¿De qué señales estamos hablando?
Señales similares se conocen desde hace mucho tiempo: se llaman ráfagas de radio decámetros
Tras el descubrimiento accidental de ráfagas de radio procedentes deLos científicos de Júpiter intentaron comprender qué causó esta emisión de radio. Comenzaron con observaciones cuidadosas, registrando las veces que escucharon a Júpiter y cuán intensas eran las ráfagas de radio de decámetros de Júpiter. (La palabra decámetro significa decenas de metros, ya que la longitud de onda de las ráfagas de radio es de decenas de metros). Después de recopilar estos datos de radio, los compararon con otra información sobre Júpiter. Comenzaron a relacionar las ráfagas de radio de Júpiter con la rotación del planeta. La única forma de saber qué parte de Júpiter está frente a ellos en un momento determinado es — es conocer la velocidad de su rotación. Al principio, los astrónomos conocían la velocidad de rotación de Júpiter sólo observando cómo se movían las nubes a través del planeta; no hay objetos en la superficie para rastrear.
Los observadores se dieron cuenta de que escuchamos a Júpiter o no,depende en gran medida de qué parte de Júpiter nos enfrente en este momento. La emisión de radio depende de la longitud de Júpiter. Parece que hay longitudes especiales en las que se puede escuchar a Júpiter con mucha más frecuencia que a otras. Estas longitudes eran como "puntos de referencia" en un planeta sin superficie visible. Estos puntos de referencia también significan que Júpiter no solo está irradiando ondas de radio en todas direcciones, sino que más bien está radiando ondas de radio hacia el espacio.
¿Por qué las nuevas ráfagas de radio son tan notables?
Recientemente, la nave espacial registró por primera vezráfagas de radio decámetros en las inmediaciones de su origen. De hecho, la sonda voló a través de la fuente de la explosión de radio, no lejos de Ganímedes, la luna más grande de Júpiter.
Los sensores de Juno observaron el fenómeno alrededor de las cincosegundos, y luego la señal de radio se fusionó con la radiación de fondo. Teniendo en cuenta la velocidad de la sonda (aproximadamente 50 km/s), podemos concluir que la región del espacio donde se genera la señal tiene 250 km de diámetro.
Destacado equipo internacional de observaciónlos investigadores informaron en un nuevo estudio. La publicación original se publicó en la revista Geophysical Research Letters, revisada por pares. Ganó la atención del público después de una transmisión en KTVX, donde habló el representante de la NASA en Utah, Patrick Wiggins.
Hablando de una nueva señal de radio recibida.Utilizando el aparato Jino, un representante de la NASA enfatizó que el origen de esta señal es natural. Estas ráfagas de radio surgen como resultado de la inestabilidad del máser ciclotrón (CMI, cyclotron maser instability). La esencia de este efecto es la amplificación de ondas de radio por electrones libres. Esto sucede si la frecuencia de las oscilaciones de los electrones en el plasma es significativamente menor que su frecuencia de ciclotrón. Entonces, señala Naked Science, incluso una señal aleatoria generada con éxito en una nube de partículas cargadas puede hacerse visible: las ráfagas de radio se forman en aquellas partes de la magnetosfera de Júpiter donde interactúa estrechamente con el campo magnético de Ganímedes. Los electrones capturados por líneas magnéticas no sólo pueden generar ondas de radio.
¿Es posible la vida en Júpiter y sus lunas?
En 1610, Galileo Galilei se convirtió en el primerun astrónomo que descubrió las grandes lunas de Júpiter utilizando un telescopio de su propio diseño. Con el tiempo, estas lunas (Ío, Europa, Ganímedes y Calisto) pasaron a denominarse colectivamente “lunas galileanas” en honor a su descubridor. Y desde el comienzo de la exploración espacial, lo que hemos aprendido sobre estos satélites ha fascinado e inspirado a los científicos.
Tres lunas galileanas internas giran con una resonancia de 4: 2: 1
Por ejemplo, dado que el Pioneer yLa Voyager pasó por el sistema lunar hace décadas y los científicos sospecharon que satélites como Europa podrían ser la mejor opción para encontrar vida fuera de la Tierra en el sistema solar exterior. Se trata de la presencia de hielo de agua, océanos interiores, minerales y moléculas orgánicas. Con los primeros descubrimientos sobre la naturaleza de las lunas de Júpiter, se sugirió que la humanidad algún día podría colonizarlas.
Por cierto, el concepto de sistema colonizado.Júpiter aparece en muchas publicaciones de ciencia ficción. Por ejemplo, la novela Farmer in the Sky (1953) de Robert Heinlein trata sobre un adolescente y su familia que se mudan a Ganímedes. En la historia, esta luna de Júpiter está en proceso de terraformación y se contrata a agricultores para ayudar a convertirla en una colonia agrícola.
¿Cómo propusieron los científicos colonizar las lunas de Júpiter?
Desde que las sondas Voyager pasaronsistema de Júpiter, los astrónomos han hecho varias propuestas para misiones tripuladas a las lunas de Júpiter e incluso para el establecimiento de asentamientos allí. Por ejemplo, en 1994 se estableció una empresa espacial privada conocida como Proyecto Artemisa con el objetivo de colonizar la luna en el siglo XXI. Ahora, muchos años después, este proyecto ha vuelto a la vida y se está desarrollando activamente.
"Retrato de familia" de cuatro compañeros galileos(Io Europa, Ganímedes y Calisto) alrededor de Júpiter, tomada por la nave espacial New Horizons y publicada en 2007. Foto: NASA / Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins / Southwest Research Institute
Posteriormente, en 1997, los científicos desarrollaron planes paracolonización de Europa, que preveía la creación de un iglú en su superficie. Se asumió que más tarde estos edificios servirían de base para los científicos. Podrán "ahondar" en la corteza de hielo de Europa y explorar el océano subsuperficial. En este sentido, también se discutió la posibilidad de utilizar "orificios de ventilación" en la capa de hielo para la residencia de personas a largo plazo.
- Proyecto HOPE
En 2003, la NASA preparó un estudio llamadoHhumanoOúteroPAGSlanetmiexploración(ESPERANZA), que fuecentrado en explorar el futuro del sistema solar. Debido a su distancia de Júpiter y, por tanto, a sus menores niveles de radiación solar, la luna Calisto fue el objetivo de este estudio.
El plan preveía el inicio de operaciones en 2045.Primero, es necesario establecer una base en Callisto, donde los equipos científicos puedan controlar de forma remota un submarino robótico. A su vez, se utilizará para explorar el océano interior de Europa. Estos equipos de investigación también extraerán muestras de superficie cerca del lugar de aterrizaje de Callisto.
Por último, pero no menos importante, la expedición aCallisto creará un hábitat de superficie reutilizable donde el hielo de agua se puede recolectar y convertir en combustible para cohetes. Por lo tanto, esta base podría servir como base de suministro para todas las misiones operativas futuras en el sistema de Júpiter.
También en 2003, la NASA informó que ununa misión a Callisto puede ser posible en la década de 2040. Según un estudio conjunto publicado por el Centro de Investigación Glenn y el Instituto Aeroespacial de Ohio, esta misión se basará en una nave espacial equipada con un sistema de propulsión eléctrica nuclear (NPP) y gravedad artificial. Este barco debe entregar a la tripulación para una misión de cinco años para establecer una base en Callisto.
En su libro "Paseo espacial: creación de una civilización espacial "(1999) Robert Zubrin abogó por extraer las atmósferas de los planetas exteriores, incluido Júpiter, para producir combustible de helio-3.
El helio-3 es un isótopo estable del helio.El núcleo de helio-3 está formado por dos protones y un neutrón, a diferencia del otro isósopo estable y más pesado, el helio-4, que tiene dos protones y dos neutrones. El helio-3 a veces se considera un hipotético combustible de fusión. Este combustible tiene muchas ventajas, entre ellas un flujo de neutrones diez veces menor desde la zona de reacción. Esto reduce drásticamente la radiactividad inducida y la degradación de los materiales estructurales del reactor. Además, los protones, uno de los productos de la reacción, se capturan fácilmente, a diferencia de los neutrones. Se pueden utilizar para generación adicional de electricidad. Al mismo tiempo, tanto el helio-3 como el deuterio están inactivos por sí solos. Esto significa que su almacenamiento no requiere precauciones especiales y, en caso de accidente del reactor con despresurización del núcleo, la radiactividad de la liberación es cercana a cero. Sin embargo, la reacción de helio-deuterio tiene un serio inconveniente: un umbral de temperatura significativamente más alto (se requiere una temperatura de aproximadamente mil millones de grados para iniciar la reacción).
Para hacer esto, necesitará una base en uno ovarios satélites galileanos. La NASA también pensó en esta posibilidad y citó esto. que el hallazgo proporcionaría suministros ilimitados de combustible para los reactores de fusión aquí en la Tierra y en cualquier otro lugar del sistema solar donde existieran colonias.
Ahora se planea extraer este isótopo en la Luna para satisfacer las necesidades de energía termonuclear. Sin embargo, este es un asunto para un futuro lejano. Sin embargo, el helio-3 ya tiene una gran demanda hoy, en particular, en medicina.
- Fundación de botes salvavidas
En la década de 2000 se fundó el proyecto Lifeboat.Base. Es una organización sin fines de lucro cuyas actividades están dirigidas a preservar la humanidad. En 2012, publicaron un estudio titulado "Colonización de las lunas de Júpiter: evaluación de nuestras opciones y alternativas", que examinaba la colonización de las lunas galileanas como una posible alternativa a las colonias en la Luna o Marte.
¿Por qué colonizar las lunas de Júpiter?
Establecer colonias en las lunas galileanas tiene muchos beneficios potenciales para la humanidad.
Primero, el sistema de Júpiter es increíblemente rico.sustancias volátiles, como agua, dióxido de carbono y hielo de amoníaco, y moléculas orgánicas. Además, también se cree que las lunas de Júpiter contienen cantidades masivas de agua líquida.
Por ejemplo, estimaciones del volumen del océano interior de Europase cree que puede contener hasta tres cuatrillones de kilómetros cúbicos de agua. Esto es un poco más del doble del volumen combinado de todos los océanos de la Tierra. Además, las colonias en las lunas de Júpiter podrían permitir misiones al propio Júpiter, donde se pueden producir hidrógeno y helio-3 como combustible nuclear.
Las ilustraciones de Europa (primer plano), Júpiter (derecha) e Io (centro) muestran columnas de agua que llegan a la superficie. Crédito: NASA / JPL - Caltech
En segundo lugar, las colonias basadas en Europa yGanímedes también podrá realizar varias misiones de exploración en los océanos interiores, que se cree que tienen estos satélites. Dado que estos océanos también se consideran algunos de los lugares más probables para la vida extraterrestre en nuestro sistema solar, la oportunidad de explorarlos de cerca sería una gran oportunidad.
Tercero, colonias en las lunas de Io, Europa,Ganímedes y Calisto también facilitarán misiones más al interior del sistema solar. Estas colonias pueden servir como puntos de parada y bases de reabastecimiento para misiones que se dirigen hacia y desde el sistema de Croian (sistema de lunas de Saturno), donde se pueden recolectar recursos adicionales.
En general, las colonias en el sistema de Júpiter brindarán a la humanidad acceso a ricos recursos y enormes capacidades de investigación.
Problemas de colonización
Los desafíos para dominar las lunas de Júpiter también son enormes.como el propio gigante gaseoso. Estos incluyen, pero no se limitan a, radiación, los efectos a largo plazo de la baja gravedad, problemas de transporte, falta de infraestructura y, por supuesto, enormes costos. Dado el peligro que la radiación representa para la exploración, es recomendable considerar primero este aspecto.
- La radiación
Io y Europa, estando más cerca de JúpiterLos galileos reciben la mayor cantidad de radiación de todas estas lunas. Esto se ve agravado por el hecho de que no tienen un campo magnético protector y una atmósfera muy delgada. Por tanto, la superficie de Io recibe una media de unos 3.600 rem por día, mientras que Europa recibe unos 540 rem por día.
100 rem – el nivel más bajo de desarrollo de enfermedad leve por radiación;
450 rem - enfermedad grave por radiación (50% de los expuestos a la muerte mueren);
600 - 700 rem o más: una dosis única recibida se considera absolutamente letal.
El campo magnético de Júpiter y la rotación conjunta inducen corrientes. Crédito: Wikipedia Commons.
En comparación, la gente aquí en la Tierra está expuesta aexposición inferior a 1 rem por día (0,62 para residentes de países desarrollados). La exposición a 500 rem por día puede ser fatal, y la exposición a aproximadamente 75 rem durante varios días es suficiente para causar serios problemas de salud e intoxicación por radiación.
Ganímedes es la única luna galileana (yel único cuerpo gigante no gaseoso además de la Tierra) que tiene una magnetosfera. En promedio, la Luna recibe alrededor de 8 rads de radiación por día. Esto equivale al impacto en la superficie de Marte. promedio por año.
Solo Calisto está lo suficientemente lejos de Júpiter. Aquí, los niveles de radiación alcanzan solo 0,01 rem por día. Sin embargo, su distancia de Júpiter significa que no hay calentamiento por marea de la luna.
Impresión artística de la base de Callisto. Crédito: NASA
Otro problema importante es a largo plazoel impacto de la baja gravedad en estos satélites en la salud humana. En los satélites galileanos, la gravedad de la superficie varía de 0,126 g (para Callisto) a 0,183 g (para Io). Esto es comparable a la Luna (0,1654 g), pero significativamente menor que Marte (0,376 g). Aunque los efectos de este fenómeno no se comprenden completamente, se sabe que los efectos a largo plazo de la microgravedad incluyen la pérdida de densidad ósea y la degeneración muscular.
- Distancia
En comparación con otros sitios potenciales paracolonización, el sistema de Júpiter también está muy lejos de la Tierra. Por lo tanto, transportar tripulaciones y todo el equipo pesado necesario para construir una colonia llevará mucho tiempo, al igual que las misiones en las que se entregan recursos hacia y desde las lunas de Júpiter.
Para darle una idea de cuánto tiempo llevará esto, considere algunas misiones reales a Júpiter. La primera nave espacial que viajó de la Tierra a Júpiter fue una sonda de la NASAPionero 10, que se lanzó el 3 de marzo de 1972 y alcanzó el sistema de Júpiter el 3 de diciembre de 1973, en 640 días (1,75 años) de tiempo de vuelo.
Pioneer 11Hizo el viaje en 606 días, pero al igual que su predecesor, simplemente pasó por el sistema en su camino hacia los planetas exteriores. Exactamente lo mismoviajero 1Y2, que también pasó por el sistema, tardó 546 y 688 días, respectivamente.
Concepto artístico de un cohete térmico nuclear bimodal en órbita terrestre baja. Crédito: NASA
En el caso de la misión "Galileo "la sonda salió de la Tierra el 18 de octubre de 1989 y llegó a Júpiter el 7 de diciembre de 1995. En otras palabras, tardó 6 años, 1 mes y 19 días en llegar a Júpiter desde la Tierra sin volar. «Juno» fue lanzado desde la Tierra el 5 de agosto de 2011 y entró en órbita alrededor de Júpiter el 5 de julio de 2016. El viaje tomó 1796 días, o poco menos de 5 años.
Cabe señalar que se trataba de misiones sintripulaciones que involucraron solo una sonda robótica y no una embarcación lo suficientemente grande para acomodar personas, suministros y equipo pesado. Como resultado, los barcos coloniales tendrían que ser mucho más grandes y pesados y necesitarían sistemas de propulsión avanzados como motores nucleares térmicos / eléctricos nucleares. Deben asegurarse de que el viaje dure un tiempo razonable.
Para vuelos a las lunas de Júpiter y viceversase requerirán bases entre la Tierra y Júpiter para permitir el reabastecimiento de combustible y el reabastecimiento, y para reducir los costos en misiones individuales. Esto significaría que tendrían que establecerse puestos de avanzada permanentes en la Luna, Marte y muy probablemente en el cinturón de asteroides antes de que cualquier misión a las lunas de Júpiter se considere factible o rentable.
- Costo
Estos dos últimos problemas plantean la cuestión decosto. Entre construir naves que puedan hacer el viaje a Júpiter en un tiempo considerable, crear las bases necesarias para sustentarlas,yLos costos de creación de las propias colonias, la colonización de los satélites de Júpiter será increíblemente costosa, señala Universe Today.
¿Cuál es el resultado final?
Teniendo en cuenta todos los peligros, el tiempo y las altasSi se pregunta el costo, mucha gente se pregunta “¿vale la pena?” Por otro lado, en el contexto de la exploración y colonización espacial, la idea de crear puestos humanos permanentes en las lunas de Júpiter tiene sentido. Todos los problemas pueden resolverse si se toman las precauciones adecuadas y se asignan los recursos necesarios. Y aunque tendrá que esperar hasta que se establezcan colonias/bases similares en la Luna y Marte, este no es un mal “próximo paso”.
Tener colonias en cualquiera de los satélites galileanos,la humanidad tendrá un punto de apoyo en el sistema solar exterior, un punto de parada para futuras misiones a Saturno y más allá, y acceso a nuevos recursos. Una vez más, todo se reduce a cuánto está dispuesta a gastar la humanidad. Un tipo de combustible fundamentalmente nuevo puede hacer que volar sea más económico. Sin embargo, todavía no existe.
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Robert Zubrin - ingeniero y publicista estadounidense,fundador de la Sociedad Marciana. Se graduó de la Universidad de Rochester con una licenciatura en matemáticas, luego estudió energía nuclear en la Universidad de Washington, defendió su disertación.
Kronos, Cronos en la mitología griega antigua es la deidad suprema, según otra opinión, el titán, el hijo menor del primer dios Urano (cielo) y la diosa demiurga Gaia (tierra).
Inicialmente, el dios de la agricultura, más tarde, en el período helenístico, se le identificó con el dios que personificaba el tiempo, Cronos.
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