Invents de la investigació espacial que trobem al nostre dia a dia. Part 1

Al juliol de 2018, la NASA va celebrar el seu 60è aniversari. Sempre hi ha qui diu que és absurda aquesta despesa pressupostària, havent qüestions per resoldre al nostre planeta. Cert, però també és veritat que la exploració espacial serveix per resoldre i conèixer millor els misteris del món que ens envolta, i a més ha reportat grans beneficis i avenços en el nostre dia a dia en molts aspectes: Salut, Alimentació, Tècnica, Seguretat, Tecnologia, i un llarg etcètera, la majoria dels quals no coneixem o no pensem que siguin fruit de la exploració de l’espai.

Alguna vegada us heu preguntat com afecten la investigació i l'exploració espacial a les vostres vides? Aquesta és la pregunta que fa la NASA. Segons l’agència nord-americana, les tecnologies desenvolupades per l’espai són responsables de milers d’euros en estalvis i beneficis i també desenes de milers de llocs de treball. Són sobretot el punt de partida per a una millor qualitat de vida. A continuació us presentem alguns exemples.

Dels vehicles espacials a les nostres cuines 

Quan els vehicles espacials entren a l'atmosfera terrestre, han de suportar temperatures extremadament altes. Els escuts tèrmics han estat dissenyats per enginyers de la NASA per protegir-los. La ceràmica inventada per a avions supersònics X-33 i X-34 per exemple, transbordadors espacials  que poden assolir 11 vegades la velocitat del so. Una vegada que aquests materials s’han posat a disposició de la llicència comercial, els industrials els utilitzen i els modifiquen per adaptar-los a dispositius més propers a nosaltres com els nostres forns o les nostres calderes.

De la lluna als focs

L'aportació als cossos de bombers. Quan parlem del primer vestit per a l'espai vam veure que les primeres idees (partint d'un desconeixement relatiu del que havia "allà fora") ja contemplaven que anés un vestit ignífug com a condició sine qua non. A més, els precursors del que seria aquell primer vestit que vestiria Yuri Gagarin ja contemplaven que al portador no hauria de faltar-en cap moment l'oxigen estant sota aquesta escafandre espacial.

La investigació en aquest sentit es va incrementar cap a 1950, segons van explicar a l'agència, quan el Dr. Carl Marvel va sintetitzar polibencimidazol (PBI) estudiant els polímers resistents a altes temperatures per a les Forces Aèries nord-americanes, al que la NASA hi va ficar el nas (i la inversió) per portar-ho al terreny aeroespacial.

Després d'un accident amb incendi en els tests de l'Apol·lo I, l'agència va reforçar la investigació en els materials ignífugs i es va optar pel PBI per als vestits, i un parell d'anys després (el 1978) aquest material es va començar a usar en els cossos de bombers d'Estats Units.

A més, la NASA va iniciar un projecte juntament amb la National Bureau of Standards tenint com a resultat un sistema de respiració (màscara, arnés i bombona d'oxigen) usant un compost d'alumini creat per l'agència per al revestiment dels coets, el qual va ser adoptat posteriorment pels cossos de bombers, així com un sistema de ràdio més resistent (al desenvolupament del qual també va contribuir la NASA). Un equip que a més era molt lleuger, a diferència de l'anterior, i posteriorment l'agència espacial va desenvolupar materials resistents a la calor per a les naus que es van aprofitar també en cossos militars.

De veles a raquetes de tennis 

Per controlar les vibracions i distorsions que experimenten algunes estructures, incloses avions, helicòpters i veles, la NASA ha desenvolupat un dispositiu piezoelèctric econòmic de la mida d’una carta de joc. Avui serveix per millorar el rendiment de les raquetes de tennis, però també els esquís i els bats de beisbol.

Dels coets a la boca

Alúmina policristal·lina transllúcida. Aquest material va ser dissenyat per participar en el seguiment de míssils. Aleshores, els especialistes en ortodòncia es van interessar i la van utilitzar per imaginar dispositius dentals efectius i duradors, alhora que eren atractius visualment, ja que son gairebé invisibles.

Beneficis de la micro-gravetat per als nostres ulls

És gràcies a l’entorn de la micro-gravetat que ofereix l’Estació Espacial que els investigadors han pogut desenvolupar un nou model de lents de contacte. Portades de nit, remodelen la còrnia i donen a les persones amb miopia lleu-moderada una millor visió un cop retirades les lents al matí. També són menys sensibles als bacteris que les lents tradicionals. 

Dels satèl·lits artificials a les paelles

El material que coneixem avui com a Tefló es va inventar per protegir els primers satèl·lits gràcies a la seva resistència tèrmica i química i al seu coeficient de fricció molt baix. Des de mitjans dels anys cinquanta, es troba com a recobriment de les nostres estufes, i més recentment als estris per cuinar.

Des de l'Estació Espacial fins a les nostres cases 

A l'Estació Espacial Internacional, les plantes alliberen etilè. I a falta de convecció, roman en l’entorn directe de les plantes i accelera la seva descomposició. Per eliminar el problema, els enginyers de la NASA van pensar en l’oxidació foto-catalítica que permet que el diòxid de titani exposat a la llum ultraviolada reaccioni amb l’etilè per convertir-lo en subproductes inofensius. Un sistema que avui s’implementa per purificar l’aire d’hospitals, oficines i fins i tot les nostres llars. Perquè també s’ha demostrat eficaç en compostos orgànics, patògens i motlles. 

Dels rovers a les màquines de cafè 

Els reguladors proporcionals integrals han estat dissenyats, entre altres coses, per ajudar els rovers a mantenir una velocitat constant, fins i tot en terrenys accidentats. El seu paper: corregir contínuament la sortida d’un sistema controlat mitjançant bucles de retroalimentació. Una experiència que un aprenent de la NASA va decidir posar a favor d’una màquina de cafè que controla amb una precisió sorprenent, la seva pressió i temperatura de funcionament. Un sistema semblant serveix pels reguladors de velocitats dels nostres cotxes.

Des de laboratoris espacials fins a cremes de pell

Al descobrir que alliberades de les restriccions de la gravetat, les cèl·lules formen estructures 3D complexes, la NASA va tenir la idea de desenvolupar un bioreactor que simula la micro-gravetat. Aquest sistema fa possible l’ús d’agents de fibroblast humà per enriquir cremes anti-arrugues i per a la pell més generalment, fent-los a priori més efectives.

Des d’imatges de satèl·lit fins a pistes d’esquí

Per estudiar els canvis en l'entorn i els paisatges per satèl·lit, la NASA ha desenvolupat una sèrie de filtres òptics. Un d’ells bloqueja fins a un 95% de la llum blava emesa pel Sol. Què permeten als esquiadors i alpinistes especialment exposats, distingir millor els detalls del terreny per on evolucionen.

Del Columbia a les pistes d’atletisme 

Durant la investigació sobre com una peça d’escuma podria haver causat danys tan catastròfics al transbordador espacial Columbia, la NASA va utilitzar un sistema de fotogrametria estèreo d’alta velocitat. Des d'aquest moment, aquest sistema ha permès analitzar també el comportament dels peus dels maratonians quan toquen a terra i, per tant, dissenyar sabates d'alt rendiment.

Mesurar la temperatura de l'oïda com la de les super noves

Quan es parla de la temperatura que hi ha a la superfície d'una estrella, no és perquè una de les nostres naus o sondes hagi anat fins allà a posar un termòmetre. Aquests mesuraments es realitzen amb infraroigs, i amb aquest mateix sistema la NASA va desenvolupar el primer termòmetre aural, en col·laboració amb Diatek Corporation.

Concretament aquesta tecnologia es va desenvolupar al Laboratori de Propulsió de la NASA (JPL, Jet Propulsion Laboratory) a Pasadena (Califòrnia), per missions en les que s'hagués de realitzar aquest tipus de mesuraments (una d'elles és per exemple el IRES, Infrared Astronomical Satellite). Així, de la mateixa manera que aquestes sondes mesuren la temperatura d'estrelles i planetes interpretant els infraroigs que emeten, el termòmetre aural mesura la de l'oïda.

De paracaigudes i pneumàtics

Els astronautes no van inventar la roda, però alguna cosa han tingut a veure amb les seves millores. No només de naus es tracta, tot l'equipament per a vols espacials i a grans altures requereix en la majoria de casos materials o reforços especials i així va ser per als paracaigudes que s'obrien als aterratges dels Viking de la NASA a Mart. Parlem de finals dels 70 i principi dels 80, moment en el qual el fabricant de pneumàtics Goodyear va desenvolupar un material amb una estructura molecular en cadena, la qual li donava una força cinc vegades major a la de l'acer per a aquests paracaigudes especials.

Viking 2000. Crèdit NASA

Havent servit per a l'espai, el fabricant va pensar en la seva aplicació en terra ferma després de comprovar la força i durabilitat del material. D'aquesta manera, el va aplicar al seu producte fabricant un nou pneumàtic que esperava durar 10.000 milles més (uns 16.090 quilòmetres) que els pneumàtics convencionals, segons el fabricant. 

Mantes tèrmiques 

La NASA necessitava un material lleuger per protegir les parts dels seus satèl·lits sensibles especialment a les altes temperatures de l’espai. El material que es va desenvolupar, ha servit per poder gaudir de les actuals mantes isotèrmiques. 

Cèl·lules d'energia solar: dels satèl·lits a la nostra teulada

Per a vols a grans altures i amb una durada de dies calia idear una font d'energia eficient i que no suposés una càrrega de pes important. La “Environmental Research Aircraft and Sensor Technology (ERAST)” de la NASA es va posar mans a l'obra a aquest efecte i finalment van crear les cèl·lules solars de silici, les quals s'usen en les plaques solars convencionals de l'actualitat.

El món necessita súper pròtesis

El guant robòtic espacial i d’altres andròmines similars eren invents d'aplicació en l'espai que podien aportar alguna cosa en el camp de la salut. I una d'aquestes aplicacions és el desenvolupament de noves pròtesis per a animals i éssers humans capaços de simular al màxim possible un membre funcional.

Així, el que en la NASA ha servit per a la seva pròpia robòtica i les activitats extra-vehiculars (EVA), s'està utilitzant per a la creació de pròtesis avançades i còmodes, per la qual cosa també ha estat útil a més de l'avanç de la robòtica i l'electrònica (sensors , etc.) l'estudi i la creació de nous materials.

Veure continuació fent un clic aquí.
 

Catàleg Charles Messier. Objecte M56

Descobert per Charles Messier en 1779.

M56 es troba a mig camí entre Beta Cygni (Albireo) i Gamma Lyrae. És un dels globulars Messier menys brillants, especialment no tenint el nucli brillant que tenen la majoria. Tot i això no és molt difícil de distingir, fins i tot a la gran distància a la qual es troba. Això va portar a la seva classificació en concentració de classe X. La seva distància de 32.900 anys llum, el seu diàmetre de 8,8 arc.min es correspon a una extensió longitudinal d'uns 85 anys llum. Visualment, només al voltant del terç intern d'aquesta gran bola, d'uns 3' de diàmetre és visible. Mentre que NGC esmenta "estrelles de 11º a 14º de magnitud", mesures més modernes han demostrat que les estrelles més brillants en aquest cúmul són d'al voltant un 13è de magnitud, i la branca horitzontal té una magnitud de 16.2 (d'acord amb el "Deep Sky Field Guide to Uranometria 2000.0"). Helen Sawyer How dóna una magnitud mitjana de 15.31 per a les 25 estrelles més brillants, un tipus espectral total de F5 i un índex de color de -0.04.

El cúmul globular M56 va ser trobat per Harlow Shapley, allargat, amb una elipticitat 8 en una posició amb un angle de 45 graus. Només va trobar-hi un estel variable ,fins i tot fins avui dia només han estat identificades unes 12 variables en M56. Aquest eixam estel·lar s'aproxima a nosaltres a la gran velocitat de 145 km/s.

Clic per engrandir. Imatge del Hubble del cúmul globular Messier M56.
Crèdit Hubble NASA/ESA/HST

M56 va ser un dels descobriments originals de Charles Messier, el va observar per primera vegada el 23 de Gener de 1779 i el descriu com una "nebulosa sense estels", com la major part dels cúmuls globulars. Va ser dividida en estrelles per William Herschel al voltant de 1784.

Aquest cúmul globular es troba en un "agradable" camp de baixa energia de la Via Làctia.

M56 al web del SEDS

Índex del catàleg Messier del bloc

Podríem rebre missatges de civilitzacions extraterrestres?

Dossier: 10 preguntes essencials sobre l’Univers

No està exclosa la possibilitat de la existència d'éssers intel·ligents que visquin en planetes que girin al voltant d’altres estrelles que el Sol. Malauradament, a l’estat actual, un contacte directe a través del viatge interestel·lar segueix sent del domini dels somnis i la ciència ficció: es necessitarien desenes de milers d’anys perquè una nau espacial arribés a les estrelles més properes.

Radiotelescopi Allen. © Allen Telescope Array, Wikimedia Commons, CC 2.0

Però podem esperar detectar la presència de civilitzacions que hagin assolit un desenvolupament tecnològic comparable al nostre, mitjançant la captació de senyals electromagnètics emesos per aquestes civilitzacions. Una de les principals dificultats és l’elecció de la direcció i les freqüències d’escolta.

Seti: a la recerca de vida extraterrestre

A principis dels anys seixanta es va llançar un programa de cerca de vida extraterrestre internacional anomenat Seti (sigles en anglès de Recerca d’Intel·ligència Extraterrestre). La seva "oïda" és un enorme receptor de ràdio multicanal. Les ones de ràdio són de fet les més capaces de transmetre informació a l’espai interestel·lar, en una finestra de freqüència entre 1 i 10 gigahertzs. Cada canal d’escolta té un ample de banda d’1/10 Hz, és a dir cent mil milions de canals per explorar i requereix un enorme poder informàtic.

Camp de radiotelescopis Allen. Gràcies al radiotelescopi "Allen Telescope Array" amb base
a Califòrnia, el programa Seti capta una tremenda quantitat de senyals amb l'esperança
que un d'ells emani d'una forma de vida extraterrestre. © Hajor, CC by-nc 2.0

El 1999, la Universitat de Berkeley va desenvolupar un programari de quadrícules informàtiques anomenat SETI@home. Que consisteix a utilitzar els processadors de milers d’ordinadors connectats a Internet per analitzar aquestes dades. Els càlculs es realitzen en segon pla, de forma transparent per a l’usuari col·laborador. Els resultats es transmeten a un servidor central que també s’encarrega de distribuir les tasques entre les unitats de càlcul. Els aficionats fins i tot pugen als seus propis telescopis Seti. Per a aquest propòsit, utilitzen receptors de ràdio molt sensibles, cosa que permet monitoritzar la freqüència d’hidrogen neutre a 1,42 GHz, i paràboles petites de tres a cinc metres de diàmetre com a antenes.

Malauradament, tots els experiments duts a terme fins ara han estat en va.

Per saber-ne més

SETI@home és un projecte rigorosament científic que té per objectiu la detecció de senyals de ràdio provinents d'intel·ligències extraterrestres.

Aquest és el procediment bàsic usat en aquesta recerca científica:

Enregistrament de senyals de ràdio al Parc de radiotelescopis Allen i anteriorment al de d'Arecibo (Puerto Rico). Les dades es transfereixen a Berkeley, i es parteixen en multitud de petits blocs de dades anomenats "Work Units" (Unitats de Treball). Aquestes Unitats de Treball (UTs) es distribueixen (mitjançant Internet) als milions d'usuaris arreu del món.

Els voluntaris que participen a SETI@home processen cada UT amb el seu ordinador (o ordinadors). Això ho fa el programa BOINC de manera automàtica, trigant unes poques hores (segons la potència de l'ordinador). El que fa el programa és buscar pics de potència, gaussianes, polsos o triplets en el senyal de ràdio. Aquests serien bons indicatius d'una transmissió de ràdio artificial. En acabar, es retornen els resultats interessants de cada UT a Berkeley.

Els ordinadors centrals i servidors de Berkeley validen els resultats (cada UT és processada per 3 usuaris diferents), i determinen quines són les UTs més interessants (després de descartar els "falsos positius" deguts a interferències terrestres, satèl·lits, etc). Quan es tenen suficients UTs interessants, es programa una "campanya de reobservacions" per tornar a analitzar aquells punts interessants del firmament. Si algun usuari és partícep del descobriment d'un senyal real, serà comunicat i reconegut pels responsables de Berkeley.

Per a més informació podeu consultar la web central de SETI@home a Berkeley, The Planetary Society, The SETI Institute.

SETI@home és finançat principalment per The Planetary Society (gràcies a les subscripcions dels seus membres), així com per donacions d'empreses, institucions i voluntaris, tant econòmiques com de material informàtic. The Planetary Society, organització no governamental fundada el 1980 per Carl Sagan (entre d'altres), és la organització pública més gran i amb més influència de tot el món dedicada a la recerca de l'espai, a l'exploració del Sistema Solar i a la recerca de vida fora de la Terra.

Podeu accedir a l'índex del blog sobre el dossier "10 preguntes essencials sobre l'Univers" fent un clic aquí.

Autor de l'original: Jean-Pierre Luminet
Ho he vist aquí

Primera identificació d'un element pesat nascut d'una col·lisió d'estrelles de neutrons

Estronci de nova creació, un element utilitzat en focs artificials, detectat en l'espai per primera vegada després de les observacions fetes amb el telescopi d'ESO.

Nota de premsa del 23 octubre 2019

Clic per engrandir. Un equip d'investigadors europeus, utilitzant dades de l'instrument X-shooter
en el Very Large Telescope del ESO, ha trobat firmes d'estronci formades en una fusió
d'estrelles de neutrons. La imatge artística mostra dues petites però molt denses estrelles de
neutrons en el punt en què es fusionen i exploten com kilonovas. En primer pla, veiem una
representació del estronci acabat de crear. Crédit: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser

Per primera vegada s'ha detectat en l'espai un element pesat acabat de crear, després de la fusió de dues estrelles de neutrons, l'estronci. Aquesta troballa va ser observada per l'espectrògraf X-shooter d'ESO al "Very Large Telescope" (VLT) i ha estat publicat avui mateix a Nature. La detecció confirma que els elements més pesats de l'Univers poden formar-se en les fusions d'estrelles de neutrons, proporcionant una peça que falta en el trencaclosques de la formació d'elements químics.

El 2017, després de la detecció de les ones gravitatòries que passen per la Terra, ESO va apuntar els seus telescopis a Xile, incloent el VLT, a la font: una fusió d'estrelles de neutrons anomenada GW170817. Els astrònoms sospitaven que, si es formaven elements més pesats en les col·lisions d'estrelles de neutrons, les firmes d'aquests elements podien ser detectades en kilonovas, les explosives seqüeles d'aquestes fusions. Això és el que ha fet un equip d'investigadors europeus, utilitzant dades de l'instrument X-shooter del VLT d'ESO. 

Després de la fusió de GW170817, la flota de telescopis d'ESO va començar a monitoritzar l'emergent explosió de kilonova en una àmplia gamma de longituds d'ona. X-shooter en particular va prendre una sèrie d'espectres des de l'ultraviolat fins a l'infraroig proper. L'anàlisi inicial d'aquests espectres va suggerir la presència d'elements pesants en la kilonova, però els astrònoms no van poder identificar elements individuals fins ara.

Aquest muntatge d'espectres presos utilitzant l'instrument X-shooter en el Very
Large Telescope de l'ESO mostra el comportament canviant del kilonova en
la galàxia NGC 4993 durant un període de 12 dies després que l'explosió fos detectada
el 17 d'agost de 2017. Cada espectre cobreix un rang de longituds d'ona des de l'infraroig
proper al ultraviolada fins al infraroig proper i revela com l'objecte es va tornar
dramàticament més vermell a mesura que s'esvaïa. Crèdit: ESO/I. Pian et al./S. Smartt i ePESSTO

"En tornar a analitzar les dades de 2017 de la fusió, ara hem identificat la signatura d'un element pesat d'aquesta bola de foc, l'estronci, el que demostra que la col·lisió d'estrelles de neutrons crea aquest element en l'Univers", diu l'autor principal de l'estudi, Darach Watson, de la Universitat de Copenhaguen a Dinamarca. A la Terra, l'estronci es troba naturalment al terra i es concentra en certs minerals. Les seves sals s'utilitzen per donar als focs artificials un color vermell brillant.

Els astrònoms han conegut els processos físics que creen els elements des de la dècada de 1950. Durant les dècades següents han descobert els llocs còsmics de cadascuna d'aquestes grans forges nuclears, excepte un. "Aquesta és l'etapa final d'una recerca de dècades per determinar l'origen dels elements", diu Watson. "Ara sabem que els processos que van crear els elements van ocórrer majorment en estrelles ordinàries, en explosions de supernoves, o en les capes externes de velles estrelles. Però, fins ara, no sabíem la ubicació del procés final no descobert, conegut com captura ràpida de neutrons, que va crear els elements més pesats en la taula periòdica".

La captura ràpida de neutrons és un procés en el qual un nucli atòmic captura neutrons prou ràpid com per permetre la creació d'elements molt pesats. Encara que molts elements es produeixen en els nuclis de les estrelles, la creació d'elements més pesats que el ferro, com l'estronci, requereix ambients encara més calents amb molts neutrons lliures. La captura ràpida de neutrons només passa naturalment en ambients extrems on els àtoms són bombardejats per un gran nombre de neutrons.

Clic per engrandir. El cel al voltant de la galàxia NGC 4993. Aquesta imatge de camp ample
generada a partir de Digitized Sky Survey 2  mostra el cel al voltant de la galàxia
NGC 4993. Aquesta galàxia va ser l'amfitrió d'una fusió entre dues estrelles de neutrons, que
va conduir a una detecció d'ones gravitacionals, una curta ràfega de raigs gamma i
a una identificació òptica d'un esdeveniment de kilonova. Crèdit: ESO i Digitized Sky Survey 2

"Aquesta és la primera vegada que podem associar directament material de nova creació format a través de la captura de neutrons amb una fusió d'estrelles de neutrons, confirmant que les estrelles de neutrons estan fetes de neutrons i vinculant el procés de captura ràpida de neutrons, llargament debatut, a aquests fusions", diu Camilla Juul Hansen, de l'Institut Max Planck d'Astronomia de Heidelberg, que va exercir un paper important en l'estudi.

Els científics estan començant a comprendre millor les fusions d'estrelles de neutrons i les kilonoves. A causa de la comprensió limitada d'aquests nous fenòmens i altres complexitats en els espectres que el X-shooter del VLT va prendre de la explosió, els astrònoms no havien estat capaços d'identificar elements individuals fins ara.

Aquesta carta mostra l'extensa constel·lació d'Hydra (La Hidra Femella), la constel·lació
més gran i llarga del cel. La majoria de les estrelles visibles a simple vista en una nit neta
i fosca s'observen. El cercle vermell marca la posició de la galàxia NGC 4993, que es va fer
famosa a l'agost de 2017 com el lloc de la primera font d'ones gravitacionals que també
va ser identificada en llum visible com la kilonova GW170817. NGC 4993 pot ser vist com
una taca molt feble amb un telescopi aficionat més gran. Crèdit: ESO, IAU i Sky & Telescope

"De fet, se'ns va acudir la idea que podríem estar veient estronci bastant ràpid després de l'esdeveniment. No obstant això, demostrar que aquest era el cas va resultar ser molt difícil. Aquesta dificultat es va deure al nostre coneixement altament incomplet de l'aparença espectral dels elements més pesats en la taula periòdica", diu l'investigador de la Universitat de Copenhaguen Jonatan Selsing, que va ser un autor clau en l'article.

Ho he vist aquí.

 

Catàleg Charles Messier. Objecte M55

Clic per engrandir. Messier 55 (M55, o NGC 6809) a la constel·lació
de Sagitari, segons la imatge del telescopi de 3,6 metres d'ESO a La Silla. Crèdit: ESO-ESA

Descobert entre 1751-1752 per l'abat Nicholas Louis de Lacaille.

M55 és un cúmul globular bastant gran (d'uns 19', més o menys dos terços del diàmetre aparent de la lluna) però té una aparença tan folgada que el present autor va tenir una impressió del cúmul fins i tot amb uns binocles de 7x50, quan la majoria semblen nebuloses, aquest apareix molt granulós. Com està a una distància d'uns 17.300 anys llum, aquest diàmetre correspon a una longitud d'uns 100 anys llum. M55 té molt poques variables conegudes, 5 o 6. Els valors publicats per la seva magnitud varien de 5 a 7. La seva lluminositat total ha de ser de prop de 100.000 vegades la del Sol.

M55 va ser originalment descobert per Lacaille entre 1751-1752 (al seu Lac I.14), quan es trobava d'observació a Sud-àfrica. Charles Messier la va trobar finalment i la va catalogar el 24 de Juliol de 1778, després d'haver-lo estat buscant sense sort des del 1764. Això és conseqüència de la declinació sud d'aquest objecte. El present autor pot confirmar que M55 és molt difícil també des del sud d'Alemanya, però esplèndid si es va una mica més al sud (era impressionant des de, per exemple, el nord de Grècia).

M55 al web del SEDS

Índex del catàleg Messier del blog

Lucy: La primera missió als troians de Júpiter

Clic per engrandir

Els eixams d'asteroides troians de Júpiter poden ser romanents del material primordial que va formar els planetes exteriors, i servir com càpsules del temps des del naixement del nostre Sistema Solar fa més de 4 mil milions d'anys. Els troians orbiten en dos grups solts que orbiten el Sol, amb un grup sempre davant de Júpiter en el seu camí, l'altre sempre darrere. En aquests dos punts de Lagrange els cossos són estabilitzats pel Sol i Júpiter en un acte d'equilibri gravitacional.

Aquests cossos primitius contenen pistes vitals per desxifrar la història del sistema solar, i potser fins i tot els orígens de la vida i del material orgànic a la Terra.

Lucy serà la primera missió espacial a estudiar els troians. La missió rep el nom del avantpassat humà fossilitzat (anomenat "Lucy" pels seus descobridors), l'esquelet del qual proporcionava una visió única de l'evolució de la humanitat. Així mateix, la missió Lucy revolucionarà el nostre coneixement dels orígens planetaris i la formació del sistema solar.

Animació del moviment dels planetes interiors, dels troians de Júpiter i de Júpiter.
Durant el curs de la seva missió, Lucy volarà amb sis troians Júpiter. Aquesta animació
time-lapsed mostra els moviments dels planetes interns (Mercuri, marró, Venus, blanc; Terra,
blau, Mart, vermell), Júpiter (taronja), i els dos eixams de troians (verd) durant el curs de
la missió Lucy. Crèdit: Astronomical Institute of CAS/Petr Scheirich (utilitzat per NASA amb permís)

Lucy es llançarà a l'octubre del 2021 i, amb l'impuls de la gravetat de la Terra, completarà un viatge de 12 anys a set asteroides diferents: un asteroide del Cinturó Principal i 6 troians, els dos últims membres d'un sistema binari, "dos pel preu d'un". El complex camí de Lucy la portarà a tots dos grups de troians i ens donarà la nostra primera visió de prop dels tres tipus principals de cossos en els eixams (els anomenats tipus C-, P- i D-).

Els troians de tipus P i D de color vermell fosc s'assemblen als que es troben al Cinturó de Kuiper de cossos gelats que s'estén més enllà de l'òrbita de Neptú. Els tipus C es troben principalment en les parts exteriors del Cinturó Principal d'asteroides, entre Mart i Júpiter. Es creu que tots els troians són abundants en compostos de carboni. A sota d'un mantell aïllant de pols, probablement són rics en aigua i altres substàncies volàtils.

Cap altra missió espacial en la història ha estat llançada a tants destinacions diferents en òrbites independents al voltant del nostre sol. Lucy ens mostrarà, per primera vegada, la diversitat dels cossos primordials que van construir els planetes. Els descobriments de Lucy obriran noves perspectives sobre els orígens de la nostra Terra i de nosaltres mateixos.

Clic a la imatge per engrandir.

Aquest diagrama de dalt, il·lustra la trajectòria orbital de Lucy. La trajectòria de la nau (verd) es mostra en un marc de referència on Júpiter roman immòbil, donant a la trajectòria la seva forma de pretzel. Després del seu llançament a l'octubre de 2021, Lucy té dos sobrevols propers a la Terra abans de trobar-se amb els seus objectius troians. En el núvol L4 Lucy volarà per (3548) Eurybates (blanc), (15094) Polymele (rosa), (11351) Leucus (vermell), i (21900) Orus (vermell) des 2027-2028. Després de tornar a orbitar la Terra de nou, Lucy visitarà el núvol L5 i es trobarà amb el (617) Pàtrocle-Menoetius binari (rosa) el 2033. A més, el 2025 de camí cap a L4, Lucy volarà al costat d'un petit asteroide del Cinturó Principal, (52246) Donaldjohanson (blanc), anomenat així pel descobridor del fòssil de Lucy. Després de volar pel binari Pàtrocle-Menoetius en 2033, Lucy continuarà amb el cicle entre els dos núvols de Troians cada sis anys. Crèdit: Southwest Research Institute.

Clic a la imatge per engrandir

La missió Lucy de la NASA supera una fita crítica

La missió Lucy de la NASA va completar amb èxit la seva Revisió Crítica de Disseny el passat 18 d'octubre.

Durant aquesta revisió, els membres de l'equip de Lucy van presentar el disseny complet de la missió, demostrant que l'equip ha complert amb tots els desafiaments tècnics de la missió i està a punt per començar a construir la maquinaria. Després de la finalització de la revisió, la junta de revisió independent de la NASA va donar llum verda per procedir a l'etapa de fabricació/construcció de la missió.

La Revisió Crítica de Disseny de Lucy va començar el 15 d'octubre a la seu de Lockheed Martin a Littleton, Colorado. Aquest important fita de la missió marca la culminació de mesos d'exàmens de tots els sistemes i subsistemes de la missió. Durant quatre dies, la junta de revisió independent, composta per revisors de la NASA i diverses organitzacions externes, va escoltar presentacions sobre tots els aspectes del disseny de la missió. Es van abordar tots els aspectes de la missió, incloent la nau espacial Lucy i la seva càrrega útil d'instruments, els plans de prova a nivell de sistema per al maquinari i programari de vol, l'enginyeria de sistemes, l'assegurament de missió, el sistema de terra i de ciència.

Recordem que a configuració podeu triar l'idioma del subtítol del vídeo.

Més enllà del cinturó d'asteroides hi ha "fòssils de formació de planetes" coneguts com asteroides troians. Aquests cossos primitius comparteixen l'òrbita de Júpiter en dos vasts eixams, i poden contenir pistes sobre la formació i evolució del nostre sistema solar. La NASA s'està preparant per explorar els asteroides troians per primera vegada amb la missió anomenada Lucy. Crèdit vídeo: Centre de Vols Espacials Goddard de la NASA. Aquest vídeo és de domini públic i es pot descarregar des del Scientific Visualization Studio.

"Aquest és un moment molt emocionant per a nosaltres perquè ens estem movent més enllà de la fase de disseny i estem començant a construir la nau espacial", va dir Hal Levison, investigador principal de la missió Lucy pel Southwest Research Institute a Boulder, Colorado; "Per fi s'està convertint en una realitat!".

Les Revisions Crítiques de Disseny són esdeveniments programàtics d'un sol cop que serveixen de pont entre les etapes de disseny i fabricació d'un projecte. Una revisió reeixida significa que el disseny està validat i complirà amb els seus requisits, està recolzat amb anàlisi i documentació sòlids i ha demostrat ser segur. 

Lucy serà la primera missió espacial a estudiar els asteroides troians, que orbiten el Sol a la distància de Júpiter. La missió s'iniciarà a l'octubre del 2021. Amb l'impuls de la gravetat de la Terra, la nau espacial completarà un viatge de 12 anys a set asteroides diferents: un asteroide del Cinturó Principal i 6 de Troians.

"Estic constantment sorprès per la dedicació i diversitat d'habilitats que el nostre equip aporta a aquest projecte", va dir Keith Noll, científic del projecte Lucy del Centre de Vol Espacial Goddard de la NASA a Greenbelt, Maryland. "Dia rere dia la missió s'enfoca més clarament i la revisió del disseny crític de la missió és l'última fita en el nostre viatge de llançament dins de només dos anys".

Southwest Research Institute (SwRI) a Boulder, Colorado és la principal institució investigadora i dirigirà la investigació científica. El Centre de Vol Espacial Goddard de la NASA a Greenbelt, Maryland, proveirà l'administració general de la missió, enginyeria de sistemes i seguretat i assegurament de la missió. Lockheed Martin Space Systems a Denver, Colorado, construirà la nau espacial.

El tipus de missions del Programa Discovery, com la de Lucy, són relativament barates; el seu desenvolupament té un límit d'al voltant de 450 milions de dòlars. Són administrats per a la Divisió de Ciències Planetàries de la NASA per l'Oficina del Programa de Missions Planetàries del Centre de Vol Espacial Marshall a Huntsville, Alabama. Les missions estan dirigides per un investigador principal, que reuneix un equip de científics i enginyers per dissenyar i dur a terme la missió d'abordar qüestions científiques claus sobre el nostre sistema solar.

Ho he vist aquí.

Star Wars 9: L'ascens de Skywalker

La saga acabarà. La història viurà per sempre.

La culminació de 42 anys d'història, et presentem el tràiler final de "Star Wars: L'Ascens de Skywalker". En cinemes pels voltants del Nadal.

Accedeix al nostre dossier: Els secrets de Star Wars fent un clic aquí.

Catàleg Charles Messier. Objecte M54

Descoberta en 1778 per Charles Messier.

M54 és un cúmul globular molt evident, tot i que Charles Messier, qui el va descobrir el 24 de Juliol de 1778, el descriu com "molt feble" des de la seva localització a París (Kenneth Glyn Jones erròniament va traduir la descripció de Messier com" nebulosa molt brillant", i aquest error es va mantenir a la Guia de l'Observador del Cel Nocturn de Kepple i Sanner). William Herschel va aconseguir resoldre les seves regions externes en estrelles de magnituds 15 i algunes de 14. Però no és fàcil de resoldre.

Com indica la seva classe III de concentració, aquest cúmul és relativament concentrat. El seu nucli brillant té només 2,1' de diàmetre, amb un nucli intens aproximadament de 1', mentre que les vores arriben fins a 6'en fotos, o fins i tot fins a 9,1' amb llargues exposicions. La segona edició de Uranometria 2000.0 fins i tot dóna un diàmetre de 12,0 minuts d'arc. La magnitud aparent de les estrelles més brillants del cúmul és al voltant de 15,5, i les de la branca horitzontal tenen magnitud de 17,7. El tipus espectral global va ser determinat per Helen Sawyer Hogg com F7 i l'índex de color com +0,01. S'està allunyant de nosaltres a uns 142 km/s.

M54 té almenys 82 variables conegudes, la majoria d'elles, 55, del tipus RR Lyrae, però hi ha també dues vermelles semi-regulars amb períodes de 77 i 101 dies.

La seva distància, durant molts anys, s'estimava en 50-65.000 anys llum. No obstant això, el 1994, es va fer l'excitant descobriment que M54 probablement no era un membre de la nostra Via Làctia després de tot, sinó part d'una galàxia nana recentment descoberta! Aquesta galàxia és ara denominada SagDEG, Galàxia El·líptica Nana de Sagitari, i és un dels membres més recentment descoberts del Grup Local de Galàxies.

M54 coincideix amb una de les dues majors concentracions de la galàxia SagDEG, i s'allunya de nosaltres a una velocitat molt similar (uns 130 km/seg). Això fa possible que probablement M54 estigui dins d'aquesta galàxia, per a la qual s'ha estimat una distància de 80-90.000 anys llum; una estimació recent per M54 ha donat 87.400 anys llum. A aquesta distància, M54 deu ser un dels cúmuls globulars més lluminosos que es coneixen amb una magnitud visual absoluta M_v of-10,01, una lluminositat d'uns 850.000 sols com el nostre, i superat només per l'espectacular Omega Centauri en la nostra via Làctia. També, el seu diàmetre ha resultat ser tan gran com 300 anys llum. És a prop del triple de la distància de les seves aparents veïns, M69 i M70. I el que és potser més interessant, pot ser que M54 sigui el primer cúmul globular extragalàctic descobert, per Charles Messier el 24 de Juliol de 1778, i d'aquesta manera s'afegeix una primícia extra a la llista de fama de Messier.

M54 és fàcil de localitzar i està proper a Zeta Sagittarii, l'estrella més al sud de la "tetera" (teapot en anglès) de Sagitari, un asterisme de 4 o 5 estrelles (també anomenat la "tetera i el seu broc"), pròpiament a 0,5 graus sud i 1,5 graus oest.

Aquest cúmul globular és brillant però petit pel que pot ser passat per alt amb binocles petits o telescopis de recerca (és a dir confós amb una estrella). Per la seva gran distància, aquest cúmul globular és difícil de resoldre. Binoculars i telescopis petits ho mostren com un objecte rodó i nebulós de vores borroses. Un 10 cm (4 polzades) mostra una textura bigarrada, sota bones condicions amb nusos d'aparença estel·lar, el que John Malles reportar com "suggeriments d'estrelles". Roman sense resoldre fins i tot en grans telescopis d'aficionats, mostrant només textura bigarrada; Kenneth Glyn Jones el descriu com més semblant a una nebulosa planetària a primera vista.

 

Clic per engrandir. Crèdit:  ESA/Hubble i NASA 

L'objecte mostrat en aquesta bella imatge del Hubble, podria ser només un altre cúmul globular, però aquest dens i tènue grup d'estrelles va ser de fet el primer cúmul globular trobat que està fora de la nostra galàxia. Descobert pel famós astrònom Charles Messier en 1778, Messier 54 pertany a un satèl·lit de la Via Làctia anomenat la Galàxia Nana Sagitari Elíptica. Messier no tenia idea de la importància del seu descobriment en aquell moment, i no va ser fins a més de dos segles després, el 1994, que els astrònoms van trobar que Messier 54 era part de la galàxia en miniatura i no la nostra. Les estimacions actuals indiquen que el nan de Sagitari, i per tant el cúmul, està situat a gairebé 90.000 anys llum de nosaltres -més de tres vegades més lluny del centre de la nostra galàxia que el sistema solar.

Irònicament, encara que ara s'entén que aquest cúmul globular es troba fora de la Via Làctia, en realitat formarà part d'ella en el futur. La forta atracció gravitacional de la nostra galàxia està engolint lentament al nan de Sagitari, el qual eventualment es fusionarà amb la Via Làctia creant una galàxia molt més gran.

Aquesta imatge és un compost creat combinant imatges preses amb el Canal de Camp Ample de la Càmera Avançada per sondejos (ACS) del Hubble. La llum que passava a través d'un filtre groc-taronja (F606W) era de color blau i la llum que passava a través d'un filtre d'infraroig proper (F814W) era de color vermell. Els temps totals d'exposició van ser de 3460s i 3560s, respectivament, i el camp de visió és d'aproximadament 3,4 per 3,4 minuts d'arc.

M54 al web del SEDS

Índex del catàleg Messier del blog

Dins de que s'expandeix l'univers?

Dossier: 10 preguntes essencials sobre l’Univers

La pregunta, naturalment, ens ve al cap, però està relacionada amb una imatge mental incorrecta del què és realment l’expansió de l’espai. L’Univers en expansió sovint s’imagina com l’interior d’un globus que s’infla dins d’un espai exterior preestablert.

L’Univers visible tindria uns 100 mil milions de galàxies. Aquí, la galàxia M101,
també anomenada NGC 5457 o Galàxia del Molinet. © Carsten Frenzl, Flickr, CC per 2.0

Aquesta imatge és parcialment correcta si només considerem l’Univers “observable”, al centre del qual hi estem obligatòriament lligats, i que està limitat per una superfície esfèrica més enllà de la qual no hi podem veure (l’horitzó cosmològic), i que s’infla sens dubte a l’Univers “real”. Però per definició, aquest últim conté totes les posicions possibles de l’espai. Si s’estés expandint "dins" d'alguna cosa, allò també seria espai i encara pertanyeria a l’Univers, no té sentit.

Quina és la forma i la mida global de l’Univers? Durant la història de la ciència s’han proposat molts models, infinits o no, oberts, tancats o plans. I encara es debat la qüestió.

L’univers finit o infinit?

No sabem si l’Univers és finit o infinit. Ambdues hipòtesis són compatibles amb les equacions de la relativitat general i les observacions astronòmiques (fins i tot si aquestes últimes mai no poden demostrar que l’espai és infinit). El que és cert és que si l’Univers s’acaba, no té cap avantatge. Si no, què hi hauria més enllà de la vora, si no l’univers mateix? 

En un univers que seria finit però sense vora com una hiperesfera, l’univers observable
només representa un subconjunt delimitat per un horitzó cosmològic més enllà
del qual no podem veure. © Domini públic

No és fàcil imaginar que l’Univers es pot acabar sense tenir vora o un exterior. Els objectes de la naturalesa que coneixem estan submergits en un espai tridimensional i, quan són de volum finit, un cub, una ampolla, etc., tenen una superfície que els delimita, una vora. És molt diferent l’Univers, que no es troba en un espai de dimensió superior. La geometria i la topologia no euclidiana, una branca de les matemàtiques que tracta de totes les formes possibles de l’espai, permet concebre més aviat models d’univers finit sense arestes.

En aquests espais, una nau espacial que vola recta pot tornar al seu punt de partida sense haver-se girat ni hagi anat a l’infinit; és el món d’alguns videojocs en què els personatges no surten mai de la pantalla. Les observacions astronòmiques són perfectament compatibles amb aquest tipus de models; obeeixen, per descomptat, les lleis del Big Bang i per tant estan en expansió "intrínseca", en el sentit que les separacions entre els seus punts augmenten amb el pas del temps.

Podeu accedir a l'índex del blog sobre el dossier "10 preguntes essencials sobre l'Univers" fent un clic aquí.

Autor de l'original: Jean-Pierre Luminet
Ho he vist aquí