Con una capacidad teórica de 64 toneladas en órbita baja, el Falcon Heavy de SpaceX es el cohete más potente en servicio. Pero, como todos sabemos, no es ni mucho menos el más grande o potente que haya existido. Los desaparecidos lanzadores Saturno V, N1 y Energía superaron ampliamente al vector de SpaceX, al igual que lo harán el futuro SLS de la NASA y el BFR de la propia SpaceX. Lo interesante del caso es el rango de prestaciones en las que se mueve el Falcon Heavy. Hasta el debut del nuevo lanzador de SpaceX los cohetes con más capacidad de carga podían lanzar entre 20 y 30 toneladas a órbita baja. La diferencia entre las 25 toneladas de capacidad de un Ariane 5 o un Larga Marcha CZ-5 y las 120 toneladas de un Saturno V es enorme. ¿Por qué no han existido más cohetes semigigantes en este rango del «desierto de cargas útiles» de los lanzadores espaciales?

El Energía-M en la rampa de lanzamiento en 1991. Hubiera podido lanzar 35 toneladas en LEO.
El Energía-M en la rampa de lanzamiento en 1991. Hubiera podido lanzar 35 toneladas en LEO.

La razón principal es que el Saturno V y el N1 fueron concebidos como lanzadores pesados para poder llevar a cabo una misión tripulada a la Luna (en realidad el N1 nació con el objetivo de situar humanos en Marte), mientras que el Energía debía lanzar los transbordadores del programa Burán y otras cargas útiles muy pesadas. Por contra, los cohetes actuales obedecen la ley de la oferta y la demanda; y el mercado dicta que no es necesario un cohete con una capacidad de más de 20-30 toneladas en órbita baja. Básicamente porque las cargas útiles más pesadas son satélites geoestacionarios de gran tamaño y los grandes satélites militares del Pentágono, ninguna de las cuales es tan pesada. El programa tripulado no es prioritario y debe adaptarse a los requisitos impuestos por el mercado (el SLS, el BFR y otros proyectos de lanzadores gigantes, como el STK ruso o el CZ-9 chino, son excepciones a esta regla).

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La agencia espacial europea (ESA) ha seleccionado la cuarta misión de coste medio, o M4, de su historia. La ganadora ha sido ARIEL, un observatorio espacial para analizar las atmósferas de los planetas extrasolares en detalle. ARIEL (Atmospheric Remote‐sensing Infrared Exoplanet Large‐survey mission) fue presentada hace tres año entre muchas otras misiones candidatas. Con esta ya son tres las misiones de la ESA dedicadas en exclusiva a la astromomía exoplanetaria, después de CHEOPS, un pequeño observatorio para caracterizar mejor el tamaño de exoplanetas previamente descubiertos, y PLATO, un cazador de nuevos planetas que usará el método del tránsito.

ARIEL (ESA).
ARIEL (ESA).

Actualmente la ESA clasifica sus misiones según el coste en pequeñas —de tipo S (small)—, medianas —de tipo M (medium)— y grandes —de tipo L (large)—. Precisamente CHEOPS, que despegará a principios del año que viene, fue la primera misión de tipo S —o sea, S1—, mientras que PLATO fue la misión M3. ARIEL tiene como objetivo saber de qué están hechos los exoplanetas, pero esto no es nada sencillo. Resulta harto complicado captar un espectro a partir de la luz reflejada (espectro de emisión) de un exoplaneta, pero sí el mundo tiene atmósfera esta se puede analizar al observar la luz que la atraviesa (espectro de transmisión). Para ello es necesario que el planeta pase —transite— delante de su estrella y la ventaja de esta técnica es que no necesitamos una resolución angular excesivamente alta.

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¿Cuál es la prioridad de la comunidad científica cuando hablamos de Marte? Pues ni más ni menos que traer un pedazo de su superficie para que sea analizado en la Tierra. La razón es que, por muy sofisticados que sean los instrumentos que puedas llevar hasta el planeta rojo, siempre existirán todo tipo de limitaciones. En la Tierra las muestras pueden ser analizadas con instrumentos extremadamente complejos en decenas de laboratorios repartidos por todo el mundo e incluso se podrán utilizar técnicas que todavía no han sido inventadas. No es de extrañar por tanto que la NASA considere que una misión de retorno de muestras de la superficie de Marte deba ser su próxima gran misión y que además deba servir para allanar el camino de la primera misión tripulada.

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El orbitador SRO recoge la cápsula con muestras de la superficie de Marte antes de dirigirse hacia la Tierra (NASA).

Sin embargo la agencia no tiene dinero para llevar a cabo una misión de este tipo, aunque ha incluido la recogida de muestras entre los cometidos del rover Mars 2020. Esta sonda, gemela de Curiosity, recogerá varias muestras y las dejará sobre la superficie almacenadas en tubos para que puedan ser recogidas por una futura misión. En vista de las carencias presupuestarias la NASA daba por sentado que no podría desarrollar la arquitectura MSR (Mars Sample Return) hasta después de 2030. Pero, como vimos el año pasado, los acontecimientos se han precipitado. La NASA quiere ahora lanzar la misión MSR en 2026 para tener las muestras en la Tierra en 2029.

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Desde hace años se sabe que el mejor método para desviar un asteroide pequeño de entre 10 y 150 metros de diámetro que pueda chocar contra la Tierra es un interceptor de alta velocidad. Al chocar contra un asteroide a velocidades de varios kilómetros por segundo la energía liberada sería más que suficiente para destruirlo —o fragmentarlo en piezas muy pequeñas—, o bien desviar su órbita, dependiendo del tamaño y parámetros orbitales del objetivo. Otra opción es usar un interceptor dotado de un arma nuclear que destruyese por completo el asteroide o, en el caso de asteroides de mayores dimensiones, desviase su órbita mediante una explosión a distancia. Pero adaptar una ojiva nuclear para este cometido no resulta nada sencillo (si la velocidad de impacto es superior a 1,5 km/s no dará tiempo a activar el mecanismo de ignición antes de que la cabeza nuclear resulte destruida en la colisión). En cuanto a los asteroides más grandes la técnica idónea es la del tractor gravitatorio o alguna similar al ser más fáciles de detectar y disponer de más tiempo para preparar una respuesta.

Sonda HAMMER para desviar asteroides (NASA/NNSA).
Sonda HAMMER para desviar asteroides (NASA/NNSA).

Los interceptores cinéticos son por tanto una opción barata y sencilla de desarrollar, pero todavía persisten muchas incógnitas sobre su efectividad. De ahí el interés de la NASA por lanzar misiones precursoras como DART, que permitirá comprender mejor los efectos del impacto de un artefacto humano contra un asteroide (en este caso, la luna Didymoon del asteroide Didymos). Otra iniciativa menos conocida, hasta ahora, es el interceptor de alta velocidad HAMMER (Hypervelocity Asteroid Mitigation Mission for Emergency Response), sucesora de los estudios de interceptores de hipervelocidad como el HAIV (Hypervelocity Asteroid Intercept Vehicle). HAMMER es un concepto de interceptor flexible que puede ser lanzado como interceptor cinético o nuclear en virtud de las características del blanco.

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Tras cruzar los intensos campos gravitatorios y magnéticos de Júpiter, llega el programa 49 de Radio Skylab. En este programa hablamos sobre sondas jovianas. En la primera parte comentamos los asombrosos descubrimientos realizados por la sonda Juno tras un año y medio en Júpiter. Y en la segunda parte analizamos la futura misión Europa Clipper, destinada a uno de los satélites de Júpiter y uno de los más interesantes del Sistema Solar. Fieles a la cita, las secciones de retroalimentación y las recomendaciones. Únete a Víctor Manchado (Pirulo Cósmico), Daniel Marín (Eureka), Carlos Pazos (Mola Saber) y Víctor R. Ruiz (Infoastro) en esta misión de exploración por el espacio, la ciencia y otras curiosidades.

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Recuerda que puedes visitar nuestra página web y la de iVoox (Podcast Radio Skylab) o, si lo prefieres, iTunes. Y si quieres, comenta y puntúa (favorablemente, claro), mejor que mejor. Además nos puedes seguir en Twitter (@radioskylab_es) y Facebook (@radioskylab.es). Y ahora también está el club de fans en Facebook en el que puedes participar. Recuerda también que hemos organizado un nuevo club de lectura. Esta vez toca leerse El marciano (The Martian) de Andy Weir, que analizaremos en un programa de finales de marzo.

En 2006 las catorce agencias espaciales más importantes del planeta fundaron el ISECG (International Space Exploration Coordination Group), un grupo de estudio destinado a analizar las posibilidades de exploración de los programas espaciales tripulados más allá de la órbita baja. Hace poco el ISECG publicó su último informe sobre el estado de la astronáutica tripulada a nivel mundial. Como sabemos, actualmente son tres las agencias espaciales que definen los objetivos de la exploración tripulada del espacio se refiere. Nos referimos a la NASA (Estados Unidos), Roscosmos (Rusia) y CNSA (China).

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Los objetivos de la exploración tripulada del espacio en los próximos años (ISECG).

Estados Unidos quiere explorar la Luna durante la próxima década con el cohete SLS y la nave Orión, aunque todavía debe decidir si dedica más recursos para desarrollar la estación Gateway alrededor de la Luna y algún tipo de módulo lunar para alcanzar la superficie de nuestro satélite. A más largo plazo —a partir de 2030— el objetivo oficial sigue siendo Marte, aunque no se han destinado fondos adecuados para una aventura de semejante calibre. Por su parte Rusia quiere construir una estación espacial propia a partir de 2024 y luego realizar vuelos tripulados alrededor de la Luna con su nave Federatsia y el lanzador gigante STK, además de participar en la estación Gateway. China ensamblará una estación espacial modular a partir de 2020, pondrá en servicio una nave tripulada de nueva generación y podría intentar realizar viajes a la Luna con el cohete Larga Marcha CZ-9 a partir de 2030.

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Hoy es un día triste para la ciencia. Ha fallecido Stephen Hawking (1942-2018). Puede que Hawking no fuese el científico vivo más brillante o con más premios, pero sin duda era el más famoso. Y con motivos de sobra. ¿Qué decir de Stephen que no se haya dicho mil veces? Podríamos decir que había tres Hawking. Por un lado tenemos a Hawking el físico teórico. Desde el punto de vista profesional Hawking pasará a la historia por sus estudios sobre los agujeros negros. Fue el primero en obtener una fórmula en la que se relacionaba claramente la relatividad general con la mecánica cuántica, las dos teorías antagonistas que describen nuestro universo. La relación, conocida como fórmula de Hawking-Bekenstein, explica la entropía de un agujero negro en función de su superficie. Aunque sin duda su descubrimiento más popular es su aportación a la definición de Radiación de Hawking, el mecanismo que explica cómo todos los agujeros negros pueden evaporarse hasta desaparecer (algo que sucederá en un futuro muuuy lejano).

Crédito: http://www.nbcnews.com/
Crédito: http://www.nbcnews.com/

El segundo Hawking es el ser humano. No cabe duda de que su actitud ante esa terrible enfermedad que es la ELA (Esclerosis Lateral Amiotrófica) le dio, desgraciadamente, fama a nivel mundial. Hawking no solo continuó con su vida y su carrera profesional después de que le diagnosticasen esta enfermedad en 1963, sino que, a la vista está, se convirtió en un referente en su campo a pesar de tenerlo todo en contra. A nivel familiar su vida fue igual de intensa. No en vano se casó dos veces y tuvo tres hijos. Por último, el tercer Hawking es el divulgador. Sus libros Breve historia del tiempo (1988) y El universo en una cáscara de nuez (2001) han sido leídos por millones de personas. Gracias a estas obras y a multitud de charlas, conferencias, artículos y cameos en series de televisión Hawking se convirtió en una auténtica celebrity de la ciencia, un modelo a seguir por miles de niños y jóvenes en todo el mundo. Sus opiniones sobre dios, la inteligencia artificial o las civilizaciones extraterrestres lo mantuvieron en el candelero mediático de forma más o menos continua.

Tuve el placer de coincidir con el profesor Hawking durante la edición del Festival Starmus de 2014 y pude comprobar de primera mano su poder de convocatoria, más propio de una estrella del rock que de un físico teórico. Para el gran público Hawking logró convertirse en la nueva imagen tópica del científico por excelencia, una persona dedicada por completo a sus estudios y tan ajena al mundo exterior que ni siquiera una gravísima enfermedad como la ELA podía distraerle de sus ensoñaciones. Estos últimos años la película biográfica La teoría del todo (2014), basada en las memorias de su primera mujer, logró atraer el interés hacia su turbulenta vida personal. La película es eso, una simple película, pero ha servido para que mucha gente se diese cuenta de que Hawking era algo más que el estereotipo de un científico brillante en silla de ruedas absorto en los misterios de la ciencia. Además de un genio, Stephen era un ser humano con sus contradicciones y sus pasiones. Sus logros profesionales y su actitud ante las adversidades son un ejemplo y una inspiración para todos. Hasta siempre, Stephen.

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Para saber más sobre la vida, obra y milagros de Stephen Hawking, recomiendo el programa especial que Coffee Break le dedicó hace muy poco.

PD: una pequeña digresión lingüística. Ahora que vamos a oír hablar mucho de Hawking estos días conviene recordar que Stephen se pronuncia exactamente igual que Steven. Son el mismo nombre.

La mayor parte de planetas extrasolares han sido detectados gracias al telescopio espacial Kepler. Este observatorio usa el método del tránsito, es decir, descubre planetas observando la disminución de luz procedente de una estrella cuando un mundo pasa por delante de su disco. Esta técnica nos da información sobre el tamaño y la órbita del planeta, pero normalmente no podemos calcular su masa. El siguiente método más popular es el de la velocidad radial, muy popular a la hora de detectar planetas extrasolares desde observatorios terrestres. Este método, a diferencia del tránsito, nos ofrece información sobre la órbita y la masa mínima del planeta, pero no nos dice nada sobre su tamaño.

EarthFinder, un telescopio espacial para detectar exotierras (NASA).
EarthFinder, un telescopio espacial para detectar exotierras (NASA).

Hay planeadas varias misiones espaciales que descubrirán más planetas mediante el método del tránsito, como es el caso de TESS —que debe despegar el mes que viene— (NASA) y PLATO (ESA). Pero hasta la fecha no hay previstos observatorios espaciales que hagan uso del método de la velocidad radial. Esa carencia podría cambiar si la NASA aprueba EarthFinder, un telescopio espacial destinado a detectar exotierras en estrellas cercanas mediante la técnica de espectroscopía Doppler.

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El pasado 1 de marzo Vladímir Putin presentó en sociedad cinco sistemas militares que han dado mucho que hablar en las últimas semanas. Aunque este blog no es de temática militar, muchos lectores me han preguntado acerca de las posibles aplicaciones de estos sistemas a la exploración espacial. Veamos. La presentación de Putin, muy melodramática y en clave de consumo interno (las elecciones se acercan), tuvo lugar en la reunión anual de la Asamblea Federal. Los sistemas militares en cuestión son el misil RS-28 Sarmat, el misil hipersónico Kinzhal, la cabeza nuclear maniobrable Avangard, un drone submarino de largo alcance y un misil de crucero con propulsión nuclear.

Nuevo misil Kinzhal lanzado desde un MiG-31 (MOR).
Nuevo misil Kinzhal lanzado desde un MiG-31 (MOR).

Empecemos por el Sarmat (Сармат). Este misil no es nuevo y desde hace años se sabe que está en desarrollo. Se trata del sustituto del misil intercontinental R-36M2 Voevoda, conocido en Occidente como SS-18 Satán. El Voevoda es el misil ruso más pesado en servicio y fue diseñado en tiempos soviéticos por la oficina de diseño KB Yuzhnoe, en Ucrania. KB Yuzhnoe, la antigua oficina de diseño de Mijaíl Yangel, diseñó el Voevoda bajo la dirección de Vladímir Utkin. Cada año que pasa la flota de Voevoda se hace más antigua y se acerca la fecha de su retiro.

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La sonda Juno nos está mostrando un Júpiter completamente nuevo. A diferencia de otras misiones anteriores que visitaron el gigante joviano, Juno tiene por objetivo descubrir cómo es el interior de Júpiter. Porque si conocemos su interior estaremos más cerca de entender cómo se formó el sistema solar y por qué estamos aquí. Esta sonda de 1.100 millones de dólares fue lanzada en 2011 y llegó al gigante joviano en julio de 2016. Por culpa de un problema con su sistema de propulsión no ha podido colocarse en la órbita científica prevista, con un periodo de 14 días, y ha quedado varada en la órbita provisional de 54 días, un contratiempo que implica, entre otras cosas, que tardará mucho más en completar su misión (terminará en 2021 en vez de en 2018). Por este motivo los primeros resultados científicos han tardado en llegar un poquito más, pero no por ello son menos sorprendentes. Prepárate para conocer un Júpiter completamente nuevo.

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Las bandas de Júpiter se extienden hasta los 3.000 km de profundidad (NASA/JPL/Juno).

Los últimos resultados de la misión han aparecido en cuatro artículos publicados en Nature. Antes de nada conviene recordar que hasta el momento la principal revelación de Juno ha sido descubrir que el mayor planeta del sistema solar no tiene un núcleo definido como se creía, sino que su lugar lo ocupa un «núcleo borroso» sin bordes nítidos. No obstante, este descubrimiento todavía está en cuarentena porque depende muchos parámetros que varían según los modelos del interior de Júpiter que elijamos. Pero ya tenemos solución al siguiente gran misterio del interior de Júpiter que Juno debía resolver: aclarar hasta qué profundidad se extienden las llamativas zonas y cinturones que se ven en cualquier imagen del planeta. Durante décadas los expertos han discutido si estas bandas eran una característica «superficial» limitada a la parte más externa de la atmósfera o, si por el contrario, se trataba de la punta del iceberg de unas estructuras mucho más profundas con forma de cilindros anidados.

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