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10 CURIOSIDADES DEL CURIOSITY, EL ROBOT MARCIANO HOY SE POSA EN MARTE Hoy es un dia importante para la historia de la investigacion espacial... porque a eso de las 05:31 UTC (07:31 hora peninsular española) aterrizaba en el cráter Gale de Marte la sonda MSL Curiosity, la nave espacial más grande y compleja que haya construido el ser humano para la exploración del planeta rojo. Se trata de la misión marciana más ambiciosa jamás concebida, y con tal motivo vamos a conocer algunas curiosidades de esta mision Curiosity en Marte... 1- Un peso pesado... Curiosity será el vehículo más grande y masivo que recorra la superficie de un mundo distinto a la Tierra. Con una masa de 899 kg, Curiosity es mucho más pesado que los pequeños rovers MER Spirit y Opportunity, de tan solo 173 kg cada uno. También deja muy atrás a las pesadas sondas Viking 1 y Viking 2, de 612 kg. Curiosity supera incluso a los rovers soviéticos Lunojod (Ye-8) que en los años 70 exploraron la superficie lunar, aunque por poco. Debido a sus 840 kg de masa, los Lunojod -apodados los 'tanques lunares'- eran hasta la fecha los vehículos móviles más masivos fuera de la Tierra. Pero es que además, con una altura de 2,2 metros y unas dimensiones de 3,0 x 2,7 metros (sin contar el brazo robot de 2,1 metros) Curiosity será también el rover más alto y voluminoso, ya que los Lunojod tenían una altura de 1,35 metros y unas dimensiones de 1,7 x 1,6 metros (los MER Spirit y Opportunity tienen una altura de 1,50 metros y unas dimensiones de 2,3 x1,6 metros). 2- ...con una velocidad de tortuga Que nadie se piense que Curiosity empezará a moverse por la superficie marciana a toda velocidad haciendo derrapes a lo loco. El vehiculo tiene seis ruedas de aluminio de 50 centímetros de diámetro con radios de titanio, cada una de ellas equipada con un motor eléctrico independiente. Sin embargo, la velocidad punta de esta maravilla de la tecnología es de unos alucinantes 4 centímetros por segundos, es decir, 0,144 km/h. Pero esta es la velocidad límite teórica, alcanzable sólo tras desconectar el software de seguridad del vehículo. En realidad, la velocidad máxima operativa se espera que sea la mitad, es decir, de 2 cm/s. Puede que no sea impresionante, pero es que Curiosity está diseñado para recorrer una distancia media de unos 200 metros al día y durante su misión primaria (dos años terrestres) lo más probable es que no supere los 20 kilómetros en total. Eso sí, puesto que las ruedas delanteras y traseras tienen un sistema de orientación independiente, el rover será capaz de girar sobre sí mismo y de moverse en arcos. Además podrá soportar inclinaciones de hasta 45º (aunque el límite operativo es de 30º y pasar por encima de rocas de hasta 65 centímetros de alto como si nada. Por otro lado, y por primera vez en la historia de la conquista del espacio, las seis ruedas de Curiosity servirán al mismo tiempo como el tren de aterrizaje de la sonda, así que el sistema deberá soportar un impacto contra el suelo a una velocidad de 2,7 km/h. Ah, por cierto, una vez que Curiosity esté en el suelo del cráter Gale, habrá que esperar al menos una semana antes de que empiece a rodar, así que más vale armarse de paciencia. 3-Una gran estrella fugaz en Marte Curiosity es enorme, así que lógicamente no es una sorpresa que también lo sea su escudo térmico. De hecho, el diámetro del escudo es de 4,5 metros, lo que convierte a la cápsula aerodinámica del MSL (aeroshell) en la más grande de la historia. También estará dotado del mayor paracaídas que se haya empleado fuera de la Tierra, con un diámetro efectivo de 16 metros y unas líneas de 50 metros de longitud. También será la primera vez que una cápsula maniobre en la alta atmósfera marciana, aprovechando el ligero empuje creado por el aeroshell para realizar un aterrizaje de mayor precisión, una técnica empleada en las cápsulas tripuladas Apolo o Soyuz. 4- Curiosity, el primer rover con energía nuclear Si todo va bien, Curiosity será la séptima sonda espacial que se pose con éxito en Marte. Si todo va mal se sumará a los numerosos fracasos que jalonan la exploración del planeta rojo. En cualquier caso, será el primer rover que emplee energía nuclear para moverse. Efectivamente, Curiosity tiene un generador de radioisótopos MMRTG de 45 kg que contiene un total de 4,8 kg de dióxido de plutonio-238 en su interior. El MMRTG de Curiosity tiene una vida útil de unos 14 años, así que esperemos que la sonda sea capaz de sobrevivir durante tanto tiempo. Estrictamente hablando, Curiosity puede que sea el primer rover que use energía nuclear en Marte, pero no el primero de la historia. Los dos Lunojod soviéticos estaban equipados con un RTG a base de polonio-210 con una potencia calorífica de 900 W. Sin embargo, no se usaban para mover el vehículo, sino para mantener los sistemas operativos durante la fría noche lunar de dos semanas. 5- Un horario marciano El día marciano, también denominado sol, tiene una duración de 24 horas y 39 minutos. Estos 39 minutos de diferencia con el día terrestre parecen pocos, pero constituyen toda una pesadilla logística para los científicos e ingenieros encargados de una sonda sobre la superficie del planeta rojo. Para sacar el máximo rendimiento a la misión, todo el personal del control de tierra se ve obligado a vivir de acuerdo con la duración del día en Marte, lo que crea numerosos casos de trastorno del sueño y todo tipo de alteraciones en los biorritmos. Para ayudarles en esta tarea, los equipos de los rover MER y Phoenix se construyeron 'relojes marcianos' sincronizados con la duración de un día en Marte. Cada 36 días el horario marciano y el terrestre vuelven a coincidir, pero a costa de perder todo un día terrestre en el proceso. El desgaste físico y mental del personal durante el transcurso de las misiones de los dos rovers MER o la sonda Phoenix al estar sometido al horario marciano -que ocasionaron algún que otro error- fue enorme. Por este motivo, la NASA ha decidido que el horario marciano solamente será usado durante los primeros tres meses de la misión de Curiosity. Ademas, hay que tener en cuenta el retraso debido al tiempo requerido para que una señal recorra el espacio entre la Tierra y Marte. Por ejemplo, durante el aterrizaje de Curiosity este retraso será de 13,8 minutos. Esto significa que cuando llegue a la Tierra la señal de que la sonda ha comenzado la entrada atmosférica, en realidad Curiosity ya estará sobre la superficie de Marte 6- Dos ordenadores para dirigirlos a todos A diferencia de otras sondas marcianas Curiosity no dispone de un ordenador principal, sino de dos. Cada uno de ellos está controlado por un microprocesador BAE RAD 750 de 200 MHz, una versión del famoso procesador comercial PowerPC 750 capaz de resistir las elevadas dosis de radiación del medioambiente interplanetario y de la superficie de Marte. Cada ordenador tiene 256 MB de memoria DRAM, 2 GB de memoria flash y 256 kB de memoria EEPROM. En cada momento sólo uno de ellos estará en funcionamiento, pero por si cualquier motivo el ordenador al mando se cuelga o resetea, su gemelo está programado para tomar el control casi inmediatamente, una capacidad que será vital durante el complejo descenso hasta la superficie. Por supuesto, el software de los ordenadores es susceptible de ser actualizado regularmente. De hecho, la última versión del software fue enviada a Curiosity en mayo de 2012 -mientras la nave estaba camino de Marte- y sería instalada durante mayo y junio. 7- Una cuestión de nombres La NASA es muy suya a la hora de bautizar sus naves. Mucha gente cree que el nombre MSL (Mars Science Laboratory) y Curiosity designan a la misma nave. Pues no. MSL es el nombre de la misión y de la sonda espacial que abandonó la Tierra el pasado noviembre, incluyendo la etapa de crucero, la cápsula atmosférica (aeroshell), la etapa de descenso y el rover. Sin embargo,Curiosity es solamente el nombre del rover. Así que si queremos ser precisos no podemos hablar de 'la entrada de Curiosity en la atmósfera marciana' o cosas por el estilo, por lo que en caso de duda es recomendable usar 'MSL'. Por cierto, el nombre de Curiosity fue elegido por la NASA en 2008 tras convocar un concurso a tal efecto en el que solo podían participar escolares estadounidenses. La ganadora fue Clara Ma, una niña que por entonces tenía 12 años. Hablando de nombres, Sky Crane ('grúa celeste') es la denominación de la peligrosa y nunca-vista-hasta-ahora maniobra para situar el rover en la superficie colgado de tres cables de nylon de la etapa de descenso, no el nombre de la etapa. 8- La conexión australiana Curiosity aterrizará en el interior del cráter Gale, un lugar fascinante que promete revelar los misterios del pasado de Marte. Este cráter fue bautizado en una fecha tan reciente como 1991 en honor del astrónomo australiano Walter F. Gale (1865-1945). ¿Y por qué se escogió a un australiano? Pues en parte porque el monte central del cráter recuerda la forma de Australia vista desde la órbita. Este monte central, con una altura de 5 kilómetros, dominará el paisaje que recorrerá Curiosity y ha sido denominado de forma no oficial Monte Sharp en honor del geólogo norteamericano Robert P. Sharp (1911-2004). 9- 17 cámaras para verlo todo Curiosity está dotado de nada más y nada menos que de 17 cámaras. Las dos cámaras principales y que serán las encargadas de realizar las instantáneas más espectaculares de la misión son la pareja que forman el instrumento MastCam-Mast Camera, los 'ojos' del rover. Una esta equipada con un teleobjetivo de 100 milímetros y otra con un objetivo de 34 mm, separadas 25 centímetros entre sí. Cada una de ellas usa un detector CCD Kodak de 1600 x 1200 píxel con una memoria flash de 8 MB y son capaces de realizar fotografías en color y en 3D, así como vídeo de alta definición (720p) a siete imágenes por segundo. Además de las MastCams, Curiosity tiene dos pares redundantes de cámaras de navegación en blanco y negro, NavCams (Navigation Cameras), situadas cerca de las MastCams. Las NavCams serán las cámaras que use el equipo de Curiosity para conducir el rover y proporcionan un campo de visión de 45º cada una. A las NavCams hay que añadir cuatro pares redundantes de cámaras situados encima de las ruedas frontales y traseras, denominadas HazCams (Hazard Avoidance Cameras). Las HazCams permitirán detectar los obstáculos situados delante y detrás del rover, además de controlar los movimientos del brazo robot. Gracias a las HazCams, el rover puede moverse marcha atrás sin problemas. 10- España en Marte La principal carga de Curiosity son los 75 kg de instrumentos científicos que lleva en su interior. Los MER apenas transportaban 5 kg de instrumentos. Entre los diez instrumentos científicos debemos destacar REMS (Rover Environmental Monitoring Station), fabricado en España por la empresa Crisa bajo supervisión del Centro de Astrobiología del CSIC. REMS, situado en el mástil del rover, medirá la temperatura, presión, humedad y velocidad del viento cada cinco minutos. También medirá por primera vez de forma directa la radiación ultravioleta (200-400 nm) que llega a la superficie marciana, un dato fundamental a la hora de evaluar las condiciones de habitabilidad de Marte en la actualidad y planificar una futura misión tripulada. Además, España contribuye con la antena de alta ganancia, fabricada por Casa Espacio. Mediante esta antena de forma hexagonal y de 30 centímetros de diámetro, el rover podrá comunicarse directamente con la Tierra usando una de las tres estaciones de la Deep Space Network de la NASA y transmitir datos en banda X (7-8 GHz) a una velocidad de entre 500 y 32000 bits por segundo.

En el episodio de la 20ª temporada de la mítica serie Doctor Who titulado "Arc of Infinity", se describe una región del espacio carente de toda actividad estelar, antiguamente ocupada por una estrella de quarks, Rondel, los restos de la explosión en forma de supernova de una estrella muy masiva. Las estrellas de quarks son estructuras más allá de las más conocidas estrellas de neutrones. En éstas, los protones se han combinado con los electrones debido a la enorme atracción gravitatoria. En aquéllas, dicha atracción llega a superar incluso a los efectos cuánticos (presión de degeneración) que hacen mantenerse estables a los neutrones y éstos se descomponen en sus componentes más básicos: los quarks. Las estrellas de quarks, si realmente existen, cosa que aún no está clara, deben ser más densas que las de neutrones, pero no tanto como para colapsar y dar lugar a la aparición de un agujero negro estelar. Al igual que sucede en el episodio arriba citado del quinto doctor, las estrellas de quarks como Rondel pueden llegar a estar rodeadas por campos magnéticos tan intensos como un billón de veces el de nuestro planeta, la Tierra. Aunque hay muy pocas candidatas conocidas a ser estrellas de quarks, cabe citar el objeto RXJ1856, descubierto en 2002 por un equipo de astrónomos liderado por el doctor Jeremy Drake en el Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (Cambridge, Massachussetts, USA). Drake y sus colaboradores determinaron el diámetro del objeto, obteniendo unos 11 kilómetros, demasiado pequeño para ser una estrella de neutrones y, al mismo tiempo, demasiado brillante para tratarse de un agujero negro. Lo interpretaron como una posible estrella de quarks, aunque no descartaban otras posibilidades más "estándar". Actualmente los físicos piensan que una estrella de quarks podría estar hecha de lo que se denominaría "materia extraña", un término acuñado a mediados de la década de los años 1980 por E. Farhi y R. Jaffe. La materia extraña estaría compuesta por fragmentos mucho más pequeños denominados "strangelets". Pero, ¿qué es un strangelet y por qué estoy hablando de ello aquí? El Modelo Estándar de la física de partículas establece que todas las partículas que conocemos se pueden englobar en dos categorías denominadas leptones y quarks, cada una de las cuales aparecen bajo seis formas distintas. Me centraré en los quarks, que son los que tendrán relación con la materia extraña. Las seis familias de quarks conocidos se clasifican, a su vez, en tres generaciones, que son (en orden creciente de masa) : up y down, strange y charm, top y bottom. Las partículas subatómicas que conforman los núcleos atómicos de la materia ordinaria (los protones y los neutrones) están compuestas por tres quarks (dos up y uno down, en el caso de los protones y dos down y uno up, en el caso de los neutrones). Pues bien, un strangelet sería, dicho muy sencillamente, un estado o una hipotética partícula compuesta por un número igual de quarks up, down y strange (extraño, en inglés; de aquí los términos "strangelet" y "materia extraña". Un strangelet tendría una vida extremadamente corta (de una fracción minúscula de un segundo) y acabaría desapareciendo, ya que el quark strange es extremadamente inestable. Sin embargo, A. Bodmer primero, en 1971 y, posteriormente, Ed Witten, en 1984, establecieron la hipótesis de la materia extraña. Según esta hipótesis (no ha sido, hasta el momento, corroborada ni comprobada en ningún experimento) un strangelet que estuviese formado por una gran cantidad de quarks podría ser más estable que los propios núcleos atómicos. Si este strangelet colisionara con un núcleo atómico de materia ordinaria, quizá lograría transformarlo en otro strangelet. Durante este proceso se liberaría energía que serviría de catalizador para otros muchos procesos similares. Así, se iniciaría una reacción en cadena que acabaría por transformar toda la materia ordinaria en strangelets. Dicho de otra forma: en materia extraña. En la ciencia ficción no son pocas las ocasiones en que se aborda el tema de la materia extraña. Así, el séptimo Doctor Who, durante la 24ª temporada, se enfrenta en "Time and the Rani" a la malvada Rani, una "señora del tiempo" (Time Lady), quien pretende nada menos que volar un asteroide hecho de materia extraña, con la esperanza de destruir gran parte de nuestra galaxia. Otros ejemplos podéis encontrarlos en este artículo de la Wikipedia. ¿Podrían ser reales unos escenarios como los anteriores? ¿Qué sucedería si un strangelet colisionase con nuestro planeta? ¿Existen los strangelets en el universo o deben producirse mediante experimentos diseñados a propósito? ¿Podría haber strangelets vagando por el espacio interestelar? ¿Y si colisiones cósmicas naturales entre strangelets y materia ordinaria fuesen las responsables de la materia oscura, esa gran desconocida? Hasta muy recientemente, hemos podido ver, escuchar y leer en la prensa todo tipo de sensacionalismos y escenarios apocalípticos sobre la producción de agujeros negros devoradores en el LHC, el gran colisionador de hadrones del CERN. Los científicos, agobiados y preocupados por la presión mediática, tuvieron que elaborar un informe donde expresaban sus opiniones (basadas en cálculos más que razonables) acerca del asunto, y concluían que semejantes desastres eran altísimamente improbables (la palabra imposible no suele usarse en el vocabulario de la ciencia). Más de seis décadas antes, en 1942, Edward Teller, uno de los padres de la bomba atómica, se planteó también cuestiones similares, como la del hipotético incendio de toda la atmósfera terrestre en caso de que se llevase a cabo una detonación nuclear. En aquel entonces, tuvo que ser Hans Bethe quien llevase a cabo los cálculos que descartaban el apocalipsis. Posteriormente, en la década de los años 1950 la paranoia volvería a surgir con la invención de la bomba H, la bomba de fusión, mucho más poderosa que la de fisión. Otro físico, Gregory Briet, evaluaría las posibilidades de catástrofe global, llegando a la conclusión de siempre: remotas. Más recientemente, en 1999, un año antes de la entrada en funcionamiento del RHIC (Acelerador Relativista de Iones Pesados), se planteó la posibilidad del escenario en el que las colisiones entre iones muy pesados, como los de oro o plomo (con 79 y 82 protones, así como 118 y 125 neutrones, respectivamente) podrían dar lugar a la formación de los temidos strangelets, que terminarían por asociarse y reducir todo el planeta Tierra a una esfera hiperdensa de unos 100 metros de diámetro, según las predicciones teóricas. Hay que tener en cuenta que en una colisión entre dos iones de oro, plomo o similar a altas velocidades, del orden de la de la luz en el vacío, se producirían más de 1.000 quarks (tres por cada protón o neutrón). En esta ocasión, personas del prestigio del premio Nobel de física Sheldon Glashow, junto con Richard Wilson, pusieron de manifiesto que la conversión de la Tierra en un montón de materia extraña era altamente improbable (inferior a 1 posibilidad en 50 millones). Para ilustrar sus razonamientos, Glashow y Wilson tomaron el ejemplo de la Luna. Efectivamente, un astro como nuestro satélite natural, donde no existe atmósfera, sufre continuamente los impactos cósmicos de partículas pesadas que se desplazan a altas velocidades. ¿Por qué, entonces, sigue ahí y no se ha reducido a una masa informe y caliente de materia extraña? Aunque el anterior razonamiento nos puede dejar más o menos tranquilos, otros investigadores, como Sir Martin Rees, advierten de que la situación de la Luna no es extrapolable a una situación como la que se tiene en un experimento en un acelerador de partículas. Rees argumenta que cuando una partícula relativista colisionase contra la superficie lunar, golpearía un núcleo atómico en reposo. Esto podría hacer que los strangelets resultantes saliesen despedidos con enorme violencia y se desintegrasen rápidamente, no volviendo a interactuar con otros núcleos atómicos, deteniéndose así la reacción en cadena. Sin embargo, en los aceleradores de partículas terrestres, debido a su diseño, la colisión se produce entre dos haces que se mueven en sentidos opuestos a lo largo del anillo. Tras el impacto, los strangelets podrían quedar en relativo reposo, teniendo la posibilidad de adueñarse de la materia ordinaria próxima. ¿Aterrador, no es cierto? Pues no tanto, la verdad sea dicha. Y es que los físicos, esos seres de mentes superiores capaces de dejar a la altura de una nuez cualquier otro cerebro, han llegado a la asombrosa conclusión de que si los strangelets realmente llegasen a formarse deberían poseer una carga eléctrica positiva, lo que perjudicaría enormemente la interacción con los núcleos atómicos debido a la repulsión culombiana con los protones. Lo más probable es que los strangelets acabasen rápidamente apantallados por una nube de electrones que vendrían a nuestro rescate. Y es que no hay nada como la carga negativa... ¡¡Siempre negatiffo, nunca positiffo!!