/ viernes 23 de junio de 2023

A 40 años del primer maratón planetario

En la década de los 70, las sondas Pionner 10 y 11 se convirtieron en las primeras que dejaron el Sistema Solar para adentrarse en el espacio interestelar

En los años 70 despegaron dos sondas espaciales destinadas a hacer historia. Las Pioneer 10 y 11 serían las primeras en cruzar el Cinturón de Asteroides y sobrevolar a Júpiter y Saturno, para luego salir del Sistema Solar y adentrarse al espacio interestelar.

Ambas sondas son idénticas, cuentan con detectores de campos magnéticos, de plasma, del viento solar (partículas), de rayos cósmicos (partículas) y de asteroides. Pesan 258 kg y llevan una antena parabólica de 2.74 m.

El 3 de marzo de 1972 la Pioneer 10 despegó mediante un cohete Atlas-Centauro, dando inicio a su travesía espacial. El 15 de julio entró al Cinturón de Asteroides y lo atravesó sin complicaciones. Envió a la Tierra suficiente información del ambiente espacial (radiación) de aquella zona.

El Cinturón de Asteroides mide 280 millones de km de ancho y 80 millones de km de espesor. Aunque está repleto de asteroides, no es como en las películas, en donde las naves deber hacer espectaculares maniobras evasivas para no chocar contra un asteroide.

En realidad hay mucho espacio vació y una nave espacial puede cruzar sin riesgo de colisión, previos cálculos de su trayectoria. De hecho, el máximo acercamiento a un asteroide fue el 2 de diciembre del mismo año, cuando la Pioneer 10 se encontró a 8.8 millones de km del asteroide 307 Nike, o 23 veces la distancia a la Luna (384 mil km).

Júpiter fotografiado por la Pioneer 11. | Gráfico: NASA / JPL- Caltech / Ted Stryke

Viajando a 14 km/s, en diciembre de 1973 la Pioneer 10 hizo historia al sobrevolar por primera vez al enorme planeta Júpiter. Estudió sus cinturones de radiación, el campo magnético, el ambiente a su alrededor y lo fotografió.

La Pioneer 10 continuó su camino y cruzó la órbita de Saturno en 1976 y la de Urano en 1979, en ese entonces estos planetas estaban lejos y no los estudió.

La Pioneer 10 sobrevolando Júpiter. | Gráfico: NASA

El 13 de junio de 1983, hace 40 años, la Pioneer 10 atravesó la órbita de Neptuno (sin observarlo), que en ese momento era el planeta más lejano. Por primera vez, una nave espacial sobrepasaba la órbita de todos los planetas.

En aquellos años, Plutón era considerado planeta, pero su órbita es peculiar, cruza la órbita de Neptuno cada 248 años, por lo que durante 20 años Plutón está a menor distancia que Neptuno. El 7 de febrero de 1979 Plutón cruzó la órbita de Neptuno y salió hasta el 11 de febrero de 1999, convirtiéndose otra vez en el planeta más lejano. Al menos hasta 2006, cuando fue designado Planeta Enano.

Saturno fotografiado por la Pioneer 11 | Gráfico: NASA Ames

El 31 de marzo de 1987 la misión de la Pioneer 10 terminó. Se encontraba a 62 UA (Unidad Astronómica) o 62 veces la distancia Tierra Sol (150 millones de km), unos 9 mil millones de km de la Tierra, viajando a 11.8 km/s. Desde entonces se recibieron algunas señales de la Pioneer 10, siendo la última el 23 de enero de 2003.

La Pioneer 11 despegó el 5 de abril de 1973, hace 50 años, con la misión de atravesar el Cinturón de Asteroides, sobrevolar a Júpiter (1974), Saturno (1979), cruzó la órbita de Neptuno en 1990 y mantiene su ruta de salida del Sistema Solar). Terminó su misión en 1995.

La Pioneer 11 sobrevolando Saturno. | Gráfico: NASA / Rick Guidice

Un mensaje por si no estamos solos

Cuando Carl Sagan se enteró de la nueva aventura de la NASA, sugirió colocar en las Pioneer un mensaje por si encontraban alguna civilización extraterrestre, algo poco probable. Las Pioneer llevan una placa de aluminio y oro, de 22.9 cm x 15.2 cm x 0.127 cm.

Muestra a los seres humanos, masculino y femenino, delante de la Pioneer, para mostrar nuestra estatura. Abajo está el Sistema Solar, partiendo la Pioneer del tercer planeta, la Tierra.

Arriba hay dos círculos y una línea, describen el átomo de hidrógeno, el más común en el Universo. Así como el spin del electrón, el cambio en su rotación. El spin genera una onda de 21.106 cm de longitud en un periodo de 0.704 nanosegundos. Esto será la unidad de medida y tiempo para lo siguiente.

Al centro aparece una imagen radial. Catorce líneas parten del centro, el Sol. Estas líneas con su distancia, dirigen a estrellas pulsares, estrellas que actúan como faros estelares, al enviar pulsos de radiación en intervalos periódicos. Una civilización extraterrestre las conocería y por lo tanto averiguaría nuestra posición. Es nuestra dirección galáctica.

El destino de las sondas Pioneer 10 y 11

La Pioneer 10 se dirige a la estrella Aldebarán de la constelación del Toro (Tauro), llegaría allá dentro de un millón 690 mil años, mientras que la Pioneer 11 va rumbo a la constelación del Escudo (Scutum), acercándose a la estrella lambda de la constelación del Águila, en unos 4 millones de años. Aunque es obvio que las Pioneer no sobrevivirían tanto tiempo.

¿Han salido las Pioneer del Sistema Solar? Hay mucha confusión en esto. No solo basta rebasar las órbitas de los planetas para salir del Sistema Solar, después se debe cruzar la Heliopausa, una zona hasta donde llega el viento solar (partículas) y se entra al espacio interestelar, a 121 UA del Sol. Pero aún se está en el campo de influencia gravitacional del Sol.

Entre 2 mil a 10 mil UA se encuentra la Nube de Oort, una burbuja de rocas de hielo alrededor del Sistema Solar, de donde provienen algunos cometas; aunque la mayoría vienen de una zona menos alejada, el Cinturón de Kuiper a 50 UA, en las cercanías de Plutón.

La Pioneer 10 se encuentra hoy 133 UA del Sol y la Pioneer 11 a 111 UA. Las otras sondas más alejadas, son: la Voyager 1 a 160 UA, la Voyager 2 a 133 UA y la New Horizons a 56 UA. Solo la Pioneer 10 y ambas Voyager han cruzado la Heliopausa.

Las Pioneer 10 y 11 son pioneras en volar más allá de Marte, cruzar el Cinturón de Asteroides y visitar a Júpiter y Saturno. Abrieron el camino para la exploración de los planetas exteriores del Sistema Solar.

german@astropuebla.org

En los años 70 despegaron dos sondas espaciales destinadas a hacer historia. Las Pioneer 10 y 11 serían las primeras en cruzar el Cinturón de Asteroides y sobrevolar a Júpiter y Saturno, para luego salir del Sistema Solar y adentrarse al espacio interestelar.

Ambas sondas son idénticas, cuentan con detectores de campos magnéticos, de plasma, del viento solar (partículas), de rayos cósmicos (partículas) y de asteroides. Pesan 258 kg y llevan una antena parabólica de 2.74 m.

El 3 de marzo de 1972 la Pioneer 10 despegó mediante un cohete Atlas-Centauro, dando inicio a su travesía espacial. El 15 de julio entró al Cinturón de Asteroides y lo atravesó sin complicaciones. Envió a la Tierra suficiente información del ambiente espacial (radiación) de aquella zona.

El Cinturón de Asteroides mide 280 millones de km de ancho y 80 millones de km de espesor. Aunque está repleto de asteroides, no es como en las películas, en donde las naves deber hacer espectaculares maniobras evasivas para no chocar contra un asteroide.

En realidad hay mucho espacio vació y una nave espacial puede cruzar sin riesgo de colisión, previos cálculos de su trayectoria. De hecho, el máximo acercamiento a un asteroide fue el 2 de diciembre del mismo año, cuando la Pioneer 10 se encontró a 8.8 millones de km del asteroide 307 Nike, o 23 veces la distancia a la Luna (384 mil km).

Júpiter fotografiado por la Pioneer 11. | Gráfico: NASA / JPL- Caltech / Ted Stryke

Viajando a 14 km/s, en diciembre de 1973 la Pioneer 10 hizo historia al sobrevolar por primera vez al enorme planeta Júpiter. Estudió sus cinturones de radiación, el campo magnético, el ambiente a su alrededor y lo fotografió.

La Pioneer 10 continuó su camino y cruzó la órbita de Saturno en 1976 y la de Urano en 1979, en ese entonces estos planetas estaban lejos y no los estudió.

La Pioneer 10 sobrevolando Júpiter. | Gráfico: NASA

El 13 de junio de 1983, hace 40 años, la Pioneer 10 atravesó la órbita de Neptuno (sin observarlo), que en ese momento era el planeta más lejano. Por primera vez, una nave espacial sobrepasaba la órbita de todos los planetas.

En aquellos años, Plutón era considerado planeta, pero su órbita es peculiar, cruza la órbita de Neptuno cada 248 años, por lo que durante 20 años Plutón está a menor distancia que Neptuno. El 7 de febrero de 1979 Plutón cruzó la órbita de Neptuno y salió hasta el 11 de febrero de 1999, convirtiéndose otra vez en el planeta más lejano. Al menos hasta 2006, cuando fue designado Planeta Enano.

Saturno fotografiado por la Pioneer 11 | Gráfico: NASA Ames

El 31 de marzo de 1987 la misión de la Pioneer 10 terminó. Se encontraba a 62 UA (Unidad Astronómica) o 62 veces la distancia Tierra Sol (150 millones de km), unos 9 mil millones de km de la Tierra, viajando a 11.8 km/s. Desde entonces se recibieron algunas señales de la Pioneer 10, siendo la última el 23 de enero de 2003.

La Pioneer 11 despegó el 5 de abril de 1973, hace 50 años, con la misión de atravesar el Cinturón de Asteroides, sobrevolar a Júpiter (1974), Saturno (1979), cruzó la órbita de Neptuno en 1990 y mantiene su ruta de salida del Sistema Solar). Terminó su misión en 1995.

La Pioneer 11 sobrevolando Saturno. | Gráfico: NASA / Rick Guidice

Un mensaje por si no estamos solos

Cuando Carl Sagan se enteró de la nueva aventura de la NASA, sugirió colocar en las Pioneer un mensaje por si encontraban alguna civilización extraterrestre, algo poco probable. Las Pioneer llevan una placa de aluminio y oro, de 22.9 cm x 15.2 cm x 0.127 cm.

Muestra a los seres humanos, masculino y femenino, delante de la Pioneer, para mostrar nuestra estatura. Abajo está el Sistema Solar, partiendo la Pioneer del tercer planeta, la Tierra.

Arriba hay dos círculos y una línea, describen el átomo de hidrógeno, el más común en el Universo. Así como el spin del electrón, el cambio en su rotación. El spin genera una onda de 21.106 cm de longitud en un periodo de 0.704 nanosegundos. Esto será la unidad de medida y tiempo para lo siguiente.

Al centro aparece una imagen radial. Catorce líneas parten del centro, el Sol. Estas líneas con su distancia, dirigen a estrellas pulsares, estrellas que actúan como faros estelares, al enviar pulsos de radiación en intervalos periódicos. Una civilización extraterrestre las conocería y por lo tanto averiguaría nuestra posición. Es nuestra dirección galáctica.

El destino de las sondas Pioneer 10 y 11

La Pioneer 10 se dirige a la estrella Aldebarán de la constelación del Toro (Tauro), llegaría allá dentro de un millón 690 mil años, mientras que la Pioneer 11 va rumbo a la constelación del Escudo (Scutum), acercándose a la estrella lambda de la constelación del Águila, en unos 4 millones de años. Aunque es obvio que las Pioneer no sobrevivirían tanto tiempo.

¿Han salido las Pioneer del Sistema Solar? Hay mucha confusión en esto. No solo basta rebasar las órbitas de los planetas para salir del Sistema Solar, después se debe cruzar la Heliopausa, una zona hasta donde llega el viento solar (partículas) y se entra al espacio interestelar, a 121 UA del Sol. Pero aún se está en el campo de influencia gravitacional del Sol.

Entre 2 mil a 10 mil UA se encuentra la Nube de Oort, una burbuja de rocas de hielo alrededor del Sistema Solar, de donde provienen algunos cometas; aunque la mayoría vienen de una zona menos alejada, el Cinturón de Kuiper a 50 UA, en las cercanías de Plutón.

La Pioneer 10 se encuentra hoy 133 UA del Sol y la Pioneer 11 a 111 UA. Las otras sondas más alejadas, son: la Voyager 1 a 160 UA, la Voyager 2 a 133 UA y la New Horizons a 56 UA. Solo la Pioneer 10 y ambas Voyager han cruzado la Heliopausa.

Las Pioneer 10 y 11 son pioneras en volar más allá de Marte, cruzar el Cinturón de Asteroides y visitar a Júpiter y Saturno. Abrieron el camino para la exploración de los planetas exteriores del Sistema Solar.

german@astropuebla.org

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