A pesar de que hemos descubierto miles de exoplanetas en otros sistemas estelares lo cierto es que sabemos muy pocos detalles de los mismos. Las técnicas de detección actual nos dan el tamaño o la masa mínima del planeta y, en contadas ocasiones, ambos datos. Más allá de estos parámetros y la órbita aproximada no sabemos nada de estos mundos. Sí, en algunos casos somos capaces de obtener espectros rudimentarios de sus atmósferas o incluso hemos podido verlos directamente si son muy grandes y jóvenes, pero lo cierto es que para nosotros la inmensa mayoría de planetas extrasolares no son ni simples puntos de luz. Poder ver la superficie de estos mundos, aunque tecnológicamente posible, queda aún muy lejos en el futuro, cuando dispongamos de grandes observatorios espaciales. ¿O no?¿Y si te digo que quizás seamos capaces de detectar montañas y valles en otros mundos desde observatorios terrestres? Bienvenidos a la nueva disciplina de la exotopografía.

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¿Seremos capaces en el futuro de detectar montañas como el Olympus Mons en planetas fuera del sistema solar? (Kees Veenenbos).

El concepto, presentado por los astrónomos Moiya McTier y David Kipping, es sorprendentemente simple. El método del tránsito nos permite detectar planetas analizando la disminución de brillo que provocan al pasar delante de sus estrellas. A partir de esta curva de luz podemos en teoría extraer otro tipo de información, como por ejemplo si el planeta tiene anillos o exolunas a su alrededor. ¿Pero y si vamos un paso más allá? Si comparamos muchas curvas de luz pertenecientes a un mundo rocoso dispondremos de un modelo bastante precisa de su perfil y, si tenemos suficiente precisión, podremos identificar montañas y valles en el borde del disco.

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El uso de reactores nucleares en el espacio no ha acabado de fructificar. Entre 1967 y 1988 la Unión Soviética lanzó 33 reactores nucleares al espacio, 31 de tipo Buk (BES-5) y 2 del tipo TOPAZ (TEU-5 Tópol), mientras que EEUU solo ha lanzado uno, el SNAP-10, en 1965. No obstante, desde hace décadas se ha intentado resucitar el diseño de reactores para su uso más allá de la órbita baja. Estos sistemas podrían servir para suministrar energía a sistemas de propulsión eléctrica (con motores iónicos o de plasma) que impulsen remolcadores orbitales o sondas al sistema solar exterior, o incluso para abastecer bases tripuladas en la Luna o Marte. A principios de este siglo Estados Unidos volvió a intentar introducir esta tecnología de la mano del proyecto Prometeo, pero sin éxito. No obstante, en la actualidad EEUU continúa desarrollando reactores nucleares para su uso en el espacio gracias al programa Kilopower.

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Concepto de nave de propulsión nuclear eléctrica (NEP) del proyecto europeo DEMOCRITOS. El reactor está en el extremo izquierdo. Las estructuras triangulares son los radiadores. En el extremo derecho están los tanques de xenón y los motores iónicos (European Science Foundation).

Por otro lado, Rusia también sigue adelante con su programa de reactor espacial de un megavatio de potencia desde hace ya casi una década, aunque la falta de financiación ha afectado significativamente el progreso del proyecto. En el caso de Europa uno podría pensar que la opinión pública del continente es hostil al uso de la energía nuclear en el espacio, a pesar de que fuera de la Tierra la radiación de un reactor no es especialmente contaminante (la radiación natural más allá de la órbita baja es más preocupante que la que procede de la de un reactor de pequeño tamaño). Y seguramente acertaríamos. Sin embargo, la ESA carece de acceso a fuentes de plutonio-238 para generadores de radioisótopos (RTG) necesarios para poder explorar el sistema solar externo y otros destinos. Por este motivo se podría dar la paradoja de que fuese más sencillo tecnológica y políticamente construir un reactor nuclear espacial en Europa que desarrollar RTGs a base de plutonio.

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En 2011 despegó la última nave tripulada estadounidense. Desde entonces los astronautas de la NASA solo han podido acceder al espacio usando naves Soyuz rusas pagando una suma que ha aumentado paulatinamente (cada asiento a bordo de una Soyuz en 2018 le ha salido a la NASA por 82 millones de dólares). Pero este año todo debe cambiar. Si la NASA se sale con la suya en 2018 despegarán por primera vez las dos naves que deben devolver a Estados Unidos la autonomía para llevar sus astronautas a la Estación Espacial Internacional (ISS): la CST-100 Starliner de Boeing y la Dragon 2 de SpaceX. Por fin, después de varios años de retrasos sus primeras misiones están previstas para agosto de este año.

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Dragon 2 (izquierda) y CST-100 Starliner (NASA).

Boeing está construyendo un total de tres cápsulas Starliner —denominadas de forma muy original como Spacecraft 1, 2 y 3 (SC1, SC2 y SC3)— que serán reutilizadas después de cada misión, además de un vehículo de pruebas. La Starliner será la primera cápsula estadounidense que aterrice en tierra firme en vez de amerizar en el océano, una medida introducida para facilitar el rescate de la tripulación y facilitar la reutilización. Para ello la cápsula ha sido equipada con un sistema de airbags que amortiguarán el choque contra la superficie. Hasta finales de octubre de 2017 se habían llevado a cabo en el centro Langley de la NASA once ensayos de aterrizaje de un total de catorce previstos. El año pasado también se soltó la cápsula desde un helicóptero para comprobar el correcto funcionamiento de los airbags y los paracaídas. Por si acaso, el sistema de paracaídas fue sometido a otra prueba en la que se desplegaron a la altura correspondiente a una misión real, por lo que fue necesario elevar un modelo de la cápsula mediante un globo aerostático.

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La historia del agua en Marte es siempre recurrente. Viene y va según las noticias. En realidad, es normal, porque sabemos que Marte alberga enormes depósitos subterráneos de hielo. Y también sabemos que se hallan no solo en las regiones polares del planeta, sino que los podemos encontrar a casi cualquier latitud, un vestigio de los dramáticos cambios climáticos que ha sufrido Marte en épocas geológicamente muy recientes. Ahora bien, ¿cómo de profundos son esos depósitos? Dejando a un lado modelos teóricos por ahora solo hemos sido capaces de medir directamente su profundidad desde la órbita usando los radares a bordo de las sondas MRO de la NASA y Mars Express de la ESA. No obstante, los datos de los radares son difíciles de interpretar. Lo que nos gustaría a todos es poder taladrar la superficie y comprobarlo directamente, aunque por ahora eso es imposible. ¿Pero y si hubiera una alternativa?¿Y si pudiéramos ver el grosor de los depósitos desde la órbita?

Uno de los acantilados donde se ven los depósitos de hielo (en color exagerado, eso sí) en una imagen de la MRO (NASA/JPL-Caltech/UA/USGS).
Uno de los acantilados donde se ven los depósitos de hielo (en color exagerado, eso sí) en una imagen de la MRO (NASA/JPL-Caltech/UA/USGS).

«¿Cómo?», te estarás preguntando. Pues la teoría es sencilla. Lo único que tenemos que hacer es buscar acantilados relativamente jóvenes que permitan ver los sedimentos y capas bajo la superficie. Y eso es lo que ha hecho un grupo de investigadores liderados por Colin Dundas (Universidad de Arizona). Dundas y su equipo han encontrado ocho acantilados en los que se puede ver el perfil de los distintos sedimentos de las capas más superficiales de la corteza. ¿Y ya está? Pues no. Dijimos que la teoría era sencilla, pero, como suele ocurrir, la práctica no lo es tanto.

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El 12 de enero de 2018 despegó un cohete Delta IV M+(5,2) con el satélite militar NROL-47 desde la base de Vandenberg. El NROL-47 se supone que es un carísimo y secretísimo satélite espía Topaz para observar la superficie terrestre mediante radar de apertura sintética. Pero eso no es lo que llamó la atención de los que vieron el lanzamiento. Porque muchos fueron los sorprendidos al ver llamaradas subir por el cuerpo del cohete durante el despegue. ¿Qué ha pasado aquí? Pues, ni más ni menos, es lo que ocurre cuando usamos hidrógeno como combustible.

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Las llamas envuelven el Delta IV durante el lanzamiento del NROL-47 desde Vandenberg (ULA).

El Delta IV, tanto en su versión Medium como Heavy, es un lanzador criogénico que usa hidrógeno y oxígeno líquidos como propelentes en la primera etapa. Otros cohetes como el Ariane 5 europeo, el H-II japonés o el CZ-5 chino también usan hidrógeno en la primera etapa, aunque combinado con otras fases que queman distintos propelentes. La combinación hydrolox es la más eficiente de todos los combustibles líquidos en servicio —hay otras más eficientes, como el flúor y el oxígeno líquido, pero no querrías usarlas porque son demasiado tóxicas y peligrosas—, aunque no está exenta de problemas.

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El año que viene se lanzará el telescopio espacial James Webb (JWST) de después de años y miles de millones de dólares de retraso. El JWST revolucionará la astrofísica moderna, pero no es el sustituto del telescopio espacial Hubble (HST), más que nada porque observará en el infrarrojo, mientras que el Hubble ve el cielo principalmente en el visible, aunque también en el infrarrojo cercano y en el ultravioleta. Esta última parte del espectro electromagnético resulta clave para entender muchos fenómenos astronómicos y es inaccesible para los telescopios terrestres.

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Concepto de telescopio espacial LUVOIR (NASA).

Para la próxima década la NASA planea lanzar el telescopio espacial WFIRST, pero se dedicará principalmente al estudio de la materia y la energía oscuras. Una vez que el Hubble deje de funcionar la humanidad ya no tendrá ningún observatorio espacial ultravioleta de alta resolución. Este es el motivo de que gran parte de la comunidad científica esté presionando para que se lance un verdadero sucesor del Hubble como es el LUVOIR. ¿Y por qué es necesario tener grandes telescopios espaciales capaces de observar en el ultravioleta? Pues, entre otras muchas cosas, para averiguar si hay vida en otros planetas.

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El descubrimiento del primer asteroide interestelar que ha pasado por nuestro sistema solar nos ha abierto una puerta inesperada para investigar directamente el medio interestelar y otros sistemas estelares sin movernos de casa. Tras su visita fugaz ‘Oumuamua nos ha dejado con muchas preguntas sin responder. Si el objeto viene de otro sistema estelar lo más probable es que fuese un cometa o el equivalente a un cuerpo del cinturón de Kuiper con muchos hielos en su composición, pero durante su paso por el Sol el objeto no presentó ninguna emisión de volátiles, de ahí que haya sido clasificado como ‘asteroide’ y no como ‘cometa’.

Representación artística de 'Oumuamua (ESO).
Representación artística de ‘Oumuamua (ESO).

La otra gran cuestión es cuántos objetos similares a ‘Oumumua existen por ahí flotando en el espacio interestelar. La mayoría de estimaciones —que hay que tomar con pinzas porque por ahora se basan en un único caso— sugieren que el número de vagabundos interestelares es relativamente muy alto. En un reciente artículo los astrónomos Aaron Do, Michael Tucker y John Tonry han calculado que debería haber un cuerpo como ‘Oumuamua en el medio interestelar en un volumen cúbico de cinco unidades astronómicas de arista. Esto puede no parecer mucho (recordemos que una UA son 150 millones de kilómetros), pero implica que en estos momentos deben existir varios objetos interestelares dentro de nuestro sistema solar, aunque la mayoría son demasiado pequeños para ser detectados por nuestros instrumentos.

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La reutilización es el tema de moda en la industria aeroespacial. Hace décadas se consideró la gran esperanza de la astronáutica, pero la mala experiencia del transbordador espacial desanimó a muchas agencias y empresas a lo largo del mundo. SpaceX ha vuelto a poner el tema sobre la mesa y, aunque todavía debe demostrar que la reutilización es rentable económicamente, ahora nadie quiere quedarse atrás. Europa ha comenzado a desarrollar el prototipo de lanzador reutilizable Callisto y otras potencias espaciales están haciendo lo mismo. Y Japón no iba a ser menos. El programa espacial del país nipón es relativamente modesto, pero tiene unas bases muy sólidas. La empresa Mitsubishi Heavy Industries, encargada de la fabricación de los cohetes H-IIA y HIIB, así como del futuro H-3, está trabajando con la agencia espacial JAXA para desarrollar el vehículo experimental RV-X (Reusable Vehicle – eXperiment) con el objetivo de ensayar las tecnologías asociadas con los lanzadores reutilizables.

Prototipo de cohete reutilizable japonés RV-X (Mochizuki et al.).
Prototipo de cohete reutilizable japonés RV-X (Mochizuki et al.).

El RV-X sería un vehículo de 13,5 metros de longitud y una masa de 11 toneladas (4,1 toneladas en seco). Usaría cuatro motores criogénicos (de hidrógeno y oxígeno líquidos) de 40 kN de empuje cada uno y capaces de regular su empuje entre el 40% y el 100%. La elección de hidrógeno como combustible se debe a la amplia experiencia de Mitsubishi y la JAXA con esta sustancia. También es muy limpio, una característica ideal en un sistema reutilizable. La pega es lo complejo que resulta manejar el hidrógeno líquido, pero al fin y al cabo Blue Origin también lo ha usado en su cohete reutilizable New Shepard.

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SpaceX ha inaugurado 2018 en cuanto a lanzamientos orbitales se refiere. El 8 de enero de 2018 a las 01:00 UTC despegó el Falcon 9 v1.2 F9-46 desde la rampa SLC-40 de la Base Aérea de Cabo Cañaveral con la carga militar secreta Zuma (USA 280). En esta ocasión la primera etapa B1043 era nueva y de tipo Block 4. Tras realizar los dos encendidos de regreso y reentrada de rigor usando tres motores Merlin aterrizó en la cercana plataforma LZ-1 (Landing Zone 1) de Cabo Cañaveral usando solamente el motor central. El resto de los parámetros de la misión son secretos.

Lanzamiento de Zuma (Tom Cross).
Lanzamiento de Zuma (Tom Cross/Teslarati).

Además de ser el primer lanzamiento orbital de 2018, este ha sido el 47º lanzamiento de un Falcon 9 en su historia y el 27º de la versión v1.2. Se trata por tanto del 21º aterrizaje de una primera etapa de SpaceX y el noveno en tierra firme. Después de esta misión SpaceX ha recuperado 17 etapas en 21 ocasiones distintas (de un total de 26 intentos oficiales). Cinco de las etapas han sido usadas en dos lanzamientos y una de ellas fue desechada en su segunda misión (SpaceX planea desechar la mayoría de etapas de tipo Block 3 en su segundo lanzamiento). Inicialmente el lanzamiento de Zuma estaba previsto para noviembre de 2017 desde la rampa 39A del Centro Espacial Kennedy, pero un problema genérico con la cofia del Falcon 9 obligó a posponer la misión hasta que se comprobase que no había peligro. En diciembre se decidió trasladarla a la rampa SLC-40 para permitir que siguieran adelante los preparativos de la primera misión del Falcon Heavy desde la 39A. Este año SpaceX planea llevar a cabo cerca de treinta lanzamientos.

Actualización: los rumores indican que la carga útil Zuma ha podido sufrir algún tipo de fallo no relacionado con el lanzador.

Actualización 9 de enero: los rumores confirman la pérdida de Zuma. Unas fuentes apuntan a que pudo deberse a una incorrecta separación del satélite de la segunda etapa, pero otras afirman que el satélite no llegó a separarse y que reentró en la atmósfera con la segunda etapa del Falcon 9. No obstante, en esta misión el adaptador había sido suministrado por la empresa fabricante del satélite, Northrop Grumman.

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Hay muchas figuras icónicas de la carrera espacial, pero John Young era un caso aparte. No fue el primer hombre en el espacio, ni el primero en realizar un paseo espacial o en caminar por la Luna. Y sin embargo, Young era el astronauta por excelencia, una leyenda de la astronáutica. Fue la primera persona en llevar a cabo seis misiones espaciales. ¡Y qué misiones! Gémini 3, Gémini 10, Apolo 10, Apolo 16, STS-1 Columbia y STS-9 Columbia. Nada más y nada menos que tres tipos de vehículos espaciales distintos. Junto a su recientemente desaparecido colega Gene Cernan, Young ha sido el único ser humano en viajar dos veces a la Luna y caminar por su superficie. Y, por si fuera poco, fue comandante de la primera misión del transbordador espacial.

John Young (1930-2018).
John Young en 1971 (1930-2018).

No es de extrañar que Young fuese el ídolo de muchos niños y jóvenes, entre los que me incluyo. Cierto es que a pesar de ser un magnífico profesional, Young era hombre de pocas palabras. En el trato personal no era tan frío como Armstrong, ni tan afable como Conrad, ni tan reflexivo como Collins, pero quizás precisamente por eso le caía bien a casi todo el mundo. Su forma de ser se caracterizaba por su buen humor y su actitud socarrona y directa. Durante una prueba sin tripulación del asiento eyectable de la cápsula Gémini la escotilla no se desprendió primero como estaba previsto y el asiento se destrozó contra la misma. La reacción de Young al ver la prueba fue muy típica de él: «sería un dolor de cabeza del demonio, pero uno muy corto».

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