Los científicos de la ESA han demostrado por primera vez con éxito la impresión 3D de una pieza metálica en el espacio.
La impresión 3D en el espacio plantea desafíos, ya que muchos métodos dependen de ella. gravedad para posicionar los materiales durante el proceso de impresión. De hecho, al crear estructuras metálicas, se suele utilizar metal fundido como parte del filamento o soporte imprimible. espaciosu comportamiento puede ser impredecible, lo que puede resultar en objetos de mala calidad, ya que el filamento puede moverse o colocarse incorrectamente por la falta de fuerzas gravitacionales.
Por lo tanto, los científicos tuvieron que adaptarse para trabajar en estas difíciles condiciones, y Estación Espacial Internacional proporcionó el escenario perfecto. La impresora 3D de metal de la ESA utiliza alambre de acero inoxidable fundido por un potente láser que alcanza los 1.200°C (2.192°F) para crear su filamento de metal fundido que se deposita capa por capa para crear la forma deseada.
Tras pruebas exhaustivas durante varios meses, el equipo finalmente pudo adaptar la impresora a su entorno de microgravedad, produciendo la primera pieza metálica en el espacio en agosto de 2024. El equipo planea imprimir dos objetos más y luego los tres regresarán al espacio. Tierra para análisis de calidad y planificación futura.
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La astronauta de la NASA e ingeniera de vuelo de la Expedición 71, Jeanette Epps, configura la impresora 3D Metal que fabrica muestras experimentales impresas en acero inoxidable a bordo del módulo de laboratorio Columbus de la Estación Espacial Internacional. (Crédito de la foto: NASA/JSC)
“Con la impresión de la primera forma metálica 3D en el espacio, los equipos de exploración de la ESA han dado un paso importante en el establecimiento de capacidades de fabricación en órbita. Este logro, posible gracias a un equipo internacional y multidisciplinario, allana el camino para misiones de larga distancia y larga duración donde la creación de repuestos, componentes de construcción y herramientas bajo demanda será fundamental”, afirmó Daniel Neuenschwander, director de recursos humanos y exploración robótica en la ESA. en una declaración.
Los astronautas de la NASA (de izquierda a derecha) Suni Williams, piloto de pruebas de vuelo de la tripulación de Boeing, y Jeanette Epps, ingeniera de vuelo de la Expedición 71, configuran la impresora 3D Metal dentro del módulo de laboratorio Columbus. Recuperaron una muestra experimental impresa en acero inoxidable, reemplazaron un sustrato en el hardware de fabricación avanzado y luego reinstalaron la impresora 3D en el cajón europeo Rack-2 de Columbus. (Crédito de la foto: NASA/JSC)
Esta revolucionaria tecnología continúa ampliando sus aplicaciones en la Tierra, revolucionando campos como la medicina, la moda, el arte, la construcción, la producción y la manufactura de alimentos. En el espacio, misiones de larga duración la luna y potencialmente Marzo Para tomar forma, los astronautas necesitarán una forma de reparar o crear de forma autónoma herramientas o piezas para máquinas o estructuras que serían difíciles de transportar a bordo de una nave espacial, cuya capacidad es limitada.
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A medida que la tecnología avanza, algún día podría incluso permitir la impresión de nuevos tejidos u órganos, mejorando la capacidad de sustentar la exploración espacial a largo plazo, aunque todavía estamos a décadas de distancia de esta viabilidad.
Las impresoras 3D en el espacio no son nada nuevo, ya que la microgravedad proporciona un entorno interesante para que los científicos realicen experimentos, desarrollen mejores materiales de impresión 3D o creen estructuras que son difíciles de fabricar en la Tierra. Sin embargo, lo significativo del reciente anuncio de la ESA es que es la primera vez que una impresora 3D logra producir una pieza metálica.
Esta capacidad representa un paso importante porque, hasta ahora, los componentes metálicos para las misiones espaciales tenían que producirse en la Tierra y transportarse a la órbita, una parte costosa y compleja de cualquier misión.
Un equipo de científicos y buzos de cuevas ha descubierto un nuevo alijo de fósiles de simios extintos sumergidos en las profundidades de los pasajes submarinos de una cueva del Caribe.
Hace cuarenta años, sólo se habían descubierto unos pocos restos bien conservados de monos del Nuevo Mundo en las islas caribeñas de La Española y Jamaica, pero eran suficientes para insinuar una parte faltante de la historia evolutiva de los primates.
Una de estas especies fósiles fue el mono Hispaniola (Antillothrix bernensis), conocido únicamente por un hueso del tobillo y algunos fragmentos de mandíbula rotos.
Pero con mejoras en buceo en cuevas seguridad y tecnología, los investigadores han estudiado los sistemas de cuevas inundadas de las islas más profundamente desde 2009, con la primera bernensis cráneo encontrado en 2011. Estas cavernas submarinas, importante para el pueblo indígena taínoestán salpicados de «notablemente bien conservado“Fósiles que yacen allí desde hace milenios, protegidos de la estampida de olas y animales.
Buzos de la Sociedad Espeleológica de República Dominicana observan Antillothrix fósiles bajo el agua. (Zachary Klukkert)
Los últimos descubrimientos, realizados en el sistema de cuevas Cueva Macho en el lado español de la República Dominicana, añaden nuevos detalles a nuestra comprensión de las especies extintas.
«El número y la calidad de Antillothrix Los cráneos descritos en este artículo nos permiten describir completamente el cráneo y comprender las variaciones entre individuos. dicho Siobhán Cooke, paleobióloga de la Universidad Johns Hopkins. «Esto puede informarnos sobre la dieta y los sistemas sociales de estos animales».
Se descubrieron cuatro nuevos cráneos en la cueva, junto con tres nuevas mandíbulas. Con estas nuevas piezas del sistema Cueva Macho, además de una mandíbula adulta encontrada en una cueva similar llamada Padre Nuestro, el conjunto Antillothrix bernensis la especie ahora está representada por siete cráneos casi completos, dos fragmentos maxilares, un fragmento occipital, cinco mandíbulas completas y decenas de otros huesos no craneales.
Juan Almonte-Milán inspecciona uno de los nuevos cráneos descubiertos en Cueva Macho. (Phillip Lehman)
No parece mucho, pero esta colección (especialmente los cráneos) describe en gran medida el tamaño, la dieta, las diferencias de género e incluso la vida social de los simios. Y eso es más detalle que el que tenemos sobre cualquier otro simio caribeño.
«Estos nuevos especímenes, en combinación con los descritos anteriormente, permitirán un estudio detallado de la variación a nivel de población y especie, una oportunidad extremadamente rara para cualquier primate fósil”, dijeron los autores. escribir en su periódico.
Al analizar los fósiles, los investigadores estimaron que los machos y las hembras eran similares en tamaño, hasta 3,4 kilogramos (alrededor de 7 libras), lo que sugiere que el apareamiento no fue demasiado competitivo y que quizás vivían en pequeños grupos familiares monógamos con crías. dependiendo de sus padres.
Este cráneo y mandíbula, fotografiados en el suelo de la cueva donde fueron encontrados antes de su colección, pueden haber estado allí durante miles de años. (Phillip Lehman)
Sus dientes redondeados, con pequeños caninos, se habrían adaptado a una dieta a base de frutas, similar a la de los animales modernos. Monos tití de América del Surque tienen características físicas similares. Y parecen carecer de muelas del juicio, lo cual es raro entre los primates.
Cómo llegaron estos simios a las cuevas hace tantos años sigue siendo un misterio, pero basándose en el daño a los fósiles de mandíbula, Cooke sospecha que no fue por elección propia.
«Es posible que un búho ahora extinto, que habría sido bastante grande, haya atrapado a estos monos y los haya llevado a la cueva donde vivía, en lugar de que los monos cayesen al azar», dijo. dicho. «Los depósitos de alimentación de búhos no son infrecuentes en las cuevas de la Española».
El mono Hispaniola se ha extinguido en los últimos 10.000 años, pero no está claro qué causó exactamente que esta especie se extinguiera.
«Estos fósiles nos ayudan a comprender mejor la anatomía de Antillothrixlo que puede ayudarnos a identificar los factores ecológicos que podrían haber predispuesto a esta especie a su extinción… [and] «en última instancia, guiará la política para preservar la diversidad de mamíferos restante en las islas del Caribe y en otros lugares» dicho Cooke.
Utilizando el Telescopio Espacial James Webb (JWST), los astrónomos han detectado el primer viento potente del «tamaño de una galaxia» que sopla desde un quásar supermasivo impulsado por un agujero negro. El poderoso viento expulsa el gas y el polvo de su galaxia a velocidades increíbles, matando el nacimiento de estrellas en su galaxia anfitriona.
Este cuásar, denominado J1007+2115, está tan distante que lo vemos tal como era sólo 700 millones de años después del Big Bang, cuando el universo de 13.800 millones de años tenía sólo «aproximadamente el 5% de su edad actual». Aunque esto convierte a J1007+2115 en el tercer quásar más antiguo jamás observado, es el primer quásar jamás observado del que sale un poderoso viento del tamaño de una galaxia.
Pero las emisiones de este quásar no sólo destacan por su antigüedad. Los vientos de J1007+2115 se extienden desde el agujero negro en su origen a unos asombrosos 7.500 años luz, lo que equivale a unos 25 sistemas solares alineados uno al lado del otro. El material que desvían cada año equivale a 300 soles a velocidades equivalentes a 6.000 veces la velocidad de la luz, dijeron los investigadores.
«Este es el tercer quásar más antiguo y el tercero más distante impulsado por un agujero negro supermasivo conocido en la actualidad», dijo a Space.com Weizhe Liu, líder del equipo de descubrimiento e investigador de la Universidad de Chicago. «Hasta donde sabemos, este viento impulsado por quásares a escala galáctica es actualmente el más antiguo conocido».
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Los vientos de este agujero negro supermasivo central podrían incluso ser lo suficientemente potentes como para «matar» la galaxia anfitriona por la que pasa a 6.000 veces la velocidad del sonido, privándola del material necesario para el nacimiento de nuevas estrellas.
Cómo los agujeros negros supermasivos generan viento
Se cree que todas las galaxias grandes tienen un agujero negro supermasivo en su núcleo, con una masa entre millones y miles de millones de veces la del Sol. Pero no todos estos agujeros negros alimentan los quásares, las fuentes de luz más brillantes del cosmos.
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De hecho, algunos agujeros negros supermasivos no están rodeados por grandes cantidades de gas y polvo de los que podrían alimentarse. Por ejemplo, el agujero negro supermasivo en el corazón de nuestra propia galaxia, Sagitario A* (Sgr A*), es silencioso y oscuro.
Otros agujeros negros supermasivos están rodeados por una gran cantidad de material que se arremolina a su alrededor en una nube aplanada llamada disco de acreción que los alimenta gradualmente. La inmensa influencia gravitacional del agujero negro central provoca una poderosa fricción en los discos de acreción, calentando este material y haciéndolo brillar intensamente.
Estas regiones, llamadas núcleos galácticos activos (AGN), son tan brillantes que pueden eclipsar la luz combinada de todas las estrellas de la galaxia que las rodean. Cuando se observan a grandes distancias, estas regiones se denominan «cuásares».
La poderosa radiación emitida por los discos de acreción también tiene otro efecto: repele materias como el gas y el polvo alrededor del AGN. Estos vientos de quásar también pueden expulsar gas y polvo de la galaxia más grande que alberga los quásares.
Representación artística, en luz infrarroja, de un viento provocado por un quásar que emana del corazón de una galaxia lejana. (Crédito de la imagen: Observatorio Internacional Gemini/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld)
Con la ayuda del JWST, los investigadores pudieron ver que el material en los vientos del quásar de J1007+2115 se mueve a una increíble velocidad de 4,7 millones de mph (7,6 millones de km/h). Como puedes imaginar, vientos tan poderosos y de gran alcance transportan una gran cantidad de material. Liu dijo que los vientos quásares de J1007+2115 transportan material con una masa equivalente a 300 soles cada año.
La galaxia que alberga J1007+2115 es rica en gas y polvo molecular denso, los componentes básicos de las estrellas, como lo ve el JWST. La galaxia forma estrellas a un ritmo de entre 80 y 250 masas solares cada año. Pero la luz de esta galaxia nos llega desde hace 13.100 millones de años, lo que significa que probablemente hoy tenga un aspecto muy diferente. En particular, gracias a estos vientos de quásar, es posible que la actividad de los estallidos estelares no haya continuado por mucho tiempo.
Una imagen del cuásar J0148 tomada por el telescopio espacial James Webb. (Crédito de la imagen: NASA/Yue, et al)
La purga de gas y polvo a través de estos vientos de quásar también cortará el suministro de alimentos al agujero negro supermasivo que los impulsa. Esto significa que también podría haberse detenido el crecimiento del agujero negro supermasivo, cuya masa se estima en mil millones de soles.
«El viento empuja una gran cantidad de gas hacia afuera», explicó Liu. «Esto podría suprimir la actividad de formación de estrellas de la galaxia, que necesita gas para formar estrellas, así como el crecimiento del propio agujero negro supermasivo, que también necesita acumulación de gas».
Esto podría significar que esta primera galaxia es ahora una galaxia muerta y no está creciendo mucho debido a la purga de su material de formación estelar y la reducción de su nacimiento estelar.
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El equipo no ha terminado con los vientos de los cuásares y no está estudiando su influencia en sus galaxias anfitrionas. Continuarán cazándolos y es posible que incluso descubran más que existieron menos de mil millones de años después del Big Bang.
«Ahora pretendemos buscar más vientos de escala galáctica impulsados por quásares en el universo muy primitivo y aprender sobre sus propiedades como población», concluyó Liu.
En el repositorio de documentos se presenta una versión preimpresa de la investigación del equipo. arXiv.
Utilizando la nave espacial de caza de exoplanetas de la NASA, el Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), los científicos han detectado un sistema estelar triple sin precedentes tan estrechamente relacionado que podría caber cómodamente entre el sol y su planeta más cercano, Mercurio.
El sistema, denominado TIC 290061484, contiene estrellas gemelas que orbitan entre sí una vez cada 1,8 días terrestres, así como una tercera estrella que orbita a este par una vez cada 25 días terrestres. La órbita ultraestrecha de este sistema estelar triple, situado a poco menos de 5.000 años luz de distancia en la constelación del Cisne, el cisne, lo convierte en un récord.
El anterior poseedor del récord de órbita más estrecha de un sistema de tres estrellas es Lamba Tauri, que estableció el récord en 1956 cuando su tercera estrella tardó 33 días en orbitar sus estrellas gemelas interiores.
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El equipo de descubrimiento incluyó a científicos ciudadanos que se reunieron a través del proyecto ahora cerrado Planet Hunters, que se desarrolló entre 2010 y 2013. Los aficionados se unieron a astrónomos profesionales para formar la colaboración Visual Survey Group, que ha estado funcionando durante una década.
«Gracias a la configuración compacta y de vanguardia del sistema, podemos medir las órbitas, masas, tamaños y temperaturas de sus estrellas», dijo el miembro del equipo Veselin Kostov del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA y miembro del Instituto SETI. dijo en un comunicado. «Podemos estudiar cómo se formó el sistema y predecir cómo podría evolucionar».
La compañía de tres
El equipo cree que el sistema estelar TIC 290061484 es muy estable porque las estrellas giran entre sí casi en el mismo plano. Si las órbitas de las estrellas estuvieran inclinadas en diferentes direcciones, sus influencias gravitacionales perturbarían sus órbitas, haciendo que el sistema fuera inestable.
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Sin embargo, esta estabilidad no durará para siempre: tal vez unos pocos millones de años. Aunque para nosotros es mucho tiempo, en nuestro 13.8 es sólo un abrir y cerrar de ojos. mil millones-cosmos de un año. Y como nos recuerda Saul Rappaport, miembro del equipo de Visual Survey Group y profesor de física del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), refiriéndose al destino de las estrellas TIC 290061484: “Aquí no vive nadie”.
A medida que las estrellas gemelas en el corazón de este sistema estelar triple envejecen, se expandirán hacia afuera y eventualmente se fusionarán. Esto desencadenará una explosión masiva de supernova en unos 20 a 40 millones de años. Afortunadamente, es poco probable que esto afecte la vida en los planetas alrededor de las tres estrellas, ya que no parece haber planetas lo suficientemente cerca de las estrellas como para albergar vida (al menos tal como la conocemos).
Diagrama que muestra las áreas de búsqueda de tres misiones de exploración de tránsito: el próximo Telescopio Espacial Nancy Grace Roman de la NASA, TESS, y el Telescopio Espacial Kepler retirado. Kepler ha descubierto 13 sistemas estelares triples eclipsantes, TESS ha encontrado más de 100 hasta ahora y los astrónomos esperan que Roman encuentre más de 1.000. (Crédito de la imagen: Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA)
«Creemos que las estrellas se formaron juntas a partir del mismo proceso de crecimiento, lo que habría impedido que se formaran planetas muy cerca de cualquiera de las estrellas», dijo Rappaport.
Sin embargo, es posible que en el sistema TIC 290061484 exista un planeta muy distante que gire alrededor de las tres estrellas como si fueran una sola.
La promesa del telescopio romano
El equipo detectó el sistema estelar triple que batió récords utilizando luz estroboscópica causada por estrellas que se cruzan una frente a otra, visto desde nuestra posición en la Tierra.
El equipo recurrió al aprendizaje automático para analizar grandes cantidades de datos TESS y detectar un patrón que indique estos eclipses. Luego trajeron científicos ciudadanos para filtrar aún más estos datos en busca de señales interesantes.
«Buscamos principalmente firmas de sistemas multiestelares compactos, estrellas pulsantes inusuales en sistemas binarios y objetos extraños», dijo Rappaport. «Es emocionante identificar un sistema como este porque rara vez se encuentran, pero pueden ser más comunes de lo que sugieren los recuentos actuales».
El equipo cree que es probable que muchos otros sistemas como este estén muy extendidos en la Vía Láctea, esperando ser descubiertos. Algunas incluso pueden tener órbitas más cortas que las estrellas del sistema TIC 290061484. La tecnología actual puede ser insuficiente para detectar estas estrellas triples estrechamente relacionadas, pero la ayuda está en camino.
Programado para su lanzamiento no antes de mayo de 2027, el Telescopio Espacial Romano Nancy Grace, o simplemente «Romano», proporcionará imágenes del espacio mucho más detalladas que las recopiladas por TESS.
Una ilustración del próximo telescopio espacial romano Nancy Grace. (Crédito de la imagen: NASA)
El cazador de exoplanetas de la NASA tendrá una vista amplia del cosmos, mientras que Roman tendrá una vista «ampliada». Para poner esto en perspectiva, un área de espacio cubierta por un solo píxel en una imagen TESS tendrá 36.000 píxeles en una imagen romana. De hecho, esto permitirá a Roman observar profundamente el corazón de la Vía Láctea, donde las estrellas están muy juntas.
«No sabemos mucho sobre la mayoría de las estrellas en el centro de la galaxia, excepto las más brillantes», dijo Brian Powell, miembro del equipo y científico de datos de Goddard. «La vista de alta resolución de Roman nos ayudará a medir la luz de las estrellas que normalmente están desenfocadas, proporcionando la mejor visión de la naturaleza de los sistemas estelares de nuestra galaxia».
Una de las principales misiones de Roman será monitorear la luz de cientos de millones de estrellas, lo que debería ayudar a los astrónomos a detectar el efecto estroboscópico que reveló el sistema TIC 290061484.
«Tenemos curiosidad por saber por qué no hemos encontrado sistemas estelares como estos con períodos orbitales exteriores aún más cortos», explicó Powell. «Roman debería ayudarnos a encontrarlos y acercarnos a determinar sus límites».
La novela podría incluso permitir a los científicos detectar sistemas estelares muy compactos con más de tres estrellas, tal vez hasta seis, zumbando unas alrededor de otras como abejas en una colmena.
«Antes de que los científicos descubrieran sistemas estelares triples eclipsantes, no esperábamos que estuvieran allí», dijo en el comunicado de prensa el miembro del equipo Tamás Borkovits del Observatorio Baja en Hungría. “Pero una vez que los encontramos, dijimos, ¿por qué no?
«Roman también podría revelar categorías de sistemas y objetos nunca antes vistos que sorprenderán a los astrónomos».
