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Una noche preciosa para contemplar Marte (si las nubes dejan)

Animación de las órbitas de la Tierra y Marte. Lookang (Wikipedia).

Animación de las órbitas de la Tierra y Marte. Lookang (Wikipedia).

Pese a mi reconocida ignorancia sobre todo lo relacionado con esas actividades que hacen sudar (creo que lo llaman deporte), espero no equivocarme en lo siguiente: en las carreras de larga distancia en pista de atletismo, la línea de salida de los corredores está escalonada para compensar el hecho de que quienes utilizan calles más exteriores tienen más metros que recorrer en cada vuelta. La Tierra y Marte son corredores por calles diferentes, pero la naturaleza no sabe de fair play ni de justicia olímpica. Por eso Marte, que corre por una calle exterior a la nuestra, tarda aproximadamente el doble que nosotros en dar una vuelta completa a su órbita. O dicho de otro modo, cada par de años doblamos a Marte en nuestra incesante carrera común en torno al Sol, como se puede observar en la –un poco mareante– animación de la derecha.

Esquema de las órbitas de la Tierra y Marte. Arriba, vista cenital. Abajo, vista lateral. NASA.

Esquema de las órbitas de la Tierra y Marte. Arriba, vista cenital. Abajo, vista lateral. NASA.

Como también se comprueba en la imagen anterior, ambos planetas no guardan siempre la misma distancia entre sí. Cuando se encuentran en puntos opuestos del estadio su alejamiento es máximo, y están más próximos al roce cuando la Tierra dobla a Marte en su carrera, lo que ocurre cada 26 meses y está sucediendo precisamente ahora. En realidad la situación es un poco más complicada, ya que las órbitas no son circulares, ni concéntricas, ni están en el mismo plano, como se ve en esta otra figura. La consecuencia es que el momento de la oposición (cuando el Sol, la Tierra y Marte están en línea, con ambos planetas en el mismo lado de la órbita) no coincide exactamente con el de mayor cercanía. La oposición se produjo el pasado 8 de abril, pero la máxima proximidad se alcanzará esta noche, la del 14 al 15, cuando solo nos separarán del planeta vecino unos 92 millones de kilómetros.

Por aquello de las órbitas ahuevadas y excéntricas, no todas las oposiciones son iguales: cuando Marte está más próximo al Sol (lo que se conoce como perihelio) es cuando la oposición lleva al planeta rojo a su distancia mínima absoluta respecto a la Tierra. Esto ocurrió en 2003 y no volveremos a verlo en el resto de nuestras vidas, a menos que alguno de los presentes se las arregle para seguir vagando por este mundo el 28 de agosto de 2287.

Por suerte, no necesitamos una oposición récord para contemplar Marte en todo el anaranjado esplendor de una gran pelota de hierro oxidado bañada por el Sol. Después de unos meses desaparecido o escondido en nuestros cielos, ahora tenemos la oportunidad de observarlo como la luminaria más brillante del firmamento después de la Luna, rivalizando con las estrellas más rutilantes. La pasada noche pudimos verlo un poco más abajo de la Luna y a su izquierda. Esta noche, la de la máxima cercanía, Marte habrá ganado su particular carrera relativa en el cielo respecto a nuestro satélite y lo podremos encontrar más arriba de la Luna, precediéndola en su marcha celeste. La siguiente ilustración muestra lo que veremos a las 12 de esta noche si miramos hacia el sureste y si las nubes lo permiten. Además de la Luna (llena) y Marte, Saturno asomará por el horizonte.

Ilustración de la vista hacia el sureste a las 00:00 horas del 15 de abril. Marte se sitúa más arriba de la Luna. Abajo, cerca del horizonte, aparece Saturno. Captura de pantalla de Stellarium.

Ilustración de la vista hacia el sureste a las 00:00 horas del martes 15 de abril. Marte se sitúa más arriba de la Luna. Abajo, cerca del horizonte, aparece Saturno. Captura de pantalla de Stellarium.

Exactamente a la misma hora, si giramos la cabeza hacia el oeste encontraremos otra chispa encendida en el centro de nuestro campo de visión. Es el gigante Júpiter:

Ilustración de la vista hacia el oeste a las 00:00 horas del 15 de abril. Júpiter aparece en el centro de la imagen. Captura de pantalla de Stellarium.

Ilustración de la vista hacia el oeste a las 00:00 horas del martes 15 de abril. Júpiter aparece en el centro de la imagen. Captura de pantalla de Stellarium.

Y para quien ya esté en pie a las 7 de la mañana de este martes, en la misma dirección sureste, la Luna y Marte habrán desaparecido para dejar paso al lucero del alba, Venus:

Ilustración de la vista hacia el sureste a las 7:00 de la mañana del martes 15 de abril. Venus amanece sobre el horizonte. Captura de pantalla de Stellarium.

Ilustración de la vista hacia el sureste a las 7:00 de la mañana del martes 15 de abril. Venus amanece sobre el horizonte. Captura de pantalla de Stellarium.

Naturalmente, esta noche no es la única ocasión para encontrar la brasa marciana en el cielo, pero a lo largo de los próximos días irá distanciándose de la Luna y dejándola atrás y a su izquierda. Como ejemplo, esta imagen ilustra lo que veremos hacia el sureste a la 1 de la madrugada en la noche del viernes 18 al sábado 19. Marte, Saturno y la Luna aparecerán casi alineados en una carrera que el satélite está perdiendo mientras se desinfla hacia el cuarto menguante.

Ilustración de la vista hacia el sureste a la 1:00 del sábado 19 de abril. Marte, Saturno y la Luna aparecen casi en línea. Captura de pantalla de Stellarium.

Ilustración de la vista hacia el sureste a la 1:00 del sábado 19 de abril. Marte, Saturno y la Luna aparecen casi en línea. Captura de pantalla de Stellarium.

Se da la circunstancia de que, además, esta noche del 14 al 15 se producirá un eclipse total de Luna, pero los europeos no podremos disfrutar del espectáculo porque sucederá fuera de nuestras horas lunares. La conocida popularmente como «luna de sangre» será visible desde el Pacífico y la mayor parte de América.

Y por cierto, si hay alguien interesado en seguir el movimiento de los astros a través de la bóveda que cubre su propia casa, las capturas de pantalla que figuran en esta página se han obtenido con el programa Stellarium, una aplicación de código abierto y descarga gratuita que permite recrear la visión del firmamento en la fecha y hora elegidas y desde el lugar concreto en el que uno se encuentre (las capturas corresponden a Torrelodones, Madrid, donde vivo).

Para terminar, este vídeo de la NASA explica la oposición de Marte y todo lo que está acaeciendo estos días:

El cometa ‘marciano’ saluda al Hubble

A la izquierda, la imagen original del cometa C/2013 A1 Siding Spring tomada por el telescopio espacial 'Hubble'. A la derecha, la imagen procesada muestra dos chorros de polvo expulsados por el núcleo. NASA, ESA, and J.-Y. Li (Planetary Science Institute)

A la izquierda, la imagen original del cometa C/2013 A1 Siding Spring tomada por el telescopio espacial ‘Hubble’. A la derecha, la imagen procesada muestra dos chorros de polvo expulsados por el núcleo. NASA, ESA, and J.-Y. Li (Planetary Science Institute)

 

Helo aquí. Esta es la última imagen del cometa C/2013 A1, también llamado Siding Spring, que el 19 de octubre se acercará a Marte y provocará un «huracán de meteoros», según decíamos ayer. La NASA ha distribuido esta fotografía tomada por el telescopio espacial Hubble el pasado 11 de marzo, cuando el cometa se hallaba a unos 568 millones de kilómetros de la Tierra. El núcleo del cometa no llega a apreciarse porque está rodeado por una nube brillante de gas y polvo llamada coma, como se observa en la imagen original de la izquierda. Esta coma mide unos 19.000 kilómetros de diámetro. A medida que el cometa vaya aproximándose al Sol, el viento solar peinará la coma y se formará la típica cola o cabellera.

La fotografía original fue retocada para eliminar parte del brillo de la coma, revelando lo que parecen ser dos chorros de polvo expulsados por el núcleo en direcciones opuestas, como se observa en la imagen de la derecha, que servirá a los científicos para estudiar las características del cometa y refinar sus cálculos.

El tiempo en Marte para el 19 de octubre: huracán de meteoros

Ilustración del cometa Siding Spring pasando junto a Marte. Glen Nagle.

Ilustración del cometa Siding Spring pasando junto a Marte. Glen Nagle.

Aprovechando que el 19 de octubre de este año caerá en domingo, quizá alguien tenga pensado pasar el fin de semana en Marte. Si es así, que tenga en cuenta el pronóstico del tiempo: para ese día se anuncia un «huracán de meteoros». Pero el visitante puede estar tranquilo; no se trata de un huracán tal y como lo conocemos, sino de una lluvia de meteoros que podría alcanzar la cifra de unos 25.000 por hora, subiendo al orden de millones si se añaden las partículas microscópicas. En resumen, «algo nunca visto en la Tierra», señala a Ciencias Mixtas Jeremie Vaubaillon, astrónomo del Instituto de Mecánica Celeste y Cálculo de Efemérides de París y autor principal de un estudio que se publicará en el próximo número de la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

La causa de semejante fenómeno será el cometa C/2013 A1, también llamado Siding Spring en referencia al observatorio australiano que lo descubrió en enero de 2013. Los cálculos de su órbita estimaron entonces que el 19 de octubre de 2014 el cometa se acercará a una distancia relativamente corta de Marte, unos 100.000 kilómetros, más o menos el triple de la altura a la que vuelan los satélites de comunicaciones sobre la Tierra. Los datos no descartaban que el cometa pudiera incluso empotrarse contra el planeta, lo que según el observatorio ISON-NM podría provocar una explosión de 20.000 millones de megatones (más de un billón de bombas de Hiroshima) y abrir un cráter de 500 kilómetros.

Esquema de la órbita del cometa Siding Spring.

Esquema de la órbita del cometa Siding Spring.

Sin embargo, el dominguero marciano puede confiar en que la colisión es extremadamente improbable. De hecho, las primeras estimaciones ni siquiera preveían que la visita de Siding Spring provocara una apreciable lluvia de meteoros en Marte, ya que la distancia será considerable y la cola del cometa apuntará en dirección opuesta a la superficie marciana. Con todo, Vaubaillon y sus colaboradores han refinado los cálculos y afirman que Marte atravesará el chorro de material expulsado por el cometa a las 20:10 UT del 19 de octubre, las 22:10 hora peninsular española, y que durante unas cinco horas se producirá lo que el astrónomo califica como «la tormenta perfecta como nunca en Marte». «¡Ojalá fuéramos marcianos para ver el espectáculo!», añade.

Lo que el viajero debe evitar a toda costa ese día es circular por la órbita marciana. Vaubaillon y sus colaboradores alertan del riesgo de impactos de partículas mayores de una décima de milímetro. Su tamaño puede parecer irrisorio, pero si viajan a más de 200.000 kilómetros por hora, su efecto puede resultar ligeramente molesto. Como ejemplo, los autores del estudio calculan que la sonda Mars Express de la Agencia Europea del Espacio (ESA) recibirá unos diez impactos de este tipo, lo que convierte el resultado en impredecible. «El peligro para las sondas espaciales es real, en mi opinión», señala Vaubaillon. «Los operadores deberán situar sus aparatos en el lado opuesto del planeta para protegerlos».

Imagen del cometa Siding Spring tomada por el Observatorio Vaticano el 20 de enero de 2013, cuando el objeto aún estaba a más de mil millones de kilómetros de la Tierra. Carl Hergenrother.

Imagen del cometa Siding Spring tomada por el Observatorio Vaticano el 20 de enero de 2013, cuando el objeto aún estaba a más de mil millones de kilómetros de la Tierra. Carl Hergenrother.

Dicho todo esto, Vaubaillon reconoce que aún existe un amplio grado de incertidumbre sobre cuál será finalmente el efecto de Siding Spring en Marte, principalmente porque se desconoce el tamaño del núcleo. Para la conveniencia de los viajeros espaciales y con el fin de evitar posibles complicaciones de tráfico en la Operación Retorno a la Tierra ese domingo, los astrónomos irán actualizando su pronóstico a medida que haya nuevos datos disponibles.

Mientras, los que opten por quedarse en la Tierra quizá disfruten del espectáculo. «La observación por astrónomos aficionados es posible pero difícil», apunta Vaubaillon. «Se ha demostrado que con un telescopio pequeño se pueden ver grandes meteoros en Venus o Marte, y recientemente se ha probado también en Júpiter. Recomiendo observaciones en vídeo, por ejemplo con cámaras Watec 902H2. En Europa Marte estará muy bajo sobre el horizonte y será más difícil, pero desde América debería ser más sencillo».

Lo más difícil no es llegar a Marte, sino parar

Recientemente tuve ocasión de charlar con Juanjo Díaz Guerra, uno de los 39 candidatos españoles preseleccionados en primera ronda para el asentamiento que la organización Mars One pretende fundar en Marte. Juanjo me produjo la impresión de ser exactamente el tipo que querría allí arriba si yo fuera Bas Lansdorp: alguien con cimientos científicos –geógrafo y climatólogo–, pero también con el carácter resuelto y decidido de quien parece capaz de comerse Marte con patatas y sus dos lunas de postre. Juanjo tiene las ideas claras y no le asusta la certeza de que moriría sin ver de nuevo su planeta natal. Pese a todo, cuando le pregunté si tenía miedo, yo no me refería a la vida en Marte, sino al viaje. Aquí no vale el verso de Cavafis

Viajar a Marte no es empresa fácil. Solo un tercio de las misiones emprendidas hasta ahora ha cumplido sus objetivos. Incluso con el avanzado estado de la tecnología actual, hace poco más de dos años la misión rusa Fobos-Grunt, que debía cosechar muestras de una de las lunas de Marte y traerlas de vuelta, no logró escapar de la órbita terrestre y se precipitó al océano. Pero incluso si el largo camino hacia la Ítaca extraterrestre se cubre sin desgracias, una vez allí queda pendiente un grandioso desafío: aterrizar sin añadir un cráter más a la geografía marciana. Y lograr esto es infinitamente más arduo en Marte que en la Tierra.

Todos conocemos esas llameantes reentradas de las naves espaciales en la atmósfera terrestre, que en 2003 causaron la trágica desintegración del transbordador Columbia debido a un desperfecto en su coraza térmica. Y sin embargo, el hecho de que el aire no esté vacío, sino lleno de aire, es un gran aliado que permite a los astronautas frenar su vertiginosa caída para sobrevivir al impacto con el duro planeta.

Pensemos en la Estación Espacial Internacional (ISS), en la baja órbita terrestre. La sensación plácida de aparente ingravidez es solo una ilusión: la ISS está muy bien sujeta por la gravedad terrestre, que la mantiene en caída libre a una velocidad media de unos 27.700 kilómetros por hora. Cuando uno de los autobuses espaciales acoplados a ella quiere regresar, como las Soyuz rusas o los ya difuntos transbordadores de la NASA, basta un desacoplamiento y un ligero apretón al freno para que la pérdida de velocidad la arrastre a una órbita más baja, una que acaba cortando la superficie terrestre gracias al concurso del brutal rozamiento con la atmósfera.

Las naves necesitan además otros sistemas que ayudan a aminorar su marcha, como los paracaídas. En 1967, en plena carrera espacial, la primera Soyuz soviética sufrió un defecto en su sistema de paracaídas. Cuando la cápsula se estrelló contra el suelo viajaba a solo 140 kilómetros por hora, pero suficiente para matar a su único tripulante, el cosmonauta Vladimir Komarov.

El problema con Marte es que, a distintas reglas, el juego cambia. La presión atmosférica media en el planeta vecino es unas 167 veces menor que en la Tierra. El aire, casi todo dióxido de carbono, es tan tenue que el rozamiento y los paracaídas son insuficientes, lo que ha terminado con algunas sondas reventadas contra la roca marciana. El sistema utilizado en algunas de las misiones más recientes ha consistido en combinar los paracaídas con airbags que envolvían el aparato por completo para que rebotara una y otra vez contra el suelo hasta su parada completa. En palabras de Tommaso Rivellini, ingeniero del sistema de descenso y aterrizaje de la misión Mars Science Laboratory, «no es la caída lo que te mata, sino el aterrizaje». La MSL, más conocida por el nombre de su rover, Curiosity, ha sido la última misión que ha tocado suelo con éxito. Rivellini y sus colaboradores diseñaron un sofisticadísimo sistema de descenso y aterrizaje en tres fases que se muestra en este vídeo:

(Embedded video from NASA Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology)

La nave se aproximó a Marte a más de 20.000 kilómetros por hora. Cuando el paracaídas se abrió tras la entrada en la atmósfera, la velocidad del aparato aún era supersónica, de unos 1.600 km/h. Aunque el paracaídas especialmente diseñado logró ralentizar el descenso, se requería la ayuda de retrocohetes. Por último, la tercera fase, llamada grúa aérea, evitaba que las turbulencias atmosféricas provocadas por los cohetes al acercarse al suelo inyectaran el polvo en todos los recovecos de la sonda, un inconveniente que no existía en la Luna por su total ausencia de atmósfera. Por increíble que parezca, el sistema de descenso funcionó a la perfección, y transcurridos los «siete minutos de terror» en los que no existió contacto con la nave, el Curiosity llamó a casa.

Claro que, una cosa es posar un cochecito de 900 kilos, y otra muy diferente hacer lo mismo con cargas de 40 a 80 toneladas. Algunos expertos estiman que, con la tecnología actual, el Curiosity marcó el tope de peso que hoy se puede hacer aterrizar en Marte. Para Robert Braun, antiguo ingeniero de la NASA y hoy en el Instituto Tecnológico de Georgia, con una vida dedicada a la tecnología de exploración planetaria, el reto se resume en «hacer aterrizar una casa de dos pisos, y quizá hacerlo junto a otra que se ha posicionado previamente con combustible y suministros». Para Braun no se trata simplemente de un cambio de escala, sino que la tecnología deberá ser radicalmente nueva. Se barajan sistemas de paracaídas rígidos inflables y retrocohetes supersónicos, además de trayectorias de aerocaptura que describan una primera vuelta a gran altitud para reducir velocidad antes de la entrada, pero aún queda mucho camino por recorrer en los laboratorios de la Tierra antes de que una nave tripulada pueda fajarse contra la atmósfera marciana y acabar de una pieza.