Nueva entrega de los “Todo” que hacemos por secciones con novedades unidas por disciplinas. Y en astronomía hay cascada continua: New Horizons sigue enviando material, los telescopios ALMA y X-Chandra continúan trabajando sobre el espacio profundo y las futuras lanzaderas espaciales movidas por magnetismo en lugar de motores convencionales.

A lo largo de este fin de semana la NASA ha difundido más información sobre todo lo que “cosechó” New Horizons en el sobrevuelo sobre Plutón y Caronte. El cuentagotas sigue adelante. En este caso primero con una nueva cordillera de hielo en el planeta enano e imágenes más detalladas de las pequeñas lunas Nix e Hydra. Estas dos pequeñas lunas apenas difieren en tamaño pero sí en formación y texturas de superficie. Nix (42 km de largo por 36 km de ancho) tiene forma de frijol y un sorprendente cráter reciente de color rojizo que está bajo análisis. Hydra (55 km de largo y 40 km de ancho) parece mucho más irregular: hay dos zonas diferenciadas y más de un cráter. Se cree que la composición del suelo varía mucho una respecto de la otra.

La cadenas montañosa está en el límite entre la llanura helada Sputnik y otra zona cubierta de cráteres y con material mucho más oscuro. Es una separación de entre 1.000 y 1.500 metros de altura que demarca perfectamente dos territorios opuestos: uno está helado y su relieve irregular y cuarteado apunta a actividad geológica, y la otra es una zona inhóspita y rugosa donde parece haber más impactos de meteoritos. Es pequeña comparada con la cordillera Norgay descubierta el 15 de julio, que superaba los 3.500 metros de altura. Estas nuevas montañas se extienden durante 110 km entre ambas zonas, cuyas diferencias bien podrían deberse a su antigüedad: calculan apenas 100 millones de años para la llanura helada mientras que la zona rugosa y oscura podría ser cien veces más vieja, quizás por encima de los varios miles de millones de años. Ahora hay que intentar averiguar por qué hay una diferencia tan grande entre ambos territorios y qué papel juega esa cordillera en ese diferencial.

El telescopio ALMA analiza las primeras galaxias. A pesar de su acrónimo espiritual el telescopio es oficialmente el Atacama Large Millimeter/submillimeter Array y es una de las construcciones técnicas más ambiciosas de la ciencia astronómica. Su función es estudiar el espacio profundo, especialmente en su dimensión temporal: es decir, analiza las primera formaciones estelares surgidas poco después del Big Bang. Como por ejemplo para detectar las nubes de gas donde se formaron las primeras galaxias en las primeras fases de formación y expansión del Universo. ALMA ha mostrado esos cúmulos iniciales donde se formaron las primeras galaxias, y poder verlas como algo más que simples borrones antiguos.

En el inicio el Universo era un área inmensa en expansión donde sobre todo había cúmulos de gas de hidrógeno. Las primeras estrellas generaron a su vez los primeros agujeros negros y cuásares, con lo que la gran dinamo se puso en marcha y, por decirlo de manera resumida, esfumaron muchas de esas nubes y la luz ultravioleta se expandió. Al mismo tiempo se formaron las primeras galaxias que dejaron una huella de carbono ionizado que deja una marca en el espacio. El ALMA ha seguido ese rastro para dar con las primeras galaxias: una de ellas es la BDF2399, “pillada” gracias al tenue resplandor de uno de sus bordes. Y es un récord: nunca antes se había captado con claridad la presencia de una de estas galaxias tan jóvenes, con poco más de mil millones de años de edad después del Big Bang.

El púlsar “francotirador” de estrellas. El observatorio de rayos X Chandra de la NASA ha localizado un púlsar acelerado que ha proyectado suficiente energía como para perforar un disco de gas que rodea a una estrella cercana. Se trata de un sistema binario (dos cuerpos estelares), el PSR B1259, formado por una estrella que es 30 veces más masiva que nuestro Sol y un púlsar (estrella de neutrones ultradensa que emite pulsos de energía y luz a gran velocidad). Éste, concretamente, gira 20 veces por segundo y tiene una órbita elíptica respecto a su compañera, a la que bombardea sin cesar. Es tan fuerte el púlsar que ha creado un campo magnético capaz de impulsar partículas tan deprisa que casi roza la velocidad de la luz. Y nada viaja más rápido que la luz en el Universo.

Pero la situación de este sistema binario es peculiar. A medida que el púlsar gira alrededor de la estrella compañera y la bombardea ésta gira a su vez cada vez más deprisa, tanto que expulsa materiales sin cesar; esta rotación crea una nube de gas que sirve de coraza, pero que cada 41 meses el púlsar atraviesa y perfora. Ambas se encuentran a 7.500 años luz de la Tierra y Chandra seguirá observándoles al menos hasta 2016 para comprender mejor cómo se comportan los púlsares en sistemas binario tan peculiares como éste, y que parecen ser más habituales de lo que creemos. En la imagen inferior se puede ver la sucesión de observaciones del Chandra en los últimos años del sistema: lentamente atraviesa el enorme cúmulo entre 2011 y 2014.

Las futuras lanzaderas serán magnéticas. Dentro de la carrera espacial por ver quién consigue más con menos la compañía norteamericana Escape Dynamics ha puesto sobre la mesa uno de los diseños más ingeniosos hasta la fecha. Se trata de lanzaderas espaciales que despegarían por impulsos de microondas desde la Tierra en lugar de usar cohetes convencionales, siempre imperfectos y que tienen la mala costumbre, cuando fallan, de explotar. Actualmente los cohetes usados por todas las agencias espaciales usan la teoría del impulso inverso por chorro y en un sistema de etapas: cada fase consume combustible y da paso a la siguiente. Por eso los cohetes de las misiones espaciales sueltan los tanques y cohetes cuando ya no sirven.  

 Estos sistemas no sólo son muy caros sino que consumen enormes cantidades de combustibles fósiles y, lo que es tanto o más importante, un leve fallo como una chispita puede dar al traste con meses o incluso años de investigación. Escape Dynamics ha diseñado un sistema que difiere del combustible y la forma de propulsión. Primero se usaría hidrógeno en depósitos (más barato). Segundo, el sistema lanzaría haces de microondas desde el suelo para calentar el hidrógeno de la lanzadera, de forma que actuaría como combustible para lanzar la nave. No sólo sería más efectivo (necesitaría menos combustible y sería hidrógeno preparado para poder ser calentado), sino mucho menos contaminante y, determinante, barato.

Escape Dynamics ya ha hecho simulaciones y pequeñas pruebas a escala que demostrarían que es factible. En una de las pruebas se consiguió un empuje constante que duró 500 segundos, pero se usó helio en lugar de hidrógeno. Calculan que con éste gas se conseguiría todavía más tiempo de empuje. Eso superaría la fuerza necesaria para poner una lanzadera en órbita. Adaptado a la tecnología actual habría una variación: las microondas chocarían contra el escudo térmico inferior, calentarían un motor electromagnético y éste a su vez calentaría el hidrógeno para lanzar a la nave. Esta energía duraría el tiempo suficiente para que la nave pusiera en órbita el módulo, satélite o pieza necesaria, para luego caer de nuevo a la atmósfera con suavidad. Problemas: que el sistema de microondas funcione regularmente, y que el haz se mantenga el tiempo suficiente y sin interferencias.