sábado, 26 de diciembre de 2015

Naves espaciales de la NASA llevan al GPS a un nivel superior

18 de septiembre de 2015:Como es de conocimiento de todo excursionista de zonas rurales, los rastreadores del Sistema de Posicionamiento Global (Global Positioning System, o GPS, por su sigla en idioma inglés) son vitales para la navegación. Pero también pueden ser algo complicados. Las unidades, en ciertas ocasiones, pierden la sincronización cuando usted camina hacia la pared de un cañón, cuando apunta las unidades hacia el suelo o incluso cuando toma una curva cerrada.
Ahora imagine un sistema de GPS que vuele a través del vacío del espacio a 35.400 kilómetros por hora (22.000 millas por hora), desplazándose rápidamente en giros a través de 69.200 kilómetros (43.000 millas) sobre la superficie del planeta azul que está debajo. ¿Eso podría funcionar?
Y resulta que la respuesta es: sí. La NASA ha desarrollado un sistema de navegación por GPS para los satélites MMS (Magnetospheric Multiscale, o MMS, por su sigla en idioma inglés, o Multiescala Magnetosférica, en idioma español) que se lanzaron recientemente. Dicho sistema opera bajo estas increíbles condiciones.
Las naves espaciales de la misión MMS, de la NASA, están volando alrededor de la Tierra en una precisa formación. Esto fue posible gracias a un sistema extraordinario de navegación por medio del GPS. (video en idioma inglés).
El 12 de marzo, las cuatro naves espaciales de la misión Multiescala Magnetosférica (Magnetospheric Multiscale, o MMS, por su sigla en idioma inglés) abandonó la Tierra con el objetivo de investigar la física de la reconexión magnética: las líneas de fuerza magnéticas se cruzan, se anulan, se reconectan y ¡bang! Se libera energía magnética, y las partículas cargadas salen despedidas casi a la velocidad de la luz. Este proceso tiene lugar en muchos sitios. Además, provoca llamaradas solares en el Sol y aporta energía para las tormentas magnéticas cerca de la Tierra.
Para comprender cómo funciona la reconexión magnética es necesario que las cuatro naves espaciales vuelen adoptando la forma de una pirámide ceñida a través del campo magnético de la Tierra. Y el posicionamiento es vital.
La velocidad y la altura no son los únicos desafíos para las unidades GPS que se encuentran a bordo de las naves. Además, las naves MMS giran; cada una de ellas completa tres revoluciones por minuto.
“El giro agrega una dimensión completamente nueva al hecho de tratar de descubrir dónde te encuentras”, dijo Ken McCaughey, quien es el jefe del sector de Desarrollo de Producto del Navegador GPS de la misión MMS, en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales (Goddard Space Flight Center, en idioma inglés), de la NASA. “Contamos con ocho antenas de GPS en cada nave espacial. A medida que la nave espacial rota, tenemos un algoritmo que nos permite realizar la transferencia de una antena a otra sin perder la señal”.
Durante el primer mes, el equipo comparó el “sistema Navegador” de la misión MMS con sistemas convencionales de rastreo en tierra y descubrió que el Navegador era incluso más preciso de lo que se esperaba. En el punto más alejado de su órbita, a alrededor de 70.000 kilómetros (43.500 millas) de distancia de la Tierra, el Navegador puede determinar la posición de cada nave espacial con un margen de error mejor que 15 metros (50 pies).
El sistema Navegador de la misión MMS superó todas las expectativas del equipo. En el punto más alejado de la órbita de las naves MMS, de 70.000 kilómetros (43.500 millas), el Navegador pudo recibir señales de los satélites GPS y lograr soluciones de navegación a bordo. En el punto más bajo de la órbita de las naves MMS, el Navegador se desplazó a velocidades superiores a los 35.400 kilómetros por hora (22.000 millas por hora). En comparación, los satélites GPS orbitan a alrededor de 20.200 kilómetros (12.550 millas) de distancia de la Tierra y se desplazan a 13.800 kilómetros por hora (8.600 millas por hora); y la mayoría de los satélites que utilizan receptores GPS se encuentran ubicados en órbitas bajas de la Tierra, a alturas de entre 177 y 2.012 kilómetros (110 y 1.250 millas).
Cabe destacar que el GPS de la misión MMS es de vanguardia y ¡se mueve rápidamente!
Este sistema será incluso más importante durante la segunda fase de la misión MMS, cuando la órbita duplique su tamaño y recorra el trayecto hasta llegar a los 153.000 kilómetros (95.000 millas) de distancia de la Tierra.
Gracias a este extraordinario seguimiento por GPS, se puede comenzar a comprender la reconexión magnética.

sábado, 19 de diciembre de 2015

Se estudiará la enfermedad de Alzheimer en la ingravidez del espacio

30 de julio de 2015: La enfermedad de Alzheimer es un problema mundial. En Estados Unidos solamente, más de 5 millones de personas tienen la enfermedad y se realiza un nuevo diagnóstico cada 67 segundos; estos son números que representan apenas una fracción de los totales en todo el mundo. Entre los investigadores médicos, la enfermedad de Alzheimer es una prioridad absoluta.

Los investigadores que trabajan con astronautas en la Estación Espacial Internacional, o EEI, por su sigla en idioma español (International Space Station o ISS, por su sigla en idioma inglés), están embarcándose en una misión destinada a descubrir el origen del Alzheimer. A pesar de que los detalles todavía no están claros, los investigadores creen que la enfermedad de Alzheimer y otras enfermedades similares avanzan cuando ciertas proteínas se juntan en el cerebro y forman largas fibras que se acumulan y, finalmente, estrangulan a las neuronas del cerebro.
 
La clave para desentrañar la misteriosa causa de la enfermedad de Alzheimer quizás no resida en los recovecos del cerebro humano, sino en la expansión ingrávida del espacio.

“Se parecen al lodo en el cárter, pero en el cuerpo humano,” explica Dan Woodard, del Centro Espacial Kennedy (Kennedy Space Center, en idioma inglés), de la NASA. “Las fibras no están activas, así que andarán por allí por siempre porque el cuerpo no tiene manera de deshacerse de ellas”.

Estas fibras tardan décadas en formarse y acumularse; de allí el vínculo entre la enfermedad de Alzheimer y el envejecimiento. En los laboratorios de la Tierra, los investigadores han descubierto cómo hacer para que las fibras de proteínas se acumulen más rápidamente; de este modo, pueden estudiar el proceso sin tener que esperar tanto tiempo. En la estación espacial, las fibras acumuladas no colapsan bajo su propio peso, lo que hace que la estación sea un lugar aún mejor para estudiarlas.

Un cubo de cuatro pulgadas que contenía el experimento, el cual fue seleccionado en un concurso de investigación sobre la EEI por Space Florida and Nanoracks, y construido en el Instituto de Tecnología de Florida (Florida Institute of Technology, en idioma inglés), despegó hacia la Estación Espacial Internacional a bordo de una misión de reabastecimiento denominada SpaceX-5, el 10 de enero. El experimento en sí, llamado SABOL (Self-Assembly in Biology and the Origin of Life: A Study into Alzheimer's, en idioma inglés), será completamente automatizado.

Sin embargo, las observaciones que se realizaron mediante este experimento, por sí solas, no llevarán directamente al descubrimiento de una cura. El SABOL está orientado más hacia el entendimiento de la manera en la cual progresa la enfermedad de Alzheimer, y no hacia la creación de un medicamento que prevenga su aparición. A pesar de que este experimento es solo el primero en lo que seguramente será una serie de investigaciones, Woodard es optimista y espera que pueda ser una experiencia de aprendizaje extremadamente valiosa.

“Todos quieren una cura, pero sin saber la verdadera causa de la enfermedad, básicamente es como estar disparando en medio de la oscuridad. No comprendemos el verdadero mecanismo de la enfermedad. Si tenemos suerte, descubriremos si las proteínas se juntan en el espacio. Únicamente bajo la falta de gravedad se puede producir un ambiente libre de convección; de modo que es posible ver si se forman por sus propios medios. Esperamos ir aprendiendo a partir de esto”.

Finalmente, los proyectos como el SABOL podrían llevar al descubrimiento de un método para desacelerar la velocidad de crecimiento de las fibras dañinas, abriendo en consecuencia una ventana para hallar una cura. Los resultados del experimento se verán después de que las muestras regresen a la Tierra y sean examinadas bajo un microscopio de fuerza atómica. Woodard especula que la causa de la enfermedad de Alzheimer podría sorprendernos si es decepcionantemente simple.

Asimismo, Woodard afirma: “Tiene que haber químicos o procesos que obstaculizan o fomentan el crecimiento de las fibras de proteínas. Quizás sea algo tan simple como la temperatura o la concentración de la sal del líquido del cerebro”.

Extraño pero cierto: La clave para desentrañar la misteriosa causa de la enfermedad de Alzheimer quizás no resida en los recovecos del cerebro humano, sino en la expansión ingrávida del espacio. Si la respuesta finalmente se encuentra, bien podría surgir de la microgravedad de la órbita de la Tierra.

El experimento comienza pronto.