Tardígrados en el espacio, la respuesta para proteger la salud de los astronautas en el espacio
Este animal gordito, microscópico y de ocho patas puede ser un héroe poco probable, pero los tardígrados, también conocidos como osos de agua debido a su forma bajo el microscopio, poseen superpoderes cuando se trata de sobrevivir en condiciones realmente duras. Comprender cómo toleran los entornos extremos, incluido el que experimentan los astronautas en el espacio, con microgravedad y niveles elevados de radiación, puede orientar mejor la investigación para proteger a los humanos del estrés de los viajes espaciales de larga duración. Un experimento que comienza a bordo de la Estación Espacial Internacional, llamado Cell Science-04, ayudará a revelar cómo lo hacen los tardígrados.
"Queremos ver qué 'trucos' usan para sobrevivir cuando llegan al espacio y, con el tiempo, qué trucos están usando sus descendientes", dijo Thomas Boothby, profesor asistente de la Universidad de Wyoming en Laramie e investigador principal de la experimentar. “¿Son iguales o cambian entre generaciones? Simplemente no sabemos qué esperar ".
Una opción en la bolsa de trucos de los tardígrados podría ser producir toneladas más de antioxidantes para combatir los cambios dañinos en el cuerpo causados por una mayor exposición a la radiación en el espacio.
"Los hemos visto hacer esto en respuesta a la radiación en la Tierra", dijo Boothby, "y creemos que las formas en que los tardígrados han evolucionado para resistir ambientes extremos en este planeta también pueden ser lo que los protege contra el estrés de los vuelos espaciales".
El equipo de investigación analizará lo que sucede con los genes tardígrados en el espacio. Saber cuáles se encienden o apagan en respuesta a los vuelos espaciales a corto y largo plazo ayudará a los investigadores a identificar las formas específicas que utilizan los tardígrados para sobrevivir en este entorno estresante. Si una solución que tienen es subir el dial de la producción de antioxidantes, por ejemplo, los genes involucrados en ese proceso deberían verse afectados.
Verificar qué genes también son activados o desactivados por otras tensiones ayudará a identificar los genes que responden exclusivamente a los vuelos espaciales. Cell Science-04 probará cuáles son realmente necesarios para la adaptación y supervivencia de los tardígrados en este entorno de alto estrés.
Los datos del experimento de la estación espacial también ofrecerán una comparación para la investigación basada en la Tierra. Este último es más común y menos costoso, y utiliza condiciones de vuelo espacial simuladas para estudiar las respuestas de los tardígrados. El experimento actual les dirá a los investigadores cuán similares son esas condiciones a los vuelos espaciales reales.
Los pequeños héroes de Cell Science-04 no serán los primeros tardígrados espaciales en unirse a una tripulación de astronautas. Ya se ha demostrado que sobreviven incluso al vacío del espacio cuando se exponen fuera de la estación espacial para un experimento. Esta vez, estarán a bordo viviendo y reproduciéndose dentro de un hardware científico especial desarrollado para la estación por el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley de California, que también administra la misión. El hardware, denominado Bioculture System, permite a los científicos realizar estudios a largo plazo de cultivos de células, tejidos y animales microscópicos en el espacio al permitir un seguimiento remoto en tiempo real y un control más preciso de las condiciones en las que crecen.
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A largo plazo, revelar qué hace que los tardígrados sean tan tolerantes podría conducir a formas de proteger el material biológico, como los alimentos y los medicamentos, de las temperaturas extremas, la desecación y la exposición a la radiación, lo que será invaluable para misiones de exploración del espacio profundo de larga duración. Ese es el potencial del tamaño de un superhéroe para el tardígrado adolescente.
Zhurong el rover chino comienza a recorrer Marte
El Zhurong salió de la sonda Tianwen-1, que se posó hace una semana en el Planeta Rojo, marcando un hito en el programa espacial chino.
El primer astromóvil llevado por China hasta Marte comenzó el sábado 22 de mayo a explorar la superficie del Planeta Rojo, una semana después de que la sonda en la que viajaba se posara en ella, informaron las autoridades del país asiático. El vehículo salió de su plataforma de aterrizaje y comenzó a explorar la superficie, lo que convierte a China en el segundo país en lograrlo.
El lanzamiento de la sonda Tianwen-1 a Marte, que llevaba el róver Zhurong, marcó un hito en el programa espacial chino. Tianwen-1 aterrizó en una vasta llanura de lava en el norte, conocida como Utopia Planitia, hace una semana y transmitió sus primeras fotos de la superficie unos días después. Según la Administración Nacional del Espacio de China (ANEC).
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El Zhurong, de seis ruedas, impulsado por energía solar y de 240 kilos, lleva el nombre de un mítico dios chino del fuego. Puede alcanzar una velocidad máxima de unos 200 metros por hora y puede superar obstáculos de hasta 30 centímetros, así como subir cuestas de hasta 20 grados de inclinación. Se espera que la sonda y el vehículo pasen unos tres meses tomando fotos, recopilando datos geográficos y recogiendo y analizando muestras de rocas.
Un nuevo róver en Marte
Zhurong explorará la zona, iniciando una misión primaria que durará tres meses. Sin embargo, el vehículo podría seguir funcionando más allá de esta meta conservadora. Los róveres Spirit y Oportunity, que funcionan con energía solar, tuvieron misiones primarias de unos 90 días y ambos acabaron explorando Marte durante años.
Utopia Planitia, Marte
Utopia Planitia, considerada la ubicación de un antiguo mar, tiene capas sedimentarias que podrían contener evidencias de agua.
El róver Zhurong transporta un conjunto de seis instrumentos. Dos cámaras panorámicas y un generador de imágenes multiespectrales proporcionarán información sobre el terreno y su composición, mientras que un instrumento con un láser vaporizará rocas para analizar su composición, de forma similar a los espectrómetros láser a bordo del Curiosity y el Perseverance. Un magnetómetro medirá los campos magnéticos junto con un instrumento en el orbitador y una estación meteorológica medirá la atmósfera, la temperatura, la presión, el viento y el sonido de Marte.
Uno de los instrumentos más emocionantes a bordo del róver es un georradar, que se empleará para buscar embolsamientos de agua o hielo bajo la superficie.
El georradar del Zhurong rastreará la superficie en dos frecuencias diferentes y captará datos de eco de los estratos subyacentes, estudiando hasta 10 metros de profundidad en busca de hielos o aguas salobres bajo el suelo.
Recreación artística de la sonda china Tianwen-1 posándose en Marte
Es probable que la Tianwen-1 pueda explorar y detectar cualquier nieve y hielo bajo la superficie empleando su carga útil. Dichos embolsamientos de hielo podrían ser valiosos para futuras misiones tripuladas y cualquier embolsamiento de agua o salmuera, protegido de la radiación de la superficie, podría proporcionar hábitats para formas de vida simples.
La misión también sentará las bases para el próximo viaje de China a Marte, un audaz intento de recuperación de muestras cuyo lanzamiento está programado para 2028. Además de Marte, el país planea lanzar una sonda a Júpiter, una misión que incluye un posible aterrizaje en la luna Calisto, también se planea tomar muestras de un asteroide próximo a la Tierra y enviar un par de sondas similares a las Voyager a los confines del sistema solar.
La nave espacial de la NASA se dirige a la Tierra con muestra de asteroide
Después de casi cinco años en el espacio, la nave espacial OSIRIS-REx de la NASA está en camino de regreso a la Tierra con una abundancia de rocas y polvo del asteroide Bennu cercano a la Tierra.
El lunes 10 de mayo, a las 4:23 pm EDT, la nave espacial encendió sus motores principales a toda velocidad durante siete minutos, su maniobra más significativa desde que llegó a Bennu en 2018. Esta quema empujó a la nave espacial lejos del asteroide a 600 millas por hora (casi 1.000 kilómetros por hora), poniéndolo en un crucero de 2,5 años hacia la Tierra.
Después de liberar la cápsula de muestra, OSIRIS-REx habrá completado su misión principal. Encenderá sus motores para volar por la Tierra de manera segura, colocándolo en una trayectoria para rodear el sol dentro de la órbita de Venus.
Después de orbitar el Sol dos veces, la nave espacial OSIRIS-REx llegará a la Tierra el 24 de septiembre de 2023. A su regreso, la cápsula que contiene piezas de Bennu se separará del resto de la nave espacial y entrará en la atmósfera terrestre. La cápsula se lanzará en paracaídas al campo de pruebas y entrenamiento de Utah en el desierto occidental de Utah, donde los científicos estarán esperando para recuperarla.
“Los muchos logros de OSIRIS-REx demostraron la forma atrevida e innovadora en la que se desarrolla la exploración en tiempo real”, dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de ciencia en la Sede de la NASA. "El equipo aceptó el desafío, y ahora tenemos una pieza primordial de nuestro sistema solar que regresa a la Tierra, donde muchas generaciones de investigadores pueden descubrir sus secretos".
Para realizar el plan plurianual de la misión, una docena de ingenieros de navegación hicieron cálculos y escribieron un código de computadora para instruir a la nave espacial cuándo y cómo alejarse de Bennu. Después de partir de Bennu, llevar la muestra a la Tierra de manera segura es el próximo objetivo crítico del equipo. Esto incluye la planificación de maniobras futuras para mantener la nave espacial en curso durante su viaje.
“Toda nuestra mentalidad ha sido, '¿Dónde estamos en el espacio en relación con Bennu?'”, Dijo Mike Moreau, subdirector de proyectos OSIRIS-REx en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Ahora nuestra mentalidad ha cambiado a '¿Dónde está la nave espacial en relación con la Tierra?'"
Las cámaras de navegación que ayudaron a orientar la nave espacial en relación con Bennu se apagaron el 9 de abril, luego de tomar sus últimas imágenes del asteroide. Con Bennu en el espejo retrovisor, los ingenieros están utilizando la red de Espacio Profundo de la NASA para dirigir el OSIRIS-REx enviándole señales de radio. Al medir la frecuencia de las ondas devueltas por el transpondedor de la nave espacial, los ingenieros pueden saber qué tan rápido se mueve OSIRIS-REx. Los ingenieros miden cuánto tardan las señales de radio en llegar desde la nave espacial a la Tierra para determinar su ubicación.
Exceder las expectativas de la misión
La fecha de salida del 10 de mayo se programó con precisión en función de la alineación de Bennu con la Tierra. El objetivo de la maniobra de retorno es llevar la nave espacial a unas 6.000 millas (aproximadamente 10.000 kilómetros) de la Tierra en septiembre de 2023. Aunque OSIRIS-REx todavía tiene mucho combustible restante, el equipo está tratando de preservar tanto como sea posible para un potencial misión extendida a otro asteroide después de devolver la cápsula de muestra a la Tierra. El equipo investigará la viabilidad de tal misión este verano.
El rumbo de la nave espacial estará determinado principalmente por la gravedad del Sol, pero los ingenieros necesitarán ocasionalmente hacer pequeños ajustes de rumbo mediante quemaduras del motor.
El equipo realizará ajustes de rumbo unas semanas antes del reingreso a la Tierra para apuntar con precisión la ubicación y el ángulo para la liberación de la cápsula de muestra en la atmósfera de la Tierra. Bajar demasiado podría hacer que la cápsula rebote en la atmósfera como un guijarro saltando de un lago; demasiado alto y la cápsula podría quemarse debido a la fricción y al calor de la atmósfera. Si OSIRIS-REx no libera la cápsula, el equipo tiene un plan de respaldo para desviarla de la Tierra y volver a intentarlo en 2025.
OSIRIS-REx superó muchas expectativas. Más recientemente, en medio de una pandemia global, el equipo ejecutó sin problemas la operación más crítica de la misión, recolectando más de 2 onzas (60 gramos) de suelo de la superficie de Bennu.
Antes de la recolección de muestras, una serie de sorpresas mantuvieron al equipo alerta. Por ejemplo, una semana después de que la nave espacial entrara en su primera órbita alrededor de Bennu , el 31 de diciembre de 2018, el equipo se dio cuenta de que el asteroide estaba lanzando pequeños trozos de roca al espacio.
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Proyectos hidalguenses llegan a Estación Espacial Internacional
La transferencia del conocimiento del Programa Educativo (PE) de Ingeniería en Aeronáutica que se imparte en la Universidad Politécnica Metropolitana de Hidalgo (UPMH), ha llevado a los alumnos atraídos por el área aeroespacial a participar en programas como: el “International Air and Space Program” (IASP) coordinado por AEXA en conjunto con el centro de investigaciones de la NASA. Las estancias, las prácticas y las asesorías científicas son una mejora de estándares académicos. Tanto en 2018 como en 2019, tres aeronáuticos obtuvieron el primer lugar, respectivamente en el concurso “International Air and Space Program” de la NASA.
Pedro Estrada Cruz, originario del municipio de Atitalaquia, formó parte del equipo de jóvenes de otras universidades y naciones, que obtuvieron el primer sitio en 2018 en el Johnson Space Center en Houston, Texas. La misión asignada fue exponer un proyecto que, al ser lanzado al exterior, no fuese probado antes, idóneo a la investigación de materiales resistentes y utilizarse en el espacio. El premio a su talento fue compensado con ubicar su proyecto al módulo MISSE-FF (Materials ISS Experiment Flight Facility) de la EEI, lanzado en la misión CYGNUS NG-11; el 17 de abril de 2019, los resultados se obtendrán en mayo de 2020, cuando regrese a la Tierra.
El equipo Geo Astrobiology Investigation Activity (GAIA), desarrolló el estudio de un endolito, donde eligieron una red stone que se encuentra en lugares secos como el desierto; se cultivaron bacterias que viven en los poros de la roca. El microorganismo elegido fue un extremófilo el cual crece en condiciones extremas de temperatura. Existen categorías como: los Acidófilos que viven (en bajos niveles de acidez), Alcalófilos (en altos niveles de acidez), y los Termófilos (en muy bajas o muy altas temperaturas). Para este proyecto optaron por un termófilo que tiene capacidades de resistir altas temperaturas o bajas. Con esta hipótesis, buscan comprobar la teoría de la Panspermia, la cual presenta que la caída de un meteorito en la Tierra detonó la vida en nuestro planeta; y lo mismo podría suceder, si se hace en otro planeta como Marte. En noviembre de 2019, por segundo año consecutivo en el IASP, Andrés Romero Badillo originario de Pachuca y Rafael Legorreta Castañeda de Tulancingo; durante su estancia en el Centro de Investigaciones en el Space & Rocket Center en Huntsville, Alabama de la NASA, lograron el primer lugar y con ello la oportunidad de que su proyecto IXHEL (Diosa maya de la luna), se lance al espacio en mayo de 2020.
El reto para el equipo, proponer un material no probado en el espacio, capaz de resistir altos niveles a la radiación y a las condiciones extremas, aplicado para las aeronaves y uso en la tierra. En su primera fase, investigan el uso de la cerámica de tipo hexaferriteara la protección de la radiación UV, así como su comportamiento en condiciones extremas de temperatura, presión y vacío en el espacio. Como reconocimiento, su proyecto IXHEL, será enviado al espacio en mayo de 2020 en Cabo Cañaveral, Florida. Para ambos proyectos AEXA y NASA concretan presupuesto. Esperemos resultados y su impacto científico.
¿Vida en Marte? Los volcanes en el planeta rojo revelan la posibilidad de ser un lugar habitable
Depósito volcánico explosivo reciente alrededor de una fisura del sistema Cerberus Fossae. - NASA/JPL/MSSS/THE MURRAY LAB).
Usando datos de satélites que orbitan alrededor de Marte, el equipo de investigación encontró evidencia de una erupción en una región llamada Elysium Planitia que sería la erupción volcánica más joven conocida en Marte.
La evidencia de actividad volcánica reciente en Marte muestra que se han podido producir erupciones en los últimos 50 mil años, aumentando la posibilidad de condiciones habitables recientes. Es la conclusión del artículo publicado en la revista Icarus por el científico investigador del Instituto de Ciencias Planetarias David Horvath.
La mayor parte del vulcanismo en Marte ocurrió hace entre 3 mil y 4 mil millones de años, con erupciones más pequeñas en lugares aislados que continuaron quizás hace 3 millones de años. Hasta ahora, no había evidencia que indicara que Marte podría seguir siendo volcánicamente activo. Usando los datos de los satélites que orbitan alrededor de Marte, el equipo de investigación encontró evidencia de una erupción en una región llamada Elysium Planitia que sería la erupción volcánica más joven conocida en Marte.
"Esta característica es un misterioso depósito oscuro, que cubre un área un poco más grande que Washington, DC. Tiene una alta inercia térmica, incluye material rico en piroxeno con alto contenido de calcio y se distribuye simétricamente alrededor de un segmento del sistema de fisuras Cerberus Fossae en Elysium Planitia, atípico de los depósitos eólicos, o impulsados por el viento, en la región. Esta característica es similar a las manchas oscuras en la Luna y Mercurio sugiere que son erupciones volcánicas explosivas", "este puede ser el depósito volcánico más joven hasta ahora documentado en Marte. Si tuviéramos que comprimir la historia geológica de Marte en un solo día, esto habría ocurrido en el último segundo". La mayor parte del vulcanismo en la región de Elysium Planitia y en otras partes de Marte consiste en lava que fluye en la superficie, aunque hay numerosos ejemplos de vulcanismo explosivo en Marte. Sin embargo, este depósito parece ser diferente. "Esta característica se superpone a los flujos de lava circundantes y parece ser un depósito relativamente nuevo de cenizas y rocas, que representa un estilo y período de erupción diferente a los de las características piroclásticas previamente identificadas", dijo Horvath.
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"Esta erupción podría haber arrojado cenizas tan altas como 10 kilómetros en la atmósfera marciana, pero probablemente representa un último suspiro de material erupcionado. Elysium Planitia alberga algunos de los volcanes más jóvenes en Marte, que datan de hace unos 3 millones de años, por lo que no es del todo inesperado. Es posible que este tipo de depósitos fueran más comunes, pero hayan sido erosionados o enterrados".
El sitio de la reciente erupción se encuentra a unos 1.600 kilómetros del módulo de aterrizaje InSight de la NASA, que ha estado estudiando la actividad tectónica en Marte desde 2018. Se han localizado dos terremotos en la región alrededor de Cerberus Fossae y un trabajo reciente ha sugerido la posibilidad de que estos podrían deberse al movimiento del magma en profundidad. "La corta edad de este depósito plantea absolutamente la posibilidad de que todavía pueda haber actividad volcánica en Marte y es intrigante que los recientes maremotos detectados por la misión InSight tengan su origen en el Cerberus Fossae".
"Sin embargo, mantener el magma cerca de la superficie de Marte tan tarde en la historia de Marte sin flujos de lava asociados sería difícil y, por lo tanto, probablemente se necesitaría una fuente magmática más profunda para crear esta erupción". Un depósito volcánico como este también plantea la posibilidad de condiciones habitables cerca de la superficie de Marte en la historia reciente, dice Horvath. "La interacción del magma ascendente y el sustrato helado de esta región podría haber proporcionado condiciones favorables para la vida microbiana recientemente y plantea la posibilidad de vida existente en esta región".
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