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El rover lunar VIPER de la NASA aterrizará cerca del cráter Nobile en el Polo Sur lunar

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Ilustración del rover de exploración polar de investigación de volátiles de la NASA (VIPER) en la superficie de la Luna. Crédito: NASA Ames / Daniel Rutter

En 2023, NasaEl vehículo volátil de exploración polar de investigación (VIPER) aterrizará cerca del borde occidental del cráter Nobile en el polo sur de la Luna para mapear y explorar la superficie y el subsuelo de la región en busca de agua y otros recursos. Como parte de Artemis, VIPER se lanzará en un EspaceX Cohete Falcon-Heavy para ser entregado a la Luna por el módulo de aterrizaje Griffin de Astrobotic como parte de la iniciativa de Servicios de Carga Lunar Comercial de la NASA.

El Polo Sur de la Luna es una de las regiones más frías de nuestro sistema solar. Ninguna misión anterior a la superficie de la Luna la ha explorado; los científicos hasta ahora solo han estudiado el área utilizando instrumentos de detección remota, incluidos los del Lunar Reconnaissance Orbiter de la NASA y del Lunar Crater Observation and Sensing Satellite.

Zona montañosa al oeste del cráter Nobile

Una visualización de datos que muestra el área montañosa al oeste del cráter Nobile y los cráteres más pequeños que cubren su borde en el polo sur lunar. La región tiene áreas cubiertas de sombra permanente, así como áreas bañadas por el sol la mayor parte del tiempo. El terreno de la región de Nobile es el más adecuado para que el rover VIPER navegue, se comunique y caracterice el agua y otros recursos potenciales. Crédito: NASA

Los datos de estas y otras misiones han ayudado a los científicos a concluir que el hielo y otros recursos potenciales existen en áreas de sombra permanente de la Luna cerca de los polos. Después de un extenso proceso de selección del lugar de aterrizaje, la zona montañosa al oeste del cráter Nobile fue elegida como el sitio de aterrizaje VIPER debido a su terreno accesible para exploradores y la variedad de sitios de interés científico cercanos, incluidas áreas permanentemente sombreadas.

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«Una vez en la superficie lunar, VIPER proporcionará mediciones de verdad en tierra para la presencia de agua y otros recursos en el Polo Sur de la Luna, y las áreas que rodean el cráter Nobile han mostrado ser las más prometedoras en esta búsqueda científica», dijo Thomas Zurbuchen, Asociado. Administrador de Científicos en la Sede de la NASA. “Los datos que devolverá VIPER proporcionarán a los científicos lunares de todo el mundo una visión más profunda del origen, la evolución y la historia cósmica de nuestra Luna, y también ayudarán a informar las futuras misiones de Artemisa a la Luna y más allá al permitirnos comprender mejor el entorno lunar en estas áreas previamente inexploradas a cientos de miles de kilómetros de distancia.

El cráter Nobile es un cráter de impacto que se formó durante una colisión con otro cuerpo celeste más pequeño, y está casi permanentemente cubierto de sombras, lo que permite que exista hielo allí. Los cráteres más pequeños y accesibles que rodean el perímetro de Nobile también proporcionarán a VIPER ubicaciones ideales para investigar su búsqueda de hielo y otros recursos.

“Seleccionar un lugar de aterrizaje para VIPER es una decisión emocionante e importante para todos nosotros”, dijo Daniel Andrews, gerente de proyectos de VIPER. “Se han dedicado años de estudio a la evaluación de la región polar que explorará VIPER. VIPER viaja a un territorio inexplorado, informado por la ciencia, para probar hipótesis y revelar información esencial para la exploración futura del espacio habitado. «


Comenzando con una vista de la luna llena, la cámara vuela hacia el Polo Sur lunar, luego se acerca al sitio VIPER junto al cráter Nobile. Se muestran los datos que indican la congelación de la superficie en el Polo Sur. El cráter Nobile está etiquetado y se dibuja un cuadro alrededor del área que VIPER explorará. Crédito: Estudio de visualización científica de la NASA

Selección de lugar de aterrizaje

El equipo de la NASA evaluó rutas de viaje viables para los rovers, teniendo en cuenta dónde VIPER podría usar sus paneles solares para recargarse y mantenerse caliente durante su viaje de 100 días. El área cercana al cráter Nobile ofrecía mucha flexibilidad.

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La trayectoria actualmente planificada de VIPER permite al rover visitar al menos seis sitios de interés científico, con tiempo adicional que perder.


La Tierra se eleva sobre el terreno de la región de Nobile. Desde este punto de vista, la Tierra aparece al revés. Crédito: Estudio de visualización científica de la NASA

«Nuestra evaluación del lugar de aterrizaje fue impulsada por las prioridades científicas», dijo Anthony Colaprete, científico principal del proyecto VIPER en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California. «Estamos buscando respuestas a algunas preguntas bastante complejas, y estudiar estos recursos en la Luna que han resistido la prueba del tiempo nos ayudará a responderlas».

El equipo de VIPER tiene como objetivo determinar cómo el agua congelada y otros recursos llegaron a la Luna en primer lugar. También planean identificar de dónde vienen, cómo se han conservado durante miles de millones de años, cómo escapan y adónde van.


Una vista de cerca del área que será explorada por VIPER, que muestra una ruta de cruce nominal y resalta las regiones permanentemente sombreadas que pueden contener hielo de agua y otras sustancias volátiles. Crédito: Estudio de visualización científica de la NASA

El viaje de VIPER por la región noble

El área que VIPER estudiará en la región de Nobile cubre un área aproximada de 36 millas cuadradas (93 kilómetros cuadrados), 10 a 15 millas (16 a 24 km) que se espera que VIPER cruce durante su misión. Durante este tiempo, el rover visitará áreas de interés científico cuidadosamente seleccionadas que proporcionarán una visión más profunda de una amplia gama de diferentes tipos de entornos lunares. El equipo VIPER buscará caracterizar el hielo y otros recursos en estas áreas utilizando los sensores y el simulacro VIPER.

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La cámara se aleja de la región de Nobile a una vista de luna llena. Crédito: Estudio de visualización científica de la NASA

A medida que VIPER se mueve a través de cada área de interés científico, recolectará muestras de al menos tres ubicaciones de perforación. El análisis de estas muestras de varias profundidades y temperaturas ayudará a los científicos a predecir mejor dónde puede haber otro hielo en la Luna basándose en un terreno similar, lo que permitirá a la NASA producir un mapa de los recursos del mundo. Este mapa, y la otra ciencia que producirá VIPER, permitirá a los científicos comprender mejor la distribución de recursos en la Luna y ayudarán a informar futuras misiones tripuladas para establecer una presencia a largo plazo en la superficie lunar.

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.

READ  Los físicos crean una nueva fase alucinante de la materia que actúa como si tuviera dos dimensiones de tiempo

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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