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Horoscopo

Escuche los espeluznantes sonidos del espacio interestelar capturados por la Voyager de la NASA

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Una ilustración que muestra una de las naves espaciales gemelas Voyager de la NASA. Los dos Viajeros entraron en el espacio interestelar, o el espacio fuera de la heliosfera de nuestro Sol. Crédito: NASA / JPL-Caltech

Mientras la Voyager 1 de la NASA estudia el espacio interestelar, sus mediciones de densidad están haciendo olas

En la escasa colección de átomos que llena el espacio interestelar, la Voyager 1 midió una serie de ondas de larga duración donde antes solo detectaba explosiones esporádicas.

Hasta hace poco, todas las naves espaciales de la historia habían tomado todas sus medidas dentro de nuestra heliosfera, la burbuja magnética inflada por nuestro Sol. Pero el 25 de agosto de 2012, NASALa Voyager 1 cambió eso. Cruzando los límites de la heliosfera, se convirtió en el primer objeto creado por el hombre en entrar y medir el espacio interestelar. Ahora, ocho años después del inicio de su viaje interestelar, escuchar atentamente los datos de la Voyager 1 brinda una nueva perspectiva de cómo se ve esta frontera.

Si nuestra heliosfera es un barco que navega por aguas interestelares, la Voyager 1 es una balsa salvavidas que acaba de caer del puente, decidida a observar las corrientes. Por ahora, todas las aguas agitadas que siente provienen principalmente de la estela de nuestra heliosfera. Pero además, sentirá los remolinos provenientes de fuentes más profundas en el cosmos. Eventualmente, la presencia de nuestra heliosfera desaparecerá por completo de sus mediciones.

Voyager 2 cerca del espacio interestelar

Este gráfico de octubre de 20218 muestra la posición de las sondas Voyager 1 y Voyager 2 en relación con la heliosfera, una burbuja protectora creada por el Sol que se extiende mucho más allá de la órbita de Plutón. La Voyager 1 pasó a través de la heliopausa, o el borde de la heliosfera, en 2012. La Voyager 2 todavía se encuentra en la heliopausa, o la parte más externa de la heliosfera. (De la NASA La nave espacial Voyager 2 ingresó al espacio interestelar en noviembre de 2018.) Créditos: NASA / JPL-Caltech

“Tenemos algunas ideas sobre qué tan lejos tendrá que llegar la Voyager para comenzar a ver aguas interestelares más puras, por así decirlo”, dijo Stella Ocker, estudiante de doctorado en la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York, y la última miembro de la Voyager. equipo. “Pero no sabemos exactamente cuándo llegaremos a ese punto”.

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El nuevo estudio de Ocker, publicado el lunes en Astronomía de la naturaleza, informa sobre lo que puede ser la primera medición continua de la densidad material en el espacio interestelar. “Esta detección nos ofrece una nueva forma de medir la densidad del espacio interestelar y abre una nueva vía para que exploremos la estructura del medio interestelar muy cercano”, dijo Ocker.


La nave espacial Voyager 1 de la NASA capturó estos sonidos del espacio interestelar. Viajar 1 plasma El instrumento de ondas detectó vibraciones de plasma interestelar denso, o gas ionizado, de octubre a noviembre de 2012 y de abril a mayo de 2013. Crédito: NASA /JPL-Caltech

Cuando imaginamos la sustancia entre las estrellas (los astrónomos lo llaman el “medio interestelar”, una sopa que se extiende de partículas y radiación), podríamos reinventar un entorno tranquilo, silencioso y sereno. Sería un error.

“Usé la frase ‘el medio interestelar silencioso’, pero puedes encontrar muchos lugares que no son particularmente silenciosos”, dijo Jim Cordes, físico espacial de Cornell y coautor del artículo.

Como el océano, el medio interestelar está lleno de olas turbulentas. Los más grandes provienen de la rotación de nuestra galaxia, ya que el espacio se frota contra sí mismo y crea ondas a decenas de años luz de distancia. Olas más pequeñas (pero aún gigantes) surgen de las explosiones de supernovas, que abarcan miles de millones de millas de pico a pico. Las ondas más pequeñas generalmente se originan en nuestro propio Sol, ya que las erupciones solares envían ondas de choque a través del espacio que impregnan la pared de nuestra heliosfera.

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Estas olas rompientes revelan pistas sobre la densidad del medio interestelar, un valor que afecta nuestra comprensión de la forma de nuestra heliosfera, la formación de estrellas e incluso nuestra propia ubicación en la galaxia. Cuando estas ondas reverberan a través del espacio, hacen vibrar los electrones a su alrededor, que suenan a frecuencias características dependiendo de su grado de apilamiento. Cuanto mayor sea el tono de este timbre, mayor será la densidad de electrones. El subsistema de ondas de plasma de la Voyager 1, que incluye dos antenas de “orejas de conejo” que sobresalen 30 pies (10 metros) detrás de la nave espacial, fue diseñado para escuchar este tono de llamada.

Instrumentos de nave espacial Voyager 2

Una ilustración de la nave espacial Voyager de la NASA que muestra las antenas utilizadas por el subsistema de ondas de plasma y otros instrumentos. Crédito: NASA / JPL-Caltech

En noviembre de 2012, tres meses después de dejar la heliosfera, la Voyager 1 escuchó por primera vez sonidos interestelares (ver video arriba). Seis meses después, sonó otro “silbido”, esta vez más fuerte y aún más alto. El medio interestelar parecía volverse más grueso y más rápido.

Estos silbidos momentáneos continúan a intervalos irregulares en los datos de la Voyager hoy. Es una excelente manera de estudiar la densidad del medio interestelar, pero requiere un poco de paciencia.

“Solo se veían una vez al año, por lo que confiar en este tipo de eventos fortuitos significaba que nuestro mapa de densidad espacial interestelar era bastante escaso”, dijo Ocker.

Ocker se propuso encontrar una medida común de la densidad del medio interestelar para llenar los vacíos, una medida que no depende de ondas de choque ocasionales que se propagan desde el Sol. Después de filtrar los datos de la Voyager 1, buscando señales débiles pero consistentes, encontró un candidato prometedor. Comenzó a recuperarse nuevamente a mediados de 2017, justo en el momento de otro silbido.

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“Es prácticamente un tono”, dijo Ocker. “Y con el tiempo, lo escuchamos cambiar, pero la forma en que se mueve la frecuencia nos dice cómo cambia la densidad”.

Eventos de oscilación de plasma

Los eventos de oscilación de plasma débiles pero casi continuos, visibles como una delgada línea roja en este gráfico / tk, conectan eventos más fuertes en los datos del subsistema de ondas de plasma de la Voyager 1. La imagen alterna entre gráficos que muestran solo señales fuertes (fondo azul) y datos filtrados que muestran señales más débiles. Crédito: NASA / JPL-Caltech / Stella Ocker

Ocker llama a la nueva señal una emisión de ondas de plasma, y ​​también parece rastrear la densidad del espacio interestelar. Cuando aparecieron los silbidos agudos en los datos, el tono de la transmisión sube y baja con ellos. La señal también se parece a la que se ve en la atmósfera superior de la Tierra, que se sabe que rastrea la densidad de electrones allí.

“Es realmente emocionante porque podemos muestrear regularmente la densidad en una extensión de espacio muy larga, la extensión de espacio más larga que tenemos hasta ahora”, dijo Ocker. “Esto nos proporciona el mapa más completo de la densidad y el medio interestelar visto por la Voyager”.

Según la señal, la densidad de electrones alrededor de la Voyager 1 comenzó a aumentar en 2013 y alcanzó sus niveles actuales a mediados de 2015, un aumento de aproximadamente 40 veces en la densidad. La nave espacial parece estar en un rango de densidad similar, con algunas fluctuaciones, en todo el conjunto de datos que analizaron y que terminó a principios de 2020.

Ocker y sus colegas actualmente están tratando de desarrollar un modelo físico de cómo se produce la emisión de ondas de plasma que será clave para interpretarlo. Mientras tanto, el subsistema de ondas de plasma de la Voyager 1 continúa enviando datos cada vez más lejos de casa, donde cada nuevo descubrimiento tiene el potencial de hacernos reinventar nuestro hogar en el cosmos.

Para obtener más información sobre esta investigación, lea En un vacío del espacio a 14 mil millones de kilómetros de distancia, la Voyager I detecta el “zumbido” de las ondas de plasma.

Referencia: “Ondas de plasma persistentes en el espacio interestelar detectadas por la Voyager 1” por Stella Koch Ocker, James M. Cordes, Shami Chatterjee, Donald A. Gurnett, William S. Kurth y Steven R. Spangler, 10 de mayo de 2021, Astronomía de la naturaleza.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01363-7

La nave espacial Voyager fue construida por el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, que continúa operando ambos. JPL es una división de Caltech en Pasadena. Las misiones Voyager son parte del Observatorio del Sistema Heliofísico de la NASA, patrocinado por la División de Heliofísica de la Dirección de Misiones Científicas en Washington.

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

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La frontera entre nuestro sistema solar y el espacio interestelar mapeada por primera vez

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Un diagrama de nuestra heliosfera. Por primera vez, los científicos han cartografiado la heliopausa, que es el límite entre la heliosfera (marrón) y el espacio interestelar (azul oscuro). Crédito: NASA / IBEX / Adler Planetarium

Utilizando datos del satélite IBEX de la NASA, los científicos crearon el primer mapa en 3D de la frontera entre nuestro sistema solar y el espacio interestelar.

Por primera vez, se ha cartografiado el borde de la heliosfera, lo que permite a los científicos comprender mejor cómo interactúan los vientos solares e interestelares.

“Los modelos físicos han teorizado este límite durante años”, dijo Dan Reisenfeld, científico del Laboratorio Nacional de Los Alamos y autor principal del artículo, que fue publicado en el Diario de astrofísica el 10 de junio de 2021. “Pero esta es la primera vez que podemos medirlo y hacer un mapa tridimensional”.

La heliosfera es una burbuja creada por el viento solar, un flujo compuesto principalmente por protones, electrones y partículas alfa que se extiende desde el Sol hasta el espacio interestelar y protege a la Tierra de la radiación interestelar dañina.

Reisenfeld y un equipo de otros científicos utilizaron datos del satélite Interestelar Boundary Explorer (IBEX) en órbita terrestre de la NASA, que detecta partículas de la heliovaina, la capa límite entre el sistema solar y el espacio interestelar. El equipo pudo mapear el borde de esta área, un área llamada heliopausa. Aquí, el viento solar, que empuja hacia el espacio interestelar, choca con el viento interestelar, que empuja hacia el Sol.

Mapa 3D de límites de heliosfera

El primer mapa tridimensional de la frontera entre nuestro sistema solar y el espacio interestelar, una región conocida como heliopausa. Crédito: Laboratorio Nacional de Los Alamos

Para realizar esta medición, utilizaron una técnica similar a la forma en que los murciélagos usan el sonar. “Así como los murciélagos envían pulsos de sonar en todas direcciones y usan la señal de retorno para crear un mapa mental de su entorno, nosotros hemos usado el viento solar del Sol, que sale en todas direcciones, para crear un mapa de heliosfera”, dijo Reisenfeld. . .

Para ello, utilizaron la medición del satélite IBEX de átomos energéticos neutros (ENA) resultantes de colisiones entre partículas del viento solar y las del viento interestelar. La intensidad de esta señal depende de la intensidad del viento solar que golpea el helioducto. Cuando una ola golpea la vaina, el número de ENA aumenta e IBEX puede detectarlo.

“La ‘señal’ del viento solar enviada por el Sol varía en intensidad, formando un patrón único”, explicó Reisenfeld. “IBEX verá el mismo patrón en el retorno de la señal ENA de dos a seis años después, dependiendo de la energía ENA y la dirección en la que IBEX mira a través de la heliosfera. Esta diferencia de tiempo es la forma en que encontramos la distancia a la región de origen de ENA en una dirección particular. “

Luego aplicaron este método para construir el mapa tridimensional, utilizando datos recopilados durante un ciclo solar completo, de 2009 a 2019.

“Al hacerlo, podemos ver el borde de la heliosfera de la misma manera que un murciélago usa el sonar para ‘ver’ las paredes de una cueva”, agregó.

La razón por la que la señal tarda tanto en volver a IBEX se debe a las grandes distancias involucradas. Las distancias en el sistema solar se miden en unidades astronómicas (AU) donde 1 AU es la distancia de la Tierra al Sol. El mapa de Reisenfeld muestra que la distancia mínima del Sol a la heliopausa es de aproximadamente 120 AU en la dirección que mira hacia el viento interestelar, y en la dirección opuesta se extiende por al menos 350 AU, que es el límite de distancia de la técnica de sondeo. Como referencia, la órbita de Neptuno tiene aproximadamente 60 UA de diámetro.

Referencia: “Un mapa tridimensional de la heliosfera de IBEX” por Daniel B. Reisenfeld, Maciej Bzowski, Herbert O. Funsten, Jacob Heerikhuisen, Paul H. Janzen, Marzena A. Kubiak, David J. McComas, Nathan A. Schwadron , Justyna M. Sokół, Alex Zimorino y Eric J. Zirnstein, 10 de junio de 2021, El diario de astrofísica.
DOI: 10.3847 / 1538-4365 / abf658

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Rocket Lab gana un contrato con una nave espacial marciana para ver cómo la atmósfera se infiltra en el espacio

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Rocket Lab, con sede en California, diseñará dos naves espaciales, denominadas “Blue” y “Gold”, para un viaje marciano que se lanzará en 2024.

La compañía está enviando lanzamientos de cohetes Electron a gran altitud desde Nueva Zelanda y planea realizar más lanzamientos en Virginia en un futuro próximo. Después de varios años de enviar naves espaciales a la órbita alrededor de la Tierra, comienza a hundirse más profundamente en el sistema solar, incluidas las misiones lunares y marcianas.

La misión marciana se llama Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers (EscaPADE) y está dirigida por el Laboratorio de Ciencias Espaciales de la Universidad de California en Berkeley. El valor del contrato de diseño no se reveló en un comunicado de prensa.

“Esta es una misión enormemente prometedora que ofrecerá una gran ciencia en un paquete pequeño”, dijo Peter Beck, fundador y director ejecutivo de Rocket Lab, en un comunicado. “Las misiones de ciencia planetaria han costado tradicionalmente cientos de millones de dólares y han tardado hasta una década en materializarse. Nuestra nave espacial Photon para EscaPADE demostrará un enfoque más rentable para la exploración planetaria que mejorará el acceso de la comunidad científica a nuestro sistema solar.

Lo que distingue a EscaPADE de la mayoría de las misiones marcianas anteriores es la capacidad de aprovechar dos naves espaciales, lo que brinda diferentes perspectivas desde la órbita. La esperanza es que las dos máquinas brinden una perspectiva diferente a medida que la actividad solar sangra la atmósfera marciana, algo que la única nave espacial de Atmósfera de Marte y Evolución Volátil (MAVEN) de la NASA también ha estado examinando durante algunos años. MAVEN descubrió una pérdida masiva de agua de Marte en 2020, lo que podría ayudar a explicar por qué la superficie está tan seca hoy.

El cohete Falcon Heavy de SpaceX lanzará EscaPADE en 2022, junto con la nave espacial de asteroides binarios Janus y otra misión llamada Psyche, que estudiará un asteroide en órbita entre Marte y Júpiter. El plan para la nave espacial gemela marciana es enviarlos a la órbita alrededor del Planeta Rojo durante al menos un año. Llegarán allí en 2025.

La NASA financió ESCAPADE y otras dos misiones del programa Pequeñas Misiones Innovadoras para la Exploración Planetaria (SIMPLEX) en 2019 “para realizar ciencia planetaria convincente y brindar más oportunidades de experiencia de vuelo para la comunidad científica”, dijo Rocket Lab, y está pendiente una revisión de diseño preliminar. a finales de este mes. En julio se tomará una decisión final sobre la preparación para la implementación y el vuelo.

Marte ha sido un destino popular en 2021, con hitos recientes que incluyen el primer vuelo en helicóptero a Marte por parte del Ingenuity de la NASA, el despliegue de un rover chino en la superficie por primera vez y el aterrizaje del rover Perseverance de la NASA más grande del mundo en un oferta a largo plazo para enviar muestras a la Tierra. Los Emiratos Árabes Unidos también enviaron con éxito su primera misión a Marte a principios de este año.

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Horoscopo

Nueva investigación científica en la cara oculta de la luna

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Los módulos de aterrizaje comerciales transportarán cargas útiles de ciencia y tecnología proporcionadas por la NASA a la superficie lunar, allanando el camino para que los astronautas de la NASA aterricen en la luna para el 2024. Crédito: NASA

A medida que la NASA continúa con sus planes para varias entregas comerciales a la superficie de la Luna por año, la agencia ha seleccionado tres nuevos conjuntos de cargas útiles de investigación científica para avanzar en la comprensión del vecino más cercano de la Tierra. Dos de las suites de carga útil aterrizarán en el otro lado de la luna, una novedad para la NASA. Los tres sondeos recibirán viajes a la superficie lunar como parte de la iniciativa Commercial Lunar Payload Services, o CLPS, de la NASA, que forma parte del enfoque Artemis de la agencia.

Las cargas útiles marcan las primeras selecciones de la agencia en su convocatoria de propuestas de cargas útiles y encuestas de investigación de la superficie lunar (PRISM).

“Estas selecciones se suman a nuestra sólida cartera de cargas útiles científicas y de encuestas que se entregarán a la Luna a través de CLPS”, dijo Joel Kearns, administrador asistente adjunto de exploración en la Dirección de Misiones Científicas de la NASA. “Con cada nueva selección de PRISM, aprovecharemos nuestras capacidades para permitir una ciencia mayor y mejor y probar la tecnología que ayudará a allanar el camino para que los astronautas regresen a la Luna a través de Artemis”.

Luna de la NASA

Crédito: NASA

Lunar Vertex, una de las tres selecciones, es un conjunto de carga útil conjunto de aterrizaje y rover destinado a ser entregado a Reiner Gamma, una de las características naturales más distintivas y enigmáticas de la Luna, conocida como vórtice lunar. Los científicos no comprenden completamente qué son los vórtices lunares o cómo se forman, pero saben que están estrechamente relacionados con anomalías asociadas con el campo magnético de la Luna. El rover Lunar Vertex realizará mediciones detalladas de la superficie del campo magnético de la Luna utilizando un magnetómetro a bordo. Los datos del campo magnético de la superficie lunar recopilados por el rover mejorarán los datos recopilados por la nave espacial que orbita la luna y ayudarán a los científicos a comprender mejor cómo se forman y evolucionan estos misteriosos vórtices lunares, además de proporcionar información adicional sobre el interior y el núcleo de la Luna. . El Dr. David Blewett del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins dirige este conjunto de cargas útiles.

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La NASA también ha seleccionado dos conjuntos de carga útil separados para ser entregados en tándem a la Cuenca Schrödinger, que es un gran cráter de impacto ubicado en el lado opuesto de la Luna, cerca del Polo Sur lunar. El Farside Seismic Suite (FSS), una de las dos cargas útiles que se entregarán a la cuenca de Schrödinger, llevará dos sismómetros: el sismómetro vertical Very Broadband y el sensor de período corto. La NASA midió la actividad sísmica en el lado visible de la Luna como parte del programa Apolo, pero el FSS devolverá los primeros datos sísmicos de la agencia al lado lejano de la Luna, un posible destino futuro para los astronautas en Artemisa. Estos nuevos datos podrían ayudar a los científicos a comprender mejor la actividad tectónica en el lado lejano de la luna, revelar la frecuencia con la que el lado lejano de la luna se ve afectado por pequeños meteoritos y proporcionar nuevas tensiones en la estructura interna de la luna. El FSS continuará tomando datos durante varios meses en la superficie lunar más allá de la vida útil del módulo de aterrizaje. Para sobrevivir a las noches lunares de dos semanas de duración, el paquete FSS será autónomo con energía, comunicaciones y control térmico independientes. El Dr. Mark Panning del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California está liderando esta suite de carga útil.

60 años de NASA, celebrando donde el arte y la ciencia se encuentran

El Orbitador de reconocimiento lunar capturó esta imagen de la cuenca de Schrödinger, un gran cráter cerca del Polo Sur en el lado opuesto de la Luna. Crédito: NASA / LRO / Ernie Wright

El Lunar Interior Temperature and Materials Suite (LITMS), la otra carga útil dirigida a la cuenca Schrödinger, es un conjunto de dos instrumentos: la instrumentación lunar para la exploración térmica con un martillo neumático Rapidity y la sonda magnetotelúrica lunar. Esta suite de carga útil estudiará el flujo de calor y la conductividad eléctrica del interior lunar en la cuenca de Schrödinger, proporcionando una visión en profundidad del flujo mecánico y térmico interno de la Luna. Los datos LITMS también complementarán los datos sísmicos adquiridos por el FSS para proporcionar una imagen más completa del subsuelo cercano y profundo del lado lejano de la Luna. El Dr. Robert Grimm del Southwest Research Institute dirige este conjunto de cargas útiles.

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Si bien estas selecciones son definitivas, las negociaciones continúan para cada monto otorgado.

“Estas investigaciones demuestran el poder de CLPS para ofrecer gran ciencia en paquetes pequeños, proporcionando acceso a la superficie lunar para cumplir con los objetivos científicos de alta prioridad para la Luna”, dijo Lori Glaze, directora de la división de ciencia planetaria de la NASA. “Cuando los científicos analicen estos nuevos datos junto con las muestras lunares devueltas de Apolo y los datos de nuestras muchas misiones orbitales, avanzarán en nuestro conocimiento de la superficie y el interior de la Luna, y aumentarán nuestra comprensión de los fenómenos, cruciales como la alteración espacial para informar futuras misiones tripuladas. a la Luna y más allá.

Una vez que se realicen estas selecciones, la NASA trabajará con la oficina de CLPS en el Centro Espacial Johnson de la agencia en Houston para emitir órdenes de trabajo para entregar estas suites de carga útil a la luna antes de la fecha límite de 2024.

Para estas suites de carga útil, la agencia también seleccionó a dos científicos del proyecto para coordinar las actividades científicas, incluida la selección de los lugares de aterrizaje, el desarrollo de conceptos de operaciones y el archivo de datos científicos adquiridos durante las operaciones de superficie. La Dra. Heidi Haviland del Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville, Alabama, coordinará la secuela que se entregará a Reiner Gamma, y ​​el Dr. Brent Garry del Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, coordinará las entregas de cargas útiles a la cuenca de Schrödinger.

CLPS es una parte clave de los esfuerzos de exploración lunar Artemis de la NASA. Las cargas útiles de ciencia y tecnología enviadas a la superficie de la Luna como parte del CLPS ayudarán a sentar las bases para las misiones humanas y una presencia humana duradera en la superficie lunar. La agencia ha otorgado seis pedidos de tareas a proveedores de CLPS para entregas lunares entre fines de 2021 y 2023, y se esperan más recompensas de entrega hasta al menos 2028.

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