Astronomía 10 grados norte: marzo 2018

El planeta Venus ya pasó su conjunción superior, donde estuvo escondido detrás del Sol, y ahora estará cada vez más alto y brillante en el cielo del atardecer.

Sky & Telescope.

Intente la observación desde hoy.

Le doy algunos datos para el 14 de marzo (día de π):

Constelación: Pisces.
Distancia a la Tierra: 1,63 u.a.
Elongación (respecto al Sol): E =16°.
Diámetro aparente: 10,2 segundos de arco.
Iluminación: 96%.
Magnitud: m = -3,9.
Para esta fecha el ocaso del Sol ocurre a las 17:47 y el de Venus a las 18:48. Así que tiene solo una hora para hacer sus observaciones.
Venus estará acompañado el planeta Mercurio; m = -0,4, que supuestamente estará visible hasta las 18:54.

¿Quiere leer mi cuento de ciencia ficción, sobre la aventura de un grupo de astronautas que conduce su nave muy cerca del Sol, sufren un accidente y para sobrevivir deben mantenerla “A la sombra de Venus”?

Entonces siga leyendo:

A la sombra de Venus

Es uno de los 4 cuentos del libro "Los demonios de Occator con otros cuentos", de Marie Lissette Alvarado y José Alberto Villalobos.
EDiNexo, 2017. ISBN: 978-9930-539-30-9

El 31 de agosto del año 2030 inició realmente la era espacial para Costa Rica, con el lanzamiento de la extraordinaria nave espacial MAvi-8, diseñada y construida por un nuevo consorcio espacial.

Esta astronave, cuyo destino es el planeta Marte, es la culminación de diez años de investigación, producción y construcción en ciencia e ingeniería espacial de las cuatro agencias espaciales líderes en nuestro planeta: NASA de los Estados Unidos, ESA de la Unión Europea, JAXA de Japón, Roscosmos de Rusia, y la naciente CCRE, la Comisión Costarricense del Espacio.

El aporte costarricense a este naciente programa espacial no es la construcción de la nave, ni su lanzamiento. Consiste en la Estación Terrena de Tráfico Espacial, que entró en funcionamiento el 17 de octubre de 2025.

Por su posición geográfica estratégica, Costa Rica (10 grados latitud Norte, 84 grados longitud Oeste), fue escogida entre muchos otros sitios, por su cercanía al ecuador terrestre, lo que permite observar casi todo el año la eclíptica, esto es, el círculo máximo en el cielo donde se sitúan las órbitas de los planetas y así tener información diaria sobre Marte, donde está la base MARS ONE, el destino previsto para la astronave MAvi-8.

La citada estación costarricense está ubicada en un punto estratégico, al lado derecho de “Calle Loros”, justamente en el límite entre las provincias de Alajuela y Puntarenas, a pocos kilómetros del Aeropuerto Metropolitano de Orotina. Tiene un centro de visitantes muy bien atendido, donde todos los miércoles de 9 a 11 a.m. se puede hacer una visita guiada de 30 minutos.

La MAvi-8 transporta diez astronautas, en realidad cinco parejas de jóvenes entre 28 y 35 años, que hayan mantenido una relación afectiva exitosa, por al menos el año anterior, pero que no estén a punto de procrear un hijo. Este grupo será el relevo tecnológico de igual número los colonos, todos varones, que actualmente viven en Marte.

El notable impulso que dará la MAvi-8 a la colonización del planeta rojo, además de la renovación de los colonos, que regresarán a la Tierra, consiste principalmente en cinco complejos instrumentos de última tecnología que transporta en sus bodegas y serán instalados en la colonia:

· Un explorador geológico buscador de agua, que perforará un pozo en el subsuelo marciano y tratará de encontrar y extraer agua, para todas las necesidades de este líquido vital, que requiera la colonia.

· Un extraordinario purificador de gases, capaz de mantener por más de 10 años la calidad atmosférica de la MARS ONE, semejante a la que tenemos en la Tierra, capturando las escasas moléculas de nitrógeno y oxígeno de la atmósfera marciana. Pero su meta más importante es el reciclaje atmosférico en los módulos habitacionales de la colonia, que fue llevado allí comprimido y en fase líquida.

· Un invernadero modular, equipado con semillas de superior calidad, no transgénicas, que podrá abastecer de vegetales a la futura colonia, por al menos cinco años, sin tener que hacer grandes cambios.

· Una versátil impresora 3D, con capacidad para ser alimentada con materiales inorgánicos, como también orgánicos. Esta impresora podrá producir alimentos concentrados para los astronautas, con todas las características y requerimientos nutritivos, similares a los que podrían consumir en la Tierra, pro también imprimir piezas de equipo que se requiera renovar.

· Una combinación de planta solar, baterías y mini reactor nuclear que proporcionará la energía eléctrica necesaria para que funcione todo el equipo electrónico de la MARS ONE, prácticamente de forma indefinida.

En la colonia marciana este maravilloso conjunto de equipo científico y tecnológico será parte del hexágono, un complejo ya construido, pero no amueblado. Al momento está equipado solo en una sexta parte, con el más moderno servicio médico y farmacéutico del Sistema Solar. Solo hay dos más, uno en algún lugar de la Tierra, conocido solamente por algunos pocos líderes mundiales, y otro en una mini versión al 10 %, que va precisamente en la MAvi-8.

La plataforma de lanzamiento que usa el Consorcio Espacial no está en Costa Rica, sino en un punto del Océano Pacífico, situado en el centro del triángulo geográfico cuyos tres vértices son, respectivamente: la Isla del Coco y la Isla del Caño, en Costa Rica, junto con la Isla Santiago, en el Archipiélago de Galápagos.
El día del lanzamiento, a las 20:05 hora oficial de Costa Rica (UTC-6 horas), se inició el conteo para que la astronave partiera hacia Marte: “Ten, nine, eight, … one, zero, lift up”, escuchamos por los canales de televisión que cubrían el evento.

Pocos segundos después vimos en las pantallas la brillante estela de gases de escape de la MAvi-8 elevándose majestuosamente. Casi inmediatamente, los técnicos de la Estación Terrena de Tráfico Espacial en Costa Rica, también la tuvieron en sus pantallas e iniciaron su rastreo, supervisión y control. Algunas imágenes y minutos de video fueron compartidas con las televisoras nacionales y extranjeras y los noticieros las repitieron varias veces durante los siguientes dos días.

La Mavi-8 realizó tres maniobras previamente programadas de forma automática y otras dos que ejecutó la tripulación, durante los primeros minutos de vuelo, para ajustar los parámetros orbitales y enrumbarse en la larga y compleja trayectoria.

Según el plan de vuelo, primero se realizarán dos revoluciones casi circulares, alrededor de nuestro planeta, para aprovechar el empuje gravitacional de la Tierra.

Sigue una trayectoria en forma de un gran número ocho que la llevaría a Venus, para continuar con una media vuelta en un segmento de elipse casi rasante a este planeta, del lado venusino que enfrenta al Sol en ese momento.

A pesar de que viajar primero a Venus, un planeta interior a la órbita terrestre parecería ir en sentido contrario, esto se utiliza para aprovechar de nuevo la asistencia de la gravedad, en este caso del planeta Venus, para que la MAvi-8 gane la velocidad necesaria que la lanzará finalmente hacia el exterior de la órbita de la Tierra, rumbo a Marte.

Esta parte “venusina” de la trayectoria, cercana y frente al Sol se ha venido utilizando con buenos resultados para ahorrar energía, pero es de muy alto riesgo, dada la alta incidencia de rayos gamma solares al pasar entre el Sol y Venus.

El peligro es tanto para la nave y su equipo, especialmente la electrónica y las telecomunicaciones, como para la integridad física y la salud de los tripulantes. El blindaje de la nave, contra las radiaciones y contra las partículas del viento solar, se diseñó como el de mínimo espesor y mayor protección, para reducir su peso, sin comprometer la integridad de la misión.

Pero a pesar de que se tomen en cuenta todas las posibles fuentes de riesgo y se calculen los porcentajes de error, -la maldad intrínseca de las probabilidades-, como decía entre broma y serio, mi profesor de estadística en la Universidad de Costa Rica, siempre nos acecha y está lista para presentarse en el momento menos esperado.

Y aquí está el evento inesperado. Cuando la MAvi-8 pasaba frente al Sol, exactamente a 60 kilómetros de altura del punto subsolar en Venus (¡al mediodía!), se produjo en el Sol, una emisión de masa coronal muy intensa dirigida hacia este planeta. Nuestra estrella expulsó una gran cantidad de materia; un plasma compuesto en su mayoría de electrones y protones, más una masiva emisión de radiación electromagnética, un poderoso y enfocado haz de rayos x fuertemente energético.

Todos los 10 astronautas se sentaron en sus puestos de mando, mientras la nave iniciaba una fuerte rotación y traslación siguiendo una trayectoria en forma de hélice y parecía que iba a quedar a la deriva, con el sistema de navegación y las radiocomunicaciones operando casi al mínimo de control. Pero los pilotos usaron su conocimiento y experiencia, lograron maniobrar y ponerse a salvo, del otro lado de Venus, ocultando al Sol con el planeta.

La nave parecía incapacitada para retomar la trayectoria original. Estaba completamente aislada, no podía enviar ni recibir mensajes de la Estación Terrena de Tráfico Espacial en Orotina, ni de ninguna otra, tanto en la Tierra, en la Luna o en Marte. Tampoco a ningún satélite o nave en órbita alrededor de la Tierra que pudiera retransmitir la señal.

Dichosamente, tres minutos después del impacto de la emisión de masa coronal, la MAvi-8, había logrado ser conducida fuera de su curso original, a otra entre rara y fantástica. Pero estaban a salvo, pasando al lado nocturno de Venus.

La tripulación estaba expectante, pero con una relativa calma y una sensación de precaria seguridad, que a ratos los tranquilizaba y luego les hacía temer lo peor.

Curiosamente el sistema de navegación automático de la Mavi-8 y los esfuerzos de los tripulantes, los había colocada en una extraordinaria órbita ¡alrededor del Sol!, justamente 10 km encima de la densa capa nubosa de Venus.

Parecía que viajaban (sobrevolaban) encima de un punto fijo del ecuador del planeta, por lo menos eso se podía deducir luego de una lectura rápida de las coordenadas de posición de la nave, su velocidad relativa respecto a Venus y su período de revolución respecto al Sol, calculado automáticamente por la única computadora que aún funcionaba.
Además, quizás lo más importante desde el punto de vista astronáutico, fue que el esperado impulso gravitacional de Venus se había desaprovechado. La misión hacia Marte parecía imposible de concluir. ¿Habían fracasado?
Estaban estacionarios, a la sombra de Venus; de noche, encima de su capa nubosa, en el hemisferio nocturno.

¿Podrán seguir así por más tiempo?

Su situación podría ser un alivio a las consecuencias de la cercanía al Sol y su inesperada y peligrosa actividad, porque al estar la estrella oculta por el planeta, éste actuaría como una especie de blindaje térmico para la MAvi-8. Pero también podría ser una grave fuente de problemas, pues las celdas de energía solar jamás funcionarían, y por consecuencia, las posibilidades de supervivencia se irían deteriorando, ya que el tiempo requerido para un rescate se volvería precario.

Podían ver la Tierra, en fase de cuarto menguante, pero ningún equipo de telecomunicaciones funcionaba. No podían enviar ninguna señal diciendo que habían sobrevivido.

- ¡Oh, no! -, exclama María José, la ingeniera-física de la MAvi-8.
- Tengo dos lecturas perturbadoras. En este panel de navegación, el altímetro indica que estamos a 60 kilómetros de altura sobre la superficie de Venus, o sea a unos 108,208 millones del centro de Sol, más un radio de Venus (6052 km), más esos 60 kilómetros; en total a ciento ocho mil doscientos catorce millones de kilómetros del Sol.

- He aplicado la tercera ley de Kepler y obtengo un período de revolución aproximado de 225 días con 5,8 horas, lo que resulta congruente con el de Venus de solo 225 días, ya que estamos a mayor distancia del Sol.
- Viajamos un poco más lento que Venus y entonces en unas cuantas horas saldríamos de su sombra y de nuevo quedaríamos expuestos a una temperatura abrazadora.

- No sabemos si la actividad solar peligrosa aún continúa, pero de ser así, moriríamos irradiados y quemados.

- He calculado nuestra velocidad orbital, aplicando simples conocimientos sobre órbitas circulares (v = 2 π R/T), y obtengo 34,97 kilómetros por segundo, lo que significa que nos estamos quedando atrás unos veinte kilómetros cada minuto, ya que Venus recorre su órbita a 35,02 kilómetros por segundo.

- Compañeros; creo que saldremos de la sombra de Venus y quizás a achicharrarnos al Sol en unas diez horas y media, nuestro lector de velocidad relativa respecto al planeta lo confirma.

- Ese es el tiempo de vida que nos queda, a menos que resolvamos como permanecer más tiempo a la sombra de Venus.

Han transcurrido tres horas desde el accidente, el mortal amanecer ya se vislumbra. Pero es un poco raro, algo así como si estuviéramos a las tres de la mañana y por algún motivo que no podemos explicar, pareciera que el tiempo corre hacia atrás y nos acercamos hacia las condiciones del atardecer previo, sin poder evitarlo.

Marco Antonio y su pareja, los dos ingenieros en mecatrónica han estado trabajando todo este tiempo en una solución para resolver el problema anterior.
Han estado reparando tres retrocohetes cuyo sistema de mando computacional quedó inutilizado durante la emergencia solar. La solución del problema siempre fue obvia para todo el equipo, tendrían que viajar un poco más rápido, para mantener la MAvi-8 con la misma velocidad de revolución que Venus. Simplemente se harán disparos cortos de los cohetes, cada cierto tiempo, para incrementar la velocidad y mantener los 35,02 kilómetros por segundo, para permanecer en la posición más segura, cercana al meridiano venusino opuesto al Sol (el de medianoche) y seguir siempre a la sombra de Venus.

Finalmente lo resolvieron cuando las unidades de aire acondicionado estaban a punto de colapsar, y la temperatura interior de la sala de comando ya se volvía insoportable.

- Ahora lo que nos queda es sobrevivir el mayor tiempo posible-, aseveró Andrea., uno de los médicos de la pareja de doctores.

- Trataremos de mantenernos con buena salud física y emocional, hasta que en la Tierra se hayan dado cuenta del accidente y envíen una nave exploradora, con una trayectoria similar a la nuestra, verifiquen de alguna manera que estamos vivos y puedan enviar una misión de rescate.

- Solo que contamos con recursos muy limitados, tendremos que hacer algunos ajustes que no les van a gustar-, añadió su pareja.
- Recuerden que el 90% del equipo médico y farmacéutico, fue enviado a Marte hace dos años.

- Así que, ninguna tontera o abuso con la salud, cero accidentes, por favor.
- Marijó nos ha calculado que el campo gravitatorio de Venus, a la poca distancia que estamos del planeta, es casi el mismo que en su superficie. Las 8,7 unidades de gravedad dirigida hacia Venus, que estamos sintiendo aquí, son suficientes para que podamos compensar con las máquinas de gravedad artificial de la nave, lo poco que hace falta para alcanzar las 9,8 unidades a las que estamos acostumbrados en la Tierra. Además, la ventaja de que podamos navegar casi estacionarios respecto a Venus, hace que la dirección del su campo gravitatorio sea siempre hacia el planeta, ¡hacia abajo!

- Creo entonces que estaremos libres de los problemas de debilitamiento óseo y muscular que sufren los astronautas en la Estación Espacial Internacional.

- Les recomiendo mucho ejercicio físico y lo más apropiado en esta situación es el constante mantenimiento de la MAvi-8, que resultará en un doble propósito de gran utilidad para nuestro organismo y para la nave.

- Bueno-, dijeron casi al mismo tiempo y con una sonrisa, Ján y Ann, los dos expertos en agricultura.
- Ya que parece que todos los equipos están informando, les digo que las plantas que se sembraron en el invernadero, hace tres meses, siguen creciendo fuertes y saludables y nos proporcionarán alimentos casi por tiempo indefinido.
- Eso sí, … ¿Tendremos agua, iluminación y aire con la calidad de la Tierra?
- Es decir, pasando la papa caliente a nuestra ingeniera y nuestro físico; ¿contaremos con la energía eléctrica para que funcionen los dos equipos fisicoquímicos de soporte, podremos resolver eso?

-Creemos que sí-, dicen Albert y Lizzy, entre preocupados y confiados, pero vamos a verificar.
- Saben que a la sombra de Venus las celdas solares no producirán electricidad, pero estamos diseñando una solución extrema para usarlas de una manera poco convencional, nunca utilizada, ya les diremos.

- Las baterías están al 66,5 % de su carga y para mantenerlas cargadas acoplaremos la rueda de la bicicleta estacionaria a un dínamo que proporcionará un mínimo de carga, … Pero algo es algo. Tomaremos turnos en la bicicleta, 45 minutos de pedaleo cada uno de nosotros, con diez intervalos de descanso de 90 minutos, y uno de 180 minutos al final, esa será nuestra rutina diaria. Inicia Ann a las 12:00 y le sigue Ján a las 14:5, … bueno colocaremos el rol de trabajo en la pizarra de actividades de cada día.

- Usaremos el pequeño reactor nuclear para mantener la carga de las baterías, solo durante el descanso diario de tres horas.

- Eso sí, debemos mantener al mínimo el consumo de energía eléctrica. Todos los sistemas de soporte funcionarán al 23,5%, excepto el invernadero que lo hará al 66,5%. Tendremos que aprender a manejarnos en penumbra, la iluminación de todas las salas se reducirá al 33%. No habrá actividades físicas orientadas únicamente a la recreación.

En las primeras dos semanas rodeadas de la oscuridad de la noche venusina en todo momento, los 10 astronautas se han entretenido haciendo algunas observaciones astronómicas. Saturno, Urano y Neptuno están en oposición y se miran muy bien, sin los problemas causados por la atmósfera planetaria. Han apreciado la Vía Láctea, con una perspectiva nunca vista desde la Tierra y uno que otro cúmulo de estrellas como el Omega Centauro, también la Nebulosa de Orión, la Galaxia de Andrómeda y hasta una lluvia de meteoros.

Una semana más, la tercera -siempre a la sombra de Venus-, pero con el crepúsculo astronómico acechando, los astronautas cada vez están viviendo más cerca de un ambiente con mayor claridad.

Necesitan desesperadamente una solución tecnológica, una extraordinaria y sofisticada creación de ingeniería astronáutica que les permita escapar de la gravedad de Venus y, continuar su viaje a Marte, o regresar a la Tierra, donde parece que todos en el Consorcio Espacial creen que la MAvi-8 y sus tripulantes fueron completamente aniquilados. Seguro que no tienen preparada ninguna misión de rescate, pero si supieran que hay sobrevivientes, posiblemente no tendrían capacidad tecnológica para recuperarlos.

La MAvi-8 ya no está a medianoche, sino como al equivalente terrestre de las cuatro de la mañana, el mortal amanecer se acerca.
Todos los tripulantes dirigidos por los ingenieros han estado trabajando en lo que creen es la solución de su problema. Han separado los paneles solares de las baterías y el mini reactor nuclear y las están acoplando a un anclaje de tres líneas.
Estiman que con dos cables de acero de unos 4 km de longitud es suficiente, para sujetar los paneles al exterior de la MAvi-8 y volarlos alejados hacia atrás como si fuera un gran papalote.
Más una línea de conducción eléctrica de la misma longitud, para traer la electricidad que producirían los paneles solares, cuando la luz del sol incida sobre ellos.

Así se podrían cargar las baterías del sistema de navegación y activar los grandes propulsores de la nave, para salir de la órbita venusina estacionaria y dirigirse a Marte o a la Tierra, lo decidirán en el último momento.

Esa es la solución original que pensaron Albert y Lizzy, que a todos les pareció ser la única posibilidad y trabajaron como grupo para lograrla. Están a punto de usarla, sin ninguna prueba previa, no pueden arriesgarse a gastar energía.

Por suerte la MAvi-8 tiene una pequeña bahía de carga que da acceso al exterior y hay dos trajes de astronautas para actividades extra vehiculares (caminatas espaciales), pero solo Marco Antonio cuenta con este tipo de entrenamiento. Así que, tomando un riesgo calculado, sale con su pareja y en tres horas logran instalar las tres bobinas para el papalote venusino de energía solar, como lo han denominado.

Mientras tanto el resto de la tripulación ha dedicado dos días a coleccionar y acoplar las dos líneas de acero y la eléctrica. Han trabajado horas extras y se han sobrepasado, ya tienen casi 5 kilómetros de cuerda.

Llegó el momento de iniciar ese experimento de vida o muerte, comienzan a desarrollar el cordón umbilical de triple vía. Los paneles solares comienzan a alejarse, ya llevan dos kilómetros, los tres cordones oscilan como si fuera una función seno de muy poca amplitud, pero no se tuercen y la comprobación de conductividad eléctrica indica que hay conectividad.

Dos kilómetros y nada…

No hay corriente eléctrica.

Tres kilómetros y la situación siguen igual.

La desesperación se refleja en sus caras, posiblemente el gran ángulo de incidencia entre los rayos y los paneles solares hace que la conversión fotovoltaica no sea muy eficiente.

Cuatro kilómetros y medio, las agujas de los indicadores de carga de las baterías se mueven y estabilizan más allá de la mitad del dial.

Están fluyendo electrones y las baterías indican que están al 60 % de su carga.

Todo un día más con la MAVI-8 a la sombra de Venus, con el papalote iluminado por un sol como el que tendríamos a las 9 de la mañana en la Tierra, ahora las baterías están al 98 % de su carga.

Los 10 tripulantes no quieren esperar más. Ocupan sus sitios en los asientos del cuarto de mando y conceden a Marco Antonio el honor, o la terrible responsabilidad, de ejecutar la arriesgada maniobra de encender las computadoras que a su vez encenderán y controlarán los cohetes iónicos de la astronave.
- “… Tres, dos, uno, cero, encendido”-, dice Marco y pulsa el botón de encendido.
Las luces parpadean una, dos, tres veces y finalmente se estabilizan, se escucha el típico sonido de encendido de los potentes reactores de la MAvi-8.

Los diez astronautas casi se despegan de sus asientos y nueve de ellos gritan emocionados.

- ¡Marcos, sos un genio loco con mucha suerte! -

- Inicia los cohetes y salgamos de una vez de la sombra de Venus-, le dice Marie José.

Sin dudarlo un segundo Marco Antonio les ordena a las computadoras que aceleren la nave, la cual aumenta rápidamente su velocidad. Esta se sale de la órbita que los tuvo atrapados por más de tres semanas, cada vez Venus se ve más pequeño.

Viene ahora un dilema, seguir hacia Marte o regresar a la Tierra.

¿Qué haría usted amigo lector? -, le pregunto yo.

¿No quiere escribir su final personalizado?

La MAvi-8 parece que está en el mismo estado que tenía antes del accidente, unas comprobaciones rápidas de las computadoras de los cinco súper instrumentos les indican que no han sufrido pérdidas graves.
Sus familias estarían felices de verlos de regreso en la Tierra, luego de su supuesta muerte.
Pero los colonos de la MARS ONE, no solo estarán felices, sino infinitamente agradecidos.

Así que ordenan a la computadora principal que continúe con la trayectoria que llevaban antes del accidente.

Y entonces, finalmente se dirigen a Marte, convirtiendo un fracaso astronáutico, en un posible éxito, que quizás prolongará la vida a otros diez terrícolas y estabilizará más nuestra colonización del planeta rojo, como se había planeado.

Este es otro cuento:

"De Caronte a Plutón en 6 horas".
(https://astronomia10norte.blogspot.com/2018/02/jueves-18-de-febrero-1930-se-descubre.html).