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El cráter Tycho de la luna revelado con gran detalle: una nueva y poderosa tecnología de radar revelará los secretos del sistema solar

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Vista parcialmente procesada del cráter Tycho con una resolución de casi cinco metros por cinco metros y que contiene aproximadamente 1.400 millones de píxeles, tomada durante un proyecto de radar por el Observatorio Green Bank, el Observatorio Nacional de Radioastronomía y Raytheon Intelligence & Space utilizando el Telescopio Green Bank y antenas en el Very Long Baseline Array. Esta imagen cubre un área de 200 km por 175 km, que es lo suficientemente grande como para contener el cráter Tycho de 86 km de diámetro. Crédito: NRAO / GBO / Raytheon / NSF / AUI

El Green Bank Observatory (GBO) de la National Science Foundation y el National Radio Astronomical Observatory (NRAO) y Raytheon Intelligence & Space (RI&S) han publicado una nueva imagen de alta resolución de la Luna, la más alta jamás tomada desde el suelo con un nuevo radar. en el Green Bank Telescope (GBT).

La resolución de la nueva imagen del cráter Tycho es cercana a los cinco metros por cinco metros y contiene alrededor de 1.4 mil millones de píxeles. La imagen cubre un área de 200 km por 175 km, lo que garantiza que los científicos e ingenieros involucrados hayan capturado todo el cráter, que tiene 86 km de diámetro. «Esta es la imagen de radar de apertura sintética más grande que hemos producido hasta la fecha con la ayuda de nuestros socios en Raytheon», dijo el Dr. Tony Beasley, director del Observatorio Nacional de Radioastronomía y vicepresidente. Presidente de Radioastronomía en Associated Universities, Inc . (AUI). “Si bien aún queda trabajo por hacer para mejorar estas imágenes, estamos encantados de compartir esta increíble imagen con el público y esperamos poder compartir más imágenes de este proyecto en un futuro próximo. «

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El GBT, el radiotelescopio totalmente orientable más grande del mundo, fue equipado a finales de 2020 con una nueva tecnología desarrollada por Raytheon Intelligence & Space y GBO, que le permite transmitir una señal de radar al espacio. Utilizando el GBT y las antenas del Very Long Baseline Array (VLBA), desde entonces se han realizado varias pruebas, centrándose en la superficie de la Luna, incluidos Tycho Crater y Nasa Sitios de aterrizaje de Apolo.

Telescopio Green Bank

Telescopio Green Bank en West Virginia, Estados Unidos. Crédito: GBO / AUI / NSF

¿Cómo se traduce esta señal de radar de baja potencia en imágenes que podemos ver? «Esto se hace con un proceso llamado radar de apertura sintética o SAR», explicó Galen Watts, ingeniero de GBO. “Como cada pulso es transmitido por el GBT, es reflejado por el objetivo, la superficie de la luna en este caso, y es recibido y almacenado. Los pulsos almacenados se comparan entre sí y se analizan para producir una imagen. El transmisor, el objetivo y los receptores están en constante movimiento a medida que nos movemos por el espacio. Si bien puede pensar que puede dificultar la producción de una imagen, en realidad produce datos más importantes. «

Este movimiento provoca ligeras diferencias de un pulso de radar a otro. Estas diferencias se examinan y utilizan para calcular una resolución de imagen superior a la que es posible con observaciones estacionarias, así como para aumentar la resolución de la distancia al objetivo, la rapidez con la que el objetivo se acerca o se aleja del receptor y la forma en que el objetivo se mueve en el campo de visión. “Nunca antes se habían registrado datos de radar como este a esta distancia o resolución”, dijo Watts. “Esto ya se ha hecho a distancias de unos cientos de kilómetros, pero no a la escala de cientos de miles de kilómetros de este proyecto, y no con las altas resoluciones de alrededor de un metro a estas distancias. Todo lleva muchas horas informáticas. Hace unos diez años, habría sido necesario meses de cálculo para obtener una de las imágenes de un receptor, y tal vez un año o más para varias.

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Estos primeros resultados prometedores obtuvieron el apoyo de la comunidad científica para el proyecto y, a fines de septiembre, la colaboración recibió $ 4.5 millones en financiamiento de la National Science Foundation para diseñar formas de ampliar el proyecto. Diseño de infraestructura de investigación de mediana escala- 1 AST-2131866). “Después de estos diseños, si podemos atraer el apoyo financiero total, podremos construir un sistema cientos de veces más poderoso que el sistema actual y usarlo para explorar el sistema solar”, dijo Beasley. «Un sistema tan nuevo abriría una ventana al Universo, permitiéndonos ver nuestros planetas vecinos y objetos celestes de una manera completamente nueva».

Virginia Occidental tiene una larga historia de asentamientos que han contribuido significativamente a la expansión de nuestro conocimiento científico del Universo. El senador de Virginia Occidental, Joe Manchin III, dijo: “Nuevas imágenes y detalles del cráter Tycho en la Luna que se encuentran usando tecnología de radar del Telescopio Green Bank muestran increíbles avances científicos que se están logrando aquí en Virginia-Western. Durante más de dos décadas, el GBT ha ayudado a los investigadores a explorar y comprender mejor el Universo. A través de mi puesto en el Subcomité de Crédito de Comercio, Justicia y Ciencia, he apoyado firmemente estos avances tecnológicos en GBT, que ahora permitirán que GBT transmita señales de radar al espacio y asegure su papel esencial en la investigación astronómica en los próximos años. Espero ver más imágenes increíbles y futuros descubrimientos de nuestro sistema solar, y continuaré trabajando con la National Science Foundation para abogar por fondos para apoyar proyectos en el Observatorio Green Bank.

Esta tecnología ha estado en proceso durante años, como parte de un acuerdo cooperativo de investigación y desarrollo entre NRAO, GBO y RI&S. Un futuro sistema de radar de alta potencia combinado con la cobertura del cielo de GBT permitirá captar imágenes de los objetos del sistema solar con un detalle y una sensibilidad sin precedentes. Espere imágenes más emocionantes este otoño, ya que el procesamiento de los primeros datos con decenas de miles de millones de píxeles de información vale la pena la espera.

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El Observatorio Nacional Radioastronómico y el Observatorio Green Bank son instalaciones de la National Science Foundation, operadas bajo un acuerdo cooperativo por Associated Universities, Inc.

Experiencia en periódicos nacionales y periódicos medianos, prensa local, periódicos estudiantiles, revistas especializadas, sitios web y blogs.

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Médicos en el espacio: los campus de Boulder y la Facultad de Medicina de CU ofrecerán un programa de grado conjunto para enviar médicos al infinito y más allá

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Los viajes espaciales se están convirtiendo en una realidad para una audiencia cada vez mayor.

Los multimillonarios del mundo se ponen trajes espaciales. celebridades que se han hecho un nombre afirmando explorar el vasto cosmos ahora hemos visto la curvatura de la Tierra. Tom Cruise planea filmar una película en el espacio.

Y todas estas personas que se desprenden de los amargos lazos de la Tierra significan una mayor necesidad de una necesidad de la Tierra: los médicos.

El Dr. Arian Anderson, un médico que trabaja con la NASA para mitigar los riesgos médicos humanos en el espacio, dijo que con el crecimiento de los viajes espaciales, se hace necesario que personas que no sean ingenieros se pongan trajes espaciales.

«Hemos visto muchas misiones realmente exitosas con Blue Origin, con SpaceX y con Virgin Galactic», dijo el Dr. Arian Anderson. «De repente tienes esta necesidad de decir, ‘Oye, ¿y si hay un evento médico en el espacio?’ O «Oye, ¿cómo podemos reducir el riesgo de que nuestros clientes vayan al espacio?»

Entonces, la Universidad de Colorado, que ya existe una milla más cerca de las estrellas, quiere preparar a la primera generación de posibles médicos espaciales.

A partir del otoño de 2023, el Departamento de Ingeniería Aeroespacial de la Universidad de Colorado Boulder y el Facultad de Medicina de la Universidad de Colorado en Aurora ofrecerá un programa conjunto MA-MS para preparar a la primera generación de astronautas con un título médico.

«Una de las cosas de las que creo que toda la comunidad espacial se da cuenta es que la capacidad de hablar ambos idiomas entre la medicina y la ingeniería no ha estado necesariamente en la mente de todos», Allie Anderson, profesora asistente de ingeniería aeroespacial en CU Boulder.

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Cortesía del campus médico de CU Anschutz
Estudiantes de la Universidad de Colorado durante un ejercicio de simulación en la Estación de Investigación del Desierto de Marte en 2019.

La idea de la titulación conjunta tiene sus raíces en un curso diseñado por la Facultad de Medicina de la CU que simuló lo que es cuidar a los pacientes y sobrevivir en un entorno hostil como Marte. El curso fue financiado por una subvención del sistema CU que se puede utilizar para comprar tecnología que un campus o departamento no puede pagar.

«El vuelo espacial humano es realmente único en el sentido de que estamos llevando a personas que ya están sanas y hemos diseñado un entorno que posteriormente causa cambios en sus cuerpos y puede conducir a eventos médicos», dijo Allie Anderson, uno de los gerentes del programa. . diseñadores «O incluso el hecho de que, mientras se encuentran en este entorno extremo, no tienen acceso a la atención médica convencional».

El programa de cinco años acomodará de dos a cuatro estudiantes de medicina para su primera cohorte.

Después de graduarse de la escuela de medicina, los estudiantes se embarcarán en una maestría de un año en ingeniería aeroespacial. Tomarán cursos como simulación de supervivencia y otros cursos desarrollados por la facultad que combinan ingeniería y experiencia médica.

«Estos estudiantes van a construir un tráiler que actuará como un área médica», dijo Anderson. “La ingeniería para la vida humana en el espacio es un desafío realmente muy limitado, tanto en masa, potencia y volumen, especialmente cuando se piensa en el tipo de atención médica que se necesitaría para un módulo de ‘hábitat marciano’.

El equipo que lidera el programa planea lanzar el primero de su tipo en los Estados Unidos.

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Si bien el programa aún está en sus inicios, el Dr. Arian Anderson de la NASA tiene grandes esperanzas para su futuro.

«El futuro es ahora», dijo. «Creo que realmente estamos al comienzo de algo muy, muy especial, muy, muy interesante, y la demanda está comenzando a crecer y esperamos satisfacer esa demanda aquí a medida que hacemos crecer este programa cada vez más».

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Encendido confirmado en récord de 1,3 megajulios

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En el primer aniversario de lograr una producción de más de 1,3 megajulios en la Instalación Nacional de Ignición de LLNL, los resultados científicos de este experimento sin precedentes se publicaron en tres artículos revisados ​​por pares: uno en Physical Review Letters y dos en Physical Review E. Esta imagen estilizada muestra un objetivo criogénico utilizado para estos experimentos de fusión inercial sin precedentes. Crédito:James Wickboldt/LLNL

Después de décadas de investigación de fusión por confinamiento inercial, un rendimiento de más de 1,3 megajulios (MJ) se logró por primera vez el 8 de agosto de 2021. Esto colocó a los científicos de la Instalación Nacional de Ignición (NIF) en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) en el umbral de ganancia de fusión y logró una ignición científica.

En el primer aniversario de este logro histórico, los resultados científicos de este experimento sin precedentes se publicaron en tres artículos revisados ​​por pares. Se publicó un artículo en Cartas de examen físico y dos en Exploración física E. En el Cartas de examen físico artículo, se han incluido más de 1000 autores para reconocer y reconocer a las muchas personas que han trabajado durante muchas décadas para permitir este importante avance.

«El registro fue un gran avance científico en la investigación de la fusión, que establece que la ignición por fusión en el laboratorio es posible en el NIF», dijo Omar Hurricane, científico jefe del programa de fusión por confinamiento inercial del LLNL. “Lograr las condiciones necesarias para la ignición es un objetivo de larga data para todas las investigaciones sobre la fusión por confinamiento inercial y abre el acceso a un nuevo régimen experimental en el que el autocalentamiento de las partículas alfa supera todos los mecanismos de enfriamiento en la fusión.[{» attribute=»»>plasma.”

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The results from August 8, 2021, are described in detail in the papers. They also include the associated design, improvements, and experimental measurements. LLNL physicist Alex Zylstra, lead experimentalist and first author of the experimental Physical Review E paper, noted that in 2020 and early 2021 the Lab conducted experiments in the “burning plasma” regime for the first time. These set the stage for the record shot.

“From that design, we made several improvements to get to the August 8, 2021, shot,” he said. “Improvements to the physics design and quality of target all helped lead to the success of the August shot, which is discussed in the Physical Review E papers.”

This experiment incorporated a few important changes, including an improved target design. “Reducing the coasting-time with more efficient hohlraums compared to prior experiments was key in moving between the burning plasma and ignition regimes,” said LLNL physicist Annie Kritcher, lead designer and first author of the design Physical Review E paper. “The other main changes were improved capsule quality and a smaller fuel fill tube.”

Since the experiment last August, the researchers have been executing a series of experiments to attempt to repeat the performance and to understand the experimental sensitivities in this new regime.

“Many variables can impact each experiment,” Kritcher said. “The 192 laser beams do not perform exactly the same from shot to shot, the quality of targets varies and the ice layer grows at differing roughness on each target. These experiments provided an opportunity to test and understand the inherent variability in this new, sensitive experimental regime.”

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Although the repeat attempts have not reached the same level of fusion yield as the August 2021 experiment, all of them demonstrated capsule gain greater than unity. They have had yields in the 430-700 kJ range, which are significantly higher than the previous highest yield of 170 kJ from February 2021. The data gained from these and other experiments are providing crucial clues as to what went right and what changes are needed in order to not only repeat that experiment but also exceed its performance in the future. The scientists are also utilizing the experimental data to increase understanding of the fundamental processes of fusion ignition and burn. They’re also working to enhance simulation tools in support of stockpile stewardship.

Looking ahead, the research team is working to leverage the accumulated experimental data and simulations to move toward a more robust regime – further beyond the ignition cliff – where general trends found in this new experimental regime can be better separated from variability in targets and laser performance.

Efforts to increase fusion performance and robustness are underway via improvements to the laser and improvements to the targets. Additionally, they’re working on modifications to the design that further improve energy delivery to the hotspot while maintaining or even increasing the hot-spot pressure. This includes improving the compression of the fusion fuel, increasing the amount of fuel, and other avenues.

“It is extremely exciting to have an ‘existence proof’ of ignition in the lab,” Hurricane said. “We’re operating in a regime that no researchers have accessed since the end of nuclear testing, and it’s an incredible opportunity to expand our knowledge as we continue to make progress.”

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References:

“Lawson Criterion for Ignition Exceeded in an Inertial Fusion Experiment” by H. Abu-Shawareb et al. (Indirect Drive ICF Collaboration), 8 August 2022, Physical Review Letters.
DOI: 10.1103/PhysRevLett.129.075001

“Experimental achievement and signatures of ignition at the National Ignition Facility” by A. B. Zylstra et al., 8 August 2022, Physical Review E.
DOI: 10.1103/PhysRevE.106.025202

“Design of an inertial fusion experiment exceeding the Lawson criterion for ignition” by A. L. Kritcher et al., 8 August 2022, Physical Review E.
DOI: 10.1103/PhysRevE.106.025201

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FOTO DEL DÍA: El Telescopio Espacial Hubble de la NASA captura una nube celeste en la Nebulosa de Orión

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La Nebulosa de Orión está a unos 1.000 años luz de la Tierra

Este paisaje de nubes celestiales del Telescopio Espacial Hubble de la NASA/ESA captura la colorida región de la Nebulosa de Orión que rodea el objeto Herbig-Haro HH 505. (Imagen de la NASA)

(NASA) – Este paisaje de nubes celestiales del Telescopio Espacial Hubble de NASA/ESA captura la colorida región de la Nebulosa de Orión que rodea al objeto Herbig-Haro HH 505.

Los objetos Herbig-Haro son regiones brillantes que rodean a las estrellas jóvenes que se forman cuando los vientos estelares o los chorros de gas salen disparados de estas estrellas jóvenes, creando ondas de choque que chocan con el gas y el polvo a altas velocidades.

En el caso de HH 505, estas corrientes provienen de la estrella IX Ori, que se encuentra en las afueras de la Nebulosa de Orión, a unos 1.000 años luz de la Tierra.

Los flujos en sí son visibles como estructuras elegantemente curvadas en la parte superior e inferior de esta imagen. Su interacción con el flujo a gran escala de gas y polvo del núcleo de la nebulosa los deforma en curvas sinuosas.

Capturada con la Cámara avanzada para sondeos (ACS) del Hubble por astrónomos que estudian las propiedades de los flujos de salida y los discos protoplanetarios, la imagen revela ondas de choque brillantes formadas por los flujos de salida, así como corrientes más lentas de material estelar.

La Nebulosa de Orión está inundada con una intensa radiación ultravioleta de estrellas jóvenes y brillantes. La sensibilidad del Hubble a la luz ultravioleta permite a los astrónomos observar directamente estos flujos de alta energía y aprender más sobre sus estructuras.

La Nebulosa de Orión es una región dinámica de polvo y gas donde se están formando miles de estrellas.

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Es la región de formación de estrellas masivas más cercana a la Tierra, lo que la convierte en una de las áreas más examinadas del cielo nocturno y, a menudo, en un objetivo para el Hubble.

Este avistamiento también fue parte de un fascinante mosaico del Hubble de la Nebulosa de Orión, que combinó 520 imágenes ACS en cinco colores diferentes para crear la vista más nítida jamás tomada de la región.

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