¡Vuelve Radio Skylab! Los radares detectan en órbita a Radio Skylab. ¡Comunicación inminente! En este programa nos visitan los fantasmas del pasado y del futuro. Repasamos lo que fue 2017 con sus ‘Oumuamua, kilonovas y otras noticias espaciales importantes. Pero también tratamos de adivinar lo que será 2018, e indagamos en los planes de turismo espacial, SpaceX y las efemérides astronómicas más destacadas. Únete a Víctor Manchado (Pirulo Cósmico), Daniel Marín (Eureka), Carlos Pazos (Mola Saber) y Víctor R. Ruiz (Infoastro) en esta misión de exploración hacia lo desconocido. No faltarán las preguntas de los oyentes en la sección de retroalimentación y nuevas recomendaciones.

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Era de esperar, pero no por ello deja de ser un jarro de agua fría: el Google Lunar X Prize se cancela sin que nadie haya logrado hacerse con el premio. Después de una década de infructuosos intentos por conseguir que la iniciativa privada alcance la superficie de la Luna, el premio queda desierto. Y se cancela justo cuando algunos de los cinco finalistas tenían alguna oportunidad de conseguirlo. Pero Google se ha cansado y ha cerrado el grifo (de dinero, se entiende). El Google Lunar X Prize nació en septiembre de 2007 para incentivar la exploración espacial ofreciendo veinte millones de dólares al primero que posase una nave sobre la superficie lunar que fuera capaz de desplazarse y transmitir imágenes de la superficie, así como otros diez millones para los que quedasen en segundo lugar o consiguiesen determinados logros. La iniciativa era una continuación del afamado Ansari X Prize que ayudó al desarrollo del avión suborbital Space Ship One en 2004.

Adiós, fue bonito mientras duró (Google Lunar X Prize).
Adiós, fue bonito mientras duró (Google Lunar X Prize).

Desde un principio era evidente que la cuantía del premio era insuficiente para compensar los gastos de una misión de este tipo. Aterrizar en la Luna, y encima moverse por ella, es un reto que requiere mucho más de treinta millones de dólares si queremos intentarlo con un mínimo de seguridad (trescientos millones es una cifra más adecuada). Por este motivo no es de extrañar que los escépticos ante la viabilidad de la iniciativa fuesen legión (hace una década ya predije que este premio no iba a ir a ningún lado y, desgraciadamente, el tiempo me ha dado la razón). Obviamente, varios de los equipos candidatos al premio han participado por motivos no económicos tales como prestigio o proyección internacional, pero otros sí que contaban con el premio para sanear sus cuentas en el caso de llegar a la Luna. Inicialmente la fecha límite se situó en 2012, pero en vista de que ningún candidato estaba ni remotamente cerca para entonces se decidió ir ampliando el plazo progresivamente, primero a 2014 y luego a 2015. Mientras tanto, en 2013 China se adelantó al Google Lunar X Prize con el aterrizaje de la sonda Chang’e 3 y su rover Yutu.

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Todos sabemos que gracias a los sistemas de posicionamiento global por satélite ya no es posible perderse en la superficie terrestre. Actualmente hay varios sistemas en funcionamiento o en fase de construcción, como el GPS estadounidense, el Galileo europeo, el GLONASS ruso o el Beidou chino. Ahora bien, ¿cómo determinar la posición si estamos en la superficie de otro cuerpo del sistema solar? En ese caso las cosas se complican y tenemos que usar una combinación de técnicas. Por ejemplo, se suele usar el enlace de comunicaciones o las fotografías de la superficie para determinar nuestra localización relativa a determinadas características geográficas. Sin embargo, estas técnicas poseen bastantes imprecisiones y, evidentemente, lo ideal sería disponer de un ‘sistema GPS’ local.

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Se puede concebir un sistema de posicionamiento lunar usando dos satélites: uno en órbita baja lunar y otro en el punto L1. Los satélites verían los láseres de ‘faros’ situados en la superficie, complementados por los datos de los retrorreflectores vistos por el satélite en L1 (A. V Bagrov, NPO Lávochkin).

Para calcular la posición y velocidad con precisión de un objeto en la superficie terrestre es necesario recibir la señal de cuatro satélites al mismo tiempo, lo que implica que los sistemas de posicionamiento deben incluir decenas de unidades en órbita y cientos de estaciones terrestres. Huelga decir que lanzar una constelación de decenas de satélites a los planetas y mundos más cercanos no es algo muy práctico, ni especialmente urgente. Y eso sin entrar en el asunto de las estaciones de tierra. Cierto es que la cantidad de satélites dependerá del cuerpo celeste del que hablemos. En el caso de la Luna es posible crear un sistema de posicionamiento con solo 18 satélites en vez de los aproximadamente 30 que son necesarios en la Tierra. Pero siguen siendo muchos. ¿No es posible concebir algo más simple?

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La empresa Rocket Lab lanzó el 21 de enero de 2018 a las 01:43 UTC su pequeño lanzador Electron desde la península de Mahia, en Nueva Zelanda. Era solo el segundo lanzamiento de este vector, pero a pesar de todo logró situar tres cubesats estadounidenses en una órbita polar de 300 x 500 kilómetros de altura. Evidentemente, no es la primera vez que un cohete de combustible líquido desarrollado con capital privado alcanza la órbita, ya que ese logro lo consiguió el Falcon 1 de SpaceX en 2008. Pero, a diferencia de 2008, actualmente existen numerosas compañías por todo el mundo que están desarrollando microlanzadores similares o muy parecidos —en España tenemos a PLD Space, por ejemplo—, por lo que el lanzamiento con éxito del Electron abre una nueva carrera por ver quién se hace con la mayor parte del pastel de este suculento mercado. En la próxima década está previsto que sean lanzados unos 3.500 satélites de pequeño tamaño (entre 1 y 100 kg), lo que significa unos dos mil millones de dólares de beneficios para las empresas de lanzadores espaciales.

Primer lanzamiento orbital del Electron (Rocket Lab).
Primer lanzamiento orbital del Electron (Rocket Lab).

El primer lanzamiento del Electron, que fue bautizado con mucho ingenio como It’s a test, tuvo lugar en mayo del año pasado y no pudo alcanzar la órbita. En esta segunda ocasión el vehículo Still Testing lo consiguió después de nada menos que cinco intentos de lanzamiento frustrados que se sucedieron uno tras otro desde el pasado 9 de diciembre. El Electron se ha convertido en el primer cohete de combustible líquido que alcanza la órbita con tanques de combustible hechos íntegramente de materiales compuestos y el primero que dispone de motores fabricados por impresión 3D y alimentados por bombas eléctricas. Estas son algunas de las características novedosas que ha incluido la empresa Rocket Lab con el fin de abaratar los costes y conseguir que cada lanzamiento salga por solo cinco millones de dólares (el Falcon 1 costaba unos 8 millones de dólares antes de que fuera retirado).

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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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