarios para el correcto desarrollo de la estancia de los astronautas.
  • Columbus: Este laboratorio es un módulo cilíndrico muy similar en forma al módulo logístico de funcionamientos múltiples. El módulo contiene 10 estantes ISPR (Estantes Internacionales Estándar de Carga Útil). Hay 4 de ellos en la parte delantera, 4 laterales y 2 en el techo. Los 3 restantes se equipan con los sistemas de soporte de vida. Hay 4 estantes que pueden colocarse con experimentos en los paneles externos para someterlos al vacío espacial. Estos paneles se encuentran arriba y abajo de la escotilla.
  • El Kibo (JEM): Módulo japonés de experimentos, llamado Kibo (希望), que significa esperanza, es el primer complejo habitable espacial de Japón y realiza las capacidades únicas de investigación de la Estación Espacial Internacional. En el Kibo se realizan experimentos en las áreas de medicina espacial, biología, observaciones de la Tierra, producción material, biotecnología e investigación de las comunicaciones. Formado por varios componentes: dos instalaciones de investigación, un módulo presurizado y una instalación expuesta al espacio; llevan un módulo de logística unido a cada uno de ellos; un sistema de manipulación alejado; y una unidad del sistema de comunicación de la inter-órbita espacial. Fue acoplado a la Estación Espacial Internacional a través de los vuelos STS-123 STS-124 y STS-127. El montaje se concluyó en junio 2008. Su punto de conexión con la ISS es el módulo Harmony.
  • Módulo Cúpula: Está concebido para ser un observatorio y torre de control de la estación espacial. Cuenta con siete ventanas que proporcionarán una visión panorámica a los tripulantes para observar y dirigir operaciones en el exterior de la estación. El módulo controla terminales de trabajo y otro hardware, como el brazo robótico de la estación y podrá comunicarse con los otros miembros en otras partes de la estación o en el exterior durante los paseos espaciales.
  • Módulo laboratorio Multipropósito: el más importante que Rusia ponga en órbita para fines científicos en la Estación Espacial Internacional, este módulo equipara un sistema de control de altitud que podrán usar en caso de necesitarlo los miembros de la Estación.
  • Tranquility: El lanzamiento en 2010, el penúltimo vuelo de las misiones STS, será utilizado como compartimento de carga.
  • Módulo portuario de carga: entre las funciones que realizará cabe destacar: ser muelle de atraque para las naves Soyuz. Módulo de carga. Traerá repuestos y piezas nuevas.
  • Brazos Robóticos: Canadarm 2: El Canadarm2 es un brazo de fabricación canadiense que tiene, además de un tamaño y peso excepcionales, características únicas que lo colocan muy por delante de su ya viejo hermano, el Transbordador Espacial. El Canadarm2 puede contar o no con una base, según se requiera, y ella puede ser cualquiera de las dos manos. Cada una de estas manos puede sujetar unos peldaños especiales que la proveerán de energía, datos y conexiones de video. Agarrándose de estos peldaños y soltándose coordinadamente, tal como lo hace un mono para pasar de rama en rama, es capaz de desplazarse de un extremo a otro de la ISS y llegar hasta donde se le requiera para tareas delicadas, como enchufar conectores, o ayudar a acoplarse al transbordador estadounidense. El Canadarm2 se controla desde el laboratorio Destiny y los astronautas que lo operan serán apoyados por dos subcentros de control en la Tierra, uno en Houston (EE.UU.) y el otro en Quebec (Canadá), que están en condiciones de impartirle órdenes extras en caso de que sea necesario.
  • Brazo Robótico Europeo: para instalar y sustituir placas solares, revisar y ensamblar módulos y para trasladar a los astronautas que realizan los paseos espaciales. En apariencia es casi como un brazo humano, con articulaciones y con la capacidad de coger, sujetar y girar como si de una verdadera mano se tratase. Es simétrico en su construcción.

 

.........y  la historia de la Astronomía continúa escribiéndose.



‘Lime and limpid green, a second scene

A fight between the blue you once knew

Floating down, the sound resounds

Around the icy waters underground

Jupiter and Saturn, Oberon, Miranda and Titania

Neptune, Titan, Stars can frighten.’

(Pink Floyd)

 


 




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