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Todo listo para lanzar el rover ‘Curiosity’ a Marte


El rover Curiosity estudiará la habitabilidad de Marte. (Imagen: NASA/JPL-Caltech)


El rover  Curiosity de la misión Mars Science Laboratory (MSL) de la NASA despega este sábado desde Cabo Cañaveral, en EE UU, rumbo a Marte. El vehículo incorpora dos instrumentos con tecnología española: la estación de monitorización medioambiental REMS y una antena de alta ganancia para enviar datos a la Tierra. El objetivo de la misión es determinar la habitabilidad del planeta rojo.
“El aspecto más importante del Mars Science Laboratory es que, a diferencia de otras misiones a Marte en la que los geólogos solo nos pudieron decir la composición de las rocas y si había habido agua, ahora se van a desarrollar estudios de química orgánica para buscar moléculas o procesos que se asocian con la vida”, explica a SINC Ashley Stroupe, ingeniera robótica en el JPL de la NASA y participante en este proyecto.
“También se observarán muchos otros aspectos del entorno marciano para determinar si pudo haber sido habitable alguna vez –añade la científica–, aportando nuevos enfoques sobre la historia de este planeta y la posibilidad de que la vida apareciera allí, o incluso que todavía exista oculta en alguna parte”.
El objetivo científico de la misión es evaluar la habitabilidad de una región de Marte, conocer su potencial como hábitat para la vida  pasada o presente. Para cumplirlo, la misión MSL lanzará el próximo 26 de noviembre desde el Centro Espacial Kennedy en Cabo Cañaveral (Florida, EE UU) el rover Curiosity a bordo de un cohete ATLAS V. Está previsto que el vehículo llegue a su destino en agosto de 2012.
Tras un minucioso proceso de selección, los responsables de la misión han elegido como punto de aterrizaje el cráter Gale, de unos 100 km de diámetro y con un montículo central de 5 km de altura. Se cree que en ese terreno se podrá leer gran parte de la historia geológica de Marte, además de que presenta huellas que sugieren que pudo haber sido un lago.
Los objetivos específicos de MSL son verificar el potencial biológico de la zona explorada por el rover, investigar los procesos planetarios que ocurren en su superficie y que influyen en su habitabilidad (como el agua, por ejemplo), y caracterizar los niveles de radiación que llegan a la superficie de Marte.
Curiosity incorpora diez instrumentos esenciales para cumplir con su misión. Uno de ellos es la estación medioambiental REMS (Rover Environmental Monitoring Station), que registrará datos de presión, humedad, temperatura, velocidad del viento y radiación ultravioleta.
El desarrollo de este instrumento se ha liderado desde el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) en colaboración con la Universidad Politécnica de Cataluña (UPC), la Universidad de Alcalá de Henares (UAH) y la empresa CRISA de EADS Astrium.
La participación española en REMS “es de alrededor del 90% (el resto son aportaciones de instituciones de EE UU y Finlandia)”, confirma a SINC Javier Gómez-Elvira, director del CAB e investigador principal del proyecto REMS. El reto más dificil ha sido "hacer el instrumento lo más compacto posible, integrando y analizando en detalle cada uno de los componentes para asegurar que todos van a funcionar”, explica el investigador.
La industria española también ha contribuido al desarrollo de la misión MSL mediante la fabricación de una antena de alta ganancia que utilizará el rover para enviar datos a la Tierra. Este trabajo lo han desarrollador las empresas Astrium-CASA y SENER.
Curiosity (bautizado así por votación popular) pesa cerca de 1.000 kg, tiene el tamaño de un automóvil pequeño y está equipado con seis ruedas. Su velocidad máxima será de 90 metros por hora y está diseñado para explorar, al menos durante un año marciano (686 días terrestres), la superficie del planeta rojo.
Se trata de la tercera generación de vehículos todo terreno que la NASA envía a Marte. Sus dimensiones, fuentes de alimentación, capacidades y sistema de aterrizaje le diferencian de sus antecesores. Los dos anteriores llegaron a la superficie marciana protegidos por airbags y se alimentaron con paneles solares, mientras que Curiosity lo hará descolgándose suavemente desde el transportador que lo llevará desde la Tierra y funcionará con una fuente radiactiva.
El vehículo enviará diariamente los datos a los satélites en órbita alrededor de Marte que, a su vez, los redirigirán a la Tierra. Las antenas de la Red de Espacio Profundo de la NASA –entre las que se encuentra una situada en la estación de Robledo de Chavela (Madrid)– recogerán las señales y las enviarán a Pasadena (California, EE UU).
Desde allí se distribuirá la información a los diferentes equipos en EE UU, España, Rusia, Canadá, Francia y Alemania. Los científicos e ingenieros trabajarán conjuntamente para analizar todos los datos y decidir cada día la labor que desempeñará Curiosity al día siguiente.

Los diez instrumentos de Curiosity:
APXS (Alpha-Particle-X-ray-Spectrometer) determinará la composición de las rocas y el suelo.
CHEMCAM (CHEMistry CAMera) es un espectrómetro que también analizará las rocas marcianas.
CHEMIN (CHEmistry and MINeralogy) cuantificará los minerales y la estructura química de las rocas con rayos X.
DAN (Dynamic of Albedo Neutrons) es un detector de neutrones que, indirectamente, mide la cantidad de agua a través de la detección de la cantidad de átomos de hidrógeno que hay en el subsuelo.
MAHLI (MArs HandLens Imager) es un microscopio para obtener imágenes de rocas, suelo, hielo y escarcha.
MARDI (MARs Descent Imager) tomará imágenes de alta resolución en color durante el descenso y aterrizaje en Marte para proporcionar información sobre el contexto geológico del entorno.
MASTCAM (MAST CAMera) es un conjunto de cámaras que recogerán imágenes multiespectro y estereoscópicas, en rangos de distancia que van de los pocos centímetros a varios kilómetros, y vídeo de alta definición (10 imágenes por segundo).
RAD (Radiation Assessment Detector) caracterizará un amplio rango de radiaciones para la posible exploración humana del planeta.
SAM (Sample Analysis at Mars) hará análisis mineralógicos y atmosféricos. Puede detectar un amplio rango de componentes biológicos y analizar isótopos orgánicos estables y gases nobles.
REMS (Rover Environmental Monitoring Station), la estación de monitorización mediambiental del rover. Su desarrollo se ha liderado desde España. (Fuente: SINC)

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Las mejoras técnicas en robots cucaracha aportan pistas sobre la evolución de las especies


El DASH con alas. (Foto: Kevin Peterson, Biomimetic Millisystems Lab)


Cuando los ingenieros de la Universidad de California en Berkeley equiparon con alas a un robot cucaracha de seis patas en un esfuerzo por mejorar su movilidad, aportaron inesperadamente pistas sobre la evolución biológica del vuelo.
Presentado públicamente por vez primera en el 2009 por Ron Fearing, profesor de ingeniería electrónica y jefe del Laboratorio de Milisistemas Biomiméticos de la citada universidad, y por Paul Birkmeyer, robotista del mismo centro, DASH es un robot de 10 centímetros de largo, ligero, ágil, y también barato pues está hecho con componentes y materiales fáciles de encontrar y de bajo coste. Sus patas son accionadas gracias a un motor alimentado por pilas. Su pequeño tamaño lo hace ser un buen candidato para su despliegue en áreas demasiado pequeñas o demasiado peligrosas para que un humano pueda adentrarse en ellas, como por ejemplo un edificio a punto de derrumbarse, o un estrecho hueco entre los escombros de uno que ya se ha desmoronado.
Sin embargo, comparado con su homólogo biológico en el que sus diseñadores se inspiraron, la cucaracha, DASH tenía ciertas limitaciones evidentes en su movilidad. Permanecer en equilibrio, sin caerse, mientras se avanza sobre obstáculos, es difícil para los robots pequeños, por eso los robotistas le agregaron alas laterales y en la cola para ver si eso lo ayudaba.
Batiendo sus alas motorizadas, la versión alada de DASH es ahora capaz de alcanzar casi el doble de velocidad que antes. De sus 0,68 metros por segundo usando sólo sus patas, ha pasado a 1,29 metros por segundo con sus alas. El robot también puede subir por cuestas más inclinadas, pasando del ángulo máximo de inclinación de 5,6 grados del que era capaz antes, al de 16,9 grados que ahora puede afrontar.
El equipo de Fearing, incluyendo a Kevin Peterson, también ha constatado la aparición de otras mejoras: Las alas no sólo han hecho al robot más rápido y mejor capacitado para subir cuestas empinadas, sino que ahora también puede mantenerse derecho cuando desciende a la superficie. La versión sin alas de DASH pudo sobrevivir a caídas desde una altura de ocho pisos, pero a veces aterrizaba patas arriba, y además el punto justo de la superficie donde aterrizaba se debía en parte al azar.
La versión alada de DASH se ayuda batiendo las alas para aterrizar sobre sus patas en lugar de caer sin control. Una vez que toca tierra, el robot puede continuar de inmediato su camino. Los experimentos realizados en un túnel de viento indican que DASH es aerodinámicamente capaz de planear en un ángulo que llega hasta los 24,7 grados.
El equipo de robotistas captó la atención del especialista en vuelo de animales Robert Dudley, profesor de biología integradora en la Universidad de California en Berkeley. Dudley es consciente de que las teorías más aceptadas sobre la evolución biológica de la capacidad de volar se han forjado principalmente a partir de los escasos vestigios presentes en el registro fósil, y de modelos teóricos, y también tiene claro que eso constituye una base precaria para construir hipótesis.
El efecto de las alas en los robots del modelo DASH concuerda con la teoría de que la capacidad de volar surgió de animales que planeaban por el aire al descender de un sitio alto a otro más bajo.
Dudley admite que la versión alada de DASH no es un modelo perfecto para los protopájaros, ya que, entre otras cosas, tiene seis patas en lugar de dos, y sus alas usan una hoja de plástico en vez de plumas. Debido a esto, el robot no puede servir para proporcionar una respuesta exacta y del todo fiable a la pregunta de cómo evolucionó el vuelo. Sin embargo, DASH aporta indicios valiosos, y también demuestra que es viable usar modelos robóticos para comprobar la validez de hipótesis sobre los orígenes de la capacidad de volar.
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Fotografían la supernova más joven captada nada más explotar


La galaxia del Remolino y la supernova SN2001dh a través de un telescopio.  En la ampliación, imagen de SN2001dh, con un aumento de factor 50000. (Foto: UV)


Un equipo internacional de astrónomos, liderado por el valenciano Iván Martí Vidal, ha conseguido tomar una imagen radioastronómica de la supernova más joven nunca obtenida. Catorce días tras la explosión de una estrella en la galaxia del Remolino (M51) el pasado mes de junio, telescopios coordinados en toda Europa han fotografiado el estallido cósmico con un detalle equivalente al que supondría ver una pelota de golf en la superficie de la Luna.
Los resultados de esta investigación, en la que participan la Universitat de València y el Instituto de Astrofísica de Andalucía, se publican esta semana en la revista Astronomy & Astrophysics. En las observaciones han participado los telescopios de la NASA en Robledo de Chavela (Madrid) y del Instituto Geográfico Nacional en Yebes (Guadalajara).
La majestuosa galaxia del Remolino, a escasos 23 millones de años luz de la Tierra, en la constelación de los Lebreles, con su bello aspecto, puede ser también escenario de uno de los fenómenos más violentos del universo: la muerte de una estrella en forma de explosión supernova. Con la combinación de varios radiotelescopios distribuidos por España, Suecia, Alemania y Finlandia y procesando sus datos en un superordenador en los Países Bajos es posible conseguir la capacidad de un telescopio de miles de kilómetros de tamaño, es decir, tan grande como el continente europeo.
De esta manera, se ha podido obtener una imagen muy nítida de este objeto, con un detalle cien veces superior al del telescopio espacial Hubble. Esta técnica, conocida como radiointerferometría, ha permitido a Iván Martí y a sus colaboradores fotografiar la supernova SN2011dh pocos días tras su explosión.
Las observaciones de SN2011dh suponen un récord: “esta es la imagen de alta resolución más temprana que nunca ha podido obtenerse de una explosión supernova. A partir de nuestra imagen podemos acotar la velocidad de expansión de la onda de choque que se genera en la explosión”, afirma Iván Martí, del Instituto Max Planck de Radioastronomía en Bonn (Alemania). El catedrático de Astronomía y Astrofísica de la Universitat de València Jon Marcaide argumenta: “con la precisión obtenida podemos buscar la estrella precursora en las imágenes de la galaxia anteriores a la explosión, además de calibrar mejor las nuevas observaciones que tenemos previstas”.
Las supernovas son explosiones cataclísmicas con las que concluye de manera violenta la vida de las estrellas más masivas. Constituyen uno de los fenómenos más espectaculares del universo. A pesar de que las supernovas son muy brillantes en el rango de luz visible y ultravioleta, pocas de ellas emiten en radiofrecuencia. Este hecho añade una dificultad a las observaciones con los radiotelescopios.
Antxon Alberdi, del Instituto de Astrofísica de Andalucía, sostiene: “Si tenemos mucha suerte, como ha sido este caso, podemos obtener imágenes muy nítidas de las supernovas con la máxima resolución que existe en astronomía, la que nos da la técnica de VLBI, que significa Very Long Baseline Interferometry”.
El equipo internacional que ha conseguido estos resultados está trabajando en el análisis de nuevas observaciones. La red europea de VLBI (European VLBI Network) es una colaboración de institutos de radioastronomía en Europa, China y Sudáfrica, financiada por las respectivas agencias nacionales de investigación. (Fuente: UV)

Los rayos gamma más potentes detectados en un púlsar


Reflector de la red VERITAS. (Foto        ascal Fortin, LLR-Ecole Polytechnique)


Un equipo internacional de científicos ha detectado los rayos gamma de mayor energía observados hasta ahora en un púlsar, una estrella de neutrones altamente magnetizada que gira sobre sí mima con una rapidez insólita.
Gracias al experimento VERITAS, se ha conseguido medir los rayos gamma procedentes del Púlsar del Cangrejo, y han resultado tener energías tan grandes que no pueden ser explicadas por los modelos científicos actuales sobre el comportamiento de los púlsares.
Se detectaron fotones del púlsar con energías del orden de los 100.000 millones de electronvoltios, 50.000 millones de veces más que la energía típica de la luz visible del Sol.
Éste es el púlsar de mayor energía que se ha detectado hasta hoy, tal como destaca Rene Ong, profesor de física y astronomía de la Universidad de California en Los Ángeles (UCLA) y portavoz de la colaboración VERITAS. En palabras de Ong, la ostentación de tamaña energía es un fenómeno completamente nuevo y sorprendente en los púlsares.
Los rayos gamma, el tipo de radiación electromagnética más energética, no pueden ser dirigidos por lentes ni ser reflejados por espejos como la luz visible ordinaria. Debido a que los rayos son invisibles para el ojo humano, la única forma de detectarlos con los telescopios en la Tierra es mediante la observación de sus efectos al ser absorbidos por la atmósfera del planeta.
La parte de los rayos gamma provenientes del Púlsar del Cangrejo que llega a la Tierra choca contra la atmósfera terrestre, causando la generación de luz visible a más de 9,6 kilómetros sobre la Tierra, que es registrada por el instrumental del experimento VERITAS.
La Nebulosa del Cangrejo, que está a unos 6.500 años-luz de la Tierra, se formó cuando una estrella masiva explotó como supernova, un estallido que fue observado en la Tierra en el año 1054.
El púlsar del Cangrejo es una estrella de neutrones altamente magnetizada, con un campo magnético superficial un billón (un millón de millones) de veces más fuerte que el de la Tierra. La estrella gira a la vertiginosa velocidad de unas 30 veces por segundo, y emite rayos gamma, con un efecto de faro que envía un destello cuando el haz, en su giro, apunta a la Tierra.
El estudio lo ha llevado a cabo un equipo de 95 científicos de 26 instituciones en cinco países.

Lanzado el satélite AsiaSat-7

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Un cohete ruso Proton-M/Briz-M (Fase III) lanzó el 25 de noviembre al espacio un satélite de comunicaciones de la compañía china AsiaSat de Hong Kong. El despegue ocurrió a las 19:10 UTC, desde el cosmódromo de Baikonur, y supuso la colocación en órbita del vehículo AsiaSat-7.
El ingenio ha sido construido por la empresa estadounidense Space Systems/Loral sobre una plataforma LS-300LL, y está equipado con 28 repetidores en banda C, 17 en banda Ku y una carga en banda Ka. Su destino es la posición geoestacionaria 105,5 grados Este, desde donde proporcionará servicios de respaldo para el AsiaSat-5. Sus diseñadores le otorgan una vida útil de unos 15 años.
El cohete Proton dejó a su carga de 3.813 kg y a la etapa Briz-M en una trayectoria suborbital, que esta última se encargó de elevar progresivamente a lo largo de 9 horas de misión. Primero alcanzó una órbita circular, después otra intermedia, a continuación el conjunto se situó en una trayectoria de transferencia geoestacionaria, y por último un encendido llevó al conjunto hasta la altitud prevista de 14.000 por 36.000 km, que el propio satélite convertirá en circular. El AsiaSat-7 se separó de su cohete 9 horas y 13 minutos después del despegue.
Una vez en su posición definitiva, enviará señales de televisión, comunicaciones móviles, Internet y datos a una amplia región asiática.
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Componentes para microprocesador hechos a partir de ADN y bacterias


Componentes para microprocesador hechos a partir de ADN y bacterias. (Recreación artística de Jorge Munnshe para NCYT)


En lo que constituye otro fascinante y a la vez inquietante caso de ciencia-ficción convirtiéndose en realidad, unos científicos han demostrado con éxito que pueden construir algunos de los componentes básicos de dispositivos digitales a partir de bacterias y ADN, lo cual podría sentar las bases para una nueva generación de dispositivos biológicos de computación.
Los investigadores, del Imperial College de Londres, han demostrado que pueden construir puertas lógicas a partir de ADN y de bacterias inofensivas del intestino. Éstas son las puertas lógicas biológicas más avanzadas que hayan creado los científicos.
Las puertas lógicas son los componentes fundamentales de los circuitos de silicio, la base de toda nuestra era digital.
El equipo de Richard Kitney y Martin Buck ha demostrado que es factible replicar estos componentes usando bacterias y ADN. Él y sus colegas esperan que esta línea de investigación pueda conducir a una nueva generación de procesadores biológicos, con aplicaciones en el procesamiento de información tan importantes como las de sus equivalentes electrónicos.
Aunque todavía falta mucho trabajo por hacer, el equipo sugiere que estas puertas lógicas biológicas algún día podrían ser componentes de ordenadores biológicos microscópicos.
Entre las posibles aplicaciones de tan singulares dispositivos, figuran sensores que naden por el interior de las arterias, detectando las acumulaciones que conforman a las placas dañinas y aplicando de inmediato medicamentos a la zona afectada. Otras aplicaciones destacables son la de sensores que detecten y destruyan células cancerosas dentro del cuerpo, y la de dispositivos de vigilancia de la contaminación que, una vez liberados en el entorno, detecten y neutralicen toxinas peligrosas como el arsénico.
La ventaja de estas nuevas puertas lógicas biológicas respecto a las anteriores es que se comportan como sus equivalentes electrónicos. Las investigaciones anteriores sólo demostraron que era posible crear puertas biológicas. Las nuevas puertas biológicas también son modulares, lo cual significa que conectándolas es factible crear diferentes tipos de puertas lógicas, y así sentar las bases para construir en el futuro procesadores biológicos más complejos.

La MSL ya vuela hacia Marte


(Foto: NASA)


Con la precisión de un reloj, un cohete Atlas-5 (541/AV-028) situó el 28 de noviembre en velocidad y trayectoria de escape a la nueva misión marciana de la NASA, el MSL (Mars Science Laboratory). El vehículo, cuya principal carga útil es un robot móvil llamado Curiosity, llagará al Planeta Rojo en agosto de 2012.
El despegue se produjo a las 15:02 UTC, desde la rampa SLC-41 de Cabo Cañaveral. Una cámara a bordo de la etapa superior del cohete permitió contemplar la exitosa separación de la sonda. Previamente, la etapa superior Centaur había posibilitado entrar en una órbita baja preliminar de aparcamiento, de 165 por 325 km, a las 15:13 UTC. Veinte minutos después, reencendió su único motor y durante 8 minutos aceleró al conjunto hasta alcanzar la velocidad adecuada para huir de la gravedad terrestre. A las 15:44 UTC, la MSL se separaba de la Centaur sin ningún problema. Tanto ella como la etapa de propulsión agotada siguen la misma trayectoria, pero sólo la MSL, merced a varios ajustes en ruta, podrá cruzarse con Marte. La Centaur permanecerá en una órbita alrededor del Sol.
La MSL consta de diversas secciones. Una etapa de crucero cilíndrica de 539 kg proporcionará todos los servicios a la sonda durante el viaje hacia Marte. Dicha etapa de crucero está recubierta de células solares y gobernará esta fase de la misión. Con ella se ajustará la trayectoria de llegada y se mantendrán las comunicaciones con la Tierra. Unida a ella se halla la sonda MSL propiamente dicha, que consta del robot Curiosity, de 899 kg, el sistema de aterrizaje por cohetes (equipado con una especie de grúa), de 1.370 kg, y la estructura que protege a todo el conjunto (incluyendo una parte superior y un escudo térmico). También se transportan varios pesos muertos que se irán expulsando para mantener un equilibrio perfecto en el vehículo en cada parte de la llegada. En total, el vehículo marciano pesa 3.839 kg, y supone la misión más compleja lanzada hasta la fecha hacia nuestro vecino planetario.
Recordemos que el Curiosity es un robot móvil del tamaño de un utilitario, y que dispone de seis ruedas. Dado que su masa no permite la utilización de métodos de aterrizaje como los empleados para sus antecesores MER (airbags), los ingenieros han tenido que idear una especie de grúa con propulsión por cohetes, que a poca distancia del suelo permanecerá levitando durante unos segundos, permitiendo que el Curiosity sea bajado hasta la superficie mediante unos cables. En cuanto toque dicho suelo, los cables se cortarán y la etapa de aterrizaje se alejará para estrellarse. De este modo, el robot se hallará desde el primer momento en orden de marcha, sin necesidad de bajarse de otro vehículo. La maniobra, a pesar de todo, será arriesgada, dado que se efectuará de forma totalmente automática, sin que se haya ensayado nada parecido antes en una superficie planetaria. Si todo va bien, el 6 de agosto de 2012, tras un viaje de 567 millones de kilómetros, el Curiosity podrá empezar a moverse en el interior del cráter Gale.
Durante dos años, el robot analizará su entorno y el medio ambiente, y sobre todo tratará de encontrar señales que indiquen si Marte tuvo condiciones aptas para la vida. Para ello transporta 10 instrumentos, incluyendo colaboraciones españolas, que totalizan una masa 15 veces superior a la del instrumental de los viejos MER Curiosity y Opportunity. De hecho, el Curiosity es el doble de largo y pesa cinco veces más que estos últimos.

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