El misterioso polvo lunar

El presidente Bush pone fechas a los próximos proyectos de colonización espacial, y resulta emocionante imaginar que todo eso vaya a ocurrir tan pronto. En 2015 fijan el comienzo de la colonización lunar, y para antes de 2020 esperan tener una base lunar permanente. Y lo más llamativo, la primera misión tripulada a Marte para antes de 2030.
Así que hay que cuidar todos los detalles, que esta vez vamos a la Luna para quedarnos. Un pequeño-gran detalle de la misión a la Luna es el asunto del polvo lunar. Y que dicho polvo sea problemático es en sí un gran problema, ya que es casi lo único que encontramos en la superficie de la Luna.
Ya quedó recogido en los informes de las misiones lunares de 1969 a 1972 que el polvo lunar tenía la propiedad de ser, digamos, incómodamente pegajoso. Más incluso que cuando sales del agua en la playa y se te pega la arena por todas partes. Las misiones Apolo de aquella época pudieron hacer poco para evitar que el polvo impregnara todos sus instrumentos de trabajo, así como los trajes espaciales. Todo fue llevado allí de un blanco reluciente, que reflejaba casi toda la luz que incidía. Pero al verse impregnado de ese polvo grisáceo, ya no se reflejaba tanta luz, y el resultado era que la maquinaria se recalentaba, con la evidente problemática que eso conlleva.
En efecto, lo que le sucede al polvo lunar es que está cargado de electricidad estática, la misma que nosotros conseguimos frotando el bolígrafo contra la manga de nuestra camisa, que atrae papelitos pequeños. Pero en este caso, ¿qué cosa “frota” al polvo lunar para que se cargue eléctricamente? Pues nada menos que los rayos ultravioletas del Sol, que barren con eficacia la capa de electrones que hay sobre la superficie lunar. Al arrasar con los electrones (que tienen carga negativa), el polvo lunar queda cargado positivamente. Como todas las motas tienen carga positiva, se repelen entre sí. El resultado es que la fina capa de polvo exterior sale disparada hacia arriba con bastante fuerza formando un arco de polvo que se eleva a kilómetros por encima de la superficie de la Luna. Bonito de imaginar, ¿eh?
Polvo con electricidad estática cayendo desde el cielo y elevándose desde el suelo. ¿Hasta que punto este factor puede ser negativo para futuras misiones? El equipo de Mian Abbas ha tomado las muestras de polvo lunar que se consiguieron en las misiones Apolo, y las está estudiando mota a mota. Cada mota de polvo les da para unos 10 días de investigación. Lo que hacen es meterla en una cámara de vacío de manera que la ausencia de aire da a la mota un comportamiento semejante al que tenía en la Luna. La mota ya está levemente cargada cuando entra en la cámara, así que la dejan suspendida en medio del vacío por medio de campos magnéticos. Luego hacen incidir un láser ultravioleta sobre la mota, para ver si se carga positivamente (igual que los rayos del Sol hacen sobre el polvo en la Luna).
Los resultados hasta la fecha rompen algunos modelos teóricos sobre el tema. En primer lugar se ha podido observar que la luz ultravioleta carga eléctricamente el polvo lunar hasta 10 veces más de lo esperado. También se ha podido ver que las motas mayores se cargan más que las menores, al contrario de lo que se predecía. Todavía se desconocen las razones de este comportamiento.
La teoría también predice una “lluvia” de electrones en la “noche lunar”, que carga negativamente el polvo. Las misiones Apolo sólo estaban en la Luna durante el “día lunar”, pero una estación permanente estará día y noche. Así que la segunda parte del estudio de Abbas será bombardear el polvo lunar con electrones, para predecir cómo se comportaría en la noche lunar. Cualquier detalle en este sentido puede ser muy relevante.


Fuente: Ciencia@NASA

Computación en red

Este es un concepto que tiene ya muchos años de rodaje, pero que últimamente se ha vuelto a poner de moda. La computación en red es idónea para cierto tipo de problemas científicos de gran envergadura. Su filosofía básica es que hay ciertos fenómenos naturales tremendamente complicados en su conjunto, pero que se pueden trocear y repartir entre ordenadores de todo el mundo para que cada uno de ellos por separado haga una pequeña parte de los cálculos del proyecto en cuestión.
Con la llegada de Internet, no tardaron en surgir empresas de investigación que desarrollaron un tipo de programas pensados para que el usuario de a pie los pudiera descargar de Internet, y a través de ellos ir recibiendo y calculando trozos de un proyecto determinado.
Uno de los más antiguos, y probablemente el más famoso de ellos, es el proyecto SETI@home. Las siglas de SETI en español vienen a ser “Búsqueda de inteligencia extraterrestre”. Básicamente consiste en hacer un análisis espectral de todas las señales electromagnéticas que recibe el Radio Telescopio Arecibo, situado en el noroeste de Puerto Rico. La mayoría de las señales recibidas por este telescopio son ecos de nuestras propias retransmisiones de televisión y radio en la ionosfera, o bien la famosa radiación de fondo, que básicamente es el ruido electromagnético que nos llega desde los límites del universo, y que nos da una idea de cómo era en sus comienzos. El feliz propietario de un ordenador con Internet entra en la página web de SETI, y se baja su programita. Entonces el programita se pone directamente en contacto con SETI, y le pide trabajo para hacer. SETI le envía un paquete de señales recibidas por el telescopio de Puerto Rico, en un día determinado, a una hora determinada, y en un rango de frecuencias determinado. El ordenador guarda esta información, y el programa SETI aguarda pacientemente a que el propietario se vaya a merendar o al baño, dejando el ordenador encendido. Cuando esto sucede, el programa percibe que no hay actividad en el ordenador, y se pone a usar su microprocesador como central de cálculo. Cuando el sujeto vuelve de hacer sus menesteres, y toca el ratón o una tecla, el programa de SETI se da cuenta y deja de hacer cálculos, para que haya total disponibilidad para los asuntos del usuario. Así, trocito a trocito, va haciendo un filtrado preliminar de esas señales electromagnéticas, separando las que podrían venir de seres inteligentes en el espacio de todas las demás. Muy rara vez se encuentra un trozo de señal candidato a ser una emisión de otros mundos, y de momento las segundas comprobaciones con más detalle han eliminado todos estos candidatos.
En la misma línea de trabajo, existen programas de lo más variado para que podamos ayudar a resolver grandes cuestiones de la ciencia.
Stardust@home pretende estudiar los materiales que la sonda Stardust, recién aterrizada la semana pasada, nos ha traído de su vuelo en la cola de un cometa.
Climateprediction.net realiza miles de simulaciones a gran escala sobre los efectos de la emisión de gases de efecto invernadero en nuestra atmósfera, y sus resultados no son nada halagüeños.
Einstein@home analiza datos del efecto que los pulsars tienen sobre la gravedad. Un fenómeno todavía muy desconocido para nosotros.
Predictor@home estudia con detalle esas marañas diabólicas que son las estructuras proteínicas, con las que pudiera parecer que no tenemos por dónde empezar.
FightAIDS@home se propone anticipar estrategias químicas que sirvan como fármacos y terapias contra el SIDA. Y cómo este hay proyectos para el cáncer, el Alzheimer, las mutaciones genéticas...
Propuestas para el espíritu voluntarioso que tenga ordenador e Internet. Ahí es poco.


Radio Telescopio Arecibo

Serendipia

Cuenta un anónimo en la lengua de Shakespeare, que existía hace mucho tiempo un reino entre los muchos de oriente, llamado Serendip. Se encontraba este reino en una isla que posteriormente conoceríamos como Ceilán, y a día de hoy como Sri Lanka. La historia de Serendip es, como muchas otras, una elaborada mezcla de ficción y... tal vez más ficción, que se pierde relatos, cartas y cuentos de generaciones pasadas.
De todos ellos tenemos documentada la historia de “Los Tres Príncipes de Serendip”, que eran afortunados no ya por su rancio abolengo, sino por poseer el don de descubrir cosas por casualidad. Y cuando digo casualidad me refiero sobre todo a que las descubrían sin estar buscándolas en primer lugar. Este don no carecía de altas dosis de espíritu observador, y acierto científico; algo que el resto de los mortales solemos adquirir con la ayuda de un buen maestro.
En el siglo XVIII, Horace Walpole quedó fascinado con el relato de Serendip, y puso nombre al don de los príncipes: “Serendipity”. La palabra tuvo buena acogida entre los angloparlantes de este y el otro lado del océano, y pasó a ser de uso común. El 28 de Enero de 1754, Walpole escribe a su tocayo Horace Mann una carta que pone de manifiesto su fascinación por el asunto, y de la que traduzco el siguiente extracto:
“...este descubrimiento es casi de esos que yo llamo serendipity, palabra muy expresiva, que como no tengo nada mejor que contarte, me propongo ahora explicarte: la comprenderás mejor por sus orígenes que por su propia definición. Leí una vez un cuento de hadas llamado Los Tres Príncipes de Serendip: mientras sus altezas viajaban, hacían continuamente descubrimientos, por accidente y sagacidad, de cosas que no iban buscando: por ejemplo, uno de ellos descubría que una mula tuerta del ojo derecho había andado mucho últimamente por el mismo camino, porque la hierba sólo se veía comida en el lado izquierdo, incluso siendo de peor calidad que la de la derecha-- ¿entiendes ahora el significado de serendipity?”
Serendipity ya es una palabra incluida en diccionarios ingleses como el Webster americano, o el John Wiley & Sons. Se ha desarrollado una acepción que tiene más que ver con el comienzo fortuito de algunos romances, y que da título en 2001 a la película “Serendipity”. En castellano, Serendipia o lo que sea, tiene todavía un largo camino hasta ser elevado a los cánones de la Real Academia de la Lengua.
Contemos, en la historia de la ciencia, algunos ejemplos de serendipitiosidad o serendipitiosismo:
Arquímedes en la bañera, experimenta una sensación de reducción en el peso conforme su cuerpo desplaza el agua, que va rebosando por los bordes. El volumen de cuerpo sumergido es igual al volumen de agua desplazada. En la euforia de su hallazgo sale a la carrera desnudo y gritando “¡Eureka!”.
Volta, en su diseño de la primera pila, dio coherencia a los hallazgos serendípicos de Galvani, cuando demostró que se produce corriente eléctrica al poner dos metales dispares en contacto a través de una solución electrolítica.
En pruebas para desarrollar pegamentos más resistentes, uno de los modelos salió especialmente mal, pero más adelante, los diseñadores del archiconocido “Post-it” lo volvieron a sacar del cajón, y tras algunas mejoras dieron con un filón en lo que a material de oficina se refiere. Hoy cuelgan recordatorios de millones de escritorios, y todo por un pegamento que en principio se desechó como inútil.
¿Alguién conoce más casos? No son tremendamente frecuentes, pero a lo largo de siglos tampoco son escasos. Nunca viene mal un pequeño empujón de la suerte, o como dicen algunos, una visita del Espíritu Santo.


Fuente: cienciateca.com

Jugando a Reyes Magos

Ya mismo se nos echa encima el día de Reyes. El capítulo 2 del Evangelio de San Mateo hace implícita asociación entre una profecía sobre el nacimiento de un rey en Israel y la aparición de una brillante estrella en oriente. Parece que desde el punto de vista de la astrofísica hay pocos medios para resolver el tema de si hubo o no un astro brillante en aquel entonces. No disponemos de fechas exactas, y tampoco de una descripción lo bastante precisa. Dentro de las especulaciones está un fenómeno que tenemos como habitual hoy en día: la aparición de una supernova. Varias son las características que hacen que la supernova sea idónea para este caso. En primer lugar, su explosión inicial se ve en nuestros cielos como “la aparición de una estrella brillante”. Además, brilla durante días, o incluso semanas de forma que destaca sobre el fondo de constelaciones a las que estamos habituados. El tema de que los magos la siguieran desde oriente ya es otro cantar, porque evidentemente una supernova no se desplaza de forma visible con respecto a los demás astros, y mucho menos se detiene cuando el resto del cielo sigue en movimiento.
Pero hablar de novas, supernovas y los ciclos de vida de una estrella requiere más espacio del que tengo para hoy, así que voy a dejar únicamente como anotación que los fenómenos conocidos como supernovas no son el nacimiento de una estrella, sino más bien una de sus fases terminales.
De lo que sí quiero hablar es de que existe una forma de anticiparse a la aparición de una supernova. Los Magos de Oriente pronosticaron el nacimiento de un rey a partir de la aparición de un astro. Hoy en día nosotros podemos pronosticar la aparición de una supernova... a partir de los neutrinos.
Tampoco cabe ahora hablar demasiado de los neutrinos, pero contaré lo suficiente para la presente línea argumental. Los neutrinos son partículas subatómicas emitidas en condiciones muy especiales. Son tan sutiles que millones de ellos atraviesan nuestro planeta cada segundo de lado a lado en línea recta; sin inmutarse de que acaban de pasar por el interior de el planeta. Sí, existe la posibilidad de que usted haya sido atravesado por un neutrino, y tan campante. Habitualmente proceden de nuestro Sol, pero también los emiten las centrales nucleares y la radiación cósmica que llega a nuestra atmósfera. A pesar de que hay tantos de un lado para otro resulta muy difícil detectarlos. Los detectores de neutrinos son unos tanques enormes que se ponen bajo tierra y que están llenos de un fluido que reacciona al paso de los neutrinos. Pero suelen detectar uno o dos al día. Demasiado poco. Además no se sabe con seguridad si los detectados proceden del Sol, de alguna galaxia o de alguna central nuclear.
Pero si un día el detector recibe unos 20 o más neutrinos, hay muchas posibilidades de que en las próximas horas seamos testigos de la aparición de una supernova. Los neutrinos proceden de la fase inicial de la explosión de una supernova y llegan antes que la primera luz. Así que rápidamente se ponen todos los telescopios a buscar por el cielo a ver por dónde aparece. De esta forma nos hemos adelantado ya al brillo de varias supernovas. Pero los telescopios más avanzados no alcanzan a cubrir todas las porciones de cielo, y corremos el riesgo de perdernos el comienzo. Para evitar esa posibilidad, y conocer más sobre la explosión de las supernovas el equipo de John Beacom, en la Universidad de Ohio State, busca astrónomos aficionados por todo el mundo en un proyecto en el que se asignan a nivel global trozos del cielo para no perdernos detalle cuando haya aviso de una posible supernova. Hacen falta telescopios un poquito más potentes que lo habitual para un aficionado, pero ya hay mucha gente que los tiene a un nivel aceptable. Juntos podrán sacar mucha más información de estos fenómenos, así como ver algunos que no han sido anticipados por los neutrinos. Un proyecto para buscar, como los Magos de Oriente, los astros más brillantes del firmamento.


Las marcas de la imagen indican la posición de una supernova detectada en julio del año pasado.