El viernes 16 de diciembre de 2022, se lanzó un cohete SpaceX Falcon 9 con la nave espacial Surface Water and Ocean Topography (SWOT) a bordo del Space Launch Complex 4E en la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg en California. Desarrollado conjuntamente por la NASA y el Centre National d’Etudes Spatiales (CNES), con contribuciones de la Agencia Espacial Canadiense (CSA) y la Agencia Espacial del Reino Unido, SWOT es la primera misión satelital que observará casi toda el agua en la superficie de la Tierra. , midiendo la altura del agua en lagos, ríos, embalses y el océano del planeta. Crédito: NASA/Keegan Barber
La misión Surface Water and Ocean Topography (SWOT), dirigida por[{» attribute=»»>NASA and the French space agency CNES, will provide high-definition data on the salt- and fresh water on Earth’s surface.
A satellite built to observe nearly all the water on our planet’s surface lifted off on its way to low-Earth orbit at 3:46 a.m. PST on Friday, December 16. The Surface Water and Ocean Topography (SWOT) spacecraft launched atop a SpaceX rocket from Space Launch Complex 4E at Vandenberg Space Force Base in California. SWOT was built for NASA and the French space agency Centre National d’Études Spatiales (CNES) and also has contributions from the Canadian Space Agency (CSA) and the UK Space Agency.
With a prime mission of three years, the SWOT satellite will measure the height of water in freshwater bodies and the ocean on more than 90% of Earth’s surface. This data will provide new insights into how the ocean influences climate change; how a warming world affects lakes, rivers, and reservoirs; and how communities can better prepare for disasters, such as floods.
Después de que SWOT se separó de la segunda etapa de un cohete SpaceX Falcon 9, los controladores de tierra lograron adquirir la señal del satélite. Los informes iniciales de telemetría mostraron que la nave espacial gozaba de buena salud. SWOT ahora se someterá a una serie de verificaciones y calibraciones antes de comenzar a recopilar datos científicos en unos seis meses.
“Mares más cálidos, clima extremo, incendios forestales más severos: estas son solo algunas de las consecuencias que enfrenta la humanidad como resultado del cambio climático”, dijo el administrador de la NASA, Bill Nelson. «La crisis climática requiere un enfoque holístico, y SWOT es la realización de una asociación internacional de larga data que, en última instancia, equipará mejor a las comunidades para enfrentar estos desafíos».
SWOT cubrirá toda la superficie de la Tierra entre los 78 grados Sur y los 78 grados Norte de latitud al menos una vez cada 21 días, y devolverá aproximadamente un terabyte de datos sin procesar por día. El corazón científico de la nave espacial es un instrumento innovador llamado interferómetro de radar de banda Ka (KaRIn), que marca un gran avance tecnológico. KaRIn hace rebotar pulsos de radar en la superficie del agua y recibe la señal de retorno usando dos antenas a cada lado de la nave espacial. Esta disposición, una señal, dos antenas, permitirá a los ingenieros determinar con precisión la altura de la superficie del agua en dos bandas a la vez, cada una de las cuales tiene 30 millas (50 kilómetros) de ancho.
Esta ilustración muestra el satélite Surface Water and Ocean Topography, una misión dirigida por la NASA y la agencia espacial francesa Centre National d’Etudes Spatiales (CNES). El corazón científico del satélite FODA es el instrumento Ka-band Radar Interferometer (KaRIn), que medirá la altura del agua en los lagos, ríos, embalses y océanos de la Tierra. Para hacer esto, KaRIn transmitirá pulsos de radar a la superficie de la Tierra y usará dos antenas, vistas a la izquierda y a la derecha del bus de la nave espacial, para triangular las señales de retorno que rebotan. Montadas en los extremos de un poste de 33 pies (10 metros) de largo, las antenas recopilarán datos en dos bandas de la superficie de la Tierra a la vez, cada una de 30 millas (50 kilómetros) de ancho y ubicadas a cada lado del satélite. KaRIn operará en dos modos: un modo de resolución más baja sobre el océano implicará un extenso procesamiento de datos a bordo para reducir la cantidad de información enviada en los enlaces descendentes a la Tierra; un modo de mayor resolución se utilizará principalmente sobre tierra. Crédito: NASA/JPL-Caltech
“No podemos esperar a ver el FODA en acción”, dijo Karen St. Germain, directora de la División de Ciencias de la Tierra de la NASA. “Este satélite encarna cómo estamos mejorando la vida en la Tierra a través de innovaciones científicas y tecnológicas. Los datos que proporcionará la innovación son esenciales para comprender mejor cómo interactúan el aire, el agua y los ecosistemas de la Tierra, y cómo las personas pueden prosperar en nuestro planeta cambiante.
Una imagen significativamente más clara de los cuerpos de agua dulce de la Tierra es uno de los muchos beneficios que traerá la misión SWOT. Proporcionará datos de más del 95 % de los lagos del mundo de más de 15 acres (62 500 metros cuadrados) y ríos de más de 330 pies (100 metros) de diámetro. Actualmente, los investigadores de agua dulce solo tienen mediciones confiables para unos pocos miles de lagos en todo el mundo. SWOT empujará ese número a millones.
A lo largo de la costa, FODA proporcionará información sobre el nivel del mar, llenando los vacíos de observación en áreas que no tienen mareógrafos u otros instrumentos que midan la altura de la superficie del mar. Con el tiempo, estos datos pueden ayudar a los investigadores a rastrear mejor el aumento del nivel del mar, lo que afectará comunidades y ecosistemas.
Esta ilustración muestra el satélite Topografía de aguas superficiales y océanos (SWOT), una misión dirigida por la NASA y la agencia espacial francesa Centre National d’Etudes Spatiales (CNES). El corazón científico del satélite FODA es el instrumento Ka-band Radar Interferometer (KaRIn), que medirá la altura del agua en los lagos, ríos, embalses y océanos de la Tierra. Crédito: NASA/JPL-Caltech
Una misión tan ambiciosa es posible gracias al compromiso de larga data de la NASA de trabajar con agencias de todo el mundo para estudiar la Tierra y su clima. La NASA y el CNES se han basado en una relación de décadas que comenzó en la década de 1980 para monitorear los océanos de la Tierra. Esta colaboración fue pionera en el uso de un instrumento basado en el espacio llamado altímetro para estudiar el nivel del mar con el lanzamiento del TOPEX/Poseidón satélite en 1992.
“Esta misión es la continuación de 30 años de colaboración entre la NASA y el CNES en el campo de la altimetría”, dijo Caroline Laurent, directora de Sistemas y Aplicaciones Orbitales del CNES. «Muestra cómo se puede lograr la colaboración internacional a través de una misión innovadora que nos ayudará a comprender mejor el cambio climático y sus efectos en todo el mundo».
Las mediciones FODA también ayudarán a los investigadores, los encargados de formular políticas y los administradores de recursos a evaluar y planificar mejor las cosas, incluidas las inundaciones y las sequías. Al proporcionar información sobre dónde está el agua, de dónde viene y a dónde va, los investigadores pueden mejorar las proyecciones de inundaciones de ríos y monitorear los efectos de la sequía en lagos y embalses.
«FODA proporcionará información vital, dados los desafíos apremiantes planteados por el cambio climático y el aumento del nivel del mar», dijo Laurie Leshin, directora del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.[{» attribute=»»>JPL developed the KaRIn instrument and manages the U.S. portion of the mission. “That SWOT will fill gaps in our knowledge and inform future action is the direct result of commitment, innovation, and collaboration going back many years. We’re excited to get SWOT science underway.”
More Mission Information
Jet Propulsion Laboratory (JPL), which is managed for NASA by the California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena, California, leads the U.S. component of the project. For the flight system payload, NASA provided the KaRIn instrument, a GPS science receiver, a laser retroreflector, a two-beam microwave radiometer, and NASA instrument operations. CNES provided the Doppler Orbitography and Radioposition Integrated by Satellite (DORIS) system, the dual frequency Poseidon altimeter (developed by Thales Alenia Space), the KaRIn radio-frequency subsystem (together with Thales Alenia Space and with support from the UK Space Agency), the satellite platform, and ground control segment. CSA provided the KaRIn high-power transmitter assembly. NASA provided the launch vehicle and the agency’s Launch Services Program, based at Kennedy Space Center, managed the associated launch services.
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¡Día Nacional del Espacio!
Viernes 3 de mayo de 2024: ¡Feliz Día Nacional del Espacio EE. UU.! Celebrado el primer viernes de mayo, el Día Nacional del Espacio celebra los logros y beneficios de la historia de los vuelos espaciales. Este día se utiliza ampliamente para promover la educación STEM (ciencia, tecnología, ingeniería y matemáticas) e inspirar a las personas sobre el cosmos.
Aquí, el cosmonauta de la Expedición 71 de la ISS, Nikolai Chub, levanta el pulgar durante un EVA reciente. Durante la caminata espacial de cuatro horas y 36 minutos de Chub el 25 de abril, él y su colega cosmonauta Oleg Kononenko desplegaron un sistema de comunicaciones por radar sintético e instalaron experimentos para monitorear la corrosión externa de la estación.
Amanecer desde el espacio
Jueves 2 de mayo de 2024: El sol alcanza su punto máximo a través de la delgada capa de la atmósfera de la Tierra, capturada aquí desde la Estación Espacial Internacional (ISS). La EEI tiene aproximadamente el tamaño de un campo de fútbol americano y se encuentra sobre el planeta en órbita terrestre baja, a una altitud promedio de 408 kilómetros (254 millas). Gracias a esta órbita, los astronautas a bordo de la estación espacial pueden presenciar un amanecer como el que aquí se muestra cada 45 minutos.
A medida que el sol sale detrás de nuestro planeta de origen en esta foto, la tenue luz de nuestra estrella se refleja en la nave espacial NG-20 Cygnus de Northrup Grumman atracada en la estación. Cygnus se lanzó a la ISS el 30 de enero y entregó más de 8.000 libras (3.600 kilogramos) de suministros y equipos de investigación.
Galaxia espiral barrada
Miércoles 1 de mayo de 2024: Una nueva imagen del Telescopio Espacial Hubble muestra la galaxia espiral barrada NGC 2217 (también conocida como AM 0619-271), girando en el espacio a 65 millones de años luz de distancia.
Llamadas galaxias «barradas» debido a la columna de luz que se extiende desde lados opuestos del centro galáctico, estas «barras» canalizan gas desde el disco de la galaxia hacia sus regiones medias. Estos gases pueden luego formar nuevas estrellas o servir como combustible para el agujero negro supermasivo de la galaxia. Según la NASANGC 2217 tiene aproximadamente el mismo tamaño que nuestra galaxia, la Vía Láctea, mide unos 100.000 años luz de diámetro y está situada en la constelación del Can Mayor.
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Una misión conjunta de telescopios de rayos X chinos y europeos llamada sonda einstein visualiza con éxito el universo en pantalla panorámica, con un diseño de telescopio que imita los ojos de una langosta.
La sonda Einstein, lanzada el 9 de enero a bordo de un cohete chino Gran Marcha, se encuentra actualmente en pruebas y calibración de sus instrumentos mientras orbita la Tierra a una altitud de 600 kilómetros (373 millas). Sus primeras observaciones fueron reveladas en un simposio en Beijing.
El problema de los rayos X es que tienen una energía tan alta que son difíciles de capturar con un detector estándar. Las lentes no funcionan porque los rayos X son demasiado potentes para refractarse fácilmente, y un rayo X que golpee un espejo de frente simplemente pasará a través de dicho espejo. La detección de rayos X sólo es posible cuando estos rayos inciden en una superficie reflectante en un ángulo bajo. Desde allí, los rayos pueden dirigirse a un detector de rayos X específico. Sin embargo, este mecanismo plantea un pequeño problema. Esto significa que un telescopio de rayos X generalmente sólo puede detectar rayos X en un campo de visión estrecho; fuera de este campo de visión, los rayos X incidirían en un ángulo demasiado grande.
Resulta que las langostas son la solución, es decir, la visión de la langosta. Además, los científicos retomaron esta idea básica a fines de la década de 1970, pero tomó décadas adaptarla con éxito para su uso en telescopios de rayos X en el espacio.
Los ojos humanos funcionan según el principio de refracción a través de una lente, llamada córnea. Las langostas, por el contrario, utilizan el reflejo. Sus ojos están formados por pequeños tubos dispuestos como poros cuadrados paralelos a la superficie de sus ojos, y cada tubo apunta en una dirección diferente. La luz ingresa a los tubos y se refleja de regreso a la retina. Mientras que la visión humana cubre un campo de unos 120 grados, las langostas tienen 180 grados de visión panorámica.
La visión de rayos X de ojo de langosta ya se ha implementado en misiones para estudiar el viento solar, en misiones interplanetarias y en una misión de demostración de tecnología llamada LEIA (Lobster Eye Imager for Astronomy) en 2022. Sin embargo, la sonda Einstein es la primera en Utilice la óptica de ojo de langosta en un telescopio espacial. Su Telescopio de Rayos X de Campo Amplio (WXT) toma prestado el diseño de un ojo de langosta, con cientos de miles de tubos dispuestos en 12 módulos colocados de manera que el WXT pueda cubrir un campo de visión de más de 3.600 grados cuadrados. , igual a una undécima parte del cielo, en un solo plano. En sólo tres órbitas, WXT puede obtener imágenes de todo el cielo en rayos X.
WXT busca cosas que suceden durante la noche: los llamados transitorios de rayos X, que a menudo son eventos aleatorios o únicos, como el brillo de una estrella o un agujero negro inactivo que se enciende repentinamente con actividad al ingerir una pequeña partícula de material. . También incluye fenómenos como la explosión de estrellas y la fusión de estrellas de neutrones que provocan ondas gravitacionales que reverberan por todo el cosmos. Por lo tanto, este amplio campo de visión debería permitir a WXT aumentar considerablemente nuestro conocimiento de estos transitorios.
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Para complementar la vista panorámica del WXT, la sonda Einstein también lleva un segundo telescopio, conocido como Telescopio de Seguimiento de Rayos X (FXT), que es un detector de rayos X más tradicional con un campo de visión más estrecho. FXT proporciona observaciones más detalladas y cercanas de todos los transitorios descubiertos por WXT.
Aunque todavía se encuentra en fase de pruebas, WXT en particular ya está demostrando su valía. El simposio de Beijing reveló que WXT detectó su primer transitorio de rayos X el 19 de febrero, un evento asociado con una larga explosión de rayos gamma producida por la destrucción de una estrella masiva. Desde entonces, WXT ha descubierto 141 transitorios más, incluidas 127 estrellas que desencadenan erupciones de rayos X.
FXT también ha estado ocupado durante este período de pruebas rastreando un transitorio de rayos X descubierto el 20 de marzo, nada menos que por WXT, así como tomando imágenes de varios objetos de rayos X bien conocidos, incluido un remanente de supernova llamado Puppis A y el gigante cúmulo globular Omega Centauri.
«Estoy encantada de ver las primeras observaciones de la sonda Einstein, que demuestran la capacidad de la misión para estudiar grandes áreas del cielo en rayos X y descubrir rápidamente nuevas fuentes celestes», dijo Carole Mundell, directora científica de la sonda Einstein europea. Agencia Espacial. en un declaración. «Estos primeros datos nos dan una visión tentadora del universo dinámico y de alta energía que pronto estará al alcance de nuestras comunidades científicas».
«Es sorprendente que, aunque los instrumentos aún no estaban completamente calibrados, ya pudimos hacer una observación de seguimiento crítica utilizando el instrumento FXT de un transitorio rápido de rayos X detectado por primera vez por WXT», añadió Erik Kuulkers. Es científico del proyecto de la sonda Einstein de la Agencia Espacial Europea. «Esto muestra de lo que será capaz la sonda Einstein durante su investigación».
Esta investigación durará inicialmente tres años y se espera que comience el próximo mes de junio, una vez que finalicen oficialmente las pruebas. Los datos publicados en el reciente simposio son un adelanto de lo que podemos esperar.
Einstein Probe es una colaboración no solo entre la Academia de Ciencias de China y la Agencia Espacial Europea, sino también entre el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) en Alemania y el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES) en Francia. Sus descubrimientos proporcionarán un amplio catálogo de objetos para la próxima misión europea NewAthena (Advanced Telescope for High-Energy Astrophysics), actualmente en fase de estudio. Se espera que este instrumento sea el telescopio de rayos X más potente jamás construido y se lance alrededor de 2037.
Impresión artística de la vista a gran escala de FU~Ori. La imagen muestra los flujos producidos por la interacción entre los fuertes vientos estelares alimentados por la explosión y la envoltura residual a partir de la cual se formó la estrella. El viento estelar provoca un fuerte choque en la envoltura, y el gas CO arrastrado por el choque es lo que reveló el nuevo ALMA. Crédito: NSF/NRAO/S. Dagnello
ALMA Las observaciones de FU Orionis revelan cómo la acreción gravitacional de un flujo de gas pasado provoca un brillo repentino en estrellas jóvenes, arrojando luz sobre los procesos de formación de estrellas y planetas.
Un grupo inusual de estrellas en la constelación de Orión ha revelado sus secretos. FU Orionis, un sistema de estrellas dobles, atrajo por primera vez la atención de los astrónomos en 1936, cuando la estrella central de repente se volvió 1.000 veces más brillante de lo habitual. Este comportamiento, esperado en estrellas moribundas, nunca se había observado en una estrella joven como FU Orionis.
Este extraño fenómeno inspiró una nueva clasificación de estrellas que comparten el mismo nombre (FUo estrellas). Las estrellas FUor estallan repentinamente, alcanzando su brillo, antes de atenuarse nuevamente varios años después.
Ahora se entiende que este brillo se debe a que las estrellas absorben energía de su entorno a través de la acreción gravitacional, la fuerza principal que da forma a las estrellas y los planetas. Sin embargo, cómo y por qué sucede esto ha seguido siendo un misterio hasta ahora, gracias a que los astrónomos utilizan el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA).
“FU Ori ha estado devorando materia durante casi 100 años para mantener su erupción. Finalmente hemos encontrado una respuesta a cómo estas estrellas jóvenes y brillantes reponen su masa”, dice Antonio Hales, subdirector del Centro Regional Norteamericano ALMA, científico del Observatorio Nacional de Radioastronomía y autor principal de la investigación, publicada el 29 de abril. . en el Revista de Astrofísica. «Por primera vez, tenemos evidencia de observación directa del material que alimenta las erupciones».
Acérquese al sistema binario FU Ori y al transmisor de acreción recientemente descubierto. Esta impresión artística muestra la serpentina recién descubierta alimentando constantemente la masa de la envoltura al sistema binario. Crédito: NSF/NRAO/S. Dagnello
Las observaciones de ALMA revelaron una larga y delgada corriente de monóxido de carbono cayendo sobre FU Orionis. Este gas no parecía contener suficiente combustible para sostener la explosión actual. En cambio, se cree que esta corriente de acreción es un remanente de una característica anterior, mucho más grande, que cayó en este joven sistema estelar.
«Es posible que la interacción con un flujo de gas más grande en el pasado haya hecho que el sistema sea inestable y haya provocado un aumento en el brillo», dice Hales.
Progresos en la comprensión de la formación estelar
Los astrónomos utilizaron varias configuraciones de antenas de ALMA para capturar los diferentes tipos de emisiones de FU Orionis y detectar flujos de masa en el sistema estelar. También combinaron nuevos métodos numéricos para modelar el flujo másico como una corriente de acreción y estimar sus propiedades.
«Comparamos la forma y la velocidad de la estructura observada con las que se esperaban de un rastro de gas entrante, y los números tenían sentido», dice Aashish Gupta, Ph.D. candidato al Observatorio Europeo Austral (ESO), y coautor de este trabajo, quien desarrolló los métodos utilizados para modelar el transmisor de acreción.
Acérquese al sistema binario FU Ori y al transmisor de acreción recientemente descubierto. Esta impresión artística muestra la serpentina recién descubierta alimentando constantemente la masa de la envoltura al sistema binario. Crédito: NSF/NRAO/S. Dagnello
“La gama de escalas angulares que podemos explorar con un solo instrumento es realmente notable. ALMA nos brinda una visión integral de la dinámica de la formación de estrellas y planetas, desde las grandes nubes moleculares en las que nacen cientos de estrellas hasta las escalas más familiares de los sistemas solares”, agrega Sebastián Pérez de la Universidad de Santiago de Chile (USACH) . ), director del Núcleo Milenio sobre Exoplanetas Jóvenes y sus Lunas (YEMS) en Chile, y coautor de esta investigación.
Estas observaciones también revelaron una lenta salida de monóxido de carbono de FU Orionis. Este gas no está asociado con la explosión más reciente. Más bien, es similar a los flujos observados alrededor de otros objetos protoestelares.
Hales añade: “Al comprender cómo se forman estas estrellas FUor en particular, confirmamos lo que sabemos sobre cómo se forman las diferentes estrellas y planetas. Creemos que todas las estrellas experimentan explosiones. Estas explosiones son importantes porque afectan la composición química de los discos de acreción alrededor de las estrellas nacientes y los planetas que eventualmente forman.
«Hemos estado estudiando FU Orionis desde las primeras observaciones de ALMA en 2012», añade Hales. Es fascinante tener finalmente respuestas.
Referencia: “Descubrimiento de una serpentina de acreción y un flujo lento de alto ángulo alrededor de FU Orionis” por AS Hales, A. Gupta, D. Ruíz-Rodríguez, JP Williams, S. Pérez, L. Cieza, C. González-Ruilova, JE Pineda, A. Santamaría-Miranda, J. Tobin, P. Weber, Z. Zhu y A. Zurlo, 29 de abril de 2024, La revista de astrofísica. DOI: 10.3847/1538-4357/ad31a1