Horoscopo
Un proyecto de investigación salvaje revela cómo podrían funcionar las futuras ciudades en asteroides
En lo que consideran un artículo «extremadamente teórico», los investigadores de la Universidad de Rochester imaginan que cubrir un asteroide con una bolsa de malla flexible hecha de nanofibras de carbono ultraligeras y de alta resistencia es la clave para crear ciudades humanas en el espacio. Crédito: Ilustración de la Universidad de Rochester/Michael Osadciw
Científicos de la Universidad de Rochester muestran cómo los asteroides podrían ser futuros hábitats espaciales viables utilizando principios de física e ingeniería.
El año pasado, Jeff Bezos se lanzó al espacio, mientras que Elon Musk financió vuelos espaciales para una tripulación que no era astronauta. Colaboraciones espaciales entre entidades gubernamentales y privadas, incluida la de Musk espaciox y la de Bezos origen azul, son cada vez más comunes. Sin embargo, con el surgimiento reciente del llamado movimiento «Nuevo espacio», las compañías aeroespaciales están trabajando para desarrollar un acceso al espacio de bajo costo para todos, no solo para los multimillonarios.
Pero para un futuro más allá de la Tierra, los humanos necesitarán lugares para albergar hogares, edificios y otras estructuras para que millones de personas vivan y trabajen.
Hasta ahora, las ciudades espaciales solo existen en la ciencia ficción. Pero, ¿son las ciudades espaciales factibles en la realidad? Y si es así, ¿cómo?
Según una nueva investigación de científicos de la Universidad de Rochester, nuestro futuro puede estar en los asteroides.
En lo que consideran un artículo «extremadamente teórico», los investigadores describen un plan para crear grandes ciudades en asteroides. Publicado en la revista Fronteras en astronomía y ciencia espacialLos científicos incluyen a Adam Frank, profesor de física y astronomía Helen F. y Fred H. Gowen, y Peter Miklavčič, candidato a doctorado en ingeniería mecánica y primer autor del artículo.
“Nuestra revista vive en la frontera de la ciencia y la ciencia ficción”, dice Frank. «Estamos tomando una idea de ciencia ficción que ha sido muy popular recientemente, en programas de televisión como el de Amazon. El grado– y ofrece una nueva forma de usar un asteroide para construir una ciudad en el espacio.
Representación artística de un par de cilindros de O’Neill. Un cilindro de O’Neill (también llamado colonia de O’Neill) es un concepto de asentamiento espacial propuesto por el físico estadounidense Gerard K. O’Neill en su libro de 1976 The High Frontier: Human Colonies in Space. Crédito: Rick Guidice/NASA
Una metrópolis espacial giratoria
en 1972[{» attribute=»»>NASA commissioned physicist Gerard O’Neill to design a space habitat that could feasibly allow humans to live in space. O’Neill and his colleagues worked out a plan for “O’Neill cylinders,” spinning space metropolises consisting of two cylinders rotating in opposite directions, with a rod connecting the cylinders at each end. The cylinders would rotate fast enough to provide artificial gravity on their inner surface but slow enough that people living in them would not experience motion sickness.
“All those flying mountains whirling around the sun might provide a faster, cheaper, and more effective path to space cities.” — Adam Frank
Since then, TV shows and movies including Star Trek and books such as Orson Scott Card’s 1985 novel Ender’s Game have depicted O’Neill cylinder-like habitats populated with human beings. Both Bezos and Musk have referenced O’Neill cylinders in their visions for future space habitats.
However, while O’Neill cylinders offer a solution to space’s lack of gravity, getting the necessary building supplies from Earth to space to create the O’Neill cylinders would be difficult and cost-prohibitive.
A pandemic project
During the COVID-19 pandemic and lockdown, Miklavčič, Frank, and several Rochester students and colleagues—John Siu ’20; Esteban Wright ’22 (PhD); Alex Debrecht ’21 (PhD); Hesam Askari, an assistant professor of mechanical engineering; and Alice Quillen, a professor of physics and astronomy—considered this conundrum of creating cost-effective O’Neill cylinders.
“This project started as just a way for physicists and engineers to blow off steam, set aside worldly stresses for a while, and imagine something crazy,” Miklavčič says.
They soon discovered, however, that they might be onto something: could asteroids be used to create O’Neill cylinders?
A fast, cheap, and effective path
Asteroids are rocky bodies orbiting the sun, leftover from the formation of the solar system approximately 4.6 billion years ago. Scientists estimate there are about 1,000 asteroids larger than one mile across traveling in our solar system.
“All those flying mountains whirling around the sun might provide a faster, cheaper, and more effective path to space cities,” Frank says.
Besides their abundance in the solar system, asteroids have many other advantages for human habitation, including their rock layers, which provide a natural shield against deadly cosmic radiation from the sun.
But asteroids have several major drawbacks, the researchers found: the rock that comprises asteroids is not strong enough to handle getting even one-third of Earth’s gravity from spinning. Once an asteroid was set into rotation, it would merely fracture and break. Moreover, most asteroids are not even solid rock but “rubble piles”—clusters of loose boulders, stones, and sand held together by the weak mutual gravity of space. If the researchers wanted to make space habitats out of these asteroids, they’d have to figure out how to work with rubble piles.
Managing rubble
Miklavčič’s research focuses on granular systems—systems composed of many tiny particles, such as sand or grain. In particular, he studies how these systems respond in environments with low or no gravity; for instance, how space rovers might impact and disperse granular surfaces of planets when they touch down.
“My typical research and this project are on two ends of a spectrum,” Miklavčič says. “I’m normally interested in the grain-level response of granular media, whereas this project was more of a big-picture exercise managing rubble as a large system.”
Miklavčič and his colleagues conducted calculations of forces, materials, and strategies for constructing rotating asteroid settlements and came up with an idea for containing the rubble that would inevitably result from forming an O’Neill cylinder out of an asteroid.
Containing an asteroid
Their solution? A very big, very flexible bag.
The researchers imagine covering an asteroid in a flexible, mesh bag made of ultralight and high-strength carbon nanofibers—tubes made of carbon, each just a few atoms in diameter. The bag would envelope and support the entire spinning mass of the asteroid’s rubble and the habitat within, while also supporting its own weight as it spins.
“A cylindrical containment bag constructed from carbon nanotubes would be extremely light relative to the mass of the asteroid rubble and the habitat, yet strong enough to hold everything together,” Miklavčič says. “Even better, carbon nanotubes are being developed today, with much interest in scaling up their production for use in larger-scale applications.”
The process could theoretically go something like this:
- The asteroid would be spun to create artificial gravity. This process would inevitably cause the asteroid to break apart.
- The bits of the asteroid rubble would fling outward, expanding the carbon nanofiber bag enveloping the asteroid.
- When the bag reached its maximum extent, the carbon nanofibers would snap taut, catching the expanding rubble.
- As the rubble settled against the bag, it would produce a layer thick enough to shield against radiation for anyone living inside. The spin of the cylinder would induce artificial gravity on the inner surface.
“Based on our calculations, a 300-meter-diameter asteroid just a few football fields across could be expanded into a cylindrical space habitat with about 22 square miles of living area,” Frank says. “That’s roughly the size of Manhattan.”
Just theoretical—for now
Living inside asteroids is still the fancy of science fiction, but Frank and Miklavčič say the physics and mechanics are there to make science fiction a reality.
“Obviously, no one will be building asteroid cities anytime soon, but the technologies required to accomplish this kind of engineering don’t break any laws of physics,” Frank says.
Everything the researchers imagine in their study—from the motors needed to spin up the asteroid, to the carbon-nanofiber bag—are technologies people are currently either using or developing.
“The idea of asteroid cities might seem too distant until you realize that in 1900 no one had ever flown in an airplane, yet right this minute thousands of people are sitting comfortably in chairs as they hurdle at hundreds of miles an hour, miles above the ground,” Frank says. “Space cities might seem like a fantasy now, but history shows that a century or so of technological progress can make impossible things possible.”
Reference: “Habitat Bennu: Design Concepts for Spinning Habitats Constructed From Rubble Pile Near-Earth Asteroids” by Peter M. Miklavčič, John Siu, Esteban Wright, Alex Debrecht, Hesam Askari, Alice C. Quillen and Adam Frank, 3 January 2022, Frontiers in Astronomy and Space Sciences.
DOI: 10.3389/fspas.2021.645363
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Volver a los primeros días del universo parece algo que sólo sería posible en la ciencia ficción, pero los expertos han logrado encontrar algo muy lejano en las profundidades del tiempo y real.
Algunos de los astrónomos más importantes del mundo han descubierto algo «realmente sorprendente» ocurrido hace miles de millones de años que podría cambiar por completo la comprensión de nuestro universo.
Este es el resultado del estudio de los resultados de la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam) del telescopio espacial James Webb de la NASA.
Esta tecnología extremadamente avanzada permite a los expertos estudiar las galaxias más antiguas del universo, dando una indicación de las condiciones que existían hace muchos, muchos años.
El universo tiene alrededor de 13,7 mil millones de años y un equipo de investigadores de la Universidad de Durham pudo observar datos conocidos como formación de barras apenas unos miles de millones de años después de que se formara el universo, lo cual es bastante sorprendente de comprender.
Esto es más que las observaciones anteriores del Telescopio Espacial Hubble, que ofrecen una visión de las condiciones de hace nueve mil millones de años.
Los hallazgos del equipo se publican en la revista. Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society.
iStock
Los nuevos descubrimientos son más significativos que simplemente ofrecer una visión del pasado más lejana que antes. De hecho, la naturaleza de los hallazgos podría significar que es posible que sea necesario reevaluar nuestra comprensión de los primeros días del universo.
Esto se relaciona con las formaciones de barras, porque la presencia de estas formas más sedentarias es un indicador de ambientes más sedentarios, en comparación con la naturaleza más caótica de las galaxias durante su período de gestación anterior.
Zoe Le Conte es investigadora de doctorado en el Centro de Astronomía Extragaláctica del Departamento de Física de la Universidad de Durham y también es la autora principal de la investigación.
Le Conte dijo: “Las galaxias del universo primitivo están madurando mucho más rápido de lo que pensábamos. Esto es una verdadera sorpresa porque se esperaría que el universo en este punto fuera muy turbulento con muchas colisiones entre galaxias y mucho gas que aún no se ha convertido en estrellas.
“Sin embargo, gracias al Telescopio Espacial James Webb, estamos viendo muchas de estas barras mucho antes en la vida del Universo, lo que significa que las galaxias se encontraban en una etapa más avanzada de su evolución de lo que se pensaba anteriormente.
«Esto significa que tendremos que ajustar nuestra visión sobre la evolución temprana de las galaxias».
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Horoscopo
SpaceX lanza 23 satélites Starlink en el vuelo Falcon 9 desde Cabo Cañaveral – Spaceflight Now
Tras el histórico lanzamiento de dos satélites Galileo por parte de la Comisión Europea, SpaceX ha lanzado otro lote de sus propios satélites de Internet de alta velocidad Starlink. El lanzamiento del Falcon 9 el domingo por la noche marcó el 29º lanzamiento dedicado de satélites Starlink en 2024.
El despegue de la misión Starlink 6-54 desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 40 (SLC-40) en la Estación Espacial de Cabo Cañaveral (CCSFS) tuvo lugar a las 6:08 p.m.EDT (2208 UTC).
El propulsor de primera etapa Falcon 9 que respalda esta misión, número de cola B1076 en la flota de SpaceX, se lanzó por decimotercera vez. Anteriormente apoyó los lanzamientos de Ovzon 3, Intelsat IS-40e, el vuelo número 26 de Servicios de Reabastecimiento Comercial (CRS-26) de SpaceX y seis misiones Starlink.
Poco más de ocho minutos después del despegue, B1076 aterrizó en el dron SpaceX, “Simplemente lea las instrucciones”. Este fue el aterrizaje número 80 del JRTI y el aterrizaje de refuerzo número 301 hasta la fecha.
En una publicación en las redes sociales, Kiko Dontchev, vicepresidente de lanzamiento de SpaceX, señaló que el equipo completó una rotación de cinco horas desde JRTI a Puerto Cañaveral entre la llegada y la salida del dron para apoyar la misión Starlink 6-54.
Los 23 satélites Starlink se suman a los 5.874 actualmente en órbita, según cifras compiladas el 24 de abril por el astrónomo y experto en seguimiento orbital Jonathan McDowell. Antes de este lanzamiento, se lanzaron 633 satélites Starlink en 2024.
El miércoles, SpaceX anunció que los Estados Federados de Micronesia, un país insular en el Océano Pacífico al este de Australia, fue el último país en agregarse a la lista de países donde el servicio Starlink está disponible.
Aterrizar y aterrizar en el dron Solo lee las instrucciones pic.twitter.com/qbVzhByVZZ
– EspacioX (@SpaceX) 28 de abril de 2024
Salida del dragón
El lanzamiento de Starlink 6-54 se produce apenas unas horas después de que SpaceX Cargo Dragon se separara de la Estación Espacial Internacional para comenzar su viaje de aproximadamente 36 horas para aterrizar frente a la costa de Florida. El desacoplamiento tuvo lugar a la 1:10 p. m. EDT (5:10 p. m. UTC).
El aterrizaje del martes por la mañana concluirá la misión CRS-30. Estuvo acoplado a la ISS durante más de 30 días y regresará con más de 4.000 libros de experimentos científicos.
La operación es también otro paso importante hacia el lanzamiento de la primera misión tripulada de Boeing al puesto orbital utilizando su nave espacial Starliner.
Antes de que pueda realizarse ese lanzamiento, SpaceX debe mover su nave espacial Crew Dragon Endeavour desde el puerto orientado hacia adelante al puerto orientado hacia el espacio del módulo Harmony. Esta maniobra debería tener lugar el 2 de mayo.
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Los investigadores han descubierto una rara partícula de polvo en un meteorito, formada por una estrella distinta de nuestro sol. Utilizando tomografía avanzada con sonda atómica, analizaron la proporción única de isótopos de magnesio de la partícula, revelando su origen a partir de un tipo recientemente identificado de supernova que quema hidrógeno. Este avance proporciona una mejor comprensión de los eventos cósmicos y la formación de estrellas. Crédito: SciTechDaily.com
Los científicos han descubierto una partícula de meteorito con una proporción de isótopos de magnesio sin precedentes, lo que apunta a su origen en una supernova que quema hidrógeno.
La investigación ha descubierto una rara partícula de polvo atrapada en un antiguo meteorito extraterrestre formado por una estrella distinta a nuestro sol.
El descubrimiento fue realizado por la autora principal, la Dra. Nicole Nevill y sus colegas durante sus estudios de doctorado en la Universidad de Curtin, quienes actualmente trabajan en el Instituto de Ciencias Lunares y Planetarias en colaboración con NASAen el Centro Espacial Johnson.
Meteoritos y granos presolares
Los meteoritos están formados principalmente por materiales formados en nuestro sistema solar y también pueden contener pequeñas partículas de estrellas nacidas mucho antes que nuestro sol.
Las pistas de que estas partículas, llamadas granos presolares, son reliquias de otras estrellas, se descubren analizando los diferentes tipos de elementos que contienen.
Técnicas analíticas innovadoras
El Dr. Nevill utilizó una técnica llamada átomo Sonda tomográfica para analizar la partícula y reconstruir la química a escala atómica, accediendo a la información escondida en su interior.
«Estas partículas son como cápsulas del tiempo celestes y proporcionan una instantánea de la vida de su estrella madre», dijo el Dr. Nevill.
“Los materiales creados en nuestro sistema solar tienen proporciones de isótopos predecibles: variantes de elementos con diferente número de neutrones. La partícula que analizamos tiene una proporción de isótopos de magnesio distinta de cualquier otra cosa en nuestro sistema solar.
“Los resultados fueron literalmente fuera de este mundo. La proporción de isótopos de magnesio más extrema, de estudios anteriores de granos presolares, fue de alrededor de 1.200. El grano en nuestro estudio tiene un valor de 3.025, que es el valor más alto jamás descubierto.
«Esta proporción de isótopos excepcionalmente alta sólo puede explicarse por la formación de un tipo de estrella recientemente descubierta: una supernova que quema hidrógeno».
Avances en astrofísica
El coautor, el Dr. David Saxey, del Centro John de Laeter en Curtin, dijo que la investigación innova la forma en que entendemos el universo, ampliando los límites de las técnicas analíticas y los modelos astrofísicos.
«La sonda atómica nos proporcionó un gran nivel de detalle al que no habíamos podido acceder en estudios anteriores», afirmó el Dr. Saxey.
“La supernova que quema hidrógeno es un tipo de estrella que se descubrió recientemente, casi al mismo tiempo que estábamos analizando la pequeña partícula de polvo. El uso de la sonda atómica en este estudio proporciona un nuevo nivel de detalle que nos ayuda a comprender cómo se formaron estas estrellas.
Vinculando los resultados de laboratorio con los fenómenos cósmicos
El coautor, el profesor Phil Bland de la Escuela de Ciencias Planetarias y de la Tierra de Curtin, dijo que los nuevos descubrimientos del estudio de partículas raras en meteoritos nos permiten comprender mejor los eventos cósmicos más allá de nuestro sistema solar.
«Es simplemente asombroso poder relacionar mediciones a escala atómica en el laboratorio con un tipo de estrella recientemente descubierta».
La investigación titulada “Elemento a escala atómica y estudio isotópico de 25Polvo estelar rico en magnesio procedente de una supernova que quema hidrógeno » fue publicado en el Revista de astrofísica.
Referencia: “Elemento a escala atómica y estudio isotópico de 25Mg-rich Stardust from an H-burning Supernova” por ND Nevill, PA Bland, DW Saxey, WDA Rickard, P. Guagliardo, NE Timms, LV Forman, L. Daly y SM Reddy, 28 de marzo de 2024, La revista de astrofísica.
DOI: 10.3847/1538-4357/ad2996
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