29/03/2021

L'helicòpter de Mart Ingenuity de la NASA es prepara per al seu primer vol

Clic per engrandir. Una il·lustració de l'helicòpter Ingenuity de la NASA volant per
Mart. Crèdit: NASA/JPL-Caltech

La NASA té com a objectiu que l'helicòpter Ingenuity a Mart, (no abans del 8 d'abril), el primer intent de vol motoritzat i controlat d'una aeronau en un altre planeta. No obstant això, abans que l'helicòpter de 1,8 quilograms pugui intentar el seu primer vol, tant ell com el seu equip han de complir una sèrie de fites d'enormes proporcions.

Ingenuity roman unit a la panxa del rover Perseverance de la NASA, a on  va aterrar a Mart el 18 de febrer. El 21 de març, el rover va desplegar l'escut de grafit en forma de caixa de guitarra que va protegir Ingenuity durant l'aterratge. El rover es troba actualment en trànsit cap a l'"aeròdrom" on Ingenuity intentarà volar. Un cop desplegat, Ingenuity disposarà de 30 dies marcians, o sols, (31 dies terrestres) per realitzar la seva campanya de vols de prova.

"Quan el rover Sojourner de la NASA va aterrar a Mart el 1997, va demostrar que l'exploració del Planeta Vermell era possible i va redefinir completament el nostre enfocament sobre com explorar Mart. De la mateixa manera, volem conèixer el potencial que té Ingenuity per al futur de la investigació científica", va dir Lori Glaze, directora de la Divisió de Ciència Planetària a la seu de la NASA. "Encertadament anomenat, Ingenuity és una demostració tecnològica que pretén ser el primer vol amb motor en un altre món i, si té èxit, podria expandir encara més els nostres horitzons i ampliar l'abast del que és possible amb l'exploració de Mart".

Volar de forma controlada a Mart és molt més difícil que fer-ho a la Terra. El planeta vermell té una gravetat important (aproximadament un terç de la de la Terra), però la seva atmosfera és només un 1% més densa que la de la Terra a la superfície. Durant el dia marcià, la superfície de la planeta rep només la meitat de la quantitat d'energia solar que arriba a la Terra durant el dia, i les temperatures nocturnes poden baixar fins a 90 graus Centígrads sota zero, el que pot congelar i esquerdar els components elèctrics sense protecció.

Per poder encaixar en els espais disponibles del Perseverance, l'helicòpter Ingenuity ha de ser petit. Per volar en l'entorn de Mart, ha de ser lleuger. Per sobreviure a les gèlides nits marcianes, ha de tenir suficient energia per alimentar els escalfadors interns. El sistema des del rendiment dels seus rotors en l'aire enrarit fins als seus panells solars, escalfadors elèctrics i altres components, han estat provat una i altra vegada a les càmeres de buit i als laboratoris de proves del Laboratori de Propulsió a Jet (JPL) de la NASA al sud de Califòrnia. 

"Cada pas que hem donat des que va començar aquest viatge fa sis anys, ha estat un territori inexplorat en la història de les aeronaus", va dir Bob Balaram, enginyer en cap de l'helicòpter de Mart al JPL. "I encara que aconseguir desplegar-lo en la superfície serà un gran repte, sobreviure a aquesta primera nit a Mart sol, sense que el rover el protegeixi i el mantingui alimentat, serà un repte encara més gran".

Clic per engrandir. El model de vol de l'helicòpter marcià Ingenuity de la
NASA. Crèdit: NASA/JPL-Caltech

Desplegament de l'helicòpter

Abans que el Ingenuity emprengui el seu primer vol a Mart, s'ha de situar en el centre del seu aeròdrom, un terreny marcià de 10 per 10 metres triat per la seva planitud i absència d'obstacles. Una vegada que els equips de l'helicòpter i del rover confirmin que Perseverance està situat exactament on volen que estigui dins de l'aeròdrom, comença l'elaborat procés de desplegament de l'helicòpter en la superfície de Mart. 

"Com tot el que passa amb l'helicòpter, aquest tipus de desplegament no s'ha fet mai abans", va dir Farah Alibay, cap d'integració de l'helicòpter a Mart per al rover Perseverance. "Una vegada que comencem el desplegament ja no hi ha marxa enrere. Totes les activitats estan estretament coordinades, són irreversibles i depenen unes de les altres. Si hi ha fins i tot un indici que alguna cosa no va com s'esperava, podem decidir aturar-nos durant un sol, (un dia marcià), o més fins que tinguem una millor idea del que està passant". 

El procés de desplegament de l'helicòpter durarà uns sis sols (sis dies i quatre hores a la Terra). En el primer sol, l'equip a la Terra activarà un dispositiu de trencament de perns, alliberant un mecanisme de bloqueig que va ajudar a mantenir l'helicòpter fermament contra la panxa del rover durant el llançament i l'aterratge a Mart. En el següent sol, dispararan un dispositiu pirotècnic de tall de cables, el que permetrà que el braç mecanitzat que subjecta l'Ingenuity comenci a girar l'helicòpter fora de la seva posició horitzontal. En aquest moment, l'helicòpter estendrà dues de les seves quatre potes d'aterratge. 

Durant el tercer sol de la seqüència de desplegament, un petit motor elèctric acabarà de girar l'Ingenuity fins que s'enganxi, posant l'helicòpter completament vertical. Durant el quart sol, les dues últimes potes d'aterratge s'encaixaran en la seva posició. En cada un d'aquests quatre sols, el sensor topogràfic de gran angular per a operacions i enginyeria (WATSON) prendrà imatges de confirmació de l'Ingenuity a mesura que es desplega en la seva configuració de vol. En la seva posició final, l'helicòpter queda suspès a uns 13 centímetres sobre la superfície marciana. En aquest moment, només un pern i un parell de dotzenes de diminuts contactes elèctrics connectaran l'helicòpter al Perseverance. En el cinquè sol del desplegament, l'equip aprofitarà l'última oportunitat per a utilitzar Perseverance com a font d'energia i carregar les sis cel·les de la bateria de l'Ingenuity.

"Una vegada que tallem el cordó amb el Perseverance i deixem caure aquests cinc centímetres finals a la superfície, volem que el nostre gran amic s'allunyi el més aviat possible perquè els raigs de Sol arribin al nostre panell solar i comencin a recarregar les nostres bateries", va dir Balaram.

En el sisè i últim sol programat d'aquesta fase de desplegament, l'equip haurà de confirmar tres coses: que les quatre potes de Ingenuity estan fermament situades en la superfície del cràter Jezero, que el rover s'hagi allunyat efectivament, uns 5 metres, i que tant l'helicòpter com el rover es comuniquin mitjançant les seves ràdios a bord. Aquesta fita també inicia el rellotge de 30 sols durant el qual s'han de fer totes les comprovacions prèvies al vol i les proves de vol.

"Ingenuity és una prova de vol d'enginyeria experimental: volem veure si podem volar a Mart", va dir Mimi Aung, director del projecte Ingenuity Mars Helicopter al JPL. "No hi ha instruments científics a bord ni objectius per obtenir informació científica. Confiem que totes les dades d'enginyeria que volem obtenir tant en la superfície de Mart com en l'aire es puguin realitzar dins d'aquesta finestra de 30 sols".

 Proves de funcionament al laboratori. Crèdit: NASA/JPL.

Amb el desplegament, els equips de l'helicòpter i del rover abordaran la propera prova de vol de manera metòdica. Si l'equip falla o té dubtes sobre una fita important prèvia al vol, pot prendre un o més sols per esbrinar millor el problema. Malgrat això, si l'helicòpter sobreviu a la primera nit del període de seqüència en la superfície de Mart, l'equip passarà els següents sols fent tot el possible per assegurar un vol un èxit, com el gir de les pales del rotor i la verificació del rendiment de la unitat de mesura inercial, així com la prova de tot el sistema del rotor durant un gir a 2.537 rpm (mentre el tren d'aterratge de l'Ingenuity roman fermament en la superfície).  

La primera prova de vol a Mart

Una vegada que l'equip estigui a punt per a intentar el primer vol, Perseverance rebrà i transmetrà a Ingenuity les instruccions finals de vol dels controladors de la missió del JPL. Diversos factors determinaran el moment precís del vol, incloent la modelització dels patrons de vent locals i els mesuraments realitzats per l'Analitzador de Dinàmica Ambiental de Mart (MEDA) a bord del Perseverance. L'Ingenuity farà funcionar els seus rotors a 2.537 rpm i, si totes les auto-verificacions finals són bones, s'enlairarà. Després d'ascendir a una velocitat d'aproximadament 1 metre per segon, l'helicòpter es mantindrà a 3 metres sobre la superfície durant un màxim de 30 segons. A continuació, l'helicòpter baixarà i aterrarà de nou a la superfície marciana.

Diverses hores després del primer vol, el Perseverance descarregarà el primer conjunt de dades d'enginyeria de l'Ingenuity i, possiblement, imatges i vídeo de les càmeres de navegació del rover i de la Mastcam-Z. A partir de les dades descarregades aquesta primera nit després del vol, l'equip de l'helicòpter de Mart espera poder determinar si el seu primer intent de volar per Mart haurà estat un èxit. 

En el següent sol, totes les dades d'enginyeria restants recollides durant el vol, així com algunes imatges en blanc i negre de baixa resolució de la pròpia càmera de navegació de l'helicòpter, podrien ser descarregades al JPL. El tercer sol d'aquesta fase, les dues imatges preses per la càmera de color d'alta resolució de l'helicòpter haurien d'arribar. L'equip de l'helicòpter de Mart farà servir tota la informació disponible per a determinar quan i com avançar en la seva pròxima prova.

"Mart és dur", va dir Aung. "El nostre pla és treballar el que sigui que el planeta vermell ens repti de la mateixa manera com fem servir cada desafiament que hem afrontat en els últims sis anys: junts, amb tenacitat, molt treball dur, i una mica d'enginy".

L'helicòpter Marcià Ingenuity de la NASA va arribar al planeta vermell el 18 de
febrer de 2021. La seva missió: Aconseguir el primer vol amb motor en
un altre món. Crèdit: NASA / JPL-Caltech

Un tros d'història

Mentre que l'Ingenuity intentarà el primer vol controlat amb motor en un altre planeta, el primer vol controlat amb motor a la Terra va tenir lloc el 17 de desembre de 1903, a les dunes assotades pel vent de Kill Devil Hill, prop de Kitty Hawk a Carolina de Nord. Orville i Wilbur Wright van recórrer un mica més de 36 metres en 12 segons durant el primer vol. Els germans Wright van realitzar quatre vols aquest dia, cada un més llarg que l'anterior.

Una petita quantitat de material que cobria una de les ales de l'avió dels germans Wright, conegut com el Flyer, durant el primer vol, es troba ara a bord de l'Ingenuity. Es va utilitzar una cinta aïllant per embolicar el petit tros de tela al voltant d'un cable situat sota el panell solar de l'helicòpter. Els Wright van utilitzar el mateix tipus de material, una mussolina sense blanquejar anomenada "Pride of the West" per cobrir les ales dels seus planadors i avions a partir de 1901. La tripulació de l'Apol·lo 11 va portar un tros d'aquest material, juntament amb una petita estella de fusta del Wright Flyer, a la anada i tornada a la Lluna durant la seva emblemàtica missió del juliol de 1969. 

Més sobre l'Ingenuity

L'helicòpter de Mart Ingenuity ha estat construït pel JPL, que també gestiona la demostració tecnològica per a la seu de la NASA. Compta amb el suport de la Direcció de Missió Científica de la NASA, la Direcció de Missió de Recerca Aeronàutica de la NASA i la Direcció de Missió de Tecnologia Espacial de la NASA. El Centre d'Investigació Ames de la NASA i el Centre d'Investigació Langley van proporcionar importants anàlisi de rendiment de vol i assistència tècnica. 

A la seu de la NASA, Dave Lavery és l'executiu del programa de l'helicòpter de Mart Ingenuity. Al JPL, Mimi Aung és la directora del projecte i J. (Bob) Balaram és l'enginyer en cap.

Pels docents: Porteu l'emoció de l'Ingenuity a les aules i les famílies a través del conjunt d'eines de l'Oficina de Participació STEM de la NASA. Educadors, estudiants i famílies poden seguir la missió construint un helicòpter de paper o codificant un videojoc de Ingenuity.

Per a més informació sobre Ingenuity: 

https://www.jpl.nasa.gov/news/press_kits/ingenuity/landing/ i

https://mars.nasa.gov/technology/helicopter


Ho he vist aquí.

28/03/2021

Perseverance 7. Descobrint el Rover: Micròfons

El disseny del rover Perseverance

El rover de Mart 2020, Perseverance, es basa en la configuració del rover Curiosity del Mars Science Laboratory. Té la mida d'un cotxe, uns 3 metres de llarg (sense incloure el braç), 2,7 metres d'ample i 2,2 metres d'alt. Però amb 1.025 quilos, pesa menys que un cotxe compacte. D'alguna manera, les peces del rover són similars a les que necessitaria qualsevol ésser viu per mantenir-se "viu" i poder explorar. 

Clic per engrandir. Crèdit: NASA/JPL.

Micròfons al Rover Perseverance

Els robots han reproduït gran part de l'experiència sensorial humana a Mart. Les càmeres ens han proporcionat la vista, les mans, braços i peus robòtics ens han proporcionat el tacte, i els sensors químics i minerals ens han permès assaborir i olorar Mart. L'oïda és l'últim dels cinc sentits que ens quedava per exercitar al Planeta Vermell. 

El rover Perseverance a Mart tindrà dos micròfons. Això farà possible que els nostres robots no només toquin i tastin, sinó que finalment escoltin els sons de Mart. Aquí podeu escoltar el primers enregistraments sonors de Mart de la Perseverance. Crèdit: NASA-JPL.

Les naus espacials de la NASA que han viatjat a Mart en el passat han portat micròfons en dues ocasions. Per desgràcia, una d'aquestes missions, la Mars Polar Lander, va fracassar. El Phoenix Lander tenia un micròfon a la càmera de descens de la nau, però aquest instrument mai es va encendre.

El Perseverance incorpora 2 micròfons: A la SuperCam i l'EDL (sigles en anglès de Entrada, Descens i Aterratge). 

Enregistrant els sons de Mars

Els enginyers han equipat al Perseverance perquè sigui un bon oient. Disposa de micròfons de descens i aterratge (EDL) que han enregistrat els sons de l'aterratge. El conjunt d'eines de la SuperCam també consta d'un micròfon que ajudarà a estudiar les roques i el sòl de Mart. Les previsions feien preveure poder escoltar els sons del propi rover, com finalment així ha estat.  

Micròfon a la SuperCam

La SuperCam identifica els minerals i la composició de les roques, i busca compostos orgànics que podrien estar relacionats amb la vida passada a Mart. Disposa d'un làser que pot fer zàping i estudiar zones d'una roca tan petites com el punt al final d'aquesta frase. Tot això des d'uns 6 o 7 metres de distància. La seva càmera i els seus espectròmetres examinen llavors la química de la roca. El micròfon de la SuperCam proporciona als científics un altre "sentit" amb el qual sondejar els objectius rocosos que estan estudiant. 

Especificacions tècniques

Funció principal:  Ajudar a estudiar les roques de Mart.
Ubicació: En un braç curt de 15 mm al cap del màstil llarg del rover.
Escoltar: Durant uns mil·lisegons cada vegada que l'instrument SuperCam està encès. O per escoltar el vent i els sons de rover durant uns 3,5 minuts seguits.
Pes: 30 grams.
El que pot escoltar: El cruixit causat per el làser quan estudia els sorolls de les roques, el vent i el rover.

Escoltar els sons d'un làser disparant

Quan la SuperCam dispara un làser a una roca, una petita quantitat d'aquesta es vaporitza en un gas calent anomenat "plasma", i la calor i la vibració creen una ona de xoc que produeix un so d'esclat. La càmera i l'espectròmetre de la SuperCam poden "llegir" el gas calent per revelar la composició química de la roca vaporitzada. Al mateix temps, el micròfon escolta el "pop" entretallat quan el làser colpeja la roca a diversos metres de distància del Perseverance. 

El tipus d'esclat que produeix informa els científics sobre la massa i la composició de la roca. La intensitat del so revela la duresa relativa de les roques, el que ens pot dir més sobre el seu context geològic. Per exemple, la duresa de la roca pot ajudar-nos a saber si es va formar en un llac o a partir de material arrossegat pel vent, o quanta pressió hi va haver en la seva formació. Tot això sense necessitat d'apropar-se ni tocar-la.

La SuperCam pot escoltar durant uns 3,5 minuts seguits mentre realitza observacions científiques. D'aquesta manera, el rover pot escoltar els sons de Mart, com el so agut dels grans de sorra sobre la superfície, el xiulet del vent al voltant del màstil del rover i els udols greus dels dimoniets de pols que passen per allà. El micròfon també grava els sons del Perseverance utilitzant el seu braç, extraient nuclis de roques i les rodes cruixint contra la superfície. El rover pot sentir els altres instruments, els mecanismes interns i escoltar quan deixem caure els tubs de mostra. En alguns casos, el so pot ajudar a l'equip a diagnosticar la salut dels mecanismes interns o dels instruments del rover. 

Clic per engrandir. El màstil o cap del Mars 2020 inclou un instrument làser
anomenat SuperCam que pot vaporitzar material rocós i estudiar el plasma
resultant. Crèdit: NASA/JPL-Caltech

Micròfon per gravar l'aterratge del Rover

El sistema de descens i aterratge de Mars 2020 és similar al del Mars Science Laboratory/Curiosity, però porta un micròfon amb el qual es graven els sons del descens. Aquest micròfon ha gravat l'àudio mentre el rover Perseverance descendia a la superfície.

Especificacions tècniques

Funció principal: Enregistrar els sons de l'aterratge.
Localització:  El "cervell" del micròfon EDL està dins del cos del rover; les seves orelles estan al lateral del cos del rover.
Operatiu: Durant el descens del rover a Mart.
Enregistrament: Gravant els sons del descens, de la fricció de l'atmosfera, i de la pols aixecada pels propulsors mentre el rover descendeix.

Escoltar els sons del Rover

Els enginyers estan optimitzant aquest micròfon per l'espai a partir de maquinari fàcilment disponible i comprat en botigues. Era poc probable que funciones després de l'aterratge. Ara podem escoltar els sons dels vents marcians i els sons del rover en funcionament, com les rodes que giren, o els motors que fan girar el seu cap, i les bombes de calor que el mantenen calent.   


Ho he vist aquí.

27/03/2021

Oumuamua no és un cometa, ni un asteroide o una nau alienígena

 Clic per engrandir. Els astrofísics poden haver trobat una manera d’explicar les
estranyes característiques d’Oumuamua. Tenint en compte que està fet de gel de
nitrogen, tal com el trobem a la superfície de Plutó. Per tant, en darrera instància,
seria un fragment d’un exoplaneta.  Crèdit imatge : dottedyetti, Adobe Stock

Els astrònoms han pensat alternativament que es tractava d’un cometa o d’un asteroide. Potser fins i tot un iceberg d’hidrogen o alguna nau alienígena. I avui, el cas Oumuamua torna a sorgir amb una explicació sòlida i convincent. 

(Podeu triar l'idioma de subtitulació a la configuració del vídeo). Oumuamua, un fragment d'un exoplaneta. Els astrònoms el van veure per primera vegada com un asteroide o un cometa. Però algunes de les seves característiques no s’hi adaptaven. Així, alguns van imaginar que Oumuamua, el primer objecte interestel·lar observat al Sistema Solar, podria ser un enginy extraterrestre. Altres investigadors suggereixen que en realitat podria tractar-se d’un fragment d’un exoplaneta similar al nostre Plutó. Un tros de gel de nitrogen d’altres llocs. Crèdit: ASU School of Earth and Space Exploration.

Oumuamua va ser descobert el 2017. Es va identificar ràpidament com el primer objecte interestel·lar que va passar pel nostre sistema solar. Però la seva naturalesa exacta continua sent objecte de debat, de vegades encés. Cometa, asteroide, iceberg d’hidrogen, nau alienígena. Avui en dia, els investigadors suggereixen que en última instància, podria tractar-se d’un fragment d’un exoplaneta. "Podem identificar raonablement Oumuamua com una peça d'un planeta semblant a Plutó d'un altre sistema planetari fins i tot", avança Steven Desch, astrofísic de la Universitat Estatal d'Arizona (Estats Units), en una nota de premsa de la American Geophysical Union (AGU).   

Segons els astrònoms implicats en l'estudi, disponible en dos articles, "probablement Oumuamua ha estat arrencat del seu planeta per l'impacte que es va produir, fa aproximadament mig milió de milions d'anys. El seu viatge fins a nosaltres hauria estat prou curt per explicar la seva velocitat una mica inferior a la prevista per a un objecte més clàssic.

Per explicar altres de les peculiaritats de Oumuamua, els investigadors van estudiar la hipòtesi que podria ser de gel. "Això el faria molt més reflexiu del que es pensava, el que significa que en realitat podria ser més petit del que es va calcular", diu Steven Desch. Una manera, potser d’explicar l’efecte de flamarada observada pels astrònoms quan l’objecte interestel·lar prové del nostre sol. Un "efecte coet" més gran que el que es podria haver observat en un cometa de mida similar.

Clic a la imatge per engrandir. La il·lustració d'una història plausible de Oumuamua mostra un origen en el seu sistema mare fa uns 0,4 milions d'anys; l'erosió pels raigs còsmics durant el seu viatge al nostre sistema solar; i el pas pel sistema solar, incloent la seva màxima aproximació al Sol el 9 de setembre de 2017 i el seu descobriment a l'octubre de 2017. En cada moment de la seva història, aquesta il·lustració mostra la mida prevista del Oumuamua, i la relació entre les seves dimensions llargues i curtes. Crèdit del gràfic: S. Selkirk/ASU

Gel de nitrogen com a Plutó

En provar la seva hipòtesi sobre diversos tipus de gel, els investigadors es van centrar en un gel en particular: el gel de nitrogen, com el que es troba a la superfície de Plutó. "Quan vam acabar el càlcul que coincidiria amb el moviment de Oumuamua amb les observacions, el valor de l'albedo (la part de llum que es reflecteix des d'una superfície) que va aparèixer va ser exactament la mateixa que observem a Plutó", Diu Alan Jackson, planetòleg, en el mateix comunicat de premsa.
 

Per tant, Oumuamua estaria compost de nitrogen sòlid. I això també ajudaria a explicar la forma particular que en coneixem. De fet, quan va entrar al nostre sistema solar hauria presentat una forma més clàssica. Però a mesura que s’acostava al Sol, les capes externes de gel nitrogenat s’evaporaven. Portant-lo a adoptar una forma aplanada. "Com un sabó que es fa més fi quan et rentes les mans", diu Alan Jackson.

Era inevitable que el primer objecte interestel·lar que passés pel nostre sistema solar ens recordés a una nau alienígena. Però la nostra explicació natural és coherent amb tot el que sabem sobre Oumuamua", continua Steven Desch. Els investigadors esperen que les noves generacions d’instruments astronòmics els permetin descobrir altres objectes interestel·lars que els ajudin a comprendre millor els altres sistemes planetaris. 


Ho he vist aquí.

26/03/2021

Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C9

Clic per engrandir. Imatge del Hubble de C9. Crèdit: NASA, ESA, i K. Stapelfeldt (Jet
Propulsion Laboratory); Processament: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)

Una misteriosa boca badallant de gas i pols dóna a Caldwell 9 el seu popular sobrenom, la nebulosa de la Cova o de la Caverna. En realitat, la nebulosa forma part d'un núvol de gas i pols molt més gran anomenada Cefeu B, que rep el seu nom de la seva constel·lació d'origen, Cefeu. Aquesta imatge de Caldwell 9, captada per la Cambra Planetària i de Gran Angular 2 del Hubble, mostra només una petita porció de la nebulosa prop de la boca de la cova.

A uns 3.000 anys llum de distància i situada en el pla de la nostra Via Làctia, la nebulosa de la Cova és una nebulosa d'emissió, formada per gasos que emeten la seva pròpia llum. L'arc brillant que forma la boca de la cova és un lloc de naixement actiu d'estrelles, conegut com a regió H II, on els núvols calents d'hidrogen atòmic s'han ionitzat. 

Encara que compta amb una magnitud de prop de 8 i una envergadura d'aproximadament 40 anys llum, Caldwell 9 és un objecte difús i de baix contrast, pel que pot ser difícil de trobar en el cel. La seva primera anotació coneguda, de fet, no va ser fins a 1959, després que l'astrònom Stewart Sharpless el capturés en plaques fotogràfiques i l'inclogués com l'objecte número 155 en el seu segon catàleg de regions H II, donant a Caldwell 9 el seu nom de catàleg alternatiu, Sh2-155.

Clic per engrandir. La imatge terrestre de la nebulosa de la Cova (Caldwell 9 o Sh2-155),
a la part inferior esquerra, mostra la petita porció de la nebulosa captada pel
Hubble (a dalt a la dreta). Crèdit: Imatge terrestre: T.A. Rector (Universitat d'Alaska
Anchorage) i H. Schweiker (WIYN i NOAO/AURA/NSF); imatge del Hubble: NASA,
ESA i K. Stapelfeldt (Jet Propulsion Laboratory); Processament: Gladys Kober
(NASA/Catholic University of America)

Caldwell 9 és temptadora per als investigadors perquè, segons els estudis de ràdio i infraroig proper d'aquesta nebulosa, la zona està plena d'estrelles joves i calentes que estan naixent. Investigar aquestes regions de naixement d'estrelles ajuda als astrònoms a aprendre més sobre com comencen les estrelles seva vida. La Cambra Planetària i Gran Angular 2 del Hubble va prendre imatges d'aquesta regió de Caldwell 9 el 1995 per buscar signes de discos de formació de planetes al voltant de les estrelles joves de la nebulosa, similars als discos que el Hubble havia detectat anteriorment en la nebulosa d'Orió (M42)

La millor forma de veure Caldwell 9 a l'hemisferi nord és a principis de la tardor. A l'hemisferi sud, la millor oportunitat per veure-la és durant la primavera, des de llocs propers a l'equador. La nebulosa de la Cova és feble i un dels objectes Caldwell més difícils de veure, així que per buscar-la, utilitzeu un telescopi gran lluny de les llums de la ciutat en una nit clara i fosca. Si és possible, utilitzeu un filtre de nebulosa per atenuar altres fonts de llum i millorar la seva visió d'aquest desafiant objectiu. 

 

C9 al web de la NASA
Índex del Catàleg Caldwell del blog

 

El comportament de les estrelles nadons observat pel Hubble sorprèn als astrònoms

Clic per engrandir. Núvols interestel·lars de gas ionitzat amb molta activitat de
formació estel·lar. Crèdit: ESO

Què impedeix que les estrelles creixin?  Les estrelles neixen al cor dels núvols d’hidrogen.
Els forts vents que emeten dispersen el gas circumdant, donant lloc a cavitats cada vegada
més grans a mesura que les estrelles creixen. Aquesta és la teoria acceptada pels
astrònoms. Però es podrien posar en dubte amb noves dades. De fet, això revela que
les cavitats no creixen com s’esperava. Com s'explica llavors que més gas del núvol
inicial no trobi el seu camí cap a l'estrella? Els investigadors confien en el
telescopi espacial James Webb per trobar la resposta. (en anglès) Crèdit: NASA Goddard  

Quan s’enfonsa un núvol d’hidrogen, no triga molt a il·luminar-se una estrella. Però només un terç del gas d’aquest núvol acaba al cor de l’estrella. Què passa amb la resta? Els astrònoms per esbrinar-ho n'han observat més de 300 formant estrelles. I el que van trobar no coincideix amb la teoria acceptada.

Les estrelles es formen a partir del col·lapse de gegantins núvols d’hidrogen. Sota l’efecte de la gravetat, fins al punt que es desencadenen reaccions de fusió nuclear. El procés és ben conegut pels astrònoms, però el que els segueix sorprenent és que només el 30% de la massa inicial del núvol entra a la composició de la estrella naixent.

Amb l'esperança de comprendre millor per què el procés és tan ineficient, investigadors de la Universitat de Toledo (Estats Units) van analitzar les dades recollides en 304 estrelles pels telescopis espacials de la NASA el Hubble i Spitzer, i del Herschel de l'Agència Espacial Europea (ESA). Centenars de protoestrelles, per ser més precisos, es troben al complex d’Orió, el viver d’estrelles més proper a la Terra, situat a uns 1.500 anys llum de distància.

Tingueu en compte que la fase de formació d’una estrella dura uns 500.000 anys. Un període durant el qual la estrella creix ràpidament. Però a mesura que creix, també comença a bufar forts vents que dispersen gasos calents al seu voltant. Igual que un aspersor de gespa rotatiu que propulsa aigua en direccions oposades. I aquests gasos d'alguna manera erosionen el núvol circumdant, fent-ne cavitats.

Aquestes quatre imatges preses pel telescopi espacial Hubble mostren el naixement
caòtic d’estrelles al complex d’Orió. Envoltades de pols, les estrelles emergents es
reconeixen per la radiació infraroja. Crèdit: N. Habel, ST Megeath, Universitat
de Toledo, NASA, ESA, STScl 

Eliminació de gas: un procés encara per descobrir

Fins aleshores, els astrònoms creien que el procés continua fins que tot el gas que envolta l'estrella s'hagi repel·lit, aturant el creixement de la jove estrella. Tot i això, els investigadors de la Universitat de Toledo demostren ara que les cavitats dels núvols de gas no creixen de manera constant a mesura que creix l’estrella. "Hi ha d'haver algun altre procés per eliminar el gas que no acaba a l'estrella", explica Nolan Habel, autor principal de l'estudi, en un comunicat. 

De fet, les imatges del Hubble revelen detalls d’aquestes cavitats produïdes per protoestrelles en diferents etapes de la seva evolució. "Trobem que al final de la fase protoestel·lar, quan la major part del gas ha caigut del núvol circumdant sobre l'estrella, un nombre d'estels joves encara mostren cavitats força petites", afirma Tom Megeath, investigador de la Universitat de Toledo. Les cavitats sembla que només s’expandeixen realment quan l’estrella rebutja tot el gas del núvol. "Per tant, la nostra idea de com les estrelles deixen de créixer no coincideix amb aquestes dades. "I sorgeix la pregunta de per què més núvols de gas no segueixen el seu camí cap a les estrelles".

Per respondre a això, ara els astrònoms esperen el proper llançament del telescopi espacial James Webb. De fet, haurien de donar-los accés a les regions internes dels discs que envolten les protoestrelles i a la manera en què aquestes regions interactuen amb els gasos expulsats per l'estrella. El nou instrument també hauria de permetre als investigadors mesurar la velocitat d’acreció del material des del disc fins a l’estrella.

Ho he vist aquí.

25/03/2021

Bioteixits reforçats amb matriu extracel·lular per a la bioimpressió 3D de teixit humà

Cada cop tenim el futur més aprop, els recents avenços en la bioimpressió 3D permeten generar estructures intricades amb dimensions rellevants per al teixit humà, però encara no s'han identificat biotintes adequades per a produir teixits rellevants per a la translació amb geometries complexes. Un grup d'investigadors encapçalats per Martina M. De Santis, han presentat un treball a on es descriu una biotinta híbrida específica per al teixit, composta per un polímer natural, l'alginat, reforçat amb matriu extracel·lular derivada de teixit descel·lularizat (rECM). L'avantatge de tot això és que cada dia estem més aprop de no necessitar donacions d'òrgans, ni tractaments immunosupressors per als pacients receptors d'òrgans aliens. La finalitat és poder generar òrgans humans mitjançant la bioimpressió, un objectiu necessari tenint en compte la gran quantitat de persones necessitades de trasplantaments que actualment estan en llistes d'espera per l'escassetat d'òrgans. 

La rECM té propietats reològiques i de gelificació beneficioses per a la bioimpressió 3D, al mateix temps que conserva propietats biològicament inductores que afavoreixen la maduració del teixit ex vivo i in vivo. Aquestes biotintes s'aprimen per cisallament, resisteixen la sedimentació cel·lular, milloren la viabilitat de múltiples tipus de cèl·lules i augmenten l'estabilitat mecànica dels hidrogels derivats d'elles. Les construccions impreses en 3D generades a partir de bioteixits de rECM suprimeixen la resposta de rebuig de cos estrany, són proangiogèniques i afavoreixen la formació de nous vasos sanguinis derivats del receptor en tot el gruix de l'empelt en un model murí d'immunosupressió de trasplantaments.

Clic per engrandir. La bioimpressió podria proporcionar nous òrgans en un futur
pròxim. Crèdit: Medical University of South Carolina.

La seva prova de principi per a la generació de teixit humà es demostra mitjançant la bioimpressió en 3D de vies respiratòries humanes compostes per cèl·lules primàries progenitores de les vies respiratòries i de músculs llisos especificats per regions. Els lumens de les vies respiratòries es van mantenir amb cèl·lules viables durant un mes in vitro, amb evidències de diferenciació cap als tipus de cèl·lules epitelials madures que es troben en les vies respiratòries humanes natives. Els bioteixits rECM són un nou i prometedor enfocament per generar teixit humà funcional mitjançant bioimpressió 3D. 


Ho he vist aquí.

24/03/2021

Gabinet de curiositats: 4 El fonògraf i la marca de les dents de Thomas Edison

Clic per engrandir. Per què Edison va mossegar el seu fonògraf?
Crèdit: Levin C. Handy, Emma Hollen.

Benvingut a aquest nou capítol del gabinet de curiositats! Avui coneixerem al controvertit Thomas Alva Edison i ens preguntarem per què va deixar marques de dents en un dels seus invents més famosos. Posa’t còmode, posa el teu millor vinil i comencem. 

Un geni als ulls d’alguns, un tirà per a d’altres, Edison no és certament una d’aquestes figures fàcilment ignorables. Si algú posa en dubte la paternitat de moltes de les patents que va presentar, malgrat tot és necessari reconèixer-lo com a un talentós home de negocis que faria posar verd d'enveja a Elon Musk, (fet que no diu res sobre la qualitat de l’home en si mateix, però té el mèrit de no negar cegament el seu saber fer). Entre els seus invents, en particular, testimonia el seu estrany destí i apartem el vel per un moment per revelar l'home que hi ha darrere de l'home de negocis.

El fonògraf: revolució tecnològica

Tot i que es proven molts invents per crear una màquina que pugui enregistrar sons des de principis del segle XIX, el fonògraf Edison, patentat el 1877, va ser el primer a reproduir amb èxit la veu humana. El fonoautògraf d’Édouard-Léon Scott de Martinville i el paleòfon del poeta i científic aficionat Charles Cros, ambdós francesos, només van aconseguir oferir una representació visual de les vibracions de l’aire, que no serien audibles fins més tard utilitzant les tecnologies modernes. Si Cros va dissenyar i patentar un mètode molt similar al que Edison utilitzaria el mateix any per al seu propi dispositiu, els seus escassos mitjans no li van permetre dur a terme els seus experiments i el seu competidor a l'altra costat de l’Atlàntic va posar finalment el seu nom a l'invent.

Un article de la revista Scientific American del 1896 diu:

El desembre de 1877, un jove va entrar a les oficines de Scientific American i va posar davant dels editors un petit dispositiu rudimentari sobre el qual es van fer molt poques observacions inicials. El visitant, sense cap mena de cerimònia, va girar la maneta i, amb sorpresa de tots els presents, la màquina va declarar: “Hola. Com estàs? Com es troba el fonògraf?"

El dispositiu va causar sensació, fent de sobte un ressò de veus del passat. 

Una auto promoció del fonògraf gravat en un dels seus cilindres el 1906. Crèdit:
University of California Santa Barbara Cylinder Preservation and Digitisation Project.
THEVICTROLAGUY

Al màxim

Però el més interessant estava per arribar, perquè imaginem que Thomas Edison, aquest home la carrera del qual va estar marcada per la invenció i la millora dels dispositius destinats a gravar, reproduir o transmetre senyals sonors ... era pràcticament sord. Quan només era un nen, va estar a punt d'incendiar el tren que portava el seu improvisat laboratori mòbil. Un obstacle als rails va fer agitar el vehicle amb una sacsejada que va deixar caure un tros de fòsfor a terra. La substància es va encendre i va causar un terrible ensurt al noi, així com al conductor del tren. Aquest últim va poder apagar el foc a temps i va donar a Thomas diverses fortes bufetades que li van danyar permanentment els timpans.

Tot i que aquesta malaltia li va estalviar a Edison molta vergonya, també el va obligar a recórrer a l’estratagema més sorprenent. De manera que el so del seu fonògraf no es reduïa a una sèrie de rumors sords a les orelles, solia enganxar-los contra la caixa de l'instrument. No obstant això, quan el soroll encara era massa baix, l'inventor va tancar les dents sobre la fusta o sobre una placa metàl·lica connectada a la màquina, de manera que les vibracions es transmetint directament al crani. Diem que va recórrer a un procés similar quan va haver d'auditar pianistes per a l'enregistrament de les peces musicals que comercialitzaria amb el seu dispositiu. Ficció o realitat? El que és cert és que el fonògraf visible al Museu Edison de Fort Myers encara porta les marques de les dents del seu inventor.

Clic per engrandir. Segons el museu Edison, aquest dispositiu porta les marques de
les dents del seu inventor. Crèdit: Our Next Horizon

Clic per engrandir. Detall. Crèdit: Jonathunder

Fer d'una discapacitat una oportunitat.

Si els que hi havia al voltant d’Edison consideraven la seva sordesa una tragèdia, ell s'ho prenia amb filosofia, escrivint: 

Aquesta sordesa m’ha servit de diverses maneres. Quan era a una oficina de telègrafs, només sentia l’instrument directament sobre la taula on estava assegut i, a diferència d’altres operadors, altres instruments no em molestaven. Mentre experimentava per telèfon, vaig haver de millorar el transmissor per poder escoltar millor. Això és el que va fer comercialitzar el telèfon [...]. I també el mateix per al fonògraf. El gran defecte d’aquest instrument era la interpretació d’harmònics en la música i el xiulet de consonants en la parla. Vaig treballar un any, vint hores al dia, diumenges i tot, per aconseguir que la paraula "espècie" quedés perfectament registrada i reproduïda al fonògraf. [...] I, finalment, els meus nervis s’han conservat. Broadway és tan tranquil per a mi com un poble rural per a algú amb audició normal.

Clic per engrandir. Ens tornarem a trobar d'aquí uns dies en un nou capítol del Gabinet de Curiositats. Crèdit imatge: nosorogua, Adobe Stock

Veure:

Anterior: 3 La màscara del metge de la pesta, mite o realitat?

Següent: 5 Els llibres de pell humana
 

Ho he vist aquí.

23/03/2021

Perseverance 6. Descobrint el Rover: Rodes i potes

El disseny del rover Perseverance

El rover de Mart 2020, Perseverance, es basa en la configuració del rover Curiosity del Mars Science Laboratory. Té la mida d'un cotxe, uns 3 metres de llarg (sense incloure el braç), 2,7 metres d'ample i 2,2 metres d'alt. Però amb 1.025 quilos, pesa menys que un cotxe compacte. D'alguna manera, les peces del rover són similars a les que necessitaria qualsevol ésser viu per mantenir-se "viu" i poder explorar.

Clic per engrandir. Crèdit: NASA, JPL-Caltech

Rodes i potes del Rover Mars 2020 Perseverance 

El rover Perseverance té sis rodes, cadascuna amb el seu propi motor individual. Les dues rodes del davant i les dues del darrere també tenen motors de direcció individuals. Aquesta capacitat de direcció permet que el vehicle giri al seu lloc 360 graus complets. La direcció en les quatre rodes també permet que el rover es desviï i es corbi, realitzant girs en arc. 

Especificacions tècniques

Potes

Material: Fabricats amb tubs de titani formats amb el mateix procés utilitzat per a fabricar quadres de bicicletes de muntanya d'alta gamma.
Altres: Permeten que el rover passi per sobre de roques de fins a 40 centímetres d'alçada.

Rodes

Material: Fabricades en alumini, amb tacs per a la tracció i radis corbats de titani per un suport elàstic.
Mida: 52,5 centímetres de diàmetre.
Altres: Un gir complet de les rodes sense lliscament impulsa el rover 1,65 metres.

Les rodes del Rover Perseverance

Com es mouen les rodes?

El Perseverance utilitza un sistema de suspensió "rocker-bogie" semblant al que també es va utilitzar en les missions Mars Science Laboratory, Mars Exploration Rovers i Pathfinder. El sistema de suspensió és la forma en què les rodes estan connectades a la resta del rover i controlen la forma en què el rover interactua amb el terreny marcià.

El sistema de suspensió té tres components principals:

Diferencial: Connecta els balancins esquerra i dret al cos del rover mitjançant un pivot al centre de la coberta superior del rover.

Balancí: Un a la banda esquerra i un altre a la dreta del rover. Connecta la roda davantera amb el diferencial i el bogie en la part posterior.

Bogie: Connecta les rodes mitjanes i posteriors al balancí.

Al circular per l'irregular terreny marcià, el sistema de suspensió manté un pes relativament constant en cadascuna de les rodes de rover. La suspensió també minimitza la inclinació del rover durant la conducció, mantenint-lo més estable.
 
La suspensió del rover permet passar per sobre d'obstacles (com roques) o per depressions tan grans com la roda del rover (52,5 centímetres). Cada roda té una agressiva banda de rodament composta per 48 ranures (o tacs), mecanitzades en la seva superfície. Els solcs proporcionen al rover una excel·lent tracció tant en sorra tova com en roques dures.
 
El Perseverance està dissenyat per suportar una inclinació de 45 graus en qualsevol direcció sense bolcar. Per a més protecció i seguretat en la conducció, els conductors del rover eviten els terrenys que puguin provocar una inclinació de més de 30 graus.

Velocitat del rover

Per als estàndards dels vehicles terrestres, el rover Perseverance és lent. No obstant això, per als estàndards dels vehicles marcians, el Perseverance és un vehicle excel·lent. La velocitat màxima del rover en terreny pla i dur és de 4,2 centímetres per segon, és a dir, 152 metres per hora. Això és una mica menys de 0,1 milles per hora. A tall de comparació, un ritme de caminada de 3 milles per hora és de 134 centímetres per segon, o 4.828 metres per hora.

Primer test de conducció del rover Perseverance. Crèdit: NASA. JPL

 No obstant això, en el cas de l'exploració de Mart, la velocitat no és la qualitat més rellevant. Es tracta del viatge i de les destinacions en el camí. El ritme lent és eficient des del punt de vista energètic, ja que consumeix menys de 200 watts. Compari amb el motor d'un cotxe de 200 cavalls, que consumeix gairebé 150.000 watts.


Ho he vist aquí.

22/03/2021

Catàleg Caldwell del Hubble. Objecte C7

La galàxia Caldwell C7. Crèdit: NASA, ESA, A.V. Filippenko (University of California,
Berkeley), P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), et al.

Aquesta galàxia espiral de color blau acerat, clapejada amb regions gasoses rosades en forma de flor i filaments granulars de pols fosca, és Caldwell 7 (també anomenada NGC 2403). Els núvols rosats i brillants de la galàxia són els llocs de naixement d'estrelles conegudes com a regions H II. En aquestes vastes zones calentes d'hidrogen ionitzat, el gas carregat pot formar milers d'estrelles en un parell de milions d'anys, i cada estrella calenta acabada de néixer emet llum ultraviolada, ionitzant encara més l'hidrogen circumdant.

Aquesta galàxia, d'uns 80.000 anys llum de diàmetre, es va fer molt coneguda entre els caçadors de supernoves el 2004, després que Caldwell 7 produís la supernova més brillant vista en més d'una dècada (i una de les més brillants mai registrades). La supernova 2004dj tenia una magnitud de 11,2 en el seu moment de màxima lluentor, i apareix com l'objecte brillant semblant a una estrella a la part superior dreta d'aquesta imatge del Hubble.

Dues estrelles brillants que voletegen prop de la part superior d'aquesta vista es poden confondre  amb supernoves, però en realitat són estrelles locals de la Via Làctia, molt més properes a nosaltres que Caldwell 7. La galàxia està a més de 12 milions d'anys llum de la Terra i es pot veure millor en l'hemisferi nord durant els mesos d'hivern. Els observadors de l'hemisferi sud hauran d'estar a prop de l'equador per veure-la i hauran de buscar-la a l'estiu. La galàxia es pot trobar amb prismàtics o amb un telescopi, apareixent com una taca borrosa allargada dins dels límits de la constel·lació de la Girafa, i és relativament brillant amb una magnitud de 8,9.

Clic per engrandir. Una fletxa assenyala la Supernova 2004dj, descoberta a
Caldwell 7 el 2004. Crèdit: NASA, ESA, A.V. Filippenko (University of California,
Berkeley), P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), et al.

Encara que Caldwell 7 és comparable a moltes galàxies del famós catàleg d'objectes celestes de Charles Messier, l'astrònom francès la va passar per alt a l'elaborar la seva llista. La galàxia va ser descoberta per l'astrònom germano-britànic William Herschel en 1788.

Aquesta imatge, que capta el nucli i alguns dels braços espirals de Caldwell 7, va ser presa amb la Advanced Camera for Surveys (ACS-Càmera Avançada de Sondejos) del Hubble el 17 d'agost de 2004, dues setmanes després que un astrònom aficionat japonès descobrís la Supernova 2004dj. A més d'aquesta imatge en llum visible, els astrònoms han utilitzat imatges en ultraviolat i observacions espectroscòpiques del Hubble per seguir investigant com exploten certs tipus d'estrelles i quins tipus d'elements químics expulsen l'espai. 

Per a més informació sobre les observacions de Caldwell 7 realitzades pel Hubble, vegeu:
Una brillant supernova en la galàxia propera NGC 2403

C7 al web de la NASA
Índex del Catàleg Caldwell del blog


21/03/2021

La màquina d'Anticitera de 2.000 anys d’antiguitat revela els seus secrets als científics

 Clic per engrandir. El mecanisme Anticitera testimonia els avenços de la ciència grega
i el significatiu coneixement tecnològic al començament de la nostra era. Crèdit: Tony Freeth.

La caiguda de l'Imperi Romà va provocar la pèrdua d'una part de la ciència i la tecnologia gregues. Les darreres anàlisis realitzades amb mitjans moderns del famós mecanisme Anticitera semblen confirmar que era de fet l'avantpassat dels moderns ordinadors analògics i que podia predir les fases lunars, els eclipsis solars i altres coses. 

Al segon episodi de la sèrie francesa "Tours du Monde, Tours du Ciel", el difunt Michel Serres va  relatar alguns dels revolucionaris descobriments conceptuals i avenços del mític miracle grec en el camp de la ciència amb l'ajut del també desaparegut Jean-Claude Pecker. Michel Serres va explicar que si el coneixement en aritmètica, geometria i astronomia existia molt abans del miracle grec, que l'havia heretat d'altres cultures, els grecs s'havien metamorfosat de manera que ni en cap altre lloc ni abans d'ells, ningú mai hagués concebut ni desenvolupat aquestes ciències com ells.

Sembla que tot va començar amb Tales i Pitàgores, però l'escola platònica els donarà un impuls decisiu que conduirà al llindar de l'astronomia científica i gairebé al de la tecnologia de la revolució industrial. Podem estar convençuts d’això estudiant les contribucions a l’astronomia i les matemàtiques d’Èudox de Cnidos (408 AC-355 AC), d’Hiparc de Nicea (190-120 AC) i d’Apol·loni de Perge per nomenar-ne només a alguns. 

Un documental sobre la màquina d'Anticitera. ©  Antikythera-
Antikythera-Αντικύθηρα-安提凯希拉. Podeu triar l'idioma de la
subtitulació a la configuració del vídeo.

Una calculadora astronòmica amb més de 1.000 anys d’avantatge

Sabem que una part del patrimoni científic grec no ens ha arribat i tenim raons per creure que era més considerable del que s’imaginava, sobretot quan ens assabentem del descobriment del famós mecanisme d'Anticitera, l’enginyeria més complexa que ha sobreviscut de l'antiguitat, i que alguns consideren un precursor de les calculadores analògiques. No ho veieu com un ordinador a causa d'una mala traducció del terme anglès "computer" que designa tant una màquina de calcular mecànica simple, com la pascalina, com una màquina de Turing universalment programable.

El mecanisme d'Anticitera es va desenterrar del fons marí a prop de la petita illa mediterrània d'Anticitera el 1901 després del seu descobriment per bussejadors grecs. Va ser a les restes, o el que en quedava, d'un vaixell romà que es va enfonsar fa uns 2.000 anys, probablement tornant del saqueig de la ciutat de Pèrgam, una antiga colònia grega de l'Àsia Menor, a Aeólida, al nord d’Esmirna.

Una primera presentació del treball de l’equip de recerca UCL Antikythera. © euronews. YouTube

El mecanisme d'Anticitera ha fascinat arqueòlegs, astrònoms i historiadors de la ciència durant dècades. El seu estudi va demostrar que estàvem en presència d'un complex sistema d'engranatges que es comportava com una mena de rellotge astronòmic que aparentment permetia explicar les posicions sinòdiques no només de la Lluna, sinó també dels altres cinc planetes coneguts abans del descobriment de Urà. La calculadora també semblava capaç de predir els eclipsis de la Lluna i el Sol, és a dir, reproduïa el cicle de Metó estudiat per l'astrònom grec homònim i el cicle de Saros per al Sol, que és de 18 anys.

Encara que això es donava més o menys per fet des de fa temps, no cal creure que tots els secrets del mecanisme d'Anticitera havien estat resolts, perquè només tenim al voltant d'un terç del mecanisme de bronze i que es es divideix en 82 fragments que indiquen que es tractava d’una combinació complexa d’almenys 30 engranatges. 

Malgrat això, al 2005 els raigs X van permetre fer avenços comparables als que es van revelar amb els papirs de Pompeia. De fet, les restes del mecanisme es solden i es degraden per la permanència de dos mil·lennis a l’aigua de mar, però les dades radiogràfiques han posat a la llum milers de caràcters de text ocults dins dels fragments que donen informació sobre el mecanisme i el seu ús, a més d’especificar la seva estructura mecànica.

Basat en els coneixements matemàtics i astronòmics dels grecs en particular, tenint en compte el coneixement d’un algoritme matemàtic que Plató va exposar per boca del filòsof Parmènides d’Elea (una ciutat grega de la costa del Tirreno, a Itàlia) en el seu diàleg amb el mateix nom, un equip de l’equip de recerca UCL Antikythera liderat per Tony Freeth, professor de la University College de Londres, acaba de publicar un article fascinant a Scientific Reports.

Una presentació més completa del treball de l’equip de recerca UCL Antikythera.
Podeu triar l'idioma de la subtitulació a la configuració del vídeo. ©  UCL
Antikythera Research Team, professor Tony Freeth.

Inscripcions gregues, pedra roseta del mecanisme d'Anticitera

Els investigadors creuen que han aconseguit reproduir les característiques que falten de la calculadora i, sobretot, resoldre els enigmes relatius a la capacitat del sistema d'engranatges de poder reproduir realment les fases lunars i certs cicles sinòdics en particular, els planetes Venus i Saturn. El desxifratge de les inscripcions en grec va ser una autèntica pedra de roseta, tal com s’explica al vídeo anterior, amb el descobriment de dos nombres sobre cicles sinòdics d’aquests planetes que no es creia que fossin coneguts pels grecs, és a dir, 462 anys per a Venus i 442 anys per Saturn.

Recordem que un període sinòdic d’un planeta és el temps que es necessita per tornar a la mateixa configuració Terra-planeta-Sol, és a dir, al mateix lloc de la volta celeste respecte al Sol, vist de la Terra. Però compte, aquesta durada difereix del període de revolució sideral del planeta definit amb el punt vernal perquè la mateixa Terra es mou al voltant del Sol. Com a resultat, es tracta d’un període d’aparent revolució, la durada entre dues conjuncions planeta-Sol, tal com s’observa des de la Terra.

La determinació d'aquests cicles per a Venus i Saturn va ser possible mitjançant el mètode matemàtic exposat per Plató i que potser va ser un descobriment de Parmènides. Tot gira al voltant de consideracions relatives a la factorització de nombres en nombres primers. Aquests nombres es van associar amb el model planetari dels grecs amb epicicles, un model desenvolupat a partir de l’obra d’Hiparc i portat en la mesura del possible per Ptolomeu en el seu famós tractat "Μαθηματική σύνταξις", "Mathēmatikḗ súntaxis", Composició Matemàtica, transmès per la cultura àrab-musulmana-persa sota el nom més conegut per Almagest.

Model explosionat dels engranatges còsmics del mecanisme d'Anticitera. © 2020 Tony Freeth

Els nombres primers, les claus pitagòriques del cosmos

Aquesta presència aparent de les propietats aritmètiques dels nombres primers de l’ordre dels moviments planetaris segurament devia fascinar els filòsofs pitagòrics i també a Plató, ja que pensaven que tot estava associat als nombres i connectava harmònicament com les longituds de les cordes vibrants dels instruments musicals.

Al final, després d’haver especificat el model astronòmic conegut pels grecs en el moment de la fabricació del mecanisme d'Anticitera i els textos desxifrats que han permès especificar de què era capaç, sembla que ara tenim una teoria capaç de comptabilitzar per al propi mecanisme i de com va ser capaç de reproduir fases lunars, eclipsis i cicles sinòdics.

Amb compte, els investigadors volen posar a prova la seva teoria, és a dir, demostrar-se a si mateixos que poden construir la calculadora de nou utilitzant mètodes antics i, per descomptat, verificar que funcioni com s’esperava.

Tot i així, es podem preguntar qui era capaç d’una gesta conceptual i tecnològica tan gran. Només ens podem perdre en l’especulació, però sabem que Arquimedes era un gran matemàtic i un gran mecànic i que per a diversos col·legues grecs també era a més astrònom. Sabem que la tradició tenia en compte als arquitectes pitagòrics de Tarent, un gran amic i potser professor de Plató, com a dissenyador d’autòmats i que a Heró d’Alexandria no l'hem d'oblidar, ja que es trobava sobretot en el rastre de la màquina de vapor.

Encara podríem somiar amb Carl Sagan sobre què hauria esdevingut la història de la humanitat, si la ciència grega hagués continuat amb el seu impuls, ens hagués conduit a la revolució científica i industrial amb 1.000 anys d’antelació?.

 

Ho he vist aquí.

19/03/2021

Perseverance capta els sons de la conducció per Mart

 

Clic per engrandir. El rover Perseverance de la NASA va capturar aquesta imatge utilitzant
la seva Càmera de Navegació esquerra (Navcam). La càmera està situada a la part alta
del màstil del rover i ajuda a la seva conducció. Aquesta imatge va ser adquirida el 7 de
març de 2021 (Sol 16). Crèdits: NASA / JPL-Caltech
 
El nou rover de la NASA va gravar l'àudio del seu propi cruixit sobre la superfície del Planeta Vermell, afegint una nova dimensió a l'exploració de Mart. 
 
Quan el rover Perseverance amb el seu moviment va començar a deixar empremtes en la superfície de Mart, un micròfon sensible que incorpora va enregistrar una primícia: els cops, "pings" i sotracs de les sis rodes del rover al rodar sobre el terreny marcià.
 
"Molta gent, quan veu les imatges, no aprecia que les rodes són de metall", va dir Vandi Verma, enginyer sènior i conductor del rover al Laboratori de Propulsió a Jet (JPL) de la NASA al sud de Califòrnia. "Quan condueixes amb aquestes rodes sobre les roques, és realment molt sorollós".  

El micròfon d'entrada, descens i aterratge (EDL) del Perseverance, que segueix funcionant al rover després del seu històric aterratge el 18 de febrer, va captar més de 16 minuts de sons procedents del viatge de 27,3 metres del 7 de març. El micròfon es va instal·lar al rover per ajudar a que el públic s'acostés a ell durant l'aterratge, però els membres de la missió també estaven desitjosos d'escoltar els sons de la superfície
 
"Si sentís aquests sons conduint el meu cotxe, m'aturaria i demanaria una grua", va dir Dave Gruel, enginyer en cap del subsistema de càmera i micròfon EDL de la Mars 2020. "Però si et prens un minut per considerar el que estàs escoltant i on va ser gravat, té un perfecte sentit". 
 
El 17 de març es van fer públiques dues versions del clip d'àudio del mateix viatge. La primera versió presenta més de 16 minuts de sons crus i sense filtrar del rover viatjant pel cràter Jezero. S'hi pot escoltar el soroll generat per la interacció del sistema de mobilitat del Perseverance (les seves rodes i la suspensió) amb la superfície, a més d'un soroll agut de rascat. L'equip d'enginyers del Perseverance segueix avaluant l'origen dels soroll d'esgarrapades, que pot ser una interferència electromagnètica d'una de les caixes electròniques del rover o les interaccions entre el sistema de mobilitat i la superfície marciana. El micròfon de l'EDL no estava destinat a les operacions de superfície i es va sotmetre a proves limitades en aquesta configuració abans del llançament.

Sons de la conducció del rover Perseverance. Es poden escoltar 16 minuts de sons crus i sense filtrar
del rover Perseverance viatjant pel cràter Jezero. Es pot escoltar el soroll generat per la interacció de
les rodes i la suspensió del rover amb la superfície, juntament amb un soroll agut com una esgarrapada.
Crèdits: NASA/JPL-Caltech. 
 
La segona versió és una compilació més curta de sons procedents de l'enregistrament en brut més llarga de la conducció. Per a aquesta versió de 90 segons, els enginyers de la NASA van combinar tres segments de l'arxiu d'àudio sense processar (seccions 0: 20-0: 45, 6: 40-7: 10 i 14: 30-15: 00), processant i editant-se per filtrar part del soroll. 
 
 
Sons de la conducció del rover Perseverance a Mart (resum de 90 segons): Els enginyers de
la NASA van combinar tres segments de l'arxiu d'àudio sense processar gravat mentre el rover
de Mart Perseverance rodava per una secció del cràter Jezero el sol 16 de la missió. Les seccions
0: 20-0: 45, 6: 40-7: 10 i 14: 30-15: 00 es van combinar en aquest clip de 90 segons. S'ha processat
i editat per filtrar part del soroll. Crèdits: NASA/JPL-Caltech.

 
Aquest primer àudio d'un viatge per la superfície marciana s'uneix a una creixent llista de sons de Mart transmesos a la Terra des del Perseverance. Un segon micròfon, que forma part de l'instrument SuperCam del rover, ha captat prèviament el sospir de vent marcià i el ràpid so del làser de l'instrument a l'analitzar les roques per revelar detalls de la seva estructura i composició. Aquesta informació ajudarà als científics a cercar en el cràter Jezero senyals de vida microscòpica antiga, prenent mostres de roca i sediments que seran retornades a la Terra amb futures missions.
 
Els sons de la SuperCam formaven part d'una sèrie de comprovacions dels sistemes pels quals ha passat el rover, que van des de la desconnexió de l'enorme braç robòtic del Perseverance fins a la realització de les seves primeres observacions meteorològiques amb el Analitzador de Dinàmica Ambiental de Mart (MEDA).

El rover també ha estat buscant un aeròdrom adequat perquè l'helicòpter Ingenuity Mars Helicopter intenti les seves primeres proves de vol. Ara que s'ha trobat el lloc adequat, els equips dels Perseverance i Ingenuity estan fent plans perquè el desplegament de l'helicòpter, que disposarà de 30 dies marcians, o sols (31 dies terrestres), pugui completar fins a cinc vols de prova.


Clic per engrandir. Vista del cràter Jezero des del Perseverance el 5 de març del 2021.
Crèdit: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

A continuació, la recerca de vida antiga començarà de debò, amb el Perseverance explorant un terreny que es creia cobert d'aigua. Entre les 19 càmeres del rover i els seus dos micròfons, l'experiència estarà plena d'imatges i sons. Per Verma, que ha ajudat a "conduir" els quatre últims vehicles de la NASA a Mart, planificant les seves rutes i transmetent instruccions perquè puguin passar un dia de viatge per terrenys inexplorats, l'àudio és més que genial. 
 
"Les variacions entre la Terra i Mart, ja tenim una sensació d'això visualment", va dir. "Però el so és una dimensió totalment diferent: veiem les diferències entre la Terra i Mart, i experimentem aquest entorn de més a prop". 

Més informació sobre la missió
 
Un objectiu clau de la missió de Perseverance a Mart és l'astrobiologia, inclosa la recerca de signes de vida microbiana antiga. El rover caracteritzarà la geologia i el clima de la planeta en el passat, prepararà el camí per a l'exploració humana del Planeta Vermell i serà la primera missió que reculli i emmagatzemi roca i regòlit marcians (roca i pols trencats).  

Les següents missions de la NASA, en cooperació amb l'ESA (Agència Espacial Europea), a on enviaran naus espacials a Mart, per recollir aquestes mostres segellades de la superfície, i retornar-les a la Terra per a la seva anàlisi en profunditat.
 
La missió Mars 2020 Perseverance forma part de l'enfocament d'exploració de la Lluna a Mart de la NASA, que inclou les missions Artemis a la Lluna que ajudaran a preparar l'exploració humana del Planeta Vermell.
 
El JPL, gestionat per la NASA al Caltech de Pasadena (Califòrnia), va construir i gestiona les operacions del rover Perseverance.
 
 
 Ho he vist aquí.