El Río Tinto y sus cianobacterias sirven a la NASA para preparar la exploración del planeta rojo
En la sierra de Padre Caro, se encuentra el río Tinto que recorre unos 100 kilómetros de la provincia de Huelva. El origen de su peculiar color está en el alto contenido en sulfuros de metales pesados. Unas sales ferruginosas y el sulfato férrico que no solo tienen un impacto en el pH del río también constituyen un ecosistema extremo ideal para estudiar la presencia de algunos microorganismos.
Por sus peculiaridades, la NASA llegó a una colaboración con el Centro español de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) para estudiar la zona de nacimiento del río Tinto. Debido a la similitud entre las condiciones ambientales del río y las que podrían darse en el planeta Marte.
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La sierra y su alta concentración de sulfuros ha convertido al lugar en polo de atracción para la actividad minera, desde la etapa de íberos y fenicios. En 2003, la NASA incluyó a la provincia de Huelva en su proyecto astrobiológico MARTE. El objetivo es analizar la vida en condiciones extremas, normalmente letales para la mayoría de las criaturas, pero posible para algunos organismos extremófilos.
"Algunas cianobacterias están entre los microorganismos más resistentes conocidos. Nos ha sorprendido encontrarlas en el subsuelo porque hasta ahora siempre se habían visto asociadas a la presencia, al menos ocasional, de luz", explica Fernando Puente Sánchez, del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC, a National Geographic.
Estas cianobacterias son capaces de realizar la fotosíntesis oxigénica y representan uno de los microorganismos más antiguos de nuestro planeta. A raíz del descubrimiento, el NASA Ames Research Center y el CAB han continuado sus investigaciones para preparar la campaña de Marte y experimentar con la recogida de muestras.
Las condiciones de las aguas del río Tinto cuentan con una gran concentración de jarosita, un mineral de azufre y hierro muy presente en Marte; su agua ácida tiene un pH entre 1,3 y 3, con un sulfato entre 0,7 y 14 g/l y una concentración de hierro entre 0,05 y 4,2 g/l. No es descabellado imaginar que un río en Marte pudiera tener un ecosistema microbiológico similar. Quizás no en el presente, pero sí en el pasado. Es por eso por lo que el estudio del río supone un excelente campo de pruebas para la exploración de Marte.
La misión ExoMars de la Agencia Espacial Europea (ESA) pretendía perforar el suelo para buscar vida subterránea. Inicialmente prevista para 2020, la Covid-19 ha obligado a posponerla a octubre de 2022.
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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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Instrumentos del Lunar Gateway para mejorar el pronóstico del tiempo para los astronautas de Artemis
Para la misión Artemis, HERMES de la NASA y ERSA de la ESA, proporcionarán un pronóstico temprano. El tiempo en este caso significa partículas subatómicas energizadas y campos electromagnéticos que se precipitan a través del sistema solar.
Estos instrumentos llevan el nombre de dos de los medios hermanos de Artemisa en la mitología griega, Ersa, la diosa del rocío, y Hermes, el mensajero de los dioses olímpicos, los instrumentos estarán precargados en el Gateway antes de que se lancen los dos primeros componentes: el Elemento de Potencia y Propulsión y Puesto Avanzado de Vivienda y Logística. Los dos conjuntos de instrumentos comenzarán a monitorear el entorno de radiación lunar y devolverán datos antes de que comiencen a llegar las tripulaciones.
Las dos mini estaciones meteorológicas complementarias dividirán el trabajo, con ERSA monitoreando la radiación espacial a energías más altas con un enfoque en la protección de los astronautas, mientras que HERMES monitorea las energías más bajas críticas para las investigaciones científicas.
Nadando en un mar solar
Interpretación del artista que muestra el aleteo de la magnetosfera (región oscura), que deja a la Luna expuesta a partículas energizadas en el viento solar (amarillo-naranja). La trayectoria de Gateway alrededor de la Luna, la órbita del halo casi rectilínea, pasará brevemente a través de la cola alargada de la magnetosfera de la Tierra.
El cielo nocturno puede parecer oscuro y vacío, pero estamos nadando a través de un mar abierto de partículas de alta energía que se retuercen con campos eléctricos y magnéticos. Los electrones y los iones se acercan a más de un millón de millas por hora, con explosiones ocasionales de tormentas solares que los empujan casi a la velocidad de la luz. Esta corriente de partículas, o pequeños trozos de Sol, es el viento solar.
El campo magnético de la Tierra, que se extiende aproximadamente 60.000 millas en el espacio, nos protege a nosotros y a nuestra tripulación de astronautas más cerca de casa a bordo de la Estación Espacial Internacional. A medida que la Luna orbita la Tierra, entra y sale de la larga cola magnética de la Tierra, la parte del campo magnético de la Tierra que el viento solar devuelve como una manga de viento. Gateway, sin embargo, pasará solo una cuarta parte de su tiempo dentro de este campo magnético, por lo que brinda una oportunidad de investigación para medir directamente el viento solar y la radiación del sol.
HERMES
Un diagrama modelo del conjunto de instrumentos HERMES de la NASA. Los cuatro instrumentos se muestran junto con ICE BOX, o Caja de electrónica de control de instrumentos, y SWEM, o Módulo electrónico de electrones alfas y protones de viento solar.
HERMES, abreviatura de Heliophysics Environmental and Radiation Measurement Experiment Suite, vislumbrará lo que está sucediendo en las profundidades de la cola magnética, lo que permitirá a la NASA comparar sus observaciones con dos de las cinco naves espaciales THEMIS , un par de orbitadores lunares que llevan algunos instrumentos similares a HERMES. La capacidad de recopilar datos simultáneamente de los tres conjuntos de instrumentos en diferentes ubicaciones brindará una oportunidad única para reconstruir el comportamiento del viento solar a medida que cambia con el tiempo.
HERMES medirá la radiación de menor energía que se considerará para la seguridad de los astronautas cuando corresponda, pero su objetivo principal es científico.
ERSA
ERSA, o European Radiation Sensors Array, estudiará los efectos del viento solar en los astronautas y sus equipos. Equipado con cinco instrumentos, ERSA mide partículas energéticas del Sol, rayos cósmicos galácticos, neutrones, iones y campos magnéticos alrededor del Portal. La medición de estas partículas puede informarnos sobre la física de la radiación en el sistema solar y comprender los riesgos que representa la radiación para los viajeros espaciales humanos y su hardware.
Estudiante de la UASLP en Ingeniería Biomédica reconocida en el International Air and Space Program de AEXA en la NASA
Nuestra participante de la licenciatura en Ingeniería Biomédica, de la Facultad de Ciencias de la UASLP, Susana Tristán Pérez, formó parte del equipo Moon Phone que resultó ganador del concurso de nuestra edición IASP STEM x Girls.
Junto a otras participantes, Susana recibió un reconocimiento por su participación, ser parte de la experiencia le permitió conocer más sobre su carrera.
El reto de esta participación consistió en solucionar algunos de los problemas de las misiones que serán realizadas para colonizar la Luna, entre estos se encuentra el detallar el recubrimiento del material que permitirá desarrollar el hábitat para poblarla. Esta misión les fue otorgada a los equipos el segundo día de la estancia.
El trabajar en equipo le permitió trabajar de mejor manera en el proyecto, el cual fue presentado ante jurados de la Nasa y AEXA con la colaboración de un experto en investigación de temas de realidad virtual.
El material del proyecto permitirá recubrir el espacio para poblar Luna, pero antes de esto deberá ser creado y enviado con tres muestras a la Estación Espacial Internacional, en donde será probado durante un lapso de seis meses.
Estamos orgullosos de nuestras participantes pues han llevado en alto el nombre de México y de sus universidades.
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Científicos podrían revelar los secretos del planeta rojo
La luna marciana Fobos orbita a través de una corriente de átomos cargados y moléculas que fluyen de la atmósfera del planeta rojo.
Muchas de estas partículas cargadas, o iones, de oxígeno, carbono, nitrógeno y argón, han estado escapando de Marte durante miles de millones de años a medida que el planeta se deshacía de su atmósfera. Algunos iones, predicen los científicos, se han estrellado contra la superficie de Fobos y podrían conservarse en su capa superior.
Esto significa que, si el suelo de Fobos se analizara en laboratorios en la Tierra, podría revelar información clave sobre la evolución de la atmósfera marciana. Marte tuvo una vez una atmósfera lo suficientemente espesa como para soportar agua líquida en su superficie; hoy, es menos del 1% de la densidad de la Tierra.
Fobos es una de las dos lunas de Marte y orbita cerca de Marte, unas 60 veces más cerca de lo que la Luna orbita la Tierra, Fobos es deforme, está marcado por cráteres y es 100 veces más pequeño en diámetro que la luna de la Tierra. El misterio que envuelve a Fobos es ¿de dónde vino junto? ¿Fobos y Deimos asteroides que fueron capturados por la gravedad marciana o satélites naturales de Marte que fueron engendrados por la misma nube que creó el planeta? También es posible que se formaran a partir de los escombros que arrojaron cuando Marte chocó con algo, similar a cómo se cree que se formó nuestra Luna después de que la Tierra chocó con un objeto rocoso.
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Para ayudar a resolver el debate, la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón se está preparando para enviar la sonda Martian Moons Exploration (MMX) a Fobos en 2024 para recolectar las primeras muestras de su superficie y entregarlas a la Tierra.
Fobos está bloqueada por mareas en Marte, como la luna de la Tierra está bloqueada en la Tierra, por lo que siempre muestra al planeta solo un lado. Como resultado, las rocas en el lado cercano de Fobos han estado bañadas durante milenios por átomos y moléculas marcianas. La investigación muestra que la capa superior de la superficie del lado cercano de Fobos ha sido sometida a 20 a 100 veces más iones marcianos rebeldes que su lado lejano.
Fobos ayudará a los científicos a descubrir cómo Marte perdió su atmósfera y proporcionará otros conocimientos científicos importantes sobre la evolución del clima del planeta.
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