astrocantabria: exploración del sistema solar


Hoy he tenido la oportunidad de asistir por vez primera a una charla de la Agrupación Astronómica de Cantabria (AstroCantabria) una asociación cultural, formada por aficionados a la Astronomía, fundada en 1982, que se dedica a la observación del cielo y a la difusión de la Ciencia astronómica. El tema tratado fue la historia de la exploración del sistema solar desde el inicio de la carrera espacial entre la antigua Unión Soviética y los EEUU.

Al principio de esa carrera se disponía de una tecnología muy limitada y experiencia casi nula en lanzar sondas al espacio con la capacidad de llegar hasta los objetivos de exploración, que era el ente planetario más cercano, la luna, (todos los cálculos de órbita se hacían a mano, ya que todavía la tecnología de computadores era muy incipiente), tomar imágenes de una calidad adecuada (por supuesto en blanco y negro) y transmitir esas imágenes de forma segura y fiable hasta la tierra. No obstante se consiguieron hazañas importantes en la misiones de exploración de la luna. Primero solamente se pasaba relativa cerca de nuestro satélite (programa Luna de la Unión Soviética), luego se consiguió orbitarlo y finalmente se consiguió el alunizaje (programa Apollo de EEUU) En la aventura de la exploración de la luna, los soviéticos llevaron durante cierto tiempo la delantera (fueron los primeros en poner en órbita de la tierra un satélite artificial) pero finalmente los americanos se llevaron el gato al agua.

Los siguientes objetivos de exploración fueron venus (exploración) y marte (exploración) Las imágenes obtenidas desde la tierra de venus no daban ningún detalle ya que su densa atmósfera no permitía ver nada. En cuanto al planeta rojo, se tenían un montón de leyendas que fueron desmontadas a medida que los ingenios humanos fueron fotografiando y obteniendo información muy valiosa de este planeta. Se repasaron todas las misiones de exploración hasta nuestros días con los vehículos autónomos de exploración de marte que tanta fama y tanto éxito han tenido.

Es curioso señalar que algunas de las misiones a estos dos planetas (programa mariner de EEUU y programa Venera de la Unión Soviética) fracasaron estrepitosamente y que, mientras venus fue un éxito de la unión soviética, logrando incluso aterrizar en su superficie bajo condiciones infernales de presión y temperatura (la primera, Venera 3, se estrelló en la superficie), llegando a durar más de una hora, fueron los americanos los que lograron cartografiar completamente y con una precisión increíble marte (el resultado se puede ver en Google Mars) En la página web de la asociación he visto un enlace dedicado a las últimas misiones a marte. En la presentación se mostraron fotos de las sondas, de los planetas (la superficie de venus estaba aplanada por la presión y su atmósfera densa hacía un efecto óptico de ojo de pez sobre el horizonte) En la exploración de estos planetas ha irrumpido recientemente un nuevo actor, la ESA. Europa está también dentro de la carrera espacial (en su página web se puede ver la lista de misiones)

A medida que la tecnología fue avanzado se pudieron calcular de forma precisa órbitas, se mejoraron los instrumentos de recolección de datos y la transmisión de los mismos y se fijaron objetivos más ambiciosos. Los grandes planetas exteriores y sus satélites: saturno (exploración) y júpiter (exploración) Al principio se temía el cruce por el cinturón de asteroides pero se vio que la densidad era muy pequeña y las sondas podían pasar sin problemas (otro mito de película caído) Las sondas pioneer (Pioneer 10 y Pioneer 11) y las sondas voyager (Voyayer 1 y Voyayer 2) fueron un completo éxito. Algunas de las lunas de los planetas gigantes dieron más de una sorpresa, con actividad volcánica y tectónica debido al gran efecto gravitatorio de los gigantes sobre los que orbitaban. Una de las características que me sorprendió de estas sondas es que utilizaban como fuente de energía, energía nuclear. La explicación es obvia, la radiación del sol que llega a esa distancia de nuestro astro rey no es suficiente para alimentar a la sonda.

Urano (exploración) y Neptuno (exploración) fueron los siguientes. Como curiosidad, la mancha azul oscura que se observa en una de las fotografías de neptuno, similar a la mancha de jupiter, ya no existe.

El último planeta que se ha resistido a la exploración, por sus dificultades técnicas ha sido mercurio. Desde un primer tímido acercamiento en 1974 con el Mariner 10 no se volvió a explorar. Pero finalmente la misión Messenger está poniendo fin a ese “olvido”.

El astro rey, el sol, también ha sido objeto de estudio. Sin duda las dificultades para su estudio estriban en su potencia gravitatoria, los chorros de partículas que emite y la temperatura. La NASA ha realizado alguna ya y la ESA tiene planificada una para estudiar el sol en alta resolución (Solar Orbiter)

Un comentario en “astrocantabria: exploración del sistema solar

  1. Tras revisar mi artículo sobre la charla del pasado martes, he recordado dos noticias que leí a principios de mes sobre la aplicación de técnicas de Inteligencia Artificial a las misiones espaciales y en concreto a la misión de la ESA en marte, la Mars Express. Este comentario es una bonita forma de unir dos de los temas que me ocupan actualmente, mi interés en la astronomía y la exploración espacial del sistema solar por una parte y la Inteligencia Artificial que veo en el máster de la UNED por otra.

    La verdad es que el mundo de la ciencia y la tecnología no deja de sorprenderme. La Inteligencia Artificial como las Telecomunicaciones (mis dos pasiones académicas) tienen el privilegio de tener un amplio ámbito de aplicación. Esta vez confluyen en el ámbito de la exploración espacial del sistema solar en la misión Mars Express de la Agencia Espacial Europea (ESA)

    Me he encontrado con dos noticias en donde se muestra una aplicación de técnicas de Inteligencia Artificial a procesos de las misiones espaciales.

    El primer artículo, que extracto a continuación, trata de la ayuda que supone la aplicación de técnicas de AI a las misiones espaciales en general:

    Artificial intelligence for robotic exploration: Q&A with Ari Kristinn Jónsson

    29 April 2008

    Dr Ari Kristinn Jónsson says that artificial intelligence (AI) can open up new opportunities for the long-term exploration of the solar system, supporting missions that require minimal oversight from human controllers on Earth.

    La herramienta en cuestión que se cita es MEXAR2 AI-based scheduling tool, desarrollada en Italia por el Institute for Cognitive Science and Technology (ISTC-CNR) y que se aplica para planificar la descarga de datos científicos desde la Mars Express.

    El segundo artículo de una visión más detallada del asunto:

    Artificial intelligence boosts science from Mars

    29 April 2008

    Artificial intelligence (AI) being used at the European Space Operations Centre is giving a powerful boost to ESA’s Mars Express as it searches for signs of past or present life on the Red Planet.

    […]

    Traditionally, data downloading was managed using human-operated scheduling software to generate command sequences sent to Mars Express, telling it when to dump specific data packets. “This is tedious, time-consuming and never really eliminated the occasional loss – forever – of valuable science data,” says Alessandro Donati, Head of the Advanced Mission Concepts and Technologies Office at ESA’s Space Operations Centre (ESOC), Darmstadt, Germany.

    […]

    But since 2005, AI researchers at Italy’s Institute for Cognitive Science and Technology (ISTC-CNR) led by Dr Amedeo Cesta and mission planners and computer scientists at ESOC have been developing a solution to the complex Mars Express scheduling problem by applying artificial intelligence (AI) techniques to the problem. These are similar to those used to solve scheduling and optimisation problems faced by airlines, shipping companies and large construction projects.

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