Curiosidades sobre los astros, propuestas de observaciones sencillas, aspectos cotidianos pero poco conocidos, todo ello con un enfoque didáctico.

Mostrando entradas con la etiqueta Astronaútica. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta Astronaútica. Mostrar todas las entradas

lunes, 26 de septiembre de 2022

DART llega a su destino

 Esta próxima madrugada del 26 al 27 de septiembre de 2022 a las 23:14 T.U. la nave del proyecto DART chocará con el asteroide Dimorphos al objeto de evaluar el efecto que un impacto de este tipo pueda tener en la trayectoria del asteroide y poder utilizar este método en el caso de que uno de estos objetos se dirigiera hacia la Tierra.

Ilustración de John Hopkins   APL/NASA

Para medir mejor esta desviación se ha elegido un pequeño asteroide que es satélite de otro mayor llamado Didymos, con lo que será relativamente fácil valorar el cambio en la órbita de Dimorphos a su alrededor, mucho más que el de la amplia órbita de cualquier asteroide en torno al Sol.

A pesar de la coincidencia en el tiempo de este tema con el de la oposición de Júpiter, pensé escribir también sobre DART, pero he comprobado que ya lo hice en diciembre del año pasado, poco después del lanzamiento.

Puedes verlo en este enlace,

Pero por si no te apetece lincarlo, copio aquí algo llamativo de aquel artículo: la simulación que hice para visualizar el recorrido de la nave, la Tierra y el asteroide, donde se aprecia que Dart ha viajado durante 10 meses casi al lado de nuestro planeta, del cual solo se ha alejado 11 millones de kilómetros (como se ha recogido en casi todas las noticias) pero en realidad ha recorrido más de 500 millones de km en una órbita alrededor del Sol.

Y si quieres emoción en directo,  en este otro.

Si luego hubiera algo importante lo añadiría aquí mismo

Actualización el día después

Parece que la misión ha cumplido su primer objetivo, y a la hora prevista ha impactado con el asteroide Dimorphos. Por si no hubieras visto las imágenes, aquí está el vídeo de los últimos 45 segundos.


Otro vídeo, obtenido "desde fuera" por el proyecto ATLAS que recoge el impacto y los instantes posteriores, puede verse en este enlace.

La cantidad de material lanzado en dirección opuesta a la nave (hacia la izquierda) tras el impacto es indicativa del éxito de la misión y de alguna manera permite evaluar el efecto del choque. Solo falta comprobar en cuánto se habrá modificado la órbita de éste en torno a Didymos, midiendo su periodo, lo que llevará un tiempo.

Actualización 11-10-22

La misión DART ha sido un éxito. Si las estimaciones optimistas esperaban que el impacto reduciría en unos 10 minutos el periodo orbital de Dimorphos que era de 11 horas y 55 minutos,  la realidad es que lo ha hecho en nada menos que en 32 minutos, lo que supone que ha alterado su trayectoria acercándolo 35 metros a Didymos.

Por tanto el método del impacto puede ser válido, adecuándolo a las características de un posible asteroide que se pudiera dirigir hacia el tercer planeta.

Aún hay que realizar estudios sobre la composición del asteroide o su estructura, para evaluar la eficiencia de la transferencia de la cantidad de movimiento en el choque, que ha producido una cola formada por los escombros que salieron despedidos, como se recoge en esta imagen:

El asteroide Dimorphos tras el impacto. NSF NOIRlab

 

sábado, 10 de septiembre de 2022

"Pero...¿Qué son esas luces?"


Algo que casi todos aficionados a la astronomía critican pero que es muy espectacular. Esta semana ha vuelto ocurrir, y parece que en el sureste de la península Ibérica ha tenido mucho eco: 

 

Parece ser que mucha gente se sorprendía al ver toda una fila de “ovnis” volando en formación. Las personas que se mueven en este mundillo ya sabían de qué se trataba, muchos conocían de antemano y habían dicho la hora y el lugar en que iba a ocurrir, pero para el público en general era algo extraordinario. Para estos y quienes pudieran sorprenderse en una próxima ocasión, va dirigido este post. 

Los medios de comunicación, ya a toro pasado, explicaban que se trataba de un tren de satélites que la empresa SpaceX de Elon Musk había lanzado el día anterior, lunes 5.

Incluso algún informativo de la primera cadena de televisión recogió la noticia y detalló por dónde podrían verse al día siguiente.

En realidad el hecho ha ocurrido más de 60 veces desde mayo de 2019 aunque en cada caso podrían verse desde zonas diferentes, y en cada lanzamiento son puestos en órbita unos 50 satélites. Algunos han reentrado, como todo un grupo que fue afectado por una tormenta solar y se desintegró en la atmósfera, pero ya están en su destino más de 2500 y con los futuros lanzamientos quieren llegar nada menos que a unos 40000 siendo su objetivo el proporcionar acceso a internet desde los lugares más recónditos del planeta, y su utilización en telecomunicaciones avanzadas.


Los satélites colocados en su emplazamiento en un cohete Falcon9 para ser expulsados secuencialmente

Después del lanzamiento, a unos 250 km de altura cada uno de los satélites va siendo despedido del cohete de manera que si son iluminados por el Sol sus reflejos forman una especie de tren de luces que al principio aparecen bastante agrupados y los días siguientes ya más separados y con un brillo muy inferior según van ganando altura hasta los 550 km, 150 por encima de las estaciones espaciales.

Aunque hace ya más de 2 años y medio, es muy significativo este vídeo donde Mariano Rivas desde Argentina grabó uno de estos trenes de satélites pasando junto al cinturón de Orión y Sirio. El vídeo tiene sonido, y puede apreciarse la vehemente narración del observador.


No siempre se ven las distintas fases desde el mismo lugar porque debe coincidir que sea de noche pero que al satélite le dé el Sol y su reflejo lo haga visible, por lo que solamente podrá verse al principio o final de la noche, como ocurre habitualmente con la Estación Espacial Internacional o la Tiangong china. Al igual que con éstas, pueden producirse eclipses que son más espectaculares porque uno tras otro los satélites van desapareciendo en el mismo punto como si se tratase de los vagones de un tren que dejan de verse porque van entrando en un túnel, como se recoge en la siguiente simulación: 


Esta vez, hubo algo más

Ya se anunció que este lanzamiento de principio de septiembre sería diferente, y efectivamente, el día 5 desde Málaga pudieron ver algo totalmente distinto y no menos llamativo: una especie de nube brillante de extraña forma que se iba desplazando:

Algunas personas no salían de su asombro después de ver el lunes día 5 dicha nube y el martes 6 el tren de satélites sin sospechar que ambos estaban relacionados.

El cohete lanzador, denominado Falcon 9, consta de 2 fases. La primera con el combustible, se desprende y normalmente se recupera, y la segunda continúa hacia el exterior desprendiendo los diferentes satélites cada uno en el momento adecuado para que alcance su órbita final, y queda en el espacio como un elemento más de la basura espacial. Sin embargo en el caso de este último lanzamiento también esta fase del cohete regresaría a la Tierra y fue lo que provocó la espectacular nube.

En este tuit de José María Madiedo se recoge un vídeo de la nube obtenido por Alex Gómez desde Málaga , y añado este otro, realmente impresionante, donde aparece el lanzador, algunos de los satélites que viajan paralelos a él, y sobre todo la famosa nube producida por la segunda fase.

O en este otro, desde el observatorio de Calar Alto en Almería:



Hay que decir que también los gases del cohete lanzador ocasionan una nube aunque no tan intensa. Desde Bizkaia varias personas lo vimos perfectamente el 26-5-21  precediendo a los satélites, sin saber entonces lo que podía haber sido, y al día siguiente el tren de satélites se veía mejor pero ya no aparecía la nube de gases:

Tren de satélites, tal como pude fotografiarlo el día 27 desde Bilbao. A pesar de la gran contaminación lumínica me sirve para dejar constancia.

Por citar otro caso muy sonado en marzo de 2021, en Navarra debió causar bastante revuelo e incluso temor con la gente muy sensible por la situación sanitaria. Recibí varios mensajes preguntándome sobre lo que pudiera ser, antes de que en televisión recogieran la noticia y su explicación.


Controversias sobre el programa Starlink

Independientemente de los beneficios económicos que pueda conseguir Elon Musk, el promotor de todo esto lo quiere vender como algo positivo y en principio los fines del programa son deseables, pero está teniendo mucha contestación por parte de los astrónomos tanto aficionados como profesionales, por lo que tal cantidad de satélites pueda obstaculizar las observaciones, fotos y estudios astronómicos.

No es solo en los días posteriores al lanzamiento, cuando tanta luz puede deslumbrar o impedir realizar actividades de observación, sino también luego, cuando ya no son visibles a simple vista, pero ahí están, en un número ingente, pudiendo afectar a la toma de datos de proyectos astronómicos.

Elon Musk ha intentado minimizar el problema, en una primera prueba utilizando un revestimiento más oscuro en uno de los satélites, que no dio resultado, y luego colocando a todos ellos unas láminas desplegables que cubriesen parte del satélite pero que ocasionaban una pérdida de eficiencia, por lo que en las últimas versiones se han eliminado. 

El creador de Space X, Elon Musk, aunque parece sensible a los problemas que Starlink pueda ocasionar, siempre primará los intereses de su empresa.

En cuanto al interés didáctico, puede decirse que muchas veces se han utilizado los pasos de la ISS o de los antiguos y muy reflectantes Iridium para motivar al alumnado o al público en general (yo intentaba programar las observaciones cuando había alguno de estos pasos) o incluso para que aprendieran constelaciones (siguiendo la trayectoria de éstos, o buscando de antemano las que iban a recorrer), y quizás podría hacerse algo similar con los lanzamientos Starlink, aunque estos pueden verse en menos situaciones porque solo destacan los primeros días y para ver un paso desde un lugar concreto puede transcurrir mucho tiempo.

Hay grupos de aficionados que no quieren ni oír hablar del tema por el rechazo que produce en estos ámbitos, y no están interesados en saber cuándo pasan, pero hay que tener en cuenta que son fenómenos o elementos que están ahí, en nuestro lugar de estudio, y cuanto más se conoce al enemigo, mejor.

Y una vez prendida la curiosidad no se puede esconder, el que no queramos observarlos no impide que estén ahí y por ello adjunto los datos de observación para el lanzamiento del pasado lunes que pueden encontrarse por ejemplo en https://www.heavens-above.com/ , y cuyo paso podría ser aún visible al principio de esta noche del sábado al menos por la zona norte de la península, aunque más débiles y casi en el crepúsculo, pero con eclipses incluidos.

Secuencia de utilización de la web de Heavens-Above, por si no lo conoces

Todos los mese hay varios lanzamientos, incluso hasta 5. En cada uno de ellos, y antes de que pierdan brillo al colocarse en órbita, el tren de satélites solo puede verse desde una zona reducida de la Tierra. En este último ha coincidido con parte de la península Ibérica; pero por ejemplo el próximo que será el domingo día 11 podrá verse tanto el lunes como el martes desde Canarias:


En sentido contrario, para dejar constancia de lo que pueden perjudicar por ejemplo al hacer una simple foto del cielo, valga esta imagen que obtuve hace dos años. Uno no se percata de la presencia de los satélites ya débiles durante la toma, por lo que no la repite, y luego cuando ya no puede hacerlo ve con desagrado las trazas que la afean.

Aparecen indicados los trazos que 3 satélites Starlink dejaron en los 30 segundos de exposición de la foto del cometa Neowise en julio de 2020.


sábado, 27 de agosto de 2022

¡Volvemos a la Luna!


Se ha anunciado varias veces y ya era hora, porque parece que va en serio: 50 años después de que Eugene Cernan fuera el último ser humano de los 12 que dejaron su huella en el regolito lunar, este próximo lunes 29 de agosto se da el pistoletazo de salida del programa para la vuelta. 

Eugene Cernan, el último que pisó la Luna

No se sabe aún quien será el astronauta número 13, pero es muy posible que tenga nombre de mujer.

De hecho, la expedición que dentro de 3 años pisará la Luna (si no hay retraso) estará formada por una mujer y un hombre, siendo ella la que probablemente tenga el honor de ser la primera que vuelva a dejar una huella humana en la superficie de nuestro satélite después de tanto tiempo. La primera que llegue a la Luna en el siglo XXI.

También se dice que viajará en esta misión el primer astronauta que no sea de raza blanca, por lo que no se sabe si podría ser una mujer de color, o una mujer blanca acompañada por un astronauta negro.


Presentación de los trajes que utilizarán los-as astronautas en la misión Artemis

Recuerdo de niño los viajes del proyecto Apolo…. Yo miraba hacia la Luna y me imaginaba a aquellos héroes que estaban allí arriba.

Si aquel programa recibió el nombre del dios griego Apolo, éste se llama Artemis (Artemisa), diosa de la caza, la virginidad, hermana gemela de Apolo y que en época helenística fue identificada con Selene (Luna)

Una imagen de la diosa y el logo del programa espacial

Tiempo habrá de analizar diferentes aspectos técnicos e incluso de opinión de esta nueva epopeya del género humano, y seguramente daré mi punto de vista en algún post posterior. Pero ahora toca concretar algunos detalles de esta histórica misión.

Los 3 primeros viajes del proyecto Artemis

El programa Artemis constará en principio de 9 misiones, desde Artemis I que ahora se lanzará hasta Artemis IX  en que se completará una estación espacial lunar en órbita alrededor de nuestro satélite, y posiblemente otras dos misiones logísticas,  pero sin duda la más mediática será la tercera.

- Artemis I, la que ahora se lanza, no llevará tripulación, llegará a la órbita Lunar donde estará varias semanas, y se comprobará el correcto funcionamiento del cohete de lanzamiento SLS (Sistema de Lanzamiento Espacial), el mayor lanzador espacial diseñado nunca, y de los sistemas de la nave Orión que será el vehículo que utilizarán los futuros astronautas, y que volverá a la Tierra después de circunnavegar repetidamente la Luna. Acoplado a Orión viajará la European Service Module (ESM) que le proporcionará agua, energía y también propulsión cuando ya se haya alejado de la Tierra y se haya desprendido el SLS. 

Preparada para el lanzamiento. NASA/Joel Kowsky

El comienzo de la aventura, lo que todos los noticiarios recogerán, está previsto que sea el lunes 29 de agosto a las 8:33 hora del Este USA, 14:33 UTC, con una ventana de lanzamiento de 2 horas. Si no se lanzase por problemas meteorológicos o motivos técnicos de última hora, las siguientes ventanas de lanzamiento serían el 2 y el 5 de septiembre, pero probablemente no sean muy estrictos de cara al aplazamiento porque no hay tripulación.

6 semanas después de la partida la nave Orión estará de vuelta. 

Recorrido de Artemis I. El tamaño de la Tierra y la Luna, así como la distancia entre ellos están a la misma escala. No así la trayectoria y órbitas del Artemis, que solo es un esquema.

En realidad las posiciones de la Luna cuando llegue la misión o cuando regrese lógicamente son distintas, por lo que puede hacerse una representación más realista donde también se aprecie algo que es evidente pero que a alguien que no lo haya pensado pudiera sorprenderle, y es que en estos viajes no hay que dirigir la nave hacia donde está la Luna, sino hacia donde estará cuando llegue.

Las fechas, y por tanto las posiciones de la Luna, pueden variar dependiendo de distintos factores

Artemis II, programada para 2024 será similar a la primera, pero con una tripulación de 4 astronautas, que no alunizará y se limitará a orbitar la Luna. Se le ha comparado con el Apolo VIII, como primer vuelo tripulado que escapó a la gravedad terrestre.

- En la tercera misión, la histórica, de los cuatro astronautas que viajen en la nave Orión, dos de ellos pasarán al módulo lunar de Space X, bautizado como Moonship, con la que alunizarán y les servirá también de lanzadera para volver al espacio, acoplarse nuevamente a la nave Orión con la que regresarán a la Tierra. 

Está previsto que alunicen cerca del polo sur de la Luna, donde hay gran cantidad de hielo cuya utilización sería vital para estancias futuras y la instalación de una base permanente a donde también se dirigirá, aparte de la estación orbital, el resto de las misiones del programa Artemis.

La Moonship, el vehículo encargado se llevar a los dos primeros astronautas hasta la superficie de la Luna y sacarlos luego de allí. De un tamaño enorme, comparado con el módulo lunar de los Apolo.

En principio la llegada de los astronautas a la Luna está programada para 2025, con un año de retraso sobre la fecha inicial prevista, y es reseñable el hecho de que varias partes de la misión no sean de NASA, sino también de las agencias espaciales europea, canadiense y japonesa (ESA, CSA y JAXA) o incluso de iniciativa privada concretamente de Space X que aportará el módulo lunar denominado Moonship, con quienes ya tienen actualmente una importante colaboración al utilizar las naves Crew Dragon para ir a la Estación Espacial Internacional y no tener que depender de las Soyuz rusas. Habrá colaboraciones menores de otras agencias y empresas espaciales.

Por ello en realidad el histórico viaje que ponga a dos personas en la Luna requerirá de varios lanzamientos adicionales. Además de un viaje de prueba de la Moonship para alunizar y despegar luego de la Luna comprobando que todo funciona correctamente, estas naves deben repostar en órbita terrestre por medio de otras lanzadas previamente.

Y por otra parte habrá que lanzar los diferentes módulos de la Gateway o Estación Espacial Lunar con aportaciones de las distintas agencias espaciales, que en principio estaba previsto que se acoplaran con la los módulos Orión y Moonship, pero parece que en este primer viaje se han descartado.

En fin, que tenemos por delante todo un espectáculo con muchas etapas. 


Sin la prisa de la década de los años 60 porque no hay ninguna carrera que ganar, y con la confianza de que todo vaya bien.  Tres, dos, uno,… 

-------------

Actualización 29-8

Como ya es sabido porque ha sido titular en todos los informativos, cuando faltaba menos una hora primero se ha retrasado y luego cancelado el lanzamiento por fallo de uno de los motores del cohete SLS que parece que no refrigeraba correctamente. 

Aunque se había hablado de la siguiente ventana de lanzamiento para el día 2 de septiembre, parece que el próximo intento será el día 3 a partir de las 14:17 hora de Florida, 20:17 hora peninsular española para tener más tiempo de revisar y preparar todo el montaje.

La transmisión oficial de NASA en español podrá seguirse desde https://www.youtube.com/watch?v=s2uianZ1bik.

--------------

Actualización 3-9

Nuevamente ha sido suspendido el lanzamiento por haberse producido una fuga en el proceso de carga de combustible. Aunque podría intentarse el día 5 o el 6, parece que se esperará hasta la siguiente ventana en el próximo mes de octubre, o incluso para más adelante.

--------------

Actualización 21-11

Por fin, en el quinto intento, pudo realizarse el lanzamiento a pesar de una nueva fuga de combustible detectada unas horas antes y que fue solucionada por un equipo de emergencia. 

El cohete SLS lanzó a la nave Orión hacia la Luna, y hoy mismo (día 21) ya la ha circunnavegado.

Dos imágenes reales tomadas de la transmisión de NASA

La cámara de Orión se dirige hacia la Tierra, provocando unas sensaciones "especiales" en muchas personas. Ya había muchas fotos de nuestro planeta desde aquella distancia, pero verlo en directo era diferente.


Momento en que la nave Orión va a circunnavegar la cara oculta de la Luna.

Puede verse toda la transmisión en https://www.youtube.com/watch?v=BvWtNx3VOUA



viernes, 19 de agosto de 2022

Un palacio en el cielo para acompañar a la ISS

Con el añadido de un nuevo módulo a finales del mes pasado, la estación espacial china ya tiene un brillo suficiente como para poder ser observada claramente cuando a primeras o últimas horas de la noche pase por nuestro cielo, en que puede alcanzar magnitud más brillante que -2. 

No será tanto como la Estación Espacial Internacional (ISS), pero aumentará aún más cuando antes de fin de año se acople el último módulo, e incluso es posible que si según lo previsto la ISS deja de estar operativa en pocos años y se produce su reentrada, sea la del país asiático la única que se pasee por el cielo.

Así será la Tiangong 3 una vez acoplado uno de los módulos que aún le faltan

En realidad es la tercera estación china, y no han sido muy originales al asignarles un nombre, de manera que en realidad esta es la Tiangong 3, o el tercer palacio en el cielo, como significa su nombre. Las otras dos, mucho más modestas y menos llamativas ya reentraron en la atmósfera después de breves visitas de varios grupos de astronautas. Ahora mismo la Tiangong está ocupada por una mujer y dos hombres, como es costumbre en casi todas las expediciones espaciales chinas, pero a diferencia de otras ocasiones no volverán antes de la llegada de la siguiente tripulación este mismo año.

Pero ciñéndonos a la curiosidad que podamos tener en verla parar por nuestro cielo, hay que decir que estos días puede verse al principio de la noche desde la península Ibérica. Podemos buscar los datos de los pases como siempre en heavens-above.com. Para una mayor comodidad, pongo un listado de los pasos desde Madrid, y el mapa correspondiente al paso del 22 de agosto que es excepcional por pasar por el cénit e incluso por acabar con eclipse, pero hay que tener en cuenta que la trayectoria y la hora varía algo si observamos desde otros lugares.

Datos para Madrid

Desde la península Ibérica a partir de septiembre dejará de verse al principio de la noche y se podrá observar de madrugada, al contrario que desde Sudamérica. Pongo a continuación un listado de los primeros pasos vespertinos desde Buenos Aires: 

Pasos al principio de la noche para Buenos Aires

Yo acabo de ver el paso de las 22:29 de hoy día 19, y ha sido espectacular. Aquí tienes una animación. Aunque al principio apenas se aprecia, luego va aumentando el brillo. Pasa por la mitad superior de la imagen.

Trazos de 2 segundos. A pesar de la gran contaminación lumínica, se aprecia como va aumentando el brillo según aumenta su altura. En la parte inferior Escorpio.
 

Otra imagen, también de 2 segundos a mayor altura y más ampliada, junto a la estrella Altair de la constelación del Águila:


Si la ves pasar por el cielo, pìensa que en ese punto luminoso viajan tres personas con rasgos orientales: Chen, Liu y Cai.


Se puede encontrar una gran cantidad de información sobre el tema en el portal EsasCosas , la mayoría de ellas recopilación del blog Eureka de Daniel Marín, especialista en temas de astronáutica.

miércoles, 13 de julio de 2022

El telescopio James Webb es noticia

El telescopio espacial James Webb

 No pensaba haber escrito sobre el tema, ya que no es mi especialidad, pero parece que estoy obligado a hacerlo aunque sea de manera escueta dada la gran difusión que ha tenido la noticia, a que alguien me lo ha pedido y que incluso Google le ha dedicado su cabecera.

Se dice que el James Webb revolucionará la astronomía, y es que los telescopios espaciales cuentan con la enorme ventaja, respecto a los instalados en la superficie terrestre, de que no tienen el obstáculo de la atmósfera y sus posibilidades son mucho mayores aunque el tamaño sea inferior, aunque ... 

Afortunadamente el estreno del telescopio espacial James Web no ha sido un chasco como lo fue su predecesor, el Hubble, cuando nadie se dio cuenta del tremendo error de diseño hasta que nos envió la primera imagen, muy desenfocada, y hubo de programarse años más tarde una misión del transbordador espacial, que tuvo que ir más lejos de lo que era habitual, para ponerle unas gafas al telescopio. 

Tareas de reparación del Hubble

En este caso la primera imagen fue dada a conocer anteayer día 11, en un acto preliminar de lo que sería la presentación el martes 12 de otras cinco y en el intervino nada menos que el presidente Joe Biden acompañando del administrador de NASA, y  era perfectamente nítida. 


Como siempre en estos casos, conviene no quedarse con con la noticia que aparece aparece en todos los medios, sino hacer historia e incluso pensar en el futuro.

El James Webb fue lanzado el pasado mes de diciembre precisamente el día de Navidad, y en poco tiempo llegó a su destino, una órbita de halo en torno el punto L2 del Sistema Tierra-Sol, por lo que la luz del astro rey prácticamente no le molesta. Se mueve casi a la par que la Tierra, tardando un año en dar la vuelta al Sol, a pesar de estar más lejos de él (a un millón y medio de kilómetros más) que nuestro planeta. 


Sobre todo esto escribí un post  hace unos meses. 

Según lo previsto, el 24 de enero llegó a su emplazamiento, después de haber desplegado por el camino el espejo y el escudo térmico.

En realidad la primera imagen que envió el telescopio no ha sido ninguna de las de ahora, sino que su "primera luz", como se suele denominar al estreno, fue ésta, realizada antes de calibrar y alinear sus 16 espejos. Corresponde a lo que captaba cada uno de ellos, y a partir de ella se procedió a al largo y meticuloso proceso de alineado:

Primera luz del telescopio, antes de su calibración

También nos envió otras, con el proceso completado:



Pero la actualidad es la presentación, primero el pasado lunes día 11 en un acto preliminar de una de las imágenes y luego el martes, de las otras 5 anunciadas:

En la foto aparece un cúmulo de galaxias que constituyen una lente gravitacional que permite obtener la imagen más profunda lograda nunca, del universo. 


Efectivamente, el martes 12 se dieron a conocer otras imágenes. No voy a explicarlas porque mejor de lo que yo te cuente, lo puedes leer en el blog Eureka de Daniel Marín o en National Geographic.

Así, si solo quieres deleitarte con las imágenes, publico este post cortito, adecuado a los calores que por aquí estamos padeciendo.

Nebulosa de Carina, mostrando detalles hasta ahora desconocidos

.

Nebulosa de Carina, combinando datos obtenidos por varias cámaras que aportan más información


Nebulosa del anillo Sur, en dos longitudes de onda diferentes


Quinteto se Stephan: cinco galaxias que interactúan provocando el nacimiento de nuevas estrellas


Datos del exoplaneta WASP-96b que demuestran la existencia de agua en el mismo

Pero si quieres que tus hijos o tus nietas se distraigan estas vacaciones o incluso a tí te gustan estas cosas, puede conseguirse la maqueta LEGO del James West.


lunes, 10 de enero de 2022

Lucy y los asteroides troyanos

Continuando con el tema del post anterior que recogía la visita de un ingenio espacial a puntos de equilibrio gravitatorio, hoy es el turno de la sonda Lucy, lanzada el pasado mes de octubre y cuyo objetivo es visitar 6 asteroides (dos de ellos binarios) y 5 de los cuales son muy especiales no solo porque parecen ser de diferentes tipos y procedencia sino por su ubicación también en torno a dos puntos de equilibrio gravitatorio a causa de lo cual se les llama troyanos.

Lanzamiento de Lucy y recreación de su llegada a uno de los asteroides binarios (NASA)

Se trata de unos asteroides que se encuentran en la misma órbita de Júpiter, moviéndose casi al unísono con el quinto planeta, aproximadamente 60º por delante y por detrás de él en las cercanías de los denominados puntos de Lagrange L4 y L5, lugares de estabilidad gravitatoria de manera que un objeto o astro pequeño que se ubiqué allí, permanecerá en ese mismo lugar debido a la atracción gravitatoria conjunta del Sol y el planeta. A diferencia de los otros 3 puntos de Lagrange, de los que trata el post anterior, en este caso si por cualquier otra interacción se desplazase de ese punto, nunca se alejará demasiado y quedará en sus inmediaciones circunvalando dicho punto

Situación de los puntos de Lagrange L4 y L5, en cuyos alrededores se encuentran los asteroides troyanos.

En 1906 el astrónomo alemán Max Wolf descubrió el primero de ellos. Era el asteroide nº 588 y se movía muy lento, más que ningún otro asteroide conocido, por lo que en aquel momento era el más lejano; y cuando se calculó su órbita se comprobó que estaba a la misma distancia del Sol que Júpiter y se movía 60º por delante de él, formando los tres astros un triángulo equilátero, en el mencionado punto L4. Se le llamó Aquiles, un nombre masculino como correspondía por tradición a los asteroides de órbita extraña o fuera del cinturón principal (el primero fue el 433 al que se le había llamado Eros porque se salía del cinturón de asteroides, en ese caso por dentro)

Aunque la situación pudiera parecer sorprendente, compartiendo órbita con Júpiter, ya un siglo antes Lagrange había calculado esos puntos como lugares de estabilidad gravitatoria

El mismo año del descubrimiento de Aquiles se encontró otro asteroide que se movía también en una órbita muy similar a la de Júpiter pero 60º por detrás (en L5) al que se le llamó Patroclo, el amigo de Aquiles en la guerra de Troya.

Representación de Aquiles y Patroclo, sobre los que hay una curiosa controversia (aunque no venga a cuento) respecto a que si eran amigos o amantes. Como en la Iliada solo hay indicios de una u otra situación, no creo que tenga sentido el debate porque son personajes imaginarios.

En los años siguientes se descubrieron otros dos asteroides situados en lugares próximos a Aquiles, que fueron nombrados Héctor (del bando troyano) y Néstor (del bando griego de Aquiles y Patroclo). Actualmente se conocen muchos más y se piensa que quizás pudiera haber cerca de un millón, tantos como en el cinturón principal entre Marte y Júpiter, siendo los que preceden a Júpiter (en L4) casi el triple que los que le siguen. (En L5)

Para los mayores, a los que se les ha dado nombre propio, se han elegido personajes de la guerra de Troya, de donde les viene el nombre genérico: los que están en las proximidades de L4 se designan con nombres de personajes griegos que participaron en aquella guerra, mientras que los que están en L5 con personajes troyanos. Patroclo y Héctor nombrados previamente a establecerse este criterio suponen las únicas excepciones de infiltrados, y casualmente en el relato de la Iliada los cuerpos de ambos personajes quedaron en el bando contrario después de morir.

La entrada del caballo a Troya (G. D. Tiepolo). Los personajes de la guerra de Troya, al igual que los de muchos otros relatos de la Grecia clásica, han servido para nombrar numerosos astros.
En cuanto al origen de los asteroides troyanos de Júpiter, según unos recientes estudios sobre la densidad de Patroclo y otro asteroide satélite suyo, parece ser que no son rocosos como los del cinturón principal, sino núcleos cometarios de hielo procedentes del cinturón de Kuiper que han quedado capturados en los puntos de Lagrange, y se especula con que éste sea el origen de todos o la mayoría de los troyanos de Júpiter. Lucy ayudará a saberlo.

- La configuración troyana en los puntos L4 y L5 no es exclusiva del sistema Sol-Júpiter, y desde hace unos años se conocen otros casos, entre los que se pueden citar:

- Dos satélites de Saturno tienen troyanos: Los también satélites Calipso y Telesto giran en la órbita de Tetis en sus puntos L4 y L5, y en esos mismos puntos de la órbita de Dione se encuentran el satélite Helene y Polydeuces (o Polux)

Montaje con las imágenes de Saturno, Tetis, Calipso y Telesto

- Marte tiene varios, siendo 5261 Eureka el más destacado.

- También en la órbita de Urano se han descubierto varios troyanos: 2001 QR322,  2011 QF99,..

- También la Tierra tiene al menos un troyano: 2010 TK7  

Si curiosa es la norma utilizada en el nombramiento de los troyanos de Júpiter y las excepciones casuales de Patroclo y Héctor, no lo es menos otra circunstancia, también totalmente casual, que se da considerando los últimos descubrimientos; y es que el primer astro diferente de Júpiter al que se le descubrieron troyanos es Tetis, que en la Iliada era precisamente la madre de Aquiles, el primer troyano descubierto. Esto es también una pura casualidad ya que Tetis fue nombrado mucho antes de descubrirse Aquiles, y éste fue nombrado mucho antes de descubrirse los “troyanos” de Tetis.

Tetis entrega a su hijo Aquiles una armadura
Lo que no es casualidad es el nombre de Helene, que se refiere a la famosa Helena de Troya. Este satélite fue nombrado a proposito cuando ya se había comprobado que se trataba de un troyano (situado en L4 de Dione), y no rompe la norma de los nombres masculinos-femeninos porque se refiere solo a los asteroides. De esta manera pudo utilizarse ese personaje para nombrar un astro troyano.

Volviendo a la misión Lucy, es curioso constatar su recorrido: tras el lanzamiento volverá a aproximarse en dos ocasiones a la Tierra para ganar energía en sendas asistencias gravitatorias y se dirigirá luego hacia L4, acercándose durante el camino al asteroide del cinturón principal Donaldjohanson. Después visitará a los griegos Eurybates, Polymele, Leucus y Orus durante 2027 y 2028, volverá luego a la órbita terrestre y en 2033 se dirigirá a L5 para visitar a Patroclo

Recorrido de Lucy en su visita a  los asteroides troyanos. Las diversas posiciones de Júpiter corresponden a la situación del planeta cuando Lucy llega a cada uno de ellos.

A pesar de que los dos grupos de asteroides están separados por 120º, debido al intervalo de 5 años entre las dos visitas, Patroclo ocupará, cuando sea visitado, la misma zona en que estaban antes los otros, y en ambos viajes Lucy se dirigirá a la misma zona. Es imposible, pero si pudiera quedarse allí esperando, se ahorraría mucho camino.

 


ORBITAS TROYANAS EN FORMA DE GOTA


Aunque se dice en general que estos asteroides troyanos están en los puntos L4 y L5, lógicamente no pueden estar todos apelotonados situados exactamente en esos puntos, sino que oscilan en torno a ellos siguiendo unas trayectorias relativas en forma de gota o de lágrima como las de la siguiente figura, aunque con diversa amplitud y tamaño:

A diferencia de los puntos L1, L2 y L3 que aparecieron en el artículo anterior, L4 y L5 son estables y aunque un asteroide aparezca separado de uno de esos puntos, trazará trayectorias en torno a él, en principio sin alejarse definitivamente.

Hay que insistir en que estas trayectorias, que tienen forma de gota o de lágrima, son relativas a la posición de Júpiter parando el movimiento del planeta alrededor del Sol, y que en realidad cada asteroide troyano tiene su órbita elíptica habitual en torno al Sol, que va modificándose ligeramente por la influencia gravitatoria del planeta. Estas modificaciones van trazando la trayectoria de gota.

Las flechas azules en las dos trayectorias de gota no indican la dirección del asteroide alrededor del Sol, sino la evolución de su órbita y posición respecto a Júpiter y al punto de Lagrange.

 ¿Por qué realizan esos extraños recorridos?


Si un asteroide está en las proximidades de L4 se mueve delante de Júpiter. Si a causa de una interacción gravitatoria pasara a una órbita ligeramente exterior (posición A) o simplemente partiendo de esta posición inicial, al estar más alejado del Sol que Júpiter se moverá más despacio por lo que poco a poco se irá acercando al planeta hasta la posición B. Allí Júpiter lo atrae con lo que lo frena y le hace caer a una órbita más interior que es más rápida y por ello paradógicamente se volverá a alejar de Júpiter pasando al punto C junto a L4. Pero una vez sobrepasado L4 (donde con un ángulo de 60º habría estabilidad gravitatoria) la atracción conjunta de Júpiter y el Sol (cuya resultante está dirigida a un lugar entre el centro de masas y el Sol) le hace ir aumentando su distancia al Sol (al atraerlo lo acelera y saca hacia afuera) de manera que al pasar por D y alejarse más que la órbita de Júpiter, vuelve a moverse más lento que éste y llega nuevamente al punto A, completando la trayectoria de gota y repitiéndose el proceso que puede durar unos 150 o 200 años, según la posición de partida o el tamaño de “la gota”

De manera similar ocurre con un asteroide cercano a L5, que se encuentre por ejemplo en el punto E: se acerca por detrás a Júpiter, éste lo acelera en F haciéndolo salir a una órbita más externa que será más lenta y lo hará pasar por G y H hasta completar el recorrido en E (De G a E al recibir un impulso gravitatorio hacia un punto situado entre el Sol y el centro de masas es frenado y cae hacia dentro)

Analizada en detalle la situación es más compleja:

Estas trayectorias de gota son solo una primera aproximación sin entrar en detalle. En realidad las órbitas de los troyanos difieren de la de Júpiter, tanto en su excentricidad como en la posición de los nodos o inclinación del plano orbital. El semieje mayor (el tamaño de la órbita) ya se ha visto que va cambiando, siendo inferior al de Júpiter durante un largo periodo (de B a D pasando por C) y luego es mayor (de D a B pasando por A), todo ello si está en las cercanías de L4.

Teniendo en cuenta estas órbitas, durante los casi 12 años que tardan en completarlas, la posición respecto a Júpiter también va cambiando; y dejando al planeta en una posición fija, el asteroide trazará un bucle:

En el siguiente ejemplo un asteroide cercano a L4 estaría en el punto 1, siendo el semieje mayor del asteroide (el tamaño de su órbita)  algo más grande que el de Júpiter y por ello será algo más lento, completando su vuelta después que Júpiter:


En 1 está cerca del afelio, por fuera de la órbita joviana. De 1 a 2 va más lento y por eso en la órbita relativa se mueve hacia atrás. De 2 a 3 atraviesa la órbita de Júpiter y se vuelve más rápido que el planeta: en la representación relativa cambia de sentido y atraviesa la órbita. En los alrededores de 3 alcanza su máxima velocidad al pasar por su perihelio, mayor que la del planeta y así en la representación relativa realiza un bucle. En 4 atraviesa la órbita hacia fuera y a partir de ahí volverá a moverse más lento. En 5 Júpiter ha completado su órbita pero el asteroide no, acabando el bucle más atrás que al comienzo, más cerca de Júpiter.

Se han representado de color amarillo y azul los siguientes bucles, cada uno de ellos de casi 12 años, y son consecuencia de la excentricidad de la órbita del troyano.

Cada uno de estos bucles comienza más cerca de Júpiter, hasta que se aproximan suficientemente, Júpiter le reduce la órbita, y se vuelve más rápido que el propio planeta, volviendo a separarse.

Lógicamente en un momento el tamaño de las órbitas y por tanto el periodo serán similares.

Una vez que el asteroide se va separando de Júpiter por ir más rápido, se produce la siguiente situación, razonando de manera similar al caso anterior:


Y cuando ya se ha alejado lo suficiente vuelve a salir a una órbita más externa como se dijo, y se completa el itinerario con forma de gota, que en realidad está formada por unos cuantos bucles.


Conviene recalcar que mientras que la trayectoria de gota es debido a las interacciones gravitatorias y como consecuencia las modificaciones de las órbitas de los asteroides, las que tienen forma de lazo se deben únicamente a posiciones geométricas derivadas de la segunda ley de Kepler.