MICROPROPULSIÓN ESPACIAL

El nuevo sistema, descubierto por Miquel Sureda de la ETSEIAT (Escola Tècnica Superior d´Enginyeria Industrial i Aeronautica de Terrassa ), es pionero en la ingeniería aeroespacial y se basa en el efecto electrocinético, conocido y utilizado para controlar flujos en el ámbito de la biomedicina. El sistema, experimentado por el momento sobre el modelo físico, puede ser tan preciso que generaría fuerzas similares a las que puede hacer una célula. La investigación abre el camino para desarrollar una nueva tecnología en el campo de la micropropulsión que impulse las misiones espaciales del siglo XXI, más eficientes y precisas.
Miquel Sureda, profesor e investigador de la Escuela Técnica Superior de Ingenierías Industrial y Aeronáutica de Terrassa (ETSEIAT) de la Universidad Politécnica de Cataluña · BarcelonaTech (UPC), en colaboración con Javier Díez, profesor e investigador de la Universidad de Rutgers (New Jersey, Estados Unidos), ha descubierto que es perfectamente viable utilizar el efecto electrocinético para propulsar microsatélites en el espacio.

Este efecto es conocido desde el siglo XIX y las ventajas que conlleva se aprovechan en el ámbito de la biomedicina porque permite controlar flujos con alta fiabilidad. Sureda ha encontrado la manera de aplicar el efecto electrocinético en el ámbito aeroespacial, utilizando la base teórica sobre la que se sustenta, para proponer un nuevo sistema de micropropulsió para los microsatélites (entre 10 kg y 100 kg de peso ) y los nanosatèl satélites (entre 1 kg y 10 kg de peso) cuando operan en el espacio. Además, este sistema permitiría tener un gran control del empuje suministrado, lo que satisfaría las enormes exigencias de precisión requeridas por las nuevas misiones de vuelo en formación de satélites.

El efecto electrocinético aprovecha la estrecha capa de iones que se forma en las paredes de un micro-canal (capilar de un diámetro inferior al de un pelo), para acelerar un fluido mediante un campo eléctrico. Sólo hay que aplicar una diferencia de potencial entre los extremos del canal para obtener un flujo que podría ser utilizado para generar la propulsión

De los grandes cohetes en la micropropulsión

Desde las primeras misiones al espacio, basadas en grandes cohetes que necesitaban motores con rangos de fuerza muy potentes, el desarrollo de la ingeniería aeroespacial ha evolucionado hacia una disminución del peso y del tamaño de los ingenios, por razones de ahorro de costes y de energía. Ha derivado hacia nuevos tipos de misiones científicas que requieren sistemas de propulsión muy precisos. La investigación que ha realizado Miquel Sureda se ha centrado en sistemas de micropropulsión, que necesitan rangos de fuerza muy pequeños, a partir del micro-newton. Si un Newton equivale a la fuerza que generan 100 gramos cuando los aguantamos con la mano, un micro-newton sería la millonésima parte del Newton, una fuerza similar o muy cercana a la que es capaz de hacer una célula cuando se mueve.

El sistema de micro-pulsión propuesto por el investigador de la UPC en el Campus de Terrassa permitiría realizar pequeños movimientos en los satélites en medio del espacio, con mucha precisión y eficacia, ahorrando energía. Según el investigador, su sistema funcionaría agrupando muchos nano-propulsores del tamaño de un cabello en un espacio muy reducido. Actualmente existen micro-motores de tipo coloidal, pero están en fase de desarrollo. Ahora bien, sobre el papel no ofrecen una resolución tan efectiva como el sistema propuesto por Miquel Sureda.

Un ejemplo de misión de alta precisión

Para dar una idea de hacia dónde va la carrera espacial y las necesidades tecnológicas que requiere, un buen ejemplo es la misión LISA (Antena Espacial de Interferómetro Láser), un proyecto conjunto de la NASA y la ESA que desarrolla un detector de ondas gravitacionales a través de tres satélites dispuestos en forma de triángulo equilátero y con una distancia entre ellos de más de 5 millones de kilómetros. Cuando cada uno de los tres satélites se tiene que desplazar, debe hacerlo a través de un sistema de propulsión con una resolución cercana al 0,1 micro-Newton que permita movimientos altamente precisos. El descubrimiento de Miquel Sureda puede abrir el camino para desarrollar una tecnología que mejore los resultados de este tipo de misiones, y que las haga más eficientes y precisas.

Miquel Sureda (Barcelona 1978) es Licenciado en Ciencias Físicas por la Universidad de Barcelona, ​​Ingeniero Aeronáutico por la ETSIA de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) y Doctor Ingeniero Aeronáutico por la UPC. Desde el año 2007 es profesor e investigador en la ETSEIAT

FUENTE; http://www.etseiat.upc.edu

Un gusano regresa del espacio con mejor salud

Los ejemplares de una especie de gusano que han permanecido un tiempo en la Estación Espacial Internacional presentan menos toxinas que si se hubieran quedado en la Tierra. Al parecer en el espacio desactivan siete genes relacionados con la degeneración, según un estudio desarrollado por un equipo de científicos.

Cuando los astronautas regresan a la Tierra, tras haber estado sometidos a las condiciones de microgravedad y a la radiación del espacio, suelen volver muy débiles. Sin embargo un nuevo estudio, que publica la revista Nature Scientific Reports, muestra que un humilde nematodo se adapta mucho mejor que los humanos a los viajes espaciales.

El experimento comenzó cuando el astronauta de la ESA André Kuipers viajó por primera vez a la Estación Espacial Internacional (ISS) en el año 2004. Entonces llevó al espacio varios ejemplares del microscópico nematodo Caenorhabditis elegans. 

Se eligió a esta especie en particular porque era la primera forma de vida pluricelular de la que se había logrado secuenciar toda su estructura genética. Un equipo internacional de científicos de los Estados Unidos, Japón, Francia y Canadá estaba interesado en estudiar cómo reaccionaba en las condiciones espaciales.

Tras regresar a la Tierra, los investigadores descubrieron que estos gusanos tenían menos proteínas tóxicas en sus músculos que si se hubiesen quedado en la Tierra.

El gusano Caenorhabditis elegans. (Imagen: Wormatlas)

Los científicos estaban intrigados y realizaron diversas pruebas hasta descubrir que siete de los genes del gusano habían permanecido prácticamente inactivos durante su estancia en órbita. El hecho de vivir en la ISS evitaba que ciertos genes funcionasen con normalidad.

Sorprendentemente, los gusanos parecían vivir mejor sin esos genes. Entonces, ¿qué pasaría si se desactivasen esos mismos genes en el laboratorio? Los investigadores descubrieron que los nematodos que nacían sin esos siete genes estaban más sanos y vivían más tiempo.

Nathaniel Szewczyk, uno de los científicos del proyecto, explica: “Los músculos se suelen encoger en el espacio. Los resultados de este estudio sugieren que se trata de un proceso de adaptación, en lugar de una simple respuesta involuntaria ante las condiciones del espacio”.

“Al contrario de lo que pensábamos, parece que los músculos envejecen mejor en el espacio que en la Tierra –continúa–. También podría ser que la estancia en el espacio ralentizase su proceso de envejecimiento”.

Los humanos compartimos aproximadamente el 55% de nuestra secuencia genética con C. elegans, por lo que el próximo paso sería estudiar cómo responden nuestros músculos a la vida en el espacio.

André regresó de su segunda misión a la ISS el pasado día 1 de julio, aterrizando en las estepas de Kazajstán. En esta misión llevó al espacio nuevos ejemplares del gusano para continuar con la investigación, pero esta vez también se estudió cómo se adaptaban sus propios músculos.

Antes de que comenzase la misión de André, se tomó una pequeña muestra de un músculo de la pierna del astronauta, que se guardó para su posterior análisis. Tras haber pasado seis meses en el espacio, los científicos están impacientes por estudiar cómo han reaccionado sus músculos durante su estancia en órbita.

Al contrario que los gusanos, André podrá descansar unas pocas semanas después de su agotador viaje al espacio antes de que los investigadores pongan sus músculos bajo el microscopio. 


(Fuente. ESA/SINC)

NUEVA LUNA EN PLUTÓN

Un equipo de astrónomos usando el Telescopio Espacial Hubble de la NASA han reportado el descubrimiento de otra luna orbitando al planeta enano Plutón.
Esta imagen, tomada por el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, muestra cinco
lunas orbitando al  planeta enano Plutón. El círculo verde señala
la ubicación de la luna descubierta, designada P5. P4 fue descubierta en el 2011.

Se estima que la luna tiene una forma irregular, de 9 a 24 kilómetros de largo. Se encuentra en una órbita circular de 93300 kilómetros de diámetro alrededor de Plutón que se asume es coplanar con otros satélites en el sistema.
El descubrimiento incrementa a cinco el número de lunas conocidas orbitando Plutón.
El equipo que hizo el descubrimiento está intrigado por el hecho de que un planeta tan pequeño tenga una colección tan compleja de satélites. El nuevo descubrimiento aporta pistas adicionales para entender cómo se formó y evolucionó el sistema de Plutón. La teoría favorecida es de que todas las lunas son remanentes de una colisión entre Plutón y otro objeto grande del Cinturón de Kuiper hace miles de millones de años.

El nuevo hallazgo ayudará a los científicos a guiar a la nave espacial New Horizons a través del sistema de Plutón en el 2015, cuando haga un histórico y largamente esperado sobrevuelo a alta velocidad por el distante mundo.

El equipo está usando la poderosa visión del Hubble para escanear el sistema de Plutón para detectar riesgos potenciales para la New Horizons. Esta nave espacial cruzará el sistema a una velocidad de 48200 kilómetros por hora y podría ser destruida en una colisión incluso con fragmentos de escombros orbitales.

“El descubrimiento de tantas lunas pequeñas nos dice indirectamente que deben existir muchas partículas pequeñas vagando desapercibidas en el sistema de Plutón,” dijo Harold Weaver del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Md. EE. UU.

“El inventario del sistema de Plutón que se está haciendo con el Hubble ayudará al equipo de la New Horizons a diseñar una trayectoria segura para la nave espacial,” añadió Alan Stern del Southwest Research Institute en Boulder, Colorado; el principal investigador de la misión.

Sharon, la luna más grande de Plutón, fue descubierta en 1978 mediante observaciones hechas en el Observatorio Naval de los Estados Unidos en Washington, D.C. Las observaciones del Hubble en 2006 revelaron la existencia de dos pequeñas lunas adicionales, Hydra y Nix. En el 2011 otra luna, P4, fue encontrada en los datos del Hubble.

Designada provisionalmente S/2012 (134340) 1, la última luna fue detectada en 9 series separadas de imágenes tomadas por la Cámara 3 de Amplio Campo del Hubble los días 26, 27 y 29 de junio y los días 7 y 9 del mes de julio.

En los años que le siguen al sobrevuelo de la New Horizons por Plutón, los astrónomos planean utilizar la visión infrarroja del sucesor del Hubble, el Telescopio Espacial James Webb de la NASA, para observaciones de seguimiento. El telescopio Webb será capaz de medir la química de la superficie de Plutón, sus lunas y muchos otros cuerpos que yacen en el distante Cinturón de Kuiper.
Crédito: NASA, ESA, M. Showalter, SETI Institute. a través de El Universo Hoy.