Ilustración del satélite de elevación de hielo, nubes y tierra de la NASA-2 (ICESat-2), una misión para medir los cambios en la altura del hielo de la Tierra. Crédito: NASA
Estanques que se derriten, hielo de verano y más: las mediciones con láser espacial están cambiando la Tierra
Desde 2003, el hielo marino del Ártico ha perdido alrededor de un tercio de su volumen. Al otro lado del mundo, en el otro polo, se han descubierto nuevos lagos glaciares muy por debajo de la superficie del hielo antártico. Y en latitudes intermedias, cambiando niveles de agua en los embalses revelaron influencias humanas.
Estos son solo algunos de los más de 100 nuevos descubrimientos realizados con datos de altura precisos de los 12 billones de mediciones láser recopiladas de[{» attribute=»»>NASA’s Ice, Cloud and land Elevation Satellite-2 (ICESat-2).
Since its launch in September 2018, ICESat-2 has gathered data and inspired research on our changing Earth – ranging from ice to tropical beaches and boreal forests to urban areas. Before launch, mission science team members talked about what they hoped it would help us understand. After successfully completing its three-year primary mission, the mission now has the green light to continue operations, and these ice experts share what it has discovered.
ICESat-2 measurements provide an incredible level of precision as it measures Earth’s surface, including the Antarctic ice sheet seen here. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center / Kate Ramsayer
Ice and Beyond
Alex Gardner, NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California
“I’m truly amazed at the engineering of ICESat-2. We’re counting individual photons bouncing off the surface of Earth – with incredible precision. And the science that is flowing from it is incredible. Right away, we saw changes in the Antarctic and Greenland ice sheets, the influence of the ocean eating away at the ice and melting the surface in Greenland.
“But what has also really stood out is the diversity of scientific fields using ICESat-2. It spans ocean science, hydrology, the cryosphere, the biosphere – I knew there would be a lot of ways of using the data, but I don’t think I anticipated how quickly that would happen. I’m looking forward to the tsunami of studies coming.”
A glacier on the Antarctic Peninsula flows into the Bellingshausen Sea, as seen from a flight of the Operation IceBridge airborne mission, used to calibrate and validate ICESat-2 data. Credit: NASA / Kate Ramsayer
Melt in Antarctica
Brooke Medley, NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland
“I think one of the coolest things we’ve seen is melt ponds in Antarctica. It gets your brain jogging – if we could automatically detect individual ponds and measure their depth, it could tell us about the liquid water storage at the surface of the ice sheet, which is one of the most difficult things to estimate at that large a scale.
“That’s a neat thing about ICESat-2 – the scales at which you can observe processes ranges from very small, like snow blowing around, all the way up to the entire ice sheet.”
Summertime Ice
Nathan Kurtz, NASA Goddard
“In the last few decades, Arctic sea ice that used to last through the summers hasn’t been surviving. And ICESat-2 works surprisingly well in summers, given the clouds and melt ponds. So we can track the thickness of sea ice into the melt season, and figure out what’s causing the melt more definitively.
“A lot of people are interested in sea ice predictions, and whether over a summer the Arctic will be essentially free of sea ice. ICESat-2 helps us say with confidence what’s happening.”
Accuracy & Precision from the Get-go
Kelly Brunt, NASA Goddard and the National Science Foundation
“ICESat-2 was precise and accurate right out of the gate. Coupled with that, it has excellent pointing knowledge and pointing control, which means we aim to hit a spot and we hit it.
“So when we repeat orbits to measure how things change over time, we can get a better sense of things like the grounding zone of ice shelves, where the ice meets the ocean. We can better measure where those are, and also see the impact of tides on the floating ice.”
An opening in the sea ice cover north of Greenland is partially filled in by much smaller sea ice rubble and floes, as seen during an Operation IceBridge flight in September 2019. Credit: NASA/Linette Boisvert
Snow on Ice on Water
Ron Kwok, University of Washington
“ICESat-2 is a fantastic instrument, because we have such a significant improvement in resolution. It lets us see these narrow leads, the open water between floes of sea ice.
“Just as important, we can now pair it with CryoSat-2 to measure snow depth. ICESat-2 measures the top of the snow, CryoSat-2 detects the interface of snow and ice, and together the data tells us not just the snow depth but the sea ice thickness as well. After three years of ICESat-2 winter measurements, we saw the changes in the ice – and those changes weren’t small.”
Frozen flood ponds on the sea ice, as seen during an Operation IceBridge flight in March 2017. Credit: NASA/Jeremy Harbeck
A New Level of Detail
Sinead Farrell, University of Maryland, College Park
“The level of detail we can get from ICESat-2 is something we’ve never achieved from another satellite. It’s a game changer.
“It’s providing us with information about melt ponds on sea ice, which are roughly the sizes of Olympic swimming pools – and ICESat-2 can measure their depth from space. This is massive because it allows us to understand how multiyear ice is melting out in summer. We have to observe melt ponds to understand how vulnerable the ice is to further loss.”
Detecting Climate Impacts
Thorsten Markus, NASA Headquarters in Washington
“ICESat-2 has gone beyond what it was designed for. I’m looking forward to extending the time series to get monthly data of polar regions over the years – something we haven’t had.
“As we get into five, six, seven years of data, we can actually see climate signals beyond what is due to weather. Then it becomes really interesting, and we can better understand how climate is impacting the poles.”
SpaceX envió otro lote de sus satélites de Internet Starlink al cielo hoy (23 de abril).
Un cohete Falcon 9 coronado por 23 naves espaciales Starlink despegó hoy de la estación espacial de Cabo Cañaveral en Florida a las 6:17 p.m.EDT (22:17 GMT).
La primera etapa del Falcon 9 regresó a la Tierra para un aterrizaje vertical aproximadamente 8,5 minutos después del lanzamiento, como estaba previsto. Aterrizó en el dron SpaceX Just Read the Instrucciones estacionado en el Océano Atlántico.
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Un cohete SpaceX Falcon 9 se encuentra en la cubierta de un barco no tripulado en el mar poco después del lanzamiento de 23 satélites Starlink desde Florida el 23 de abril de 2024. (Crédito de la imagen: SpaceX)
Este fue el noveno lanzamiento y aterrizaje de este propulsor en particular, según un Descripción de la misión SpaceX. Cinco de sus ocho despegues anteriores fueron misiones Starlink.
La etapa superior del Falcon 9 continuará transportando los 23 satélites Starlink a la órbita terrestre baja (LEO) hoy, desplegándolos aproximadamente 65 minutos después del despegue.
El lanzamiento de esta noche fue el 41 del año para SpaceX y el 28 de 2024 dedicado a construir la megaconstelación Starlink, masiva y en constante crecimiento. Hay casi 5.800 Los satélites Starlink están operativos en LEO en este momento, según el astrofísico y rastreador de satélites Jonathan McDowell.
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El lanzamiento de Starlink terminó siendo la primera mitad de un vuelo espacial doble: un vehículo Rocket Lab Electron lanzó dos satélites, incluido un demostrador de tecnología de navegación solar de la NASA, desde Nueva Zelanda hoy a las 6:33 p.m.EDT (22:33 GMT).
Nota del editor: Esta historia se actualizó a las 6:30 p.m. ET del 23 de abril con noticias sobre el exitoso lanzamiento y aterrizaje de la primera etapa.
Un estudio innovador realizado por científicos de la Universidad de Nankai revela un nuevo método para sintetizar puntos cuánticos en los núcleos de las células vivas. Esta técnica, que explota los procesos naturales de la célula utilizando glutatión, allana el camino para aplicaciones avanzadas en biología sintética, incluida la producción de nanomedicinas y nanorobots, al permitir la síntesis precisa de materiales inorgánicos a nivel subcelular.
Un estudio reciente publicado en la revista revista científica nacional demuestra la síntesis de puntos cuánticos (QD) en el núcleo de las células vivas. La investigación fue realizada por el Dr. Hu Yusi, el profesor asociado Wang Zhi-Gang y el profesor Pang Dai-Wen de la Universidad de Nankai.
Durante el estudio de la síntesis de QD en células de mamíferos, se descubrió que el tratamiento con glutatión (GSH) aumentaba la capacidad reductora de la célula. Los QD generados no se distribuyeron uniformemente dentro de la celda sino que se concentraron en un área específica. A través de una serie de experimentos, se confirmó que esta área es efectivamente el núcleo celular (como se muestra en la figura). El Dr. Hu dijo: “Es realmente asombroso, casi increíble. »
Comprender los mecanismos moleculares
El Dr. Hu y su mentor, el profesor Pang, intentaron dilucidar el mecanismo molecular de la síntesis de puntos cuánticos en el núcleo celular. Se ha descubierto que el GSH desempeña un papel importante. Hay una proteína transportadora de GSH, Bcl-2, en el núcleo, que transporta GSH al núcleo en grandes cantidades, mejorando así la capacidad reductora del núcleo y promoviendo la generación de precursores de Se. Al mismo tiempo, el GSH también puede exponer los grupos tiol de las proteínas, creando condiciones favorables para la generación de precursores de cadmio. La combinación de estos factores permite en última instancia la síntesis abundante de puntos cuánticos en el núcleo celular.
De izquierda a derecha, imágenes de fluorescencia de los QD, imágenes de fluorescencia del tinte que tiñe el núcleo y la fusión de las dos. Esta figura muestra que con el tratamiento con GSH, se cultivaron QD fluorescentes en el núcleo de células vivas. Se' significa Na2SEO3; Cd' significa CdCl2. Crédito: Science China Press
El profesor Pang dijo: “Éste es un resultado apasionante; Este trabajo logra la síntesis precisa de QD en células vivas a nivel subcelular. Continuó: “La investigación en el campo de la biología sintética se centra principalmente en la síntesis de moléculas orgánicas por células vivas mediante genética inversa. Rara vez vemos síntesis celulares vivas de materiales funcionales inorgánicos. Nuestro estudio no implica modificaciones genéticas complejas; logra la síntesis objetivo de nanomateriales fluorescentes inorgánicos en orgánulos celulares simplemente regulando el contenido y la distribución de GSH en la célula. Esto aborda el déficit de la biología sintética para la síntesis de materiales inorgánicos.
Si la síntesis de materiales orgánicos en las células sigue siendo predominante en el campo de la biosíntesis, esta investigación abre sin duda el camino a la síntesis de materiales inorgánicos en la biología sintética. El profesor Pang dijo: “Cada uno de nuestros avances es un nuevo punto de partida. Estamos convencidos de que en un futuro próximo podremos utilizar la síntesis celular para producir nanomedicamentos, o incluso nanorobots en orgánulos específicos. Además, podemos transformar células en supercélulas, permitiéndoles hacer cosas inimaginables. »
Referencia: “Síntesis in situ de puntos cuánticos en el núcleo de células vivas” por Yusi Hu, Zhi-Gang Wang, Haohao Fu, Chuanzheng Zhou, Wensheng Cai, Xueguang Shao, Shu-Lin Liu y Dai-Wen Pang, 12 de enero de 2024, revista científica nacional. DOI: 10.1093/nsr/nwae021
A la vanguardia de la exploración espacial, la Estación Espacial Internacional (ISS) sirve como laboratorio en órbita alrededor de la Tierra y simboliza lo que la humanidad puede lograr cuando las naciones trabajan juntas. Una conversación reciente con la astronauta de la NASA Jessica Meir en el escenario del Tech Arena 2024 en febrero destaca las complejidades y los triunfos de la vida y el trabajo a bordo de la ISS.
El descubrimiento científico en el espacio presenta muchos desafíos. Meir dice que si bien muchos descubrimientos provienen de la investigación espacial, como cámaras de teléfonos y purificadores de aire, muchas tecnologías nuevas no están disponibles para su uso en el espacio.
“Cuando se habla de innovación, una de las cosas más difíciles de un experimento en el espacio no es el experimento en sí; es toda la logística del medio ambiente”, dijo Jessica Meir en el escenario del Tech Arena 2024.
Jessica Meir con la moderadora Linda Nyberg en el escenario de The Tech Arena 2024. Crédito de la imagen: Adrian Pehrson.
Colaboración en la ISS
La Estación Espacial Internacional es un proyecto de colaboración entre Estados Unidos, Canadá, Japón, Europa y Rusia, lo que los convierte a todos ellos en partes interesadas en el éxito de las misiones.
“En realidad, la ISS fue diseñada de una manera inteligente, lo que requiere colaboración. Así que dependemos unos de otros, lo cual es fantástico para un proyecto pacífico como este, porque realmente lo obliga a sobrevivir a pesar de lo que está sucediendo en el terreno”.
“El café de ayer se convierte en el café de hoy”
Desde una perspectiva de sostenibilidad, la ISS está un paso por delante de la vida en la Tierra gracias a su sistema sostenible de reciclaje de agua. Meir explicó que «del 85 al 90 por ciento del agua se reutiliza, incluso el sudor y la orina, toda la recoge el inodoro, y también recogemos toda la condensación de la humedad del ambiente».
Este sistema, que transforma “el café de ayer en el café de hoy”, demuestra el enfoque innovador de la estación hacia la sostenibilidad. Por supuesto, en un espacio aislado es más fácil recolectar mayores volúmenes de aguas residuales, pero esto todavía tiene aplicaciones potenciales en la Tierra, especialmente en áreas que enfrentan escasez de agua.
Jessica Meir en Tech Arena 2024.
Vida en la Luna o Marte
Crear un estilo de vida circular en la ISS es un paso hacia la vida potencial en el espacio o en otros planetas. El astronauta de la NASA le dijo a la audiencia en The Tech Arena 2024 que una de las cosas más emocionantes de sus meses en el espacio fue cultivar y cosechar lechuga con éxito. “Fue realmente agradable tener vegetales frescos allí”, dijo Jessica Meir.
La ISS no es sólo un laboratorio en órbita; es un vistazo a un futuro donde los límites de la habitación humana se extienden más allá de nuestro planeta, tal vez algún día todos seamos astronautas.
