26 de mayo de 2017

Encélado, Luna de Saturno, Podría Albergar Condiciones para la Vida


Un equipo de científicos de la NASA ha detectado hidrógeno y dióxido de carbono en los géiseres que emanan desde el interior de Encélado. El sobrevuelo de la sonda Cassini alrededor de esta luna de Saturno se realizó a finales de 2015 e hizo posible el hallazgo, que se publicó el pasado 13 de abril en la revista Science.

Los resultados publicados suponen una nueva evidencia sobre la habitabilidad de Encélado. Este concepto se refiere a las condiciones necesarias para que un planeta o un satélite puedan ser habitables, pero no significa que los investigadores hayan encontrado vida por el momento.



Encélado es un satélite de Saturno que apenas mide 500 kilómetros de diámetro. Está cubierto por una corteza helada, de unos 30 o 40 kilómetros de grosor, y su superficie es tan tranquila como fría. Sin embargo, su interior parece ser muy activo. En 2005 la NASA descubrió que en el hemisferio sur de este mundo hay una nube de hielo que se forma a causa de la presencia de varios géiseres que expulsan materiales desde las “tripas” de Encélado, como si alguien hubiera descorchado una botella de champán.

Los estudios posteriores convirtieron a esta esfera de hielo en un firme candidato a albergar vida extraterrestre. Gracias a Cassini, los científicos averiguaron que bajo el hielo Encélado se esconde un mundo subterráneo habitado por un núcleo rocoso rodeado por un océano global. Se descubrió que en el agua hay moléculas orgánicas y amoníaco en disolución, porque estos salen al exterior a través de los géiseres. También se concluyó que la potente gravedad de Saturno genera calor en las entrañas del satélite, aportando otro ingrediente clave para la aparición de la vida.


Representación de la forma en que los compuestos encontrados en Encélado saldrían a la superficie y, luego, a la atmósfera de la luna a través de géiseres.


EL HALLAZGO


Imagen de Encélado tomada por Cassini, donde puede apreciarse la expulsión de vapor en uno de sus géiseres (parte superior) Foto de NASA.

Los científicos de la misión Cassini no han detectado directamente las fuentes de energía internas de Encélado. Han deducido su existencia de manera indirecta a partir del material que la luna de Saturno envía al espacio por los géiseres de su polo sur.
La nave pasó a través de este material el 28 de octubre del 2015 para analizar su composición. “El penacho de material contiene los rastros químicos de la interacción entre el agua y la roca que se produce en el fondo del océano”, escriben los investigadores en Science .

En el pasado, los científicos de la misión Cassini también hallaron un gran océano bajo la superficie helada de esta luna de Saturno. Estas investigaciones convierten a Encélado en uno de los mejores candidatos para la búsqueda de vida extraterrestre en el sistema solar.

Durante una de sus inmersiones más profundas, la sonda espacial exploró los géiseres que emanan de las grietas situadas en la región polar sur de Encélado. Tras analizar los datos obtenidos, el equipo de Hunter Waiter, primer autor del estudio e investigador del "Soutwest Research Institute" (SwRI) (Estados Unidos), en la misión Cassini, determinó que había hidrógeno y, en menor medida, dióxido de carbono en el vapor que salía de esas regiones del satélite.


COMPUESTOS ORGÁNICOS


Representación artística de la expulsión de agua en los géiseres de Encélado.

Cassini, una misión liderada por la NASA que ha cambiado la visión de Saturno y sus lunas, ha visitado Encélado en 21 ocasiones desde el 2005. Cuando se inició la misión, se esperaba que la luna más interesante del sistema planetario fuera Titán. Con un tamaño suficiente para retener una atmósfera, Titán parecía el único satélite de Saturno capaz de sustentar reacciones químicas con moléculas orgánicas –las moléculas en las que se basa la química de la vida-. De ahí que Cassini transportara hasta Titán la sonda Huygens de la Agencia Espacial Europea, que encontró un mundo oscuro, siempre envuelto en nubes, con lagos de hidrocarburos a los que no llega la luz del sol, pero donde tal vez no sea imposible la vida.

Sin embargo, Encélado le ha robado el protagonismo a Titán y hasta a Saturno. La pequeña luna se ha convertido en la joya de la misión, la que ha ofrecido los descubrimientos más inesperados y estimulantes. “Esta luna captó el máximo interés desde que se observaron los géiseres de vapor de agua que salían de su superficie”, explica Kike Herrero, astrofísico del Institut de Ciències de l’Espai (IEEC-CSIC) y de Celístia Pirineus.

Cassini ha pasado a través de estos géiseres en ocho ocasiones a lo largo de once años para analizar cómo son y deducir cómo es el interior de Encélado. En su última visita al satélite, la nave pasó a sólo 49 kilómetros de la superficie, más cerca que en cualquier visita anterior, y sobrevoló las llamadas rayas de tigre del sur del satélite.


Las "Rayas de Tigre" apreciadas en la imagen en falso color azul, son grietas o accidentes geográficos localizados en el polo sur de Encélado.

Fue una visita fugaz. A la velocidad a la que vuela Cassini, de 8,5 kilómetros por segundo respecto a la superficie de Encélado, dispuso de pocos segundos para recoger datos. Los instrumentos de la nave se habían configurado para priorizar el análisis del material emitido por los géiseres, prestando especial atención a las moléculas de hidrógeno –formadas por dos átomos-, que en la Tierra se producen en las fuentes hidrotermales por la interacción del agua con las rocas.

Tal como se esperaba, el material de los géiseres está compuesto mayoritariamente por agua, que representa entre un 96% y un 99% de las moléculas emitidas. Según los resultados presentados en Science, también contiene pequeñas cantidades de dióxido de carbono (entre 0,3% y 0,8%), metano (0,1%-0,3%), amoníaco (0,4%-1,3%) y –el resultado más importante– hidrógeno molecular (0,4%-1,4%).

“El hallazgo de hidrógeno molecular reaviva aún más el interés por Encélado como escenario para la posible presencia de vida porque es uno de los ingredientes que utilizan para obtener energía los microorganismos que viven en la Tierra en las profundidades de los océanos, donde no llega la luz del sol”, destaca el astrofísico Kike Herrero.


Representación artística de la sonda espacial Cassini sobrevolando Encélado.

Tras analizar distintas hipótesis para explicar el origen del hidrógeno, los investigadores de la misión Cassini concluyen que tiene que proceder de la interacción entre el agua y las rocas en el fondo del océano de Encélado.


LA VIDA COMPUESTA DE HIDRÓGENO


Átomo de Hidrógeno, fundamental para la vida.

Donde la luz del Sol no llega, como en las profundidades de los océanos de la Tierra, el hidrógeno molecular y el dióxido de carbono son una fuente de energía para algunos microbios. Estas moléculas son producidas en buena parte por las reacciones que ocurren de forma natural entre el hierro de los minerales del suelo y el agua. Además, son aprovechadas por algunos seres vivos como una especie de “fertilizante”.

Según Ricardo Amils, catedrático de Microbiología en la Universidad Autónoma de Madrid, en la Tierra estas moléculas son usadas por unos microbios que se conocen como arqueas metanógenas (un tipo de oganismo similar a bacterias que producen gas metano).

"Tanto la metanogénesis (generación de metano) como el hidrógeno y el dióxido de carbono son primitivos y primordiales", ha explicado Amils. De hecho, unos y otros parecen ser algunos de los protagonistas que permitieron la aparición de la vida en la Tierra hace miles de millones de años.

¿Quiere decir esto que en Encélado también ha aparecido vida especializada en consumir ese hidrógeno y ese dióxido de carbono? Aún no se sabe. “No podemos concluir que Encélado alberga seres vivos, y es difícil hacer predicciones porque no sabemos si el origen de la vida es inevitable o algo que ocurre una vez en el Universo”, ha dicho Hunter Waite. “¡Esto es precisamente lo que nos motiva a explorar más!”.
Este investigador ha reconocido que en Encélado no todo es favorable para la vida. Por ejemplo, aún no se ha detectado la presencia de azufre y fósforo, dos elementos fundamentales para los organismos, puesto que forman una parte muy importante de las proteínas y del material genético de los seres vivos.

Ricardo Amils ha aclarado también que si en Encélado hubiera microbios consumiendo hidrógeno molecular y dióxido de carbono, deberían estar produciendo metano. “La existencia de un desequilibrio químico como el medido no implica que haya vida, sino que puede haberla porque conocemos seres vivos en la Tierra que lo utilizan para obtener energía. Faltaría detectar el producto: el metano, y demostrar que es biológico, porque la geología también puede originarlo”.

Géiseres activos en Encélado. (Foto de NASA).

Las últimas observaciones de Cassini en Encélado “representan un avance importante para evaluar la habitabilidad del satélite”, sostiene Jeffrey Sewald, geoquímico de la Institución Oceanográfica de Woods Hole en Massachusetts (EE.UU.) que no ha participado en la investigación, en un artículo de opinión publicado en Science . Pero “sigue habiendo muchas preguntas abiertas”, advierte.

“Este estudio aporta la evidencia más sólida de un procesamiento hidrotermal de las rocas por parte del agua líquida en el interior de Encélado”, ha explicado Waite. “Nuestro trabajo también muestra que este océano es energéticamente habitable, lo que quiere decir que tiene la suficiente energía química como para soportar vida similar a algunos microbios que hay en la Tierra”.




Las respuestas a estas preguntas tardarán en llegar. La nave Cassini, que este año concluye su misión, ya no regresará a Encélado para estudiar sus géiseres ni explorar su interior.

“Necesitaremos una próxima misión para responder a las preguntas astrobiológicas que ha despertado esta investigación. Una misión llamada "Enceladus Life Finder" (ELF) está bajo estudio, pero aún está compitiendo por conseguir su oportunidad para volar», ha dicho Waite.

¿Cuáles serían las implicaciones de detectar vida en esta pequeña y remota luna de Saturno? “Si la vida está presente en Encélado, esto cambiaría para siempre la comprensión de cuál es lugar que ocupa la Humanidad en el Universo. Este estudio no da ese paso, pero nos acerca un poco más hacia el objetivo de entender la habitabilidad del increíble medio ambiente de este lugar”, concluye Waite.



Kelly Miller, uno de los coautores del estudio, ha recordado que la búsqueda de vida más allá de la Tierra debe ser humilde. El motivo es que no se puede olvidar que es muy posible que las potenciales formas de vida de Encélado no tuvieran nada que ver con las terrestres. ¿Cómo saber lo que necesitan, en ese caso?

Las misiones de las próximas décadas prometen ser apasionantes en la búsqueda de vida extraterrestre, y principalmente, en Encélado.


Fuentes:
-Abc.es
-Lavanguardia.com
-Hipertextual.com

12 de mayo de 2017

Satélite Libertad 1: La Huella Colombiana en el Espacio Durante 10 Años


Luego de dos años de arduo trabajo, un grupo de investigadores de la Escuela de Ingeniería y del Observatorio Astronómico de la Universidad Sergio Arboleda, lograron con éxito colocar en el espacio el único satélite colombiano hasta la fecha: Libertad 1. La iniciativa hizo parte de un proyecto especial llamado “Colombia en Órbita” y el objetivo se vio cumplido a la 1:46 a.m. (hora de Colombia) del martes 17 de abril de 2007, cuando, a bordo del cohete Dnepr-1, fue lanzado desde el Cosmódromo de Baikonur en Kazajstán.

En 2001 la Universidad Sergio Arboleda había inaugurado el Observatorio Astronómico con el fin de ahondar en los conocimientos del espacio y seis años después ingresó a la historia de la Universidad y de Colombia.


EL LANZAMIENTO

Aquel martes de abril, en medio de una expectativa general, se dieron cita en el Observatorio Astronómico de la Universidad los miembros del equipo investigador, directivos de la Universidad, científicos y un nutrido grupo de entusiastas seguidores, para seguir a través de la red satelital los detalles de la última fase del proyecto.

SATÉLITE LIBERTAD 1- DESARROLLO Y LANZAMIENTO

El júbilo se apoderó de los asistentes a 1:45 de la madrugada cuando partió el satélite rumbo al espacio. 16 minutos después del despegue, el Libertad 1 se separó del cohete que lo propulsaba, y fue mayor el entusiasmo cuando se obtuvo el reporte desde Rusia con el parte final de que el Libertad 1 había alcanzado la órbita que le había sido asignada.


Imagen del cohete Dnepr-1 en el cual fue lanzado el Libertad 1. En la parte central derecha puede observarse la bandera de Colombia.

Ya en el espacio, envió distintas señales comprimidas que fueron recibidas por varias estaciones de todo el mundo, con la identificación de la Universidad Sergio Arboleda. El Libertad 1 también emitió datos telemétricos sobre su estado de funcionamiento, la temperatura en sus paredes exteriores y la corriente de sus circuitos. Además, se pudo conocer su posición respecto al Sol y a la Tierra y verificó todos los diseños para futuras misiones.


Representación artística del Libertad 1 orbitando la Tierra.

El Libertad 1 operó hasta que sus baterías se agotaron luego de 30 días. Se obtuvieron más de 11.000 paquetes de datos con los cuales se realizaron tres artículos y dos tesis de grado, tres presentaciones internacionales, dos cursos de diseño de pequeños satélites y decenas de conferencias a nivel nacional e internacional, que aún solicitan instituciones académicas de diversa índole.

A nivel internacional le fue asignado el número 31128, y a través de la página de Internet http://www.n2yo.com/?s=3112 se puede localizar en qué lugar de la Tierra se encuentra actualmente. Por su tamaño, el Libertad 1 es denominado un Picosatélite y está diseñado especialmente para operar bajo condiciones extremas de vacío y temperatura. Tiene forma cúbica (10x 10x 10cm) y pesa tan sólo un kilogramo de masa.


Satélite Libertad 1 en su fase final de desarrollo.


EL NOMBRE

Aunque la mayoría de las universidades suelen denominar a sus grandes investigaciones con el nombre de la institución, la Universidad descartó llamarlo “Proyecto Espacial Universidad Sergio Arboleda”.

El Proyecto Colombia en Órbita fue bautizado con el propósito de hacer historia más allá de la institución educativa. Con este nombre se buscó comprometer a todo el país y que estudiantes y profesores investigadores de otras instituciones se vincularan con el proyecto.




Este objetivo se cumplió más allá de las expectativas ya que se recibió apoyo económico del sector privado, y el respaldo moral del sector académico y estatal.

Igualmente, se discutió cuál sería el nombre que llevaría el satélite. Se consideraron varias propuestas de funcionarios y de docentes de la Universidad. Los primeros nombres que se tuvieron en cuenta fueron “LiberSat” (el satélite de la Libertad) y “Libertas” (en latín, libertad). Finalmente, y después de elaborar una lista de doce nombres, se realizó una votación en la que por consenso general ganó el de “Libertad”, nombre además en español.



Se eligió el nombre del Libertad 1 porque este no será el único Libertad que llegue al espacio (actualmente se trabaja en el Libertad 2).
”No sabemos cuántos, pero estamos muy seguros de que éste es el inicio de la carrera espacial nacional, en la cual no sólo estará involucrada nuestra Universidad, sino todos los colombianos”, aseguraron los miembros del equipo investigador.


LOS RESPONSABLES

El satélite Libertad 1 es fruto del esfuerzo de un grupo de investigadores de la Escuela de Ingeniería y el Observatorio Astronómico. Cada una de las personas hizo parte en esta hazaña tuvo un papel determinante.

Para este proyecto cada uno de ellos se preparó adelantando investigaciones en la Universidad Sergio Arboleda y otras universidades.


Equipo de trabajo participante en el diseño y desarrollo del satélite Libertad 1.

César Ocampo, Director científico del proyecto, es profesor asociado de la Universidad de Texas, Austin, e investigador de la NASA. Junto a él se encuentra Raúl Joya Olarte, uno de los cogestores, quien durante seis años ha sido el director del Observatorio Astronómico de la Universidad Sergio Arboleda. También, estuvo Iván Rodrigo Luna, Director Técnico de Libertad 1, quien fue la persona que coordinó el desarrollo de cada uno de los subsistemas. Él participó en las pruebas realizadas al Libertad 1, tanto en Colombia como en Estados Unidos y fue el encargado de presentar ante los asesores los diseños implementados en nuestro país.

También hicieron parte del equipo César Fernando Valero, quien modeló y diseñó en Solid Word la posición de cada uno de los componentes con sus características físicas, para verificar el centro de masa del Pico satélite exigido por Cal Poly y diseñó la estación terrena basándose en modelos de estaciones de aficionados de otras universidades que aplican el Proyecto Cubesat. Además, trazó y programó el software de adquisición y procesamiento de datos de la estación terrena, integrándolo al programa de seguimiento de satélites adquirido por la Universidad Sergio Arboleda.

Paul Núñez, a su vez, diseñó y construyó el sistema de orientación y estabilización rotacional del satélite; este sistema fue importante para poder orientar la antena y así facilitar las comunicaciones del satélite. Adicionalmente, participó en el diseño y construcción del sistema de despliegue de antenas.

Por su parte, Andrés Alfonso Caro implementó el sistema embebido, (combinación de software y hardware); usando un sistema operativo específico logró construir toda la estructura de manejo, procesamiento, distribución, recepción y envío de información entre los subsistemas que integran el satélite.

6° ANIVERSARIO DEL LANZAMIENTO DE LIBERTAD 1

Liza Pinzón realizó las pruebas con celdas solares para el sistema de alimentación de potencia de Libertad 1 e hizo la investigación sobre la orientación y estabilización del satélite por medio de imanes y en adhesivos y pegantes.

Josiph Toscano Casadiego, auxiliar centro del control, realizó el soporte de las baterías que impulsarían en sistema del Libertad 1.

Finalmente, Miguel Ariza fue el encargado de desarrollar el Sistema de potencia y los circuitos electrónicos.


EL CEREBRO

César Ocampo.

César Ocampo es uno de los artífices del primer satélite colombiano. Él es ingeniero espacial y director científico del Proyecto Colombia en Órbita. Una motivación especial que movió a César a llevar a cabo un proyecto de tal magnitud fue que: “siendo colombiano y sabiendo que somos un país que no ha desarrollado un nivel de tecnología de punta en el campo espacial, creo que es mi deber promover este tipo de actividades aquí. Me satisface aportar lo que yo sé para el beneficio de la sociedad colombiana y los demás países en vías de desarrollo. Creo en mi país y en mi gente”.

El ingeniero Ocampo nació en Armenia, Quindío, hace 39 años y desde muy niño se fue a vivir a Nueva York. “Desde los cuatro años supe exactamente lo que quería cuando vi por televisión el lanzamiento de la misión Apolo 17, quería ser ingeniero espacial”, comenta. Y así lo hizo. Estudió y en 1990 recibió su licenciatura en Ingeniería Aeroespacial en la Universidad de Kansas. En 1991 hizo un magíster y en 1996 un doctorado, ambos en Astrodinámica en la Universidad de Colorado.

  
LOS RECONOCIMIENTOS

Con el éxito de este proyecto, la Universidad Sergio Arboleda recibió varias voces de felicitación de importantes voceros de entidades estatales y privadas. Por ejemplo, el presidente Álvaro Uribe Vélez (2002-2010), envió un mensaje de felicitación al equipo investigador del Proyecto. Además, les deseó muchos éxitos a sus integrantes y destacó que el satélite Libertad 1 se convierte en un paso importante para el avance tecnológico de nuestra Nación.

Por su parte, Rodolfo Llinás, ex director del programa del grupo de trabajo científico Neurolab de la NASA, dijo: “Supe que el satélite Libertad 1 está listo a volar alto. ¡Felicitaciones! Ojalá sea un pronosticador de que Colombia está lista a volar alto”.

La Red de Astronomía de Colombia afirmó: “Hemos recibido con beneplácito el último boletín de Cubesat Digest, donde se anuncia el lanzamiento de Libertad 1. Sea la oportunidad para unirnos entorno a este logro de la Universidad Sergio Arboleda, uno de los miembros más activos de la Red de Astronomía de Colombia, que con esfuerzo y trabajo constante ha logrado llegar a este punto”.

PALABRAS DEL INGENIERO RAÚL JOYA - LIBERTAD 1


El Comando de la Fuerza Aérea Colombiana (FAC) también hizo un reconocimiento a este equipo de profesores y estudiantes y en un acto especial, encabezado por antiguo Jefe del Estado Mayor de la FAC, ex general Fernando Soler Torres, hizo entrega de una réplica del Satélite Libertad 1 tallado en cristal.

La Universidad de Antioquia expresó mediante un comunicado que: “Expresamos nuestros sinceros respetos a todos los miembros del equipo de la Universidad Sergio Arboleda por el cumplimiento de su Proyecto. Ojalá que esta nueva fase se lleve a cabo sin inconvenientes y esperamos que, de lograrlo, podamos rastrear a Libertad 1 desde nuestra Medellín”.

Incluso, la asociación de ex alumnos de la Universidad de los Andes, Grupo de Afinidad de Astronomía, organizó un homenaje al equipo investigador. Se trató de un reconocimiento a su trabajo, dijo su directora Ana María Saldarriaga, durante el acto llevado a cabo en el recinto de Uniandinos.

De igual manera, la Universidad Sergio Arboleda fue galardonada con la Medalla al Mérito LACCEI que entrega el Latin American and Caribbean Conference for Engineering and Technology (Consorcio Latinoamericano y del Caribe de Instituciones de Ingeniería y Tecnología), por haber logrado la colocación del satélite Libertad 1 en órbita. La entrega se produjo durante la clausura de la conferencia de LACCEI, que tuvo lugar en ciudad de México D.F.


EL FUTURO

Impulsada por este logro, la Universidad Sergio Arboleda se encuentra desarrollando una segunda misión: el Libertad 2, que será puesta en marcha por alumnos, profesores e investigadores de esta institución.
“Se quiere que el proyecto Libertad 2 sea mucho más grande que Libertad 1, y nuestra facultad de Ingeniería con su departamento de investigación ya está trabajando en este proyecto, para determinar qué tipo de sensores requiere y con qué tipo de trabajo va a funcionar”, dice el ingeniero Raúl Joya, director del observatorio Astronómico de la Universidad Sergio Arboleda, en una entrevista concedida a Javier Molano. “Libertad 2 aún está en fase de evolución (…) La ejecución de este tipo de proyectos suelen durar más de un año y menos de cuatro, por lo cual estamos pensando a futuro y la idea es que nuestra facultad de ingeniería se apropie de este tipo de conocimientos y que los estudiantes se involucren con él”.
Joya afirma que espera trabajar con grupos de investigación de otras universidades para el diseño y desarrollo de Libertad 2, para el cual se tiene pensado que ejecute otros objetivos distintos a su predecesor. “Preliminarmente, se tiene pensado que lleve sensores para estudiar la atmósfera, y tomar fotografías, sean terrestres o celestes”.



Sin duda, el lanzamiento del Libertad 1 constituye el primer paso en el desarrollo de lo que a futuro podría considerarse como el inicio de la carrera espacial en Colombia, algo para lo que aún falta un largo camino por recorrer, pero que con el trabajo de este tipo de instituciones, asociaciones y demás integrantes en el ámbito astronómico y científico nacional, como docentes, estudiantes, astrónomos e investigadores, e incluyendo el apoyo debido por parte del gobierno, que por desgracia no ha prestado la atención necesaria para las áreas científicas en Colombia, y sumando la disciplina y constante trabajo y esfuerzo de estudiantes, docentes, astrónomos, físicos, investigadores y otros colaboradores, con toda seguridad podrá lograrse exitosamente (y ojalá en un corto o mediano plazo).



Artículo extraído de usergioarboleda.edu.co
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