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Subject: El Regreso Llameante de una Carga de 'Polvo del Espacio' de la
NASA
Resent-Date: Wed, 7 Dec 2005 13:18:17 -0800 (PST)
Resent-From: ames-noticias@...
Date: Wed, 7 Dec 2005 13:18:14 -0800
From: John Bluck <jbluck@...>
To: ames-noticias@...



El Regreso Llameante de una Carga de 'Polvo del Espacio' de la NASA


En busca de indicios acerca del origen de la vida
en la Tierra y de otros secretos, una tripulación
que vuela en un avión tipo DC-8 de la NASA
estudiará la cápsula pequeña y veloz llamada
"Stardust" (o "Polvo de Estrella") que regresa
del espacio a principios del año 2006.

Dos años anteriormente, en enero del 2004, la
nave espacial Stardust voló acercándose a 236
kilómetros (147 millas) del cometa "Wild-2"
(VILT-TWO) y sobrevivió el impacto de alta
velocidad de millones de partículas de polvo y
piedras pequeñas de tamaño hasta casi un medio
centímetro (dos-décimo de una pulgada). Con su
recaudador que parece una raqueta de tenis
extendido, el Stardust capturó millares de
partículas del cometa.

La cápsula Stardust, al regresar, impactará la
atmósfera de la Tierra durante la oscuridad
temprana en una mañana a mediados de enero del
2006, a una velocidad de 12,8 kilómetros (8
millas) por segundo - más de 10 veces más rápidas
que una bala veloz. Lo cual es bastante rápido
para viajar de San Francisco a Los Ángeles en
solo un minuto. La tripulación del DC-8 se
enfrentará a la tarea difícil de rastrear y
observar la cápsula cónica, la cual pesa 45,7
kilogramos (101 libras), mientras viaja por la
atmósfera y se enfrena antes de que la nave
espacial finalmente despliega un paracaídas para
aterrizar en un desierto de Utah.

Los científicos a bordo del DC-8 también
evaluarán cuán bien la 'capa protectora contra el
calor' de la cápsula Stardust protege a su carga
valiosa de polvo de cometa y granos
interestelares.

Aunque científicos estudiarán este polvo
capturado del espacio durante años futuros, el
equipo de investigadores a bordo del DC-8
obtendrán datos sólo durante el reingreso breve
de la cápsula espacial en la atmósfera de la
Tierra.

La capsula diminutiva, de un diseño parecido a
las capsulas del proyecto Apollo, viajará hacia
abajo entre la atmósfera a una velocidad de
reingreso más alta de cualquier nave espacial
jamás ha viajado en la atmósfera de la Tierra,
engendrando unas temperaturas extremamente altas.
La 'capa protectora contra el calor' especial,
construida de una materia de carbón, desarrollada
en el Centro de Investigación Ames de la NASA en
el 'Silicon Valley' de California, protegerá la
carga valiosa de polvo del cometa y partículas
inter-estelares. Durante este reingreso violento,
la tripulación del DC-8 tomará medidas de la
temperatura de la superficie de la nave y de la
radiación de la 'capa protectora contra el calor'
de la nave mientras pedazos de la capa se queman
(o se vaporizan) y se separan de la capsula. La
radiación que se produce durante este reingreso
violento es la radiación emitida por el aire que
se calienta a temperaturas extremas. Los
científicos estudiarán esta radiación para
aprender a que temperaturas llega la cápsula y
que reacciones químicas suceden. Estas reacciones
químicas resultarán de la ruptura violenta de
moléculas del aire que chocan con el vapor
delante de la cápsula veloz.

A la vez que la tripulación del DC-8 vuela su
misión, astrónomos amateurs, dispuestos a
aguantar el frío del invierno, podrán contribuir
al estudio con simplemente fotografiar la cápsula
entrante, notando sus posiciones globales, y
proporcionando esa información a científicos de
la misión.

Una de las metas de los investigadores a bordo
del DC-8 es el medir el brillo de reingreso de
cápsula. Los científicos esperan que alcance
aproximadamente la brillantez del planeta Venus
por aproximadamente 90 segundos. La cápsula
alcanzará lo más brillante a unos 60 kilómetros
(37 millas) sobre el pueblo Carlin, Nevada, al
descender. Esto ocurrirá en el frío de la mañana,
y durante la oscuridad, del domingo 15 de enero
del 2006, poquito antes de que la nave espacial
aterrice con el uso de sus paracaídas a las 3 de
la mañana, tiempo local de Nevada (MST). La zona
de aterrizaje es una área restringida - el "Utah
Test and Training Range" (El Centro de Pruebas y
de Entrenamiento), localizado al suroeste de la
Salt Lake City.

"A alguien que observe la cápsula venidera, le
aparecerá como un punto de luz," dijo Peter
Jenniskens, Investigador Principal del proyecto
llamado "Observación del Reingreso de la Cápsula
Stardust". Jenniskens es un Astrónomo
especializado en meteoros. Él trabaja en el
Instituto "SETI", en Mountain View, California.
"Después de que la cápsula pase sobre alguien que
la esté observando, el lado de atrás de la
cápsula será menos brillante, y desteñirá
rápidamente. Cada observador tendrá una
experiencia diferente," Jenniskens agregó.

La materia especial de la 'capa protectora contra
el calor', la cual está hecha de una materia de
carbón, diseñada para proteger la cápsula
Stardust es candidata para ser incluida en el
diseño de la próxima nave espacial planeada por
la NASA, el "Crew Exploration Vehicle", CEV
(Vehículo de Exploración Tripulado), dicen
ingenieros de la NASA. Este uso futuro es una
razón que ellos planean estudiar la cápsula
Stardust cuando azote contra la atmósfera de la
Tierra y se caliente el protector rápidamente
debido a la fricción con el aire.

"Nuestro interés principal es el estudiar que tan
bien funciona la 'capa protectora contra el
calor' y en las reacciones químicas que suceden
cuando la capa se vaporiza y se erosiona durante
el reingreso," dijo Dave Jordan, un ingeniero de
NASA Ames y el Director de Proyecto de la misión
de observación de la cápsula.

La nave espacial penetrará la atmósfera de la
Tierra como si fueran un meteoro normal, según
Jenniskens.

"La cápsula será un meteoro artificial que
podemos estudiar para indicios acerca de cómo
moléculas de vida pudieron haberse formado
primeramente en la Tierra," Jenniskens dijo. La
materia de carbón de la 'capa protectora contra
el calor' reaccionará en la ola de impacto
("shockwave"), formando moléculas nuevas que
podían haberse introducido a la Tierra en el
tiempo del origen de la vida. El carbón contenido
en el polvo de cometas podría haber hecho lo
mismo," Jenniskens añadió.

Después de que los científicos examinen el polvo
llevado dentro de la cápsula, ellos pronto podrán
aprender qué recintos de carbón se encuentren en
el polvo del cometa. La nave espacial voló entre
la nube de polvo del cometa 'Wild-2' y capturó
algún polvo en una sustancia muy ligera, llamada
'aerogel.'

"Es un poco como capturar BBs (municiones)
disparándolas en 'espuma de poliestireno'," dijo
Scott Sandford, un Astrofísico en NASA Ames, el
quien también es Co-Investigador de la misión de
Stardust. " Es probable que algunos de los
granitos de polvo tengan proporciones de
isotópicas exóticas que nos darán una indicación
que nos hagan pensar que hemos capturado materias
que no son tan viejas como el sistema solar, pero
son, en realidad, más viejas que el sistema
solar," Sandford afirmó.

Otro objetivo de la misión fue de exponer la nave
espacial a la corriente de polvo interestelar
durante 150 días para también capturar partículas
interestelares. Después de haber capturado estas
partículas, el recaudador de 'aerogel' se
retractó para adentro de la cápsula. El Stardust
será la primera misión que captura y devuelve a
la Tierra una muestra substancial de materia de
más allá del sistema de la luna terrestre.




Observar el reingreso de Stardust

La cápsula llegará a la zona de aterrizaje de una
dirección del oeste. Las mejores oportunidades
para ver el reingreso serán por la Carretera 80
entre Carlin, Nevada, y Elko, Neada, y aún más al
este hasta la frontera con UTA. De estos sitios
el lado anterior de la cápsula se podrá observar
antes que pase por encima del observador. El
brillo máximo disminuirá aún más lejos de Carlin,
disminuyendo hasta mas o menos del brillo de
Venus (magnitud +0) si se observa de Boise,
Idaho, y de Salt Lake City. No se verá tan bien
de sitios al este de Carlin, de donde la capsula
se verá por detrás.

De ciertos sitios de observación, poco al norte
de la línea de trayectoria, la cápsula aparecerá
que pasa cerca de la luna (encima de, o debajo
de, la luna dependiendo de la ubicación del
espectador). Escogiendo sus posiciones con
cuidado, algunos observadores serán capaces de
ver que la cápsula pasa delante de la luna. Si se
observa 'a ojo desnudo', la cápsula desaparecerá
en el deslumbre de luz de la luna, pero
observándola con telescopios, los observadores
podrán ver un punto diminuto, quizás con una
"cola' oscura hecha de la materia de la 'capa
protectora contra el calor' que se desprenderá
por la fricción con el aire, y de aire caliente.
El rastro puede formar una línea delgada detrás
de la cápsula, especialmente cerca del punto del
brillo máximo donde la ablación (la erosión de la
'capa protectora contra el calor' y la disipación
del calor que resulta de la fricción de la capa
protectora con la atmósfera) es lo más intensa.

"Si alguien pudiera ver esa línea, eso sería
fantástico, porque nos daría una indicación de
cuánto carbón pierde la 'capa protectora contra
el calor' en ese momento," Jenniskens observó.
"Sería aún más preferible si varios observadores
en ubicaciones diferentes pudieran grabar en
vídeo la entrada de la cápsula de varios lugares
de donde la capsula pase en frente de la luna
porque entonces podríamos trazar el ablación del
carbón durante la trayectoria de la cápsula,
especialmente en ubicaciones entre Carlin y
Elko," él agregó. Video-grabadores deben tener el
foco de sus cámaras fijo en 'infinidad,' porque
el foco 'automatico' puede fallar durante la
grabación de noche, según técnicos de la misión.

La mejor manera de ver el paso de la cápsula
delante de la luna sería con un telecopio grande
con ampliación alta, según Jenniskens. Debido a
lo lejano, la cápsula diminuta aparecerá como un
punto oscuro, sólo 1-2 'segundos de arco', pero
más oscuro si la cápsula es claramente visible.
Un 'segundo de arco' es 1/3600 parte de un grado.

Viajando a una velocidad muchas veces más que la
velocidad del sonido, la cápsula durará sólo dos
o tres marcos de video en frente de la luna.

Si la cápsula Stardust no se va aver en frente de
la luna, los observadores deben buscar
'chemi-luminancia,' un resplandor débil tras la
cápsula. Este resplandor puede ser creado por
reacciones químicas entre el aire caliente creado
por la fricción y el ozono en el aire.

Según los científicos, los observadores que
observen "a ojo desnudo" probablemente verán la
cápsula como un puntito de luz muy brillante de
color rosa-blanco. Este color se produce
naturalmente cuando átomos y moléculas reaccionan
en la ola de impacto ("shockwave") que se forma
cuando la cápsula se estrella contra la
atmósfera, según George Raiche de NASA Ames.

La emisión de luz es causada por la ruptura
violenta de las moléculas del aire que chocan con
la cápsula veloz. Por lo regular, estas moléculas
son átomos de oxígeno y de nitrógeno y moléculas
de nitrógeno ionizadas, Jenniskens notó. Los
productos de ablación pueden producir luz violeta
que resulta a causa reacciones químicas entre el
carbón y el aire.

"Lo que el reingreso de la cápsula demostrará es
cómo esos recintos de carbón quizás se cambien
químicamente cuándo el polvo de cometas entra a
la atmósfera de la Tierra. Las moléculas de
materia biológica necesitan nitrógeno y oxígeno
combinado para que ellos puedan llegar a ser
ingredientes útiles para seres vivientes,"
Jenniskens dijo.

En realidad, la cápsula será un meteoro
artificial que podemos estudiar para indicios
acerca de cómo moléculas de vida se hallan
formado por primera vez en la Tierra, según
Jenniskens. "Esta será la primera vez que
nosotros habremos planificado la observación de
un objeto sintético que entra a la atmósfera del
planeta a velocidades comparables a 'bolas de
fuego' (meteoros) naturales," él notó.

Aunque la mayor parte de esta química que sucede
a alta velocidad es muy rápida, compleja, y
evasiva, es posible reconocer los recintos que
producen la radiación más brillante en este
proceso llameante y buscar los indicios acerca de
las condiciones que las moléculas tienen que
aguantar.

Finalmente, la nave espacial cónica caerá
directamente hacia abajo sobre la zona de
aterrizaje en Utah, flotando hacia abajo por
paracaídas.

Una vez que la cápsula halla aterrizado en Utah,
los investigadores coleccionarán escombros de la
superficie de la 'capa protectora contra el
calor' y estudiarán cuánto de esta capa se perdió
durante el reingreso. "Esta se llama una 'capa
protectora contra el calor ablativa'," dijo
Michael J. Wright de NASA Ames, otro científico
que trabaja en el proyecto. "Vaporizando parte de
la materia de su superficie, el vapor de la 'capa
protectora contra el calor' se lleva la mayor
parte del calor producido por la fricción lejos
de la cápsula, manteniendo la carga dentro de la
cápsula a una temperatura normal," Wright explicó.

Después que ellos recuperen la cápsula y su carga
valiosa, los científicos transportarán el polvo
espacial a un laboratorio al Centro Espacial de
NASA (Johnson Space Center), en Houston, Texas,
para el análisis.

"La muestra (o muestras) obtenidas del cometa
Wild-2 nos indicarán qué recintos de carbón hay
en el polvo de los cometas," Jenniskens observó.

"Habrá un grupo pequeño de nosotros en Johnson
Space Center que evaluará la materia de polvo del
cometa dentro de la cápsula para verificar que
obtuvimos una muestra útil," Sandford dijo. "Una
parte pequeña de las muestras se utilizará para
hacer un estudio preliminar de la materia.
Después del examen preliminar, todas las muestras
se harán disponibles a la comunidad científica
general para estudios más detallados. Yo opino
que científicos estarán pidiendo y examinando
estas muestras por décadas en el futuro."

Además de NASA Ames y el Instituto SETI, varias
otras instituciones son socios en este estudio
aéreo del DC-8 de la NASA: la Universidad de
Alaska en Fairbanks; la Universidad de Utah en
Logan; Sandia National Laboratories; Los Alamos
National Laboratories; la Aerospace Corporation;
La Academia de la Fuerza Aérea de los Estados
Unidos; la Universidad de Kobe, Japón; y la
Universidad de Stuttgart, Alemania. La
Universidad de North Dakota opera el avión DC-8
para la NASA.

Astrónomos amateurs que quieran contribuir a
Jenniskens datos fotográficos, de video, o de
otro tipo encontrarán direcciones y más
información acerca del experimento en:
http://reentry.arc.nasa.gov

La nave espacial Stardust se lanzó el 7 de
febrero del 1999, de Cape Canaveral Air Station,
Florida, a bordo de un cohete Delta II. El Jet
Propulsion Laboratory de la NASA en Pasadena,
California, maneja el proyecto Stardust, la cual
es parte del Programa de Descubrimiento de la
NASA de misiones de bajo costo sumamente
enfocadas en la ciencia. Para más información
acerca del proyecto Stardust y una entrevista con
el Dr. Sandford, visite:

http://stardust.jpl.nasa.gov

http://www.nasa.gov/centers/ames/multimedia/audio/sdust/sdust.html

- fin -

John Bluck
NASA Ames Research Center, Moffett Field, California
Número de teléfono: 650/604-5026
jbluck@...

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John Bluck
Public Affairs
NASA Ames Research Center
Mail Stop 943-4
Moffett Field, CA 94035-1000
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e-mail: jbluck@...





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