Astronomía

¿Puedes ver algo activo en el cielo aparte de los satélites? ¿Puede haber astronomía amateur en el dominio del tiempo?

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Lo que quiero decir es el desarrollo de un evento que se puede ver a simple vista o con telescopios, y no se necesitan días de comparación de imágenes para ver píxeles en movimiento. Aparte de los satélites, ¿hay algo que se mueva o pase tan rápido que los humanos puedan sentirlo en un tiempo razonable? Todo el cielo es como una pintura inmóvil, me encantaría ver partes de él "animadas". Las cosas en mi mente son:

  • Luna creciente ocultando una estrella (revelándola u ocultándola)
  • Eclipses solares y lunares

O cosas más exóticas como:

  • Estrellas explotando (captando eso mientras sucede, ¿es posible?)
  • Las lunas de otros planetas se mueven una cantidad razonable / detectable en 30 minutos tal vez
  • Púlsar lento parpadeando (todavía son superrápidos afaik)
  • Estrella que cambia su brillo y no parpadea debido a la neblina / turbulencia

Si se mueve o parpadea, no es astronomía, es meteorología o tecnología.

Hay solo unas pocas excepciones a esto: los meteoritos son un fenómeno atmosférico, y un meteoro parecerá moverse rápidamente por el cielo. Pero debido a que "vienen del espacio" y se encuentran muy por encima de las nubes, a menudo se les considera parte de la astronomía.

Como puede observar, los eclipses y las ocultaciones ocurren con la suficiente rapidez como para que los cambios sean visibles. Las lunas de Júpiter se mueven notablemente durante la noche, y cuando uno entra o sale de la sombra, puede aparecer o desaparecer en el transcurso de un par de minutos: se nota fácilmente.

Una supernova podría iluminarse lo suficientemente rápido como para que la variación sea visible durante la observación de una noche: no la vería aparecer repentinamente, pero en el transcurso de una noche podría parecer más brillante al final de la noche que al principio.

Del mismo modo, Algol se desvanecerá de magnitud 2 a 3,5 en unas pocas horas. No es lo suficientemente rápido para notar el cambio en el momento, pero es bastante claro si está observando durante unas pocas horas.

Los púlsares son demasiado tenues para ser vistos con un equipo normal, incluso el brillante púlsar cangrejo cercano tiene una magnitud de 16,5 (y con un destello en 33 milisegundos, es demasiado rápido para ver a simple vista)

GRB 080319B fue un objeto excepcional. Fue un estallido de rayos gamma. Dio un destello de rayos gamma que duró poco más de un minuto. Si hubiera sabido exactamente dónde mirar, podría (marginalmente a simple vista, pero fácilmente con binoculares) haber visto la contraparte óptica del estallido de rayos gamma. Esto fue creado por la formación cuando una estrella temprana masiva colapsó en un agujero negro produciendo un chorro de energía que pasó a señalar nuestro camino.

El sol está cambiando y, a pequeña escala, cambia en una escala de minutos, pero es difícil ver algún movimiento a esa escala con el equipo básico. Si puede conseguir un telescopio solar de hidrógeno alfa, podrá ver prominencias que cambian durante un período de horas.

Rara vez un asteroide pasará tan cerca como para ser visible. Apopsis tendrá un acercamiento cercano en 2029 y aparecerá como una estrella que se mueve lentamente.

Júpiter está activo en frecuencias de radio. Puede sintonizar Júpiter con el equipo adecuado y escuchar cómo cambia a velocidades de unas pocas fracciones de segundo a unos pocos segundos, ver p. radiosky.com> Júpiter Central

Éstas son excepciones. En general, es raro que algo tan grande y poderoso que pueda verse a una distancia de muchos años luz pueda cambiar lo suficientemente rápido como para que nuestros ojos puedan notar esos cambios.


Si tiene incluso un modesto par de binoculares y puede sostenerlos firmemente o apoyarlos contra algo para poder ver las cuatro brillantes lunas galileanas de Júpiter, entonces puede verlas parpadear y encenderse mientras se eclipsan entre sí, es decir, pasan a través de cada uno. otras sombras!

Esto sucede aproximadamente dos veces cada 12 años (período orbital de Júpiter) cuando el avión que contiene los satélites de Júpiter pasa por la Tierra.

¡Y estás de suerte por esto!

¡Están sucediendo AHORA MISMO! Ver respuestas a ¿Cuándo comenzará la próxima serie de eclipses mutuos de las lunas de Júpiter?

En realidad, la Luna oculta planetas brillantes a intervalos irregulares pero bastante frecuentes. Puede consultar sitios web que predicen ocultaciones para obtener más información, pero para divertirse, consulte las respuestas a ¿Se produce una ocultación lunar de Marte dos veces al año?

Como señala la respuesta de @ JamesK, necesita un telescopio para ver parpadear los púlsares, pero también necesita encontrar un púlsar que parpadee lo suficientemente lento como para que su ojo pueda detectarlo. La Nebulosa del Cangrejo pulsa a unos 30 Hz y algunas personas pueden notarlo, pero sería mejor elegir una con una frecuencia algo más baja. Para obtener más información al respecto, consulte las respuestas a

¿Qué pasa con los asteroides cercanos a la Tierra?

Respuesta (s) a ¿Alguna vez un objeto cercano a la Tierra en órbita heliocéntrica ha sido lo suficientemente brillante como para ser visible a simple vista? sugieren que podremos ver algunos asteroides cercanos a la Tierra (NEO) a medida que pasan cerca de la Tierra. En particular, desde aquí:

99942 Apophis (2004 MN4) tiene una magnitud aparente entre 1,7 y 2,7 ​​según estas estimaciones. Su fecha de cierre es el 13 de abril de 2029.

Pero sin suerte para los tránsitos de Mercurio y Venus en el corto plazo:

  • Los próximos tránsitos de Mercurio son en 2032, 2039, 2049 y 2052 ...
  • Los próximos tránsitos de Venus están en 2125, 2247, 2255 y 2360 ...

Muchas estrellas son dobles y algunas se orbitan entre sí lo suficientemente rápido y lo suficientemente lejos como para que los aficionados puedan detectarlas y medirlas, y ver el cambio de posición en el transcurso de algunos años.

En la escala de años, meses, semanas y, a veces, días, también hay estrellas variables. James K mencionó a Algol en su respuesta, pero hay literalmente miles de estrellas variables. Sugiero visitar el sitio web de la Asociación Estadounidense de Observadores de Estrellas Variables; a pesar del nombre, tiene miembros de todo el mundo. https://aavso.org


El 20 de septiembre de 2016, Victor Buso estaba probando su cámara montada en su telescopio newtoniano de 40 cm cuando capturó los primeros momentos de una supernova. Estaba observando NGC 613, una galaxia espiral a una distancia de 26,4 Mpc, porque en ese momento estaba ubicada cerca del cenit. El tiempo de exposición fue de 20 s. Un análisis de sus imágenes muestra una tasa de aumento notablemente rápida en el brillo de 43 ± 6 mag d$^{−1}$. Este artículo en Nature da todos los detalles. Bersten, M., Folatelli, G., García, F. et al. Una oleada de luz en el nacimiento de una supernova. Nature 554, 497-499 (2018). https://doi.org/10.1038/nature25151

https://doi.org/10.1038/d41586-018-02331-4


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¿Qué significa toda esta información de avistamiento?

Hora es cuando la oportunidad de avistamiento comenzará en su zona horaria local. Todos los avistamientos ocurrirán unas horas antes o después del amanecer o el atardecer. Este es el período de visualización óptimo, ya que el sol se refleja en la estación espacial y contrasta con el cielo más oscuro.

Visible es el período de tiempo máximo que la estación espacial es visible antes de volver a cruzar por debajo del horizonte.

Altura máxima se mide en grados (también conocido como elevación). Representa la altura de la estación espacial desde el horizonte en el cielo nocturno. El horizonte está a cero grados y directamente sobre nuestras cabezas está a noventa grados. Si sostienes el puño con el brazo extendido y colocas el puño apoyado en el horizonte, la parte superior estará a unos 10 grados.

Aparece es la ubicación en el cielo donde la estación será visible primero. Este valor, como la altura máxima, también se mide en grados desde el horizonte. Las letras representan las direcciones de la brújula: N es el norte, WNW es de oeste a noroeste, etc.

Desaparece representa en qué lugar del cielo nocturno la Estación Espacial Internacional dejará su campo de visión.

Si se registró, ingresó su código de registro y recibió un mensaje de confirmación en pantalla, ¡entonces está registrado! Lo más probable es que la Estación Espacial Internacional aún no haya pasado sobre su ubicación al amanecer o al anochecer. Leer las preguntas frecuentes "¿Por qué no hay oportunidades de avistamiento para mi ubicación?" para más información.

Si se registró con su dirección de correo electrónico, revise su carpeta de correo no deseado para ver si los mensajes de alerta van allí. Agregue SpotTheStation @ sin spam. hq.nasa.gov a su lista de remitentes permitidos para evitar que las alertas se envíen a correo no deseado o correo basura.

Si se registró por correo electrónico, asegúrese de que el correo electrónico que contiene el código no haya terminado en su carpeta de correo no deseado. Este correo electrónico parecerá provenir de no responda @ no spam. nasa.gov.

Agregue SpotTheStation @ no spam. hq.nasa.gov dirección de correo electrónico a su lista de remitentes permitidos.

Si ha pasado más de una hora y no ha recibido el código solicitado, intente el proceso nuevamente y si aún tiene problemas, envíenos un correo electrónico a SpotTheStation @ no spam. hq.nasa.gov para obtener ayuda.

Las alertas se envían generalmente unas 12 horas antes del pase de la Estación Espacial Internacional. Esto significa que recibirá el mensaje la noche anterior para un pase matutino y la mañana para un pase vespertino.

Si no recibe las alertas a tiempo, consulte las preguntas frecuentes relacionadas para obtener una explicación.

Las alertas de Spot The Station se envían 12 horas antes del próximo pase de la estación espacial. Desafortunadamente, algunos proveedores de correo electrónico ponen en cola los mensajes de forma impredecible. Añadiendo SpotTheStation @ sin spam. hq.nasa.gov a la lista de remitentes permitidos o la lista de contactos podría ayudar.

También puede obtener un programa de dos semanas de pases para estaciones espaciales en el sitio web. Consulte las siguientes preguntas frecuentes para obtener más detalles.

Visite la página de Oportunidades de avistamiento e ingrese su ubicación para averiguar cuándo pasará la estación espacial sobre usted durante las próximas dos semanas.

Puede marcar esta página o imprimir el horario para acceder fácilmente.

"La dirección de correo electrónico / número de teléfono móvil que ingresaste no es válido" - Asegúrese de haber ingresado una dirección de correo electrónico o SMS con el formato adecuado. Los números de teléfono móvil no requieren ningún formato, simplemente puede ingresar como una cadena de dígitos, no se requieren caracteres especiales como paréntesis y guiones.

"No se puede encontrar la dirección de correo electrónico / número de teléfono móvil que proporcionó" - Está intentando renovar o cancelar alertas para una dirección de correo electrónico o número de teléfono móvil que no parece estar registrado.

"Parece que ya ha intentado este proceso, pero aún no lo ha completado. Consulte su correo electrónico o mensajes de texto para obtener un código de 8 dígitos y las instrucciones para completar el proceso o espere 24 horas y vuelva a intentarlo". - Recibirá este mensaje de error si intenta iniciar la misma solicitud más de tres veces sin ingresar su código de 8 dígitos para completar el proceso. Complete su solicitud ahora o espere 24 horas y vuelva a intentarlo.

“El código que ingresó no es válido. Inténtalo de nuevo." - Si recibió este mensaje, verifique que haya ingresado el código correcto de 8 dígitos y que el código tenga menos de 24 horas. Los códigos caducan después de 24 horas, momento en el que se requerirá un nuevo código.

"Debe cancelar su alerta actual antes de crear una nueva o crear una nueva alerta con una dirección de correo electrónico o número de teléfono móvil diferente". - Solo puede registrarse para recibir una alerta por dirección de correo electrónico o número de teléfono móvil. Si desea cambiar la alerta que está recibiendo, debe cancelar la alerta existente y registrarse para una nueva. Si desea que se le envíen alertas para más de una ubicación, puede registrarse utilizando diferentes direcciones de correo electrónico o números de teléfono móvil.

"Ya ha completado su registro / renovación / cancelación" - Recibirá este mensaje de error si intenta ingresar su código de 8 dígitos más de una vez. No se requiere ninguna acción adicional.

“Ha superado el número de solicitudes incompletas permitidas desde su dirección IP. Espere 24 horas y vuelva a intentarlo ". - Para evitar el spam, Spot The Station limita el número de solicitudes incompletas permitidas desde cada dirección IP. Complete su solicitud ahora o espere 24 horas e intente su solicitud nuevamente

Si recibe otros mensajes de error o continúa teniendo problemas, háganoslo saber.


Smallsats y cajas de pizza Láseres y propulsores de gas de criptón

Por tan pequeños como son los satélites Starlink & # 8212 en la clase & # 8220smallsat & # 8221 y con un peso de aproximadamente 250 kg cada uno & # 8212 & # 8217 están llenos de todo tipo de cosas divertidas. Como se señala en el video de Real Engineering a continuación, cada satélite Starlink es esencialmente un enrutador inalámbrico volador alimentado por energía solar. Las antenas de arreglo en fase en el lado del satélite que mira hacia la Tierra se conectarán a & # 8220 terminales de usuario, & # 8221 a las estaciones terrestres & # 8220pizza box & # 8221 descritas a menudo que proporcionarán servicios de Internet a grupos en tierra. El satélite también tiene propulsores de gas de criptón de efecto Hall a bordo para el mantenimiento de la estación y para la eventual quema de órbita cuando el satélite pasa su mejor fecha de caducidad.

Quizás la tecnología más interesante a bordo de cada satélite es un conjunto de láseres. Si bien ninguno de los 180 satélites Starlink lanzados hasta ahora ha sido equipado con láseres, la intención es utilizarlos para el importantísimo trabajo de las comunicaciones & # 8220backhaul & # 8221: la capacidad de vincular los satélites cercanos ópticamente para encontrar una ruta. entre dos estaciones terrestres cualesquiera. Esto tiene importantes beneficios de rendimiento sobre los enlaces de fibra óptica terrestres tradicionales, ya que la velocidad de la luz en el vidrio es aproximadamente la mitad que en el vacío. En teoría, las conexiones Starlink tienen el potencial de reducir en gran medida la latencia que existe en los enlaces terrestres. Pero, por supuesto, los satélites necesitan esos láseres primero y deben funcionar.

La latencia mejorada de Starlink es probablemente la clave para comprender lo que Musk está tratando de lograr aquí. La capacidad de proporcionar conexiones transcontinentales de baja latencia podría ser increíblemente lucrativa, especialmente para los mercados financieros, donde el tiempo es literalmente dinero. Dadas las distancias que los comerciantes de alta frecuencia tendrán que hacer para reducir algunos milisegundos de un enlace, SpaceX podría nombrar su precio por un enlace confiable que ahorre 30 milisegundos o más. Cualquiera de los otros beneficios declarados de Starlink, como proporcionar acceso a Internet a ubicaciones desatendidas, se beneficiará de las oleadas de ganancias que desencadenará el servicio.


Contenido

La luna de Petit Editar

El primer gran reclamo de otra luna de la Tierra fue realizado por el astrónomo francés Frédéric Petit, director del Observatorio de Toulouse, quien en 1846 anunció que había descubierto una segunda luna en una órbita elíptica alrededor de la Tierra.

Se afirmó que también fue informado por Lebon y Dassier en Toulouse, y por Larivière en el Observatorio Artenac, durante la tarde del 21 de marzo de 1846. [7]

Petit propuso que esta segunda luna tenía una órbita elíptica, un período de 2 horas 44 minutos, con un apogeo de 3570 km (2220 mi) y un perigeo de 11,4 km (7,1 mi). [7] Esta afirmación pronto fue desestimada por sus compañeros. [8] El perigeo de 11,4 km (37 000 pies) es similar a la altitud de crucero de la mayoría de los aviones de pasajeros modernos y dentro de la atmósfera terrestre. Petit publicó otro artículo sobre sus observaciones de 1846 en 1861, basando la existencia de la segunda luna en perturbaciones en los movimientos de la Luna real. [7] Esta hipótesis de la segunda luna tampoco fue confirmada.

La luna propuesta por Petit se convirtió en un punto de la trama en la novela de ciencia ficción de 1870 de Julio Verne. Alrededor de la luna. [9]

Las lunas de Waltemath editar

En 1898, el científico de Hamburgo, el Dr. Georg Waltemath, anunció que había localizado un sistema de lunas diminutas que orbitaban la Tierra. [10] [11] Había comenzado su búsqueda de lunas secundarias basándose en la hipótesis de que algo estaba afectando gravitacionalmente la órbita de la Luna. [12]

Waltemath describió una de las lunas propuestas como a 1.030.000 km (640.000 millas) de la Tierra, con un diámetro de 700 km (430 millas), un período orbital de 119 días y un período sinódico de 177 días. [7] También dijo que no reflejaba suficiente luz solar para ser observado sin un telescopio, a menos que se viera en ciertos momentos, e hizo varias predicciones de sus próximas apariciones. [12] "A veces, brilla por la noche como el sol, pero solo durante una hora más o menos". [12] [13]

E. Stone Wiggins, un experto en meteorología canadiense, atribuyó la fría primavera de 1907 al efecto de una segunda luna, que dijo haber visto por primera vez en 1882 y que había publicado el hallazgo en 1884 en el Tribuna de Nueva York cuando lo planteó como causa probable de un eclipse solar anómalo de mayo de ese año. Dijo que también era probablemente la "luna creciente verde" vista en Nueva Zelanda y más tarde en América del Norte en 1886, por períodos de menos de media hora cada vez. Dijo que esta era la "segunda luna" vista por Waltemath en 1898. Wiggins planteó la hipótesis de que la segunda luna tenía una atmósfera con alto contenido de carbono, pero que ocasionalmente podía verse por su luz reflejada. [14]

La existencia de estos objetos propuestos por Waltemath (y Wiggins) quedó desacreditada tras la ausencia de una observación corroborativa por parte de otros miembros de la comunidad científica. Especialmente problemático fue una predicción fallida de que se verían en febrero de 1898. [7]

El número de agosto de 1898 de Ciencias mencionó que Waltemath había enviado a la revista "un anuncio de una tercera luna", que llamó un wahrhafter Wetter und Magnet Mond ("clima real y luna magnética"). [15] Supuestamente tenía 746 km (464 millas) de diámetro y estaba más cerca que la "segunda luna" que había visto anteriormente. [dieciséis]

Otras reclamaciones Editar

En 1918, el astrólogo Walter Gornold, también conocido como Sepharial, afirmó haber confirmado la existencia de la luna de Waltemath. Lo llamó Lilith. Sepharial afirmó que Lilith era una luna "oscura" invisible durante la mayor parte del tiempo, pero afirmó ser la primera persona en la historia en verla mientras cruzaba el Sol. [17]

En 1926 la revista científica Die Sterne publicó los hallazgos del astrónomo aficionado alemán W. Spill, quien afirmó haber visto con éxito una segunda luna orbitando la Tierra. [13]

A finales de la década de 1960, John Bagby afirmó haber observado más de diez pequeños satélites naturales de la Tierra, pero esto no se confirmó. [7] [18]

Encuestas generales Editar

William Henry Pickering (1858-1938) estudió la posibilidad de una segunda luna e hizo una búsqueda general descartando la posibilidad de muchos tipos de objetos en 1903. [19] Su artículo de 1922 "A Meteoritic Satellite" en Astronomía popular dio lugar a un aumento de las búsquedas de pequeños satélites naturales por parte de astrónomos aficionados. [7] Pickering también había propuesto que la propia Luna se había desprendido de la Tierra. [20]

A principios de 1954, la Oficina de Investigación de Artillería del Ejército de los Estados Unidos encargó a Clyde Tombaugh, descubridor de Plutón, que buscara asteroides cercanos a la Tierra. El Ejército emitió una declaración pública para explicar la justificación de esta encuesta. [21] Donald Keyhoe, quien más tarde fue director del Comité Nacional de Investigaciones sobre Fenómenos Aéreos (NICAP), un grupo de investigación OVNI, dijo que su fuente en el Pentágono le había dicho que la razón real de la búsqueda iniciada rápidamente fue que dos personas cercanas a la Tierra Los objetos se habían detectado en un nuevo radar de largo alcance a mediados de 1953.En mayo de 1954, Keyhoe afirmó que la búsqueda había tenido éxito y que se habían encontrado uno o dos objetos. [22] En el Pentágono, un general que escuchó la noticia preguntó si los satélites eran naturales o artificiales. Tombaugh negó el supuesto descubrimiento en una carta a Willy Ley, [9] y en la edición de octubre de 1955 de Mecánica popular revista informó:

El profesor Tombaugh no habla de sus resultados. No dirá si se han descubierto pequeños satélites naturales. Sin embargo, dice que los informes de los periódicos de hace 18 meses que anunciaban el descubrimiento de satélites naturales a 400 y 600 millas de distancia no son correctos. Agrega que no hay conexión entre el programa de búsqueda y los informes de los llamados platillos voladores. [23]

En una conferencia de meteoritos en Los Ángeles en 1957, Tombaugh reiteró que su búsqueda de satélites naturales durante cuatro años no había tenido éxito. [24] En 1959, emitió un informe final declarando que no se había encontrado nada en su búsqueda.

Estado moderno Editar

Se descubrió que los cuerpos pequeños pueden ser capturados temporalmente, como lo muestra 2006 RH 120, que estuvo en órbita terrestre en 2006-2007. [1]

En 2010, el primer troyano terrestre conocido se descubrió en datos de Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), y actualmente se llama 2010 TK 7.

En 2011, los científicos planetarios Erik Asphaug y Martin Jutzi propusieron un modelo en el que una segunda luna habría existido hace 4.500 millones de años y luego impactaría a la Luna, como parte del proceso de acreción en la formación de la Luna. [25]

En 2018, se confirmó que dos nubes de polvo orbitaban la Tierra en la L de la Luna.4 y yo5 puntos, [26] conocidos como las nubes Kordylewski. Estos fueron apodados "lunas ocultas de la Tierra". [27]

La interpretación de algunos cuerpos ha dado lugar a declaraciones a veces audaces en la prensa astronómica, aunque a menudo permite otras interpretaciones: [3]

La Tierra tiene una segunda luna, de algún tipo, y podría tener muchas otras, según tres astrónomos que hicieron cálculos para describir los movimientos orbitales en los puntos de equilibrio gravitacional en el espacio que empujan temporalmente a los asteroides a órbitas extrañas cerca de nuestro planeta.

Aunque hasta la fecha no se han encontrado otras lunas de la Tierra, existen varios tipos de objetos cercanos a la Tierra en resonancia 1: 1 con ella, que se conocen como cuasi-satélites. Los cuasi-satélites orbitan alrededor del Sol desde la misma distancia que un planeta, en lugar del planeta en sí. Sus órbitas son inestables y caerán en otras resonancias o serán impulsadas a otras órbitas durante miles de años. [3] Los cuasi-satélites de la Tierra incluyen 2010 SO 16, (164207) 2004 GU 9, [28] (277810) 2006 FV 35, [29] 2002 AA 29, [30] 2014 OL 339, 2013 LX 28, 469219 Kamoʻoalewa y 3753 Cruithne. Cruithne, descubierto en 1986, orbita el Sol en una órbita elíptica pero parece tener una órbita en herradura cuando se ve desde la Tierra. [3] [31] Algunos llegaron a apodar a Cruithne como "la segunda luna de la Tierra". [31]

La diferencia clave entre un satélite y un cuasi-satélite es que la órbita de un satélite de la Tierra depende fundamentalmente de la gravedad del sistema Tierra-Luna, mientras que la órbita de un cuasi-satélite cambiaría de manera insignificante si la Tierra y la Luna fueran repentinamente eliminado porque un cuasi-satélite está orbitando el Sol en una órbita similar a la de la Tierra en las proximidades de la Tierra. [32]

La Tierra posee un troyano conocido, un pequeño cuerpo del Sistema Solar atrapado en el L gravitacionalmente estable del planeta.4 Punto lagrangiano. Este objeto, 2010 TK 7, tiene aproximadamente 300 metros de diámetro. Al igual que los cuasi-satélites, orbita al Sol en una resonancia de 1: 1 con la Tierra, en lugar de la Tierra misma.

Los modelos informáticos de los astrofísicos Mikael Granvik, Jeremie Vaubaillon y Robert Jedicke sugieren que estos "satélites temporales" deberían ser bastante comunes y que "en cualquier momento dado, debería haber al menos un satélite terrestre natural de 1 metro de diámetro orbitando la Tierra". [33] Dichos objetos permanecerían en órbita durante diez meses en promedio, antes de regresar a la órbita solar una vez más, por lo que serían objetivos relativamente fáciles para la exploración espacial tripulada. [33] Las "minilunas" se examinaron más a fondo en un estudio publicado en la revista. Ícaro. [34]

Se ha propuesto que la NASA busque satélites naturales temporales y los utilice para una misión de retorno de muestra. [1] [35]

1913 Editar

La primera mención conocida en la literatura científica de un orbitador capturado temporalmente es por Clarence Chant sobre la procesión de meteoritos del 9 de febrero de 1913: [32]

Parecería que los cuerpos habían estado viajando a través del espacio, probablemente en una órbita alrededor del sol, y que al acercarse a la Tierra fueron capturados rápidamente por ella y los hizo moverse como un satélite. [36]

Más tarde, en 1916, William Frederick Denning conjeturó que:

Los grandes meteoros que pasaron sobre América del Norte el 9 de febrero de 1913 presentaron algunas características únicas. La longitud de su vuelo observado fue de unos 4.200 km [2.600 millas], y debieron moverse en trayectorias concéntricas, o casi concéntricas, con la superficie de la tierra, de modo que formaron temporalmente nuevos satélites terrestres. [37]

2006 Editar

El 14 de septiembre de 2006, un objeto estimado en 5 metros de diámetro fue descubierto en órbita casi polar alrededor de la Tierra. Originalmente se pensó que era un impulsor Saturno S-IVB de tercera etapa del Apolo 12, más tarde se determinó que era un asteroide y se designó como 2006 RH 120. El asteroide volvió a entrar en órbita solar después de 13 meses y se espera que regrese a la órbita terrestre después de 21 años. [38]

2015 Editar

En abril de 2015, se descubrió un objeto en órbita alrededor de la Tierra, inicialmente designado como HP 2015116 , pero una investigación más detallada rápidamente mostró que el objeto era el Gaia nave espacial, y el descubrimiento del objeto pronto se retiró. [39]

El 3 de octubre de 2015, se descubrió que un pequeño objeto, designado temporalmente como WT1190F, orbitaba la Tierra cada

23 días, y había estado en órbita desde al menos finales de 2009. Impacto la Tierra el 13 de noviembre de 2015 a las 06: 18: 34,3 UTC (± 1,3 segundos).

2016 Editar

El 8 de febrero de 2016 un objeto

Se descubrió 0,5 metros de diámetro orbitando la Tierra con un período de 5 días y se le dio la designación temporal XC83E0D, y muy probablemente se perdió. El objeto fue identificado más tarde como el satélite artificial perdido SR-11A, o posiblemente su compañero SR-11B, que fueron lanzados en 1976 y perdidos en 1979. [ cita necesaria ]

El 8 de abril de 2016, se descubrió un objeto, con la designación temporal S509356, con un período orbital de 3,58 días. Aunque tiene la proporción típica de área a masa (m 2 / kg) de los satélites, tiene un color típico de los asteroides de tipo S. Más tarde se identificó como la etapa Yuanzheng-1 del lanzamiento de los satélites de navegación chinos. [40]

2017 Editar

El 8 de diciembre de 2017, el objeto YX205B9 fue descubierto con un período orbital de 21 días, en una órbita excéntrica que lo llevó desde un poco más allá del anillo de satélites geocéntrico hasta casi el doble de la distancia de la Luna. Más tarde se identificó como la etapa de refuerzo de la misión Chang'e 2. [41] [42]

2018-2020 Editar

2020 CD 3 se descubrió en 2020 y orbitó alrededor de la Tierra desde 2018 hasta mayo de 2020. [43] [6]

2020 SO, descubierto en septiembre de 2020, entrará en órbita de la Tierra entre octubre de 2020 y finales de mayo de 2021.


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La guerra en el espacio puede estar más cerca que nunca

Podría decirse que el punto de inflamación militar más preocupante del mundo no está en el Estrecho de Taiwán, la península de Corea, Irán, Israel, Cachemira o Ucrania. De hecho, no se puede ubicar en ningún mapa de la Tierra, aunque es muy fácil de encontrar. Para verlo, simplemente mire hacia un cielo despejado, hacia la órbita de la Tierra de nadie y rsquos, donde se está desarrollando un conflicto que es una carrera armamentista en todo menos en el nombre.

El vacío del espacio exterior podría ser el último lugar donde esperarías que los militares compitieran por territorio en disputa, excepto que el espacio exterior ya no está tan vacío. Aproximadamente 1300 satélites activos envuelven el mundo en un nido de órbitas abarrotado, proporcionando comunicaciones mundiales, navegación GPS, pronóstico del tiempo y vigilancia planetaria. Para los ejércitos que dependen de algunos de esos satélites para la guerra moderna, el espacio se ha convertido en el terreno elevado definitivo, con Estados Unidos como el rey indiscutible de la colina. Ahora, mientras China y Rusia buscan agresivamente desafiar la superioridad de Estados Unidos en el espacio con sus propios programas espaciales militares ambiciosos, la lucha por el poder corre el riesgo de desencadenar un conflicto que podría paralizar todo el planeta y la infraestructura espacial de rsquos. Y aunque podría comenzar en el espacio, tal conflicto podría fácilmente desencadenar una guerra en toda regla en la Tierra.

Las tensiones prolongadas se están acercando ahora a un punto de ebullición debido a varios eventos, incluidas las pruebas recientes y en curso de posibles armas antisatélite por parte de China y Rusia, así como el fracaso del mes pasado de las conversaciones para aliviar la tensión en las Naciones Unidas.

Al testificar ante el Congreso a principios de este año, el director de Inteligencia Nacional, James Clapper, se hizo eco de las preocupaciones de muchos altos funcionarios gubernamentales sobre la creciente amenaza a los satélites estadounidenses y dijo que China y Rusia están "desarrollando capacidades para denegar el acceso en un conflicto", como esos que podría estallar sobre las actividades militares de China y rsquos en el Mar de China Meridional o Rusia y rsquos en Ucrania. China en particular, dijo Clapper, ha demostrado "la necesidad de interferir, dañar y destruir" los satélites estadounidenses, refiriéndose a una serie de pruebas de misiles antisatélites chinos que comenzaron en 2007.

Hay muchas formas de desactivar o destruir satélites más allá de hacerlos volar provocativamente con misiles. Una nave espacial podría simplemente acercarse a un satélite y rociar pintura sobre su óptica, o desconectar manualmente sus antenas de comunicaciones o desestabilizar su órbita. Los láseres se pueden usar para desactivar temporalmente o dañar permanentemente los componentes de un satélite y rsquos, particularmente sus delicados sensores, y la radio o las microondas pueden bloquear o secuestrar las transmisiones hacia o desde los controladores terrestres.

En respuesta a estas posibles amenazas, la administración Obama ha presupuestado al menos $ 5 mil millones para gastar durante los próximos cinco años para mejorar las capacidades defensivas y ofensivas del programa espacial militar de los EE. UU. Estados Unidos también está tratando de abordar el problema a través de la diplomacia, aunque con un éxito mínimo a fines de julio en las Naciones Unidas, las discusiones tan esperadas se estancaron sobre un código de conducta redactado por la Unión Europea para las naciones espaciales debido a la oposición de Rusia, China y varios países. otros países, incluidos Brasil, India, Sudáfrica e Irán. El fracaso ha puesto las soluciones diplomáticas para la creciente amenaza en el limbo, lo que probablemente lleve a años de más debates dentro de la Asamblea General de la ONU.

"La conclusión es que Estados Unidos no quiere conflictos en el espacio exterior", dice Frank Rose, subsecretario de estado para control de armas, verificación y cumplimiento, quien ha liderado los esfuerzos diplomáticos estadounidenses para prevenir una carrera de armamentos espaciales. Estados Unidos, dice, está dispuesto a trabajar con Rusia y China para mantener el espacio seguro. & ldquoPero déjame dejarlo muy claro: defenderemos nuestros activos espaciales si son atacados. & rdquo

Armas espaciales ofensivas probadas
La perspectiva de una guerra en el espacio no es nueva. Por temor a las armas nucleares soviéticas lanzadas desde la órbita, Estados Unidos comenzó a probar armamento antisatélite a fines de la década de 1950. Incluso probó bombas nucleares en el espacio antes de que se prohibieran las armas orbitales de destrucción masiva a través del Tratado del Espacio Exterior de las Naciones Unidas de 1967. Después de la prohibición, la vigilancia espacial se convirtió en un componente crucial de la Guerra Fría, y los satélites sirvieron como una parte de elaborados sistemas de alerta temprana en alerta para el despliegue o lanzamiento de armas nucleares terrestres. A lo largo de la mayor parte de la Guerra Fría, la U.R.S.S. desarrolló y probó "minas ldquospace", naves espaciales autodetonantes que podían buscar y destruir satélites espías de EE. UU. Bombardeándolos con metralla. En la década de 1980, la militarización del espacio alcanzó su punto máximo con la Iniciativa de Defensa Estratégica multimillonaria de la administración Reagan, denominada Star Wars, para desarrollar contramedidas orbitales contra los misiles balísticos intercontinentales soviéticos. Y en 1985, la Fuerza Aérea de los EE. UU. Realizó una clara demostración de sus formidables capacidades, cuando un avión de combate F-15 lanzó un misil que destruyó un satélite estadounidense que fallaba en la órbita terrestre baja.

A pesar de todo, no estalló ninguna carrera armamentista en toda regla ni conflictos directos. Según Michael Krepon, un experto en control de armas y cofundador del grupo de expertos Stimson Center en Washington, DC, eso se debió a que tanto EE. UU. Como la URSS se dieron cuenta de lo vulnerables que eran sus satélites y, en particular, los que se encontraban en órbitas `` geoesincrónicas '' de unos 35.000 kilómetros o más. . Dichos satélites flotan efectivamente sobre un punto del planeta, lo que los convierte en blancos fáciles. Pero debido a que cualquier acción hostil contra esos satélites podría escalar fácilmente a un intercambio nuclear completo en la Tierra, ambas superpotencias retrocedieron. "Ninguno de los dos firmó un tratado sobre esto", dice Krepon. "Simplemente llegamos de forma independiente a la conclusión de que nuestra seguridad estaría peor si fuéramos tras esos satélites, porque si uno de nosotros lo hiciera, el otro también lo haría".

Hoy, la situación es mucho más complicada. Las órbitas terrestres bajas y altas se han convertido en focos de actividad científica y comercial, llenas de cientos y cientos de satélites de unas 60 naciones diferentes. A pesar de sus propósitos en gran parte pacíficos, todos y cada uno de los satélites están en riesgo, en parte porque no todos los miembros del creciente club de potencias espaciales militares están dispuestos a seguir las mismas reglas y no tienen que hacerlo, porque las reglas aún no están escritas.

La basura espacial es la mayor amenaza. Los satélites corren por el espacio a velocidades muy altas, por lo que la forma más rápida y sucia de matar a uno es simplemente lanzar algo al espacio para interponerse en su camino. Incluso el impacto de un objeto tan pequeño y de baja tecnología como una canica puede inutilizar o destruir por completo un satélite de mil millones de dólares. Y si una nación utiliza un método "quokinético" de este tipo para destruir un satélite rsquos adversario, puede crear fácilmente escombros aún más peligrosos, lo que podría provocar una reacción en cadena que transforme la órbita de la Tierra en un derbi de demolición.

En 2007, los riesgos de los escombros se dispararon cuando China lanzó un misil que destruyó uno de sus propios satélites meteorológicos en órbita terrestre baja. Esa prueba generó un enjambre de metralla de larga duración que constituye casi una sexta parte de todos los escombros rastreables por radar en órbita. Estados Unidos respondió de la misma manera en 2008, reutilizando un misil antibalístico lanzado desde un barco para derribar un satélite militar estadounidense que funcionaba mal poco antes de que cayera a la atmósfera. Esa prueba también produjo desechos peligrosos, aunque en cantidades más pequeñas, y los desechos tuvieron una vida más corta porque se generaron a una altitud mucho menor.

Más recientemente, China ha lanzado lo que muchos expertos dicen que son pruebas adicionales de armas cinéticas antisatélite terrestres. Ninguno de estos lanzamientos posteriores ha destruido satélites, pero Krepon y otros expertos dicen que esto se debe a que los chinos ahora simplemente están probando para fallar, en lugar de acertar, con la misma capacidad hostil como resultado final. La última prueba ocurrió el 23 de julio del año pasado. Los funcionarios chinos insisten en que las pruebas y el único propósito de rsquo es la defensa pacífica de misiles y la experimentación científica.Pero una prueba en mayo de 2013 envió un misil a una altura de hasta 30.000 kilómetros sobre la Tierra, acercándose al refugio seguro de los satélites geosincrónicos estratégicos.

Esa fue una llamada de atención, dice Brian Weeden, analista de seguridad y ex oficial de la Fuerza Aérea que estudió y ayudó a publicitar la prueba china. "Estados Unidos se enfrentó hace décadas al hecho de que sus satélites de órbita inferior podrían ser derribados fácilmente", dice Weeden. & ldquoEl hecho de que la gente se volviera casi geosincrónica hizo que la gente se diera cuenta de que, Dios santo, alguien podría intentar ir tras las cosas que tenemos allí. & rdquo

No fue una coincidencia que poco después de la prueba de mayo de 2013, Estados Unidos desclasificara los detalles de su programa secreto de conocimiento de la situación espacial geosincrónica (GSSAP), un conjunto planificado de cuatro satélites capaces de monitorear las órbitas altas de la Tierra y rsquos e incluso reunirse con otros satélites para inspeccionarlos. de cerca. Las dos primeras naves espaciales GSSAP se pusieron en órbita en julio de 2014.

"Esto solía ser un programa negro y mdash algo que ni siquiera existía oficialmente", dice Weeden. & ldquoSe desclasificó básicamente para enviar un mensaje que dijera: & lsquoOye, si usted y rsquore haciendo algo raro dentro y alrededor del cinturón geosincrónico, nosotros & rsquore lo veremos. & rsquo & rdquo Un intruso en la órbita geosincrónica no necesita ser un misil con punta explosiva para ser un riesgo de seguridad. a un adversario y rsquos satélites estratégicos se considera una amenaza. Esta es una de las razones por las que los posibles adversarios de EE. UU. Podrían alarmarse por las capacidades de encuentro del GSSAP y de los aviones espaciales robóticos X-37B altamente maniobrables de la Fuerza Aérea de EE. UU.

Rusia también está desarrollando su propia capacidad para acercarse, inspeccionar y potencialmente sabotear o destruir satélites en órbita. En los últimos dos años, ha incluido tres cargas útiles misteriosas en lanzamientos de satélites comerciales que de otro modo serían rutinarios, y el último ocurrió en marzo de este año. Las observaciones de radar de la Fuerza Aérea de los EE. UU. Y de aficionados aficionados revelaron que después de que se desplegó cada satélite comercial, un objeto pequeño adicional voló lejos del cohete propulsor abandonado, solo para luego dar la vuelta y volar de regreso. Los objetos, denominados Kosmos-2491, -2499 y -2504, podrían ser parte de un programa inocuo que desarrolla técnicas para dar servicio y repostar satélites antiguos, dice Weeden, aunque también podrían estar destinados a intenciones más siniestras.

Los tratados ofrecen pocas garantías
Los funcionarios chinos sostienen que sus actividades militares en el espacio son simplemente experimentos científicos pacíficos, mientras que los funcionarios rusos se han mantenido en su mayoría en silencio. Se podría considerar que ambas naciones simplemente responden a lo que ven como el desarrollo clandestino de EE. UU. Y los rsquos de posibles armas espaciales. De hecho, los sistemas de defensa antimisiles balísticos de EE. UU., Sus aviones espaciales X-37B e incluso su nave espacial GSSAP, aunque todos aparentemente dedicados a mantener la paz, podrían reutilizarse fácilmente en armas de guerra espacial. Durante años, Rusia y China han impulsado la ratificación de un tratado de las Naciones Unidas legalmente vinculante que prohíbe las armas espaciales y el tratado mdasha que los funcionarios estadounidenses y los expertos externos han rechazado repetidamente como una falta de honestidad.

"El borrador del tratado de Rusia y China busca prohibir las mismas cosas que están persiguiendo tan activamente", dice Krepon. "Sirve a sus intereses perfectamente. Quieren libertad de acción, y deben cubrir eso con esta propuesta para prohibir las armas espaciales. 'Incluso si el tratado se ofreciera de buena fe, dice Krepon,' estaría muerto a su llegada 'en el Congreso y no tendría ninguna posibilidad de ser ratificado. Después de todo, Estados Unidos también quiere libertad de acción en el espacio, y en el espacio ningún otro país tiene más capacidad y, por lo tanto, más que perder.

Según Rose, hay tres problemas clave con el tratado. "Uno, no es efectivamente verificable, lo que admiten los rusos y los chinos", dice. & ldquoPuedes detectar trampas. Dos, guarda total silencio sobre el tema de las armas terrestres antisatélite, como las que China probó en 2007 y nuevamente en julio de 2014. Y tercero, no define qué es un arma en el espacio exterior. & Rdquo

Como alternativa, EE. UU. Apoya una iniciativa liderada por Europa para establecer & ldquonorms & rdquo para un comportamiento adecuado mediante la creación de un Código de conducta internacional voluntario para el espacio ultraterrestre. Este sería un primer paso, al que seguiría un acuerdo vinculante. Un borrador del código que Rusia y China impidieron que se adoptara el mes pasado en las discusiones de las Naciones Unidas y pide más transparencia y "fomento de la confianza" entre las naciones espaciales como una forma de promover la "exploración y el uso pacíficos del espacio exterior". Se espera que esto pueda prevenir la generación de más desechos y el mayor desarrollo de las armas espaciales. Sin embargo, al igual que el tratado ruso-chino, el código no define exactamente lo que constituye un & ldquospace arma & rdquo.

Esa confusión plantea problemas para los altos funcionarios de defensa, como el general John Hyten, jefe del Comando Espacial de la Fuerza Aérea de EE. UU. "¿Es nuestro sistema de vigilancia basado en el espacio que mira al cielo y rastrea todo en un sistema de armas geosincrónico?", pregunta. & ldquoCreo que todo el mundo en el mundo miraría eso y diría que no. Pero es maniobrable, va a 17.000 millas por hora y tiene un sensor a bordo. No es un arma, ¿de acuerdo? Pero, ¿prohibiría el lenguaje [de un tratado y rsquos] nuestra capacidad de realizar vigilancia espacial? ¡Espero que no! & Rdquo

¿Es inevitable la guerra en el espacio?
Mientras tanto, los cambios en la política estadounidense están dando a China y Rusia más motivos para sospechar más. El Congreso ha estado presionando a la comunidad de seguridad nacional de los EE. UU. Para que preste atención al papel de las capacidades ofensivas en lugar de defensivas, incluso dictando que la mayor parte de los fondos del año fiscal 2015 para el Programa de Defensa y Seguridad Espacial del Pentágono y rsquos se destinen al desarrollo de control espacial ofensivo y estrategias y capacidades de defensa. & rdquo

& ldquoOffensive space control & rdquo es una clara referencia a las armas. La & ldquoDefensa activa & rdquo es mucho más nebulosa y se refiere a contramedidas ofensivas indefinidas que podrían tomarse contra un atacante, ampliando aún más las rutas por las cuales el espacio podría convertirse pronto en un arma. Si se percibe una amenaza inminente, un satélite o sus operadores pueden atacar de forma preventiva a través de deslumbrantes láseres, microondas interferentes, bombardeo cinético o cualquier otro número de métodos posibles.

"Espero no pelear nunca una guerra en el espacio", dice Hyten. & ldquoIt & rsquos malo para el mundo. El [armamento antisatélite] cinético es horrible para el mundo, y rdquo debido a los riesgos existenciales que representan los escombros para todos los satélites. “Pero si la guerra se extiende al espacio”, dice, “debemos tener capacidades ofensivas y defensivas para responder, y el Congreso nos ha pedido que exploremos cuáles serían esas capacidades. Y para mí, el único factor limitante es la ausencia de escombros. Hagas lo que hagas, no crees escombros. & Rdquo

La tecnología para bloquear las transmisiones, por ejemplo, parece ser la base del Sistema de Contracomunicación de la Fuerza Aérea y rsquos, la única capacidad ofensiva reconocida de EE. UU. Y rsquos contra los satélites en el espacio. & ldquoEs básicamente una gran antena en un tráiler, y nadie sabe cómo funciona realmente, qué hace realmente, & rdquo, dice Weeden, señalando que, como la mayoría de los trabajos de seguridad espacial, los detalles del sistema son de alto secreto. & ldquoBásicamente, todo lo que sabemos es que podrían usarlo para interferir de alguna manera o tal vez incluso falsificar o piratear los satélites rsquos de un adversario. & rdquo

Para Krepon, el debate sobre las definiciones de armas espaciales y el ruido de sables entre Rusia, China y Estados Unidos eclipsa inútilmente el tema más urgente de los escombros. "Todo el mundo está hablando de objetos hechos por el hombre con un propósito y dedicados a la guerra en el espacio, y es como si estuviéramos de vuelta en la Guerra Fría", dice Krepon. & ldquoMientras tanto, ya hay alrededor de 20.000 armas en forma de escombros. Ellos y rsquore no intencional y mdashthey ​​rsquore sin guía. No buscan satélites enemigos. Ellos & rsquore simplemente zumbando, haciendo lo que hacen. & Rdquo

El medio ambiente espacial, dice, debe protegerse como un bien común global, similar a los océanos y la atmósfera de la Tierra y los rsquos. La basura espacial es muy fácil de hacer y muy difícil de limpiar, por lo que los esfuerzos internacionales deben centrarse en prevenir su creación. Más allá de la amenaza de destrucción deliberada, el riesgo de colisiones accidentales y golpes de escombros seguirá creciendo a medida que más naciones lancen y operen más satélites sin una rigurosa supervisión y rendición de cuentas internacional. Y a medida que aumenta la posibilidad de accidentes, también aumenta la posibilidad de que se malinterpreten como acciones deliberadas y hostiles en la lucha militar de capa y espada de alta tensión en el espacio.

"Estamos en el proceso de estropear el espacio, y la mayoría de la gente no se da cuenta porque no podemos verlo de la forma en que podemos ver la muerte de peces, la proliferación de algas o la lluvia ácida", dice. & ldquoPara evitar destrozar la órbita de la Tierra, necesitamos un sentido de urgencia que actualmente nadie tiene. Tal vez lo obtengamos cuando no podamos obtener nuestra televisión por satélite y nuestras telecomunicaciones, nuestros informes meteorológicos globales y predicciones de huracanes. Tal vez cuando volvamos a la década de 1950, lo entendamos. Pero para entonces será demasiado tarde. & Rdquo


24,5 agujeros negros

Apliquemos ahora lo que hemos aprendido sobre la gravedad y la curvatura del espacio-tiempo al problema con el que comenzamos: el núcleo que colapsa en una estrella muy masiva. Vimos que si la masa del núcleo es mayor de aproximadamente 3 METROsol, la teoría dice que nada puede evitar que el núcleo colapse para siempre. Examinaremos esta situación desde dos perspectivas: primero desde un punto de vista anterior a Einstein, y luego con la ayuda de la relatividad general.

Colapso clásico

Comencemos con un experimento mental. Queremos saber qué velocidades se requieren para escapar de la atracción gravitacional de diferentes objetos. Se debe lanzar un cohete desde la superficie de la Tierra a una velocidad muy alta si se quiere escapar de la fuerza de gravedad de la Tierra. De hecho, cualquier objeto (cohete, bola, libro de astronomía) que se lance al aire a una velocidad inferior a 11 kilómetros por segundo pronto caerá de nuevo a la superficie de la Tierra. Solo aquellos objetos lanzados con una velocidad mayor que esta velocidad de escape puede alejarse de la Tierra.

La velocidad de escape de la superficie del Sol es aún mayor: 618 kilómetros por segundo. Ahora imagina que comenzamos a comprimir el Sol, forzándolo a reducir su diámetro. Recuerde que el tirón de la gravedad depende tanto de la masa que lo está jalando como de su distancia desde el centro de gravedad de esa masa. Si el Sol está comprimido, su masa seguirá siendo el mismo, pero el distancia entre un punto de la superficie del Sol y el centro se volverá cada vez más pequeño. Por lo tanto, a medida que comprimimos la estrella, la fuerza de gravedad de un objeto en la superficie que se contrae será cada vez más fuerte (Figura 24.12).

Cuando el Sol, que se encoge, alcanza el diámetro de una estrella de neutrones (unos 20 kilómetros), la velocidad necesaria para escapar de su atracción gravitacional será aproximadamente la mitad de la velocidad de la luz. Supongamos que continuamos comprimiendo el Sol a un diámetro cada vez más pequeño. (Vimos que esto no puede sucederle a una estrella como nuestro Sol en el mundo real debido a la degeneración de electrones, es decir, la repulsión mutua entre electrones apretados, esto es solo un rápido "experimento mental" para orientarnos).

En última instancia, a medida que el Sol se contrae, la velocidad de escape cerca de la superficie excedería la velocidad de la luz. Si la velocidad que necesita para escapar es más rápida que la velocidad más rápida posible en el universo, entonces nada, ni siquiera la luz, podrá escapar. Un objeto con una velocidad de escape tan grande no emite luz, y cualquier cosa que caiga dentro de él nunca podrá regresar.

En terminología moderna, llamamos agujero negro a un objeto del que la luz no puede escapar, un nombre popularizado por el científico estadounidense John Wheeler a partir de finales de la década de 1960 (Figura 24.13). Sin embargo, la idea de que tales objetos puedan existir no es nueva. El profesor de Cambridge y astrónomo aficionado John Michell escribió un artículo en 1783 sobre la posibilidad de que existan estrellas con velocidades de escape superiores a la de la luz. Y en 1796, el matemático francés Pierre-Simon, marqués de Laplace, hizo cálculos similares utilizando la teoría de la gravedad de Newton y llamó a los objetos resultantes "cuerpos oscuros".

Si bien estos primeros cálculos proporcionaron fuertes indicios de que debería esperarse algo extraño si los objetos muy masivos colapsan bajo su propia gravedad, realmente necesitamos la teoría de la relatividad general para dar una descripción adecuada de lo que sucede en tal situación.

Colapso con la relatividad

La relatividad general nos dice que la gravedad es en realidad una curvatura del espacio-tiempo. A medida que aumenta la gravedad (como en el Sol que colapsa de nuestro experimento mental), la curvatura se hace cada vez más grande. Eventualmente, si el Sol pudiera encogerse hasta un diámetro de unos 6 kilómetros, solo escaparían los rayos de luz enviados perpendicularmente a la superficie. Todos los demás volverían a caer sobre la estrella (Figura 24.14). Si el Sol pudiera encogerse un poco más, incluso ese rayo de luz restante ya no podría escapar.

Tenga en cuenta que la gravedad no está tirando de la luz. La concentración de materia ha curvado el espacio-tiempo, y la luz (como la hormiga entrenada de nuestro ejemplo anterior) está "haciendo todo lo posible" para ir en línea recta, pero ahora se enfrenta a un mundo en el que las líneas rectas que solían ir hacia afuera tienen se convierten en caminos curvos que conducen de regreso. La estrella que colapsa es una calabozo desde este punto de vista, porque el concepto mismo de "fuera" no tiene un significado geométrico. La estrella ha quedado atrapada en su propia pequeña bolsa de espacio-tiempo, del que no hay escapatoria.

La geometría de la estrella corta la comunicación con el resto del universo precisamente en el momento en que, en nuestra imagen anterior, la velocidad de escape se vuelve igual a la velocidad de la luz. El tamaño de la estrella en este momento define una superficie que llamamos horizonte de eventos. Es un nombre maravillosamente descriptivo: así como los objetos que se hunden debajo de nuestro horizonte no se pueden ver en la Tierra, cualquier cosa que suceda dentro del horizonte de eventos ya no puede interactuar con el resto del universo.

Imagine una futura nave espacial lo suficientemente tonta como para aterrizar en la superficie de una estrella masiva justo cuando comienza a colapsar de la manera que hemos estado describiendo. Quizás el capitán está dormido en el medidor de gravedad, y antes de que la tripulación pueda decir "Albert Einstein", se han derrumbado con la estrella dentro del horizonte de eventos. Frenéticamente, envían una cápsula de escape directamente hacia afuera. Pero los caminos hacia afuera giran para convertirse en caminos hacia adentro, y la cápsula gira y cae hacia el centro del agujero negro. Envían un mensaje de radio a sus seres queridos, despidiéndose. Pero las ondas de radio, como la luz, deben viajar a través del espacio-tiempo, y el espacio-tiempo curvo no permite que salga nada. Su mensaje final sigue sin ser escuchado. Los eventos dentro del horizonte de eventos nunca más pueden afectar eventos fuera de él.

Las características de un horizonte de eventos fueron resueltas por primera vez por el astrónomo y matemático Karl Schwarzschild (Figura 24.15). Miembro del ejército alemán en la Primera Guerra Mundial, murió en 1916 de una enfermedad que contrajo mientras realizaba cálculos de proyectiles de artillería en el frente ruso. Su artículo sobre la teoría de los horizontes de eventos fue una de las últimas cosas que terminó mientras agonizaba; fue la primera solución exacta a las ecuaciones de la relatividad general de Einstein. El radio del horizonte de eventos se llama Radio de Schwarzschild en su memoria.

El horizonte de eventos es el límite de los cálculos del agujero negro que muestran que no se hace más pequeño una vez que toda la estrella se ha derrumbado en su interior. Es la región que separa las cosas atrapadas en su interior del resto del universo. Todo lo que venga del exterior también queda atrapado una vez que entra en el horizonte de eventos. El tamaño del horizonte resulta depender solo de la masa dentro de él. Si el Sol, con su masa de 1 METROsol, si se convirtiera en un agujero negro (afortunadamente, no puede; esto es solo un experimento mental), el radio de Schwarzschild sería de aproximadamente 3 kilómetros, por lo tanto, todo el agujero negro tendría aproximadamente un tercio del tamaño de una estrella de neutrones de esa misma masa. Alimente al agujero negro con algo de masa y el horizonte crecerá, pero no mucho. Duplicar la masa hará que el agujero negro tenga 6 kilómetros de radio, todavía muy pequeño en la escala cósmica.

Los horizontes de eventos de los agujeros negros más masivos tienen radios más grandes. Por ejemplo, si un cúmulo globular de 100.000 estrellas (masas solares) pudiera colapsar en un agujero negro, tendría 300.000 kilómetros de radio, un poco menos de la mitad del radio del Sol. Si toda la galaxia pudiera colapsar en un agujero negro, tendría solo unos 10 12 kilómetros de radio, aproximadamente una décima parte de un año luz. Las masas más pequeñas tienen horizontes correspondientemente más pequeños: para que la Tierra se convierta en un agujero negro, tendría que comprimirse a un radio de solo 1 centímetro, menos que el tamaño de una uva. Un asteroide típico, si se aplasta a un tamaño lo suficientemente pequeño como para ser un agujero negro, tendría las dimensiones de un núcleo atómico.

Ejemplo 24.1

El agujero negro de la Vía Láctea

dónde C es la velocidad de la luz, GRAMO es la constante gravitacional, y METRO es la masa del agujero negro. Tenga en cuenta que en esta fórmula, 2, GRAMO, y C son todos constantes, solo los cambios de masa de un agujero negro a otro.

Como veremos en el capítulo sobre la Vía Láctea, los astrónomos han rastreado las trayectorias de varias estrellas cerca del centro de nuestra galaxia y han descubierto que parecen estar orbitando un objeto invisible, denominado Sgr A * (pronunciado “Sagitario A-star ”), Con una masa de aproximadamente 4 millones de masas solares. ¿Cuál es el tamaño de su radio de Schwarzschild?

Solución

Esta distancia es aproximadamente una quinta parte del radio de la órbita de Mercurio alrededor del Sol, sin embargo, el objeto contiene 4 millones de masas solares y no se puede ver con nuestros telescopios más grandes. Puede ver por qué los astrónomos están convencidos de que este objeto es un agujero negro.

Compruebe su aprendizaje

Respuesta:

Un mito del agujero negro

Gran parte del folclore moderno sobre los agujeros negros es engañoso. Una idea que quizás hayas escuchado es que los agujeros negros absorben cosas con su gravedad. En realidad, es solo muy cerca de un agujero negro donde entran en juego los efectos extraños que hemos estado discutiendo. La atracción gravitacional lejos de un agujero negro es la misma que la de la estrella que colapsó para formarlo.

Recuerde que la gravedad de cualquier estrella a cierta distancia actúa como si toda su masa estuviera concentrada en un punto en el centro, que llamamos centro de gravedad. Para las estrellas reales, simplemente imagina que toda la masa se concentra allí para los agujeros negros, toda la masa realmente es concentrado en un punto en el centro.

Por lo tanto, si eres una estrella o un planeta distante que orbita alrededor de una estrella que se convierte en un agujero negro, es posible que tu órbita no se vea significativamente afectada por el colapso de la estrella (aunque puede verse afectada por cualquier pérdida de masa que preceda al colapso). Si, por el contrario, se aventura cerca del horizonte de sucesos, le resultará muy difícil resistir el "tirón" del espacio-tiempo deformado cerca del agujero negro. Tienes que acercarte mucho al agujero negro para experimentar algún efecto significativo.

Si otra estrella o una nave espacial pasara uno o dos radios solares desde un agujero negro, las leyes de Newton serían adecuadas para describir lo que le sucedería. Solo muy cerca del horizonte de sucesos de un agujero negro está la gravitación tan fuerte que las leyes de Newton se rompen. El remanente de agujero negro de una estrella masiva que llega a nuestro vecindario sería mucho, mucho más seguro para nosotros que su encarnación anterior como una estrella brillante y caliente.

Hacer conexiones

Máquinas de gravedad y tiempo

Las máquinas del tiempo son uno de los dispositivos favoritos de la ciencia ficción. Tal dispositivo le permitiría moverse en el tiempo a un ritmo diferente o en una dirección diferente a los demás. La relatividad general sugiere que es posible, en teoría, construir una máquina del tiempo usando la gravedad que podría llevarlo al futuro.

Imaginemos un lugar donde la gravedad es terriblemente fuerte, como cerca de un agujero negro. La relatividad general predice que cuanto más fuerte es la gravedad, más lento es el paso del tiempo (como lo ve un observador distante). Entonces, imagina un futuro astronauta, con una nave espacial rápida y de construcción fuerte, que se ofrece como voluntario para ir en una misión a un entorno de tan alta gravedad. La astronauta se marcha en el año 2222, justo después de graduarse de la universidad a los 22 años. Le toma, digamos, exactamente 10 años para llegar al agujero negro. Una vez allí, orbita a cierta distancia, teniendo cuidado de no ser arrastrada.

Ahora se encuentra en un reino de alta gravedad donde el tiempo pasa mucho más lento que en la Tierra. Esto no es solo un efecto en el mecanismo de sus relojes,el tiempo mismo está funcionando lentamente. Eso significa que cada forma que tenga de medir el tiempo dará la misma lectura más lenta en comparación con el tiempo que pasa en la Tierra. Su corazón latirá más lentamente, su cabello crecerá más lentamente, su antiguo reloj de pulsera marcará más lentamente, y así sucesivamente. Ella no se da cuenta de esta desaceleración porque todas sus lecturas del tiempo, ya sean hechas por sus propias funciones corporales o con equipo mecánico, están midiendo el mismo tiempo —más lento—. Mientras tanto, de vuelta en la Tierra, el tiempo pasa como siempre.

Nuestra astronauta emerge ahora de la región del agujero negro, su misión de exploración terminó y regresa a la Tierra. Antes de irse, observa cuidadosamente que (según sus relojes) pasó aproximadamente 2 semanas alrededor del agujero negro. Luego, tarda exactamente 10 años en regresar a la Tierra. Sus cálculos le dicen que desde que tenía 22 años cuando dejó la Tierra, tendrá 42 más 2 semanas cuando regrese. Entonces, el año en la Tierra, calcula, debería ser 2242, y sus compañeros de clase deberían estar acercándose a la crisis de la mediana edad.

¡Pero nuestra astronauta debería haber prestado más atención en su clase de astronomía! Debido a que el tiempo se ralentizó cerca del agujero negro, pasó mucho menos tiempo para ella que para la gente de la Tierra. Si bien sus relojes midieron 2 semanas pasadas cerca del agujero negro, más de 2000 semanas (dependiendo de qué tan cerca se haya acercado) bien podrían haber pasado en la Tierra. Eso equivale a 40 años, lo que significa que sus compañeros de clase serán personas mayores de 80 años cuando ella (apenas 42 años) regrese. En la Tierra no será 2242, sino 2282, y ella dirá que ha llegado. en el futuro.

¿Es este escenario real? Bueno, tiene algunos desafíos prácticos: no creemos que ningún agujero negro esté lo suficientemente cerca como para que lo alcancemos en 10 años, y no creemos que ninguna nave espacial o humano pueda sobrevivir cerca de un agujero negro. Pero el punto clave sobre la desaceleración del tiempo es una consecuencia natural de la teoría general de la relatividad de Einstein, y vimos que sus predicciones han sido confirmadas por experimento tras experimento.

Estos avances en la comprensión de la ciencia también se convierten en inspiración para los escritores de ciencia ficción. Recientemente, la película Interestelar presentó al protagonista viajando cerca de un enorme agujero negro, el retraso resultante en su envejecimiento en relación con su familia terrestre es una parte clave de la trama.

Novelas de ciencia ficción, como Puerta por Frederik Pohl y Un mundo fuera de tiempo por Larry Niven, también hacen uso de la desaceleración del tiempo cerca de los agujeros negros como puntos de inflexión importantes en la historia. Para obtener una lista de historias de ciencia ficción basadas en buena astronomía, puede visitar http://bit.ly/astroscifi.

Un viaje a un agujero negro

El hecho de que los científicos no puedan ver el interior de los agujeros negros no les ha impedido intentar calcular cómo son. Una de las primeras cosas que mostraron estos cálculos fue que la formación de un agujero negro borra casi toda la información sobre la estrella que colapsó para formarlo. A los físicos les gusta decir "los agujeros negros no tienen pelo", lo que significa que nada sobresale de un agujero negro para darnos pistas sobre qué tipo de estrella lo produjo o qué material ha caído dentro. La única información que un agujero negro puede revelar sobre sí mismo es su masa, su giro (rotación) y si tiene alguna carga eléctrica.

¿Qué le sucede al colapso del núcleo estelar que hizo el agujero negro? Nuestros mejores cálculos predicen que el material continuará colapsando por su propio peso, formando un infinito squozen punto —un lugar de volumen cero y densidad infinita— al que le damos el nombre de singularidad. En la singularidad, el espacio-tiempo deja de existir. Las leyes de la física tal como las conocemos se rompen. Todavía no tenemos la comprensión física o las herramientas matemáticas para describir la singularidad en sí, o incluso si las singularidades realmente ocurren. Sin embargo, desde el exterior, la estructura completa de un agujero negro básico (uno que no gira) puede describirse como una singularidad rodeada por un horizonte de eventos. En comparación con los humanos, los agujeros negros son objetos realmente muy simples.

Los científicos también han calculado qué pasaría si un astronauta cayera en un agujero negro. Tomemos una posición de observación a una distancia larga y segura del horizonte de eventos y observemos a este astronauta caer hacia él. Al principio se aleja de nosotros, moviéndose cada vez más rápido, como si se acercara a cualquier estrella masiva. Sin embargo, a medida que se acerca al horizonte de sucesos del agujero negro, las cosas cambian. El fuerte campo gravitacional alrededor del agujero negro hará que sus relojes funcionen más lentamente, cuando se ve desde nuestra perspectiva exterior.

Si, a medida que se acerca al horizonte de eventos, envía una señal una vez por segundo de acuerdo con su reloj, veremos que el espacio entre sus señales aumenta cada vez más hasta que se vuelve infinitamente largo cuando alcanza el horizonte de eventos. (Recordando nuestra discusión sobre el desplazamiento al rojo gravitacional, podríamos decir que si el astronauta que cae usa una luz azul para enviar sus señales cada segundo, veremos que la luz se vuelve más y más roja hasta que su longitud de onda es casi infinita). se acerca al infinito, nos parecerá que el astronauta se está deteniendo lentamente, congelado en el tiempo en el horizonte de eventos.

De la misma manera, toda la materia que cae en un agujero negro también le parecerá a un observador externo detenerse en el horizonte de eventos, congelada en su lugar y demorando un tiempo infinito en caer a través de él. Pero no crea que la materia que cae en un agujero negro será, por tanto, fácilmente visible en el horizonte de sucesos. El tremendo corrimiento al rojo hará que sea muy difícil observar cualquier radiación de las víctimas "congeladas" del agujero negro.

Sin embargo, esto es solo cómo nosotros, ubicados lejos del agujero negro, vemos las cosas. Para el astronauta, su tiempo pasa a su ritmo normal y cae directamente a través del horizonte de sucesos hacia el agujero negro. (Recuerde, este horizonte no es una barrera física, sino solo una región en el espacio donde la curvatura del espacio-tiempo hace que el escape sea imposible).

Es posible que tenga problemas con la idea de que usted (observando desde lejos) y el astronauta (cayendo) tienen ideas tan diferentes sobre lo que ha sucedido. Esta es la razón por la que las ideas de Einstein sobre el espacio y el tiempo se denominan teorías de relatividad. Lo que cada observador mide sobre el mundo depende de (es relativo a) su marco de referencia. El observador en una gravedad fuerte mide el tiempo y el espacio de manera diferente al que se encuentra en una gravedad más débil. Cuando Einstein propuso estas ideas, muchos científicos también tuvieron dificultades con la idea de que dos visiones tan diferentes del mismo evento pudieran ser correctas, cada una en su propio "mundo", y trataron de encontrar un error en los cálculos. No hubo errores: nosotros y el astronauta realmente lo veríamos caer en un agujero negro de manera muy diferente.

Para el astronauta, no hay vuelta atrás. Una vez dentro del horizonte de eventos, el astronauta, junto con cualquier señal de su transmisor de radio, permanecerá oculto para siempre del universo exterior. Sin embargo, no tendrá mucho tiempo (desde su perspectiva) para sentir lástima de sí mismo cuando se acerque al agujero negro. Supongamos que cae con los pies por delante. La fuerza de gravedad que ejerce la singularidad sobre sus pies es mayor que sobre su cabeza, por lo que estará ligeramente estirado. Debido a que la singularidad es un punto, el lado izquierdo de su cuerpo se empujará ligeramente hacia la derecha y el derecho ligeramente hacia la izquierda, acercando cada lado a la singularidad. Por tanto, el astronauta quedará ligeramente apretado en una dirección y estirado en la otra. A algunos científicos les gusta llamar a este proceso de estiramiento y estrechamiento espaguetificación. El punto en el que el astronauta se estira tanto que muere depende del tamaño del agujero negro. Para los agujeros negros con masas miles de millones de veces la masa del Sol, como los que se encuentran en los centros de las galaxias, la espaguetificación se vuelve significativa solo después de que el astronauta atraviesa el horizonte de eventos. Para los agujeros negros con masas de unas pocas masas solares, el astronauta se estirará y desgarrará incluso antes de que alcance el horizonte de eventos.

La Tierra ejerce similar fuerzas de marea en un astronauta que realiza una caminata espacial. En el caso de la Tierra, las fuerzas de las mareas son tan pequeñas que no representan una amenaza para la salud y la seguridad del astronauta. No es así en el caso de un agujero negro. Tarde o temprano, a medida que el astronauta se acerque al agujero negro, las fuerzas de la marea serán tan grandes que el astronauta se hará pedazos, y finalmente se reducirá a una colección de átomos individuales que continuarán su inexorable caída en la singularidad.

Enlace al aprendizaje

De la discusión anterior, probablemente estará de acuerdo en que saltar a un agujero negro es definitivamente una experiencia única en la vida. Puede ver una explicación atractiva de la muerte por agujero negro de Neil deGrasse Tyson, donde explica el efecto de las fuerzas de marea en el cuerpo humano hasta que muere por espaguetificación.

En este extracto de vídeo de Discovery Channel se ofrece una descripción general de los agujeros negros.


Tutorial de software

Los satélites de la NOAA solo pasan por encima en ciertos momentos del día, transmitiendo una señal. Estas señales aparecen alrededor

137 MHz, y solo cuando un satélite pasa por encima. Cada satélite tiene una frecuencia diferente. Actualmente solo los satélites NOAA 15, 18 y 19 están operativos, sus frecuencias se muestran a continuación.

Un ejemplo de una señal de satélite meteorológico APT de la NOAA se muestra ampliada y alejada en el espectro de frecuencias directamente debajo y un archivo de audio de ejemplo de la señal se muestra más abajo.

Señal APT ampliada Señal APT alejada https://www.rtl-sdr.com/wp-content/uploads/2013/05/NOAAAPT.mp3

Tutorial de WXtoImg

WXtoImg es un programa gratuito de decodificación de satélites meteorológicos que puede decodificar la señal APT y también indicarle las horas y frecuencias de los satélites NOAA que pasan por encima. También hay una versión paga de WXtoImg que puede desbloquear más funciones, sin embargo, no es necesaria para su uso con RTL-SDR. Para usar WXtoImg y SDRSharp juntos, siga las instrucciones a continuación.

  1. Primero, descargue e instale WXtoImg desde su página de inicio aquí.
  1. A continuación, abra WXtoImg y, a continuación, configure la ubicación de la estación terrestre (que son las coordenadas de su antena) yendo a Opciones - & gt Ubicación de la estación terrestre. La ciudad en la que se encuentra debería ser suficiente, pero puede ser más preciso ingresando una latitud y longitud exactas si lo desea.

  1. En WXtoImg, configure el método de canalización de audio que haya elegido. Para hacer esto, vaya a Opciones - & gt Opciones de grabación, y asegúrese de seleccionar el dispositivo correcto en la opción de tarjeta de sonido. Además, aquí puede ajustar "Grabar solo cuando los satélites APT activos estén arriba" "con una elevación máxima por encima de (grados)" y "grabar sólo cuando el satélite esté por encima de (grados)" la configuración. Es posible que desee reducir los valores predeterminados si tiene una antena con una buena vista del cielo y descubre que WXtoImg deja de grabar o no comienza lo suficientemente rápido a pesar de que la señal APT está presente en SDRSharp.

  1. Ahora deberá actualizar sus archivos de Kepler. Estos archivos contienen información sobre las ubicaciones de los satélites. Deben actualizarse periódicamente, porque los satélites se desvían en su órbita con el tiempo. Vaya a Archivo - & gt Actualizar Keplers para hacer esto. Asegúrese de tener una conexión a Internet para la actualización.
  1. Ahora puede ir a Archivo - & gt Lista de pases de satélites y buscar un momento en el que un satélite pasará por encima. Tome nota también de la frecuencia.

  1. Cuando llegue el momento de que aparezca el satélite, abra WXtoImg y luego vaya a File- & gtRecord y haga clic en Auto Record. La grabación y decodificación comenzará cuando el satélite aparezca en su horizonte y se detendrá cuando desaparezca de la vista de acuerdo con los tiempos en la lista de pases de satélites.

  1. Abra SDRSharp, seleccione el método de canalización de audio que está utilizando en el cuadro desplegable Salida de audio y luego sintonice la frecuencia a la que transmitirá el satélite. Ajuste la configuración de ganancia en SDRSharp en el botón Configurar para obtener una buena recepción de la señal. Establezca el modo de recepción en WFM, el ancho de banda del filtro en 34 kHz y el Filtro de audio en OFF. También puede ser útil asegurarse de que la opción Ajustar a la cuadrícula no esté marcada.
  1. Como el RTL-SDR no tiene una frecuencia precisa y también debido al efecto Doppler, es posible que la señal no tenga la frecuencia exacta en la que debería estar. Simplemente ajuste la frecuencia en SDRSharp hasta que esté centrada en la señal del satélite. También puede aumentar el ancho de banda del filtro más allá de 34 kHz si no hay señales de interferencia cercanas para cubrir todo el recorrido de la señal.
  1. Ajuste el volumen en la configuración de volumen de SDRSharp y / o Windows para que la barra de volumen en la esquina inferior derecha de WXtoImg muestre un color verde.

WXtoImg ahora debería estar decodificando y mostrando la imagen del satélite meteorológico a medida que se recibe. Es posible que deba ajustar periódicamente la frecuencia para centrar la señal, ya que el efecto Doppler hará que se mueva. Pero, con el RTL-SDR, el ajuste para el desplazamiento Doppler no es crítico, ya que el ancho de banda del filtro se puede configurar simplemente a más de 34 kHz (intente 36-40 kHz) para que sea lo suficientemente grande como para recibir la señal completa incluso cuando turnos.

Una vez que la imagen se ha recibido por completo, puede jugar con las opciones del menú Mejoras y proyección para agregar falso color y mejorar la imagen recibida.

Tutorial de Orbitron

No es del todo necesario para estos satélites NOAA, pero si desea que el efecto Doppler se ajuste automáticamente en SDRSharp o desea registrar automáticamente todos los pases de satélite, puede usar un programa gratuito llamado Orbitron, que con la ayuda de un complemento , interactuará con SDRSharp.

  1. Descargue e instale Orbiton desde su sitio web aquí.
  1. Descargue el complemento de seguimiento y programador SDR # Orbitron DDE desde aquí.
  1. Extraiga todos los archivos del complemento al directorio SDR #. Con el bloc de notas u otro editor de texto, abra Plugins.xml. Dentro de las etiquetas & ltsharpPlugins & gt & lt / sharpPlugins & gt, agregue la línea & ltadd key = "Cliente de seguimiento DDE" value = "SDRSharp.DDETracker.DdeTrackingPlugin, SDRSharp.DDETracker" / & gt al final.
  1. Abra Orbitron en modo Administrador (si está en Windows Vista / 7/8), haga clic con el botón derecho y seleccione Ejecutar como administrador. Orbitron puede abrirse en modo de pantalla completa. Presione Alt + Enter para salir de la pantalla completa si lo desea. Probablemente se le presentará inicialmente una pantalla de actualización de archivo TLE. Puede dejar todas las casillas por defecto. Haga clic en el botón de actualización, que es el icono con un globo y un rayo. Orbitron descargará los nuevos archivos TLE. Los archivos TLE contienen la información de la órbita del satélite y deberán actualizarse periódicamente cada pocos días. Es importante ejecutar Orbitron en modo Administrador, ya que, de lo contrario, los archivos TLE actualizados no se guardarán.

  1. Para que Orbitron rastree con precisión los satélites, es importante que la hora de su PC con Windows sea precisa. Orbitron viene con un método para sincronizar la hora de su PC con los servidores NTP, que proporcionan una hora precisa. En la pantalla de configuración, haga clic en la pestaña Sincronización de hora y haga clic en el botón Sincronizar reloj de la PC (parece un rayo) para sincronizar automáticamente la hora. También puede seleccionar la casilla de verificación Sincronizar el reloj de la PC cuando se inicie Orbitron si su PC siempre está conectada a Internet.
  1. Cierre Orbiton. Ahora abra el Bloc de notas en modo Administrador, haciendo clic con el botón derecho en su acceso directo en el menú Inicio y haciendo clic en Ejecutar como administrador.
  1. En el Bloc de notas, vaya a Archivo- & gtOpen y busque su carpeta Orbitron Config. La ruta completa probablemente esté instalada en “Archivos de programa (x86) Orbitron Config”. Abra Setup.cfg.
  1. En la parte inferior del archivo de texto Setup.cfg, agregue estas dos líneas, teniendo en cuenta que debe especificar la ruta a tu propio instalación local de SDR #. Aquí asumimos que ha instalado SDR # en C: sdrsharp.

  1. Ahora abra Orbitron y en la pestaña principal establezca el intervalo de actualización en 1 segundo. Este es el cuadro desplegable en la parte inferior derecha del panel.
  1. Establezca la ubicación de su casa haciendo clic en la pestaña de ubicación en la parte inferior. Puede seleccionar su ciudad en el lado derecho si no conoce su longitud y latitud exactas.

  1. Luego haga clic en Cargar TLE y cargue el archivo noaa.txt, o el archivo para cualquier otro satélite que esté interesado en rastrear.

  1. Para las imágenes de satélites meteorológicos de la NOAA, estamos interesados ​​en los satélites 15, 18 y 19 de la NOAA, ya que son los únicos satélites que funcionan, así que coloque una marca junto a ellos. Al hacer doble clic en el nombre de un satélite, se seleccionará y se mostrará en la ventana del mapa.
  1. Para cada satélite, introduzca la frecuencia de enlace descendente correcta en Dnlink / MHz, p. Ej. para NOAA 15 ingrese 137.62 MHz. La frecuencia Doppler corregida se calculará automáticamente.
  1. Vaya a la pestaña principal en Orbitron y haga clic en el botón Configuración (parece un martillo y una llave cruzados).
  1. Vaya a la pestaña Varios y asegúrese de que AOS Notification: Show Notice esté seleccionado, con la elevación establecida en 0. (Aumente la elevación si solo desea comenzar a sintonizar la frecuencia cuando el satélite está más alto en el cielo y, por lo tanto, le brinda una mejor recepción).
  1. Vaya a la pestaña Extra y asegúrese de que esté marcada la casilla "Notificación de AOS: Activar satélite".
  1. En SDR #, asegúrese de haber configurado correctamente la corrección de compensación de PPM y luego presione Reproducir y vaya al complemento Tracking DDE Client. Haga clic en el botón Configurar.
  1. Aquí tenemos que configurar las instrucciones del planificador. Primero ingrese el nombre del satélite que desea rastrear en el cuadro de texto Nombre del satélite, asegurándose de reemplazar los espacios en el nombre con guiones bajos. Por ejemplo, si desea realizar un seguimiento de NOAA 15, debe establecer el nombre del satélite en NOAA_15.
  1. Cuando un satélite aparece a la vista, el programador ejecutará automáticamente los comandos escritos en el cuadro de texto AOS en el programador. Cuando salga de la vista, ejecutará los comandos en el cuadro LOS. En AOS, usando los comandos disponibles y los dos botones de flecha izquierda (& lt & lt), agregue los comandos "radio_modulation_type & ltWFM & gt", "radio_bandwidth_Hz & lt38000 & gt" y "radio_tracking_frequency_On" en el cuadro AOS superior con cada comando en una línea separada. También agregue el comando "radio_tracking_frequency_Off" al cuadro de LOS inferior. Esto asegurará que se establezcan automáticamente la modulación y el ancho de banda correctos, así como también se sintonizará la frecuencia a la frecuencia del receptor / doppler especificada por Orbitron. Cierre el cuadro de configuración del Programador.

  1. A continuación, asegúrese de que el programador esté habilitado marcando la casilla Programador en el complemento.
  1. Ahora, de vuelta en Orbitron, vaya a la pestaña Rotor / Radio y configure el modo "Dnlink" en FM-W y el controlador en SDRSharp. Haga clic en el icono con dos ventanas al lado del cuadro desplegable Controlador y asegúrese de que esté presionado. Si aparece un cuadro que dice que no pudo encontrar el controlador, es posible que haya especificado la ruta en el paso 8 incorrectamente. Haga clic en Sí y luego seleccione el archivo SDRSharpDriverDDE.exe en la carpeta SDR #.
  1. En SDR #, el complemento Tracking DDE Client ahora debería mostrar que Orbitron está conectado y la información sobre el satélite actualmente seleccionado en Orbitron se mostrará en el complemento. Cuando un satélite aparece en lo alto, la frecuencia se ajustará inmediatamente a la frecuencia Doppler especificada por Orbitron.

  1. Finalmente, si se desea, se puede hacer que WXtoImg genere automáticamente una página web en vivo con las últimas imágenes de satélite meteorológicas. Esta opción se puede encontrar en WXtoImg en Opciones- & gtOpciones de procesamiento automático- & gtConfiguración de la página web.
  • Un LNA como este o este puede mejorar la recepción de la señal, especialmente si tiene una línea de alimentación coaxial larga desde la antena hasta el dongle.
  • Asegúrese de que su antena tenga una buena vista despejada del cielo.
  • Probablemente no obtendrá muy buenos resultados sin una antena de satélite adecuada, como un QFH o un torniquete.

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Parte 1: ¿Cuántas sondas alienígenas podrían provenir de estrellas que pasan por la Tierra?

1. Búsqueda de artefactos extraterrestres

La astronomía alienígena en nuestro nivel técnico actual puede haber detectado nuestra biosfera hace muchos millones de años. El Gran Evento de Oxidación ocurrió hace alrededor de 2.400 millones de años y fue un aumento de oxígeno como producto de desecho debido a los organismos en el océano que realizan la fotosíntesis. Hace mucho tiempo que se podrían haber enviado sondas robóticas de larga duración para observar la Tierra. Llamaré a esa sonda "Lurker", una sonda de observación oculta, desconocida e inadvertida, probablemente robótica. Podrían ser enviados aquí por civilizaciones en planetas cuando sus estrellas pasen cerca.

Las sociedades alienígenas de larga vida pueden hacer esto para recopilar ciencia para las sociedades comunicantes más grandes de nuestra Galaxia. La gran virtud de buscar Lurkers es su persistencia en el espacio, mucho después de que mueren.

Aquí, en la parte 1, estimo cuántas de esas sondas podrían haber venido aquí. Esto se explica en detalle en [1].

En la Parte 2, titulada "Una ecuación de Drake para artefactos extraterrestres", propongo una versión de la Ecuación de Drake para incluir la búsqueda de artefactos extraterrestres que puedan estar ubicados en la Luna, troyanos terrestres y objetos coorbitales [1]. Comparo una estrategia de búsqueda de artefactos extraterrestres (SETA) de explorar cerca de la Tierra en busca de artefactos con la estrategia convencional SETI de escuchar estrellas.

1.1 Observando la Tierra

De la Figura 1, el tiempo durante el cual nuestra biosfera ha sido observada desde grandes distancias, quizás miles de años luz, debido al oxígeno en la atmósfera, es un tiempo muy largo, medido en miles de millones de años [7,8]. El primer evento de oxidación ocurrió hace aproximadamente 2.500 millones de años y el segundo, el evento de oxidación más grande, hace aproximadamente 0.650 millones de años, por lo que 0.65 10 9 & lt TL & lt2.5 10 9 años.

Una civilización extraterrestre que pase cerca puede ver que hay un ecosistema aquí, debido a la atmósfera fuera de equilibrio. Podrían enviar sondas interestelares para investigar.

Figura 1. La historia del contenido de oxígeno de la atmósfera terrestre se puede observar desde grandes distancias. La línea discontinua es el valor actual. El eje horizontal está en millones de años antes del presente. (Wikipedia Commons)

2. ¿Con qué frecuencia pasan las estrellas junto a nuestro sol?

No se sabe mucho que las estrellas pasan cerca de nuestro sistema solar. El encuentro más reciente fue la estrella de Scholz, que llegó a 0,82 años luz del Sol hace unos 70 000 años [3]. Se espera que una estrella atraviese la Nube de Oort cada 100.000 años aproximadamente, como lo hizo la estrella de Scholz, que se muestra en la Figura 2.

Bailer-Jones y col. mostró que el número de estrellas que pasan dentro de una distancia dada R, NS (R), escala como el cuadrado de esa distancia [4]. Esto se debe a que la Tierra está en un flujo de estrellas que rodean el centro galáctico, por lo que el área de la sección transversal es lo que importa, lo que da una escala de R 2, en lugar del volumen,

R 3. La Figura 3 muestra que varias estrellas se han acercado o se acercarán a nuestro sistema solar durante 10 5 años.

Figura 2. Nuestro visitante más reciente: la estrella de Scholz llegó a 0,82 años luz del Sol hace unos 70.000 años (NASA).

Bailer-Jones et al., Utilizando datos precisos de velocidad espacial y 3D para millones de estrellas de la Segunda Gaia Data Release ha demostrado que una nueva estrella pasa a un año luz de nuestro Sol cada medio millón de años, 100 a 10 años luz [4].

Con el número de estrellas que pasan dentro de una distancia dada, NS (R), y R la distancia de la estrella al Sol en años luz, la tasa de estrellas que pasan es:

Por tanto, aparece una nueva estrella en un plazo de 10 años cada 5.000 años [3]: durante nuestra civilización agrícola de 10.000 años, han aparecido dos nuevas estrellas en un plazo de 10 años.

Figura 3. Las estrellas se acercan mucho a la Tierra con frecuencia. Aproximadamente 2 estrellas aparecen en un año luz cada millón de años. Una civilización extraterrestre que pase cerca puede ver que hay un ecosistema aquí, debido a la atmósfera fuera de equilibrio. Podrían enviar sondas interestelares para investigar. (stackexchange.com)

3. ¿Cuántos merodeadores pueden haber venido aquí?

Para calcular el número de Lurkers que podría Estar ubicado en varios sitios cercanos a la Tierra, como la Luna, la Zona Troyana de la Tierra o los coorbitales, hago las siguientes estimaciones. Las cantidades a utilizar para calcular este concepto se muestran en la Tabla 1.

Hay dos factores a evaluar: 1) ¿Con qué frecuencia se encuentran las estrellas dentro de un rango determinado de la Tierra? 2) ¿Cuánto tiempo residiría un Acechador en un lugar determinado cerca de la Tierra?

Por supuesto, un factor clave que no conocemos es qué fracción de las estrellas tienen civilizaciones espaciales.

Tabla 1 Parámetros de estrellas de paso

El número de Lurkers que podrían llegar y ahora ser encontrados, NL, sería fip veces TL, la vida orbital del objeto en el que reside el Acechador, multiplicado por la tasa de estrellas que pasan, [dNS(R) / dt] de la Ec. 1:

No sabemos fip, pero podemos calcular la relación

Ahora hacemos estimaciones de NL/Fip. Los detalles de estas estimaciones a continuación se pueden encontrar en [1].

4.0 Ubicaciones para acechadores cerca de la Tierra

El tiempo que los Lurkers estarían en el sistema solar, TL, estará limitada por la vida útil de las órbitas en las que se encuentran. Eso está determinado por la estabilidad de la órbita del objeto cercano a la Tierra en el que aterriza. Esto proporciona un límite superior al tiempo que podrían estar presentes. La Luna, los troyanos terrestres y los coorbitales de las vidas de la Tierra son:

4.1 La Luna

Recientemente se ha recomendado la búsqueda en la Luna [5, 6]. Se cree que nuestra Luna se formó hace unos 4.500 millones de años, mucho antes de que apareciera la vida. Entonces el ecosistema terrestre no llamaría la atención. Más tarde, la vida se hizo evidente en nuestro ambiente.

Hemos tenido el Orbitador de Reconocimiento Lunar en órbita baja alrededor de la Luna desde 2009. Ha fotografiado alrededor de 2 millones de sitios con resoluciones inferiores al metro. ¡Podemos ver por dónde caminó Neil Armstrong! La gran mayoría de estas fotos no han sido inspeccionadas por el ojo humano. Davies y Wagner han propuesto buscar en estos millones de fotografías artefactos extraterrestres, lo que requeriría una IA para los estudios iniciales [5]. El desarrollo de dicha IA es una actividad inicial de bajo costo para encontrar artefactos extraterrestres en la Luna, así como troyanos terrestres y coorbitales terrestres. Un análisis reciente de IA de 2 millones de imágenes de LRO reveló desprendimientos de rocas en muchas regiones de la Luna [9]. Entonces tenemos la prueba de una búsqueda de artefactos de

La IA podría hacer una escala de 1 metro.

Figura 4 El sitio del Apolo 17 visto por el Orbitador de reconocimiento lunar. Tenga en cuenta que las huellas de Moonbuggy se pueden ver claramente. Un estudio de los & gt2 millones de fotografías de este tipo podría detectar posibles artefactos en la Luna (NASA).

4.2 Troyanos terrestres

La Figura 5 muestra los muchos troyanos de Júpiter, ubicados en puntos de Lagrange estables cerca de ese planeta. Puede haber muchos objetos de este tipo en la región de la Tierra Trojan [11],

60 grados por delante y por detrás de la Tierra. Es probable que su vida sea del orden de miles de millones de años, y algunos objetos pueden ser primordiales, lo que significa que son tan antiguos como el Sistema Solar, debido a sus órbitas muy estables en el Punto Lagrange [11-14].

La Figura 6 muestra una parte de la órbita del único troyano terrestre encontrado hasta ahora, 2010 TK7. Oscila alrededor del Sol-Tierra L4 Punta Lagrange,

60 grados por delante de la Tierra [15]. Su aproximación más cercana a la Tierra es aproximadamente 70 veces la distancia Tierra-Luna. No es un troyano terrestre primordial y se estima que tiene una vida orbital de 250.000 años, cuando entrará en una órbita de herradura alrededor del sol. Está claro por qué no se han encontrado todavía otros troyanos de la Tierra: son difíciles de observar desde la Tierra.

Hay grandes regiones estables en Lagrange Points, por lo que los troyanos pueden existir durante escalas de tiempo prolongadas. Es posible que existan troyanos terrestres primordiales en las regiones muy estables alrededor de los puntos de Lagrange. Los cálculos orbitales muestran que las órbitas más estables residen en inclinaciones & lt10 ° de la eclíptica, allí pueden sobrevivir a la edad del sistema solar, por lo que nuevamente usamos el tiempo de oxígeno,

2,5 Gyr. Por tanto, la vida orbital de los troyanos puede variar de 2 10 5 años a 2,5 10 9 años.

Figura 5. Los numerosos troyanos de Júpiter, que conducen y siguen al planeta en

Figura 6. Parte de la órbita del único troyano terrestre encontrado hasta ahora, 2010 TK7. (NASA)

4.3 Coorbitales terrestres

Ver [16] para una discusión de los coorbitales de la Tierra. Una gran cantidad de renacuajos, herraduras y cuasi-satélites que se acercan a la Tierra parecen ser estables a largo plazo. La Figura 7 muestra la órbita del más cercano, 2016 HO3. Morais y Morbidelli, utilizando modelos de las principales fuentes del cinturón de asteroides que proporcionan los coorbitales y sus movimientos subsiguientes, estiman la vida útil entre 1 mil y 1 millón de años. Concluyen que la vida media para mantener la resonancia con la Tierra es de 0,33 millones de años (17).

Figura 7. Órbitas alrededor del Sol de la Tierra y el cercano cuasi satélite 2016 HO3. Viene a menos de 5 millones de kilómetros de la Tierra (NASA).

5. Conclusiones

En [1] se cuantifican las observaciones anteriores. Aquí resumo los cálculos en la Tabla, para sondas que viajan desde 10 ly 100 ly. (Tenga en cuenta que, dado que los coorbitales tienen una vida finita en sus órbitas cerca de la Tierra, la Tabla 2 se refiere a que este es el número de sondas que pueden haber aterrizado en lo que fue en el momento un co-orbital pero ahora se habrá ido a alguna parte).

Tabla 2: NL/Fip: El número de Lurkers, de estrellas que pasan por nuestro Sistema Solar que podrían haber llegado y ahora se pueden encontrar, para varios cuerpos astronómicos cercanos, dividido por fip, la fracción de estrellas que tienen civilizaciones que desarrollan tecnología de sondas interestelares y las lanzan.

  • Claramente, los troyanos lunares y terrestres tienen una mayor probabilidad de éxito que los coorbitales.
  • Por supuesto, fip es el factor que no sabemos: cuántas civilizaciones desarrollan tecnología de sonda interestelar y la lanzan.
  • La gran virtud de buscar Lurkers es su persistencia en el espacio, mucho después de que mueren.
  • Una inspección minuciosa de los cuerpos en estas regiones, que pueden contener restos primordiales de nuestro sistema solar primitivo, arroja investigación astronómica concreta. Producirá nueva astronomía y astrofísica, además de encontrar acechadores.
  • Una sugerencia para los observadores de SETI: mire las estrellas específicas que han pasado por nuestro camino en los últimos 10 millones de años y pregunte cuántas de ellas son "parecidas al sol" y / o se sabe que tienen planetas habitables. Observe esas estrellas de cerca para detectar posibles emisiones a la Tierra [16].

Para una discusión sobre los enfoques para estudiar estos objetos, comenzando con observaciones pasivas y pasando a misiones a ellos, consulte la Referencia 14, sección 4, “Búsquedas SETI de coorbitales”. Las acciones y observaciones son:

1. Lanzar sondas robóticas y misiones tripuladas para realizar inspecciones, tomar muestras.

2. Realizar observaciones SETI pasivas.

3. Utilice un radar planetario activo para investigar las propiedades de estos objetos.

4. Conducta activo "pintura" simultánea de radar planetario y escucha SETI de estos objetos.

5. Lanzar sondas robóticas y misiones tripuladas para realizar inspecciones, tomar muestras.

Esto aboga por una estrategia de Búsqueda de Artefactos Extraterrestres (SETA) de explorar cerca de la Tierra en busca de artefactos alienígenas [2].

1. J. Benford, "¿Cuántas sondas alienígenas podrían provenir de estrellas que pasan por la Tierra?", JBIS 74 76-80, 2021.

2. J. Benford, "A Drake Equation for Alien Artifacts", Astrobiología 21, 2021.

3. E. Mamajek et al, "El sobrevuelo más cercano conocido de una estrella al sistema solar" ApJ Lett., 8003 L17, 2015.

4. C. A. L. Bailer-Jones et al, "Nuevos encuentros estelares descubiertos en la segunda publicación de datos de Gaia", Astronomía y astrofísica n. ° 038 616 A37, 2018.

5. P.C.W. Davies, R.V. Wagner, "Buscando artefactos extraterrestres en la luna", Acta Astronautica, doi: 10.1016 / j.actaastro.2011.10.022, 2011.

6. A. Lesnikowski, L. Bickel y D. Angerhausen, “Aprendizaje de distribución no supervisado para la detección de anomalías en la superficie lunar”, arXiv: 2001.04634. 2020.

7. X. L. Kaltenegger, Z. Lin y J. Madden, ““ Espectros de transmisión de alta resolución de la Tierra a través del tiempo geológico ”, Astroph. Letón., 2041, 2020.

8. Y. V. S. Meadows et al., "Firmas biológicas de exoplanetas: comprensión del oxígeno como una firma biológica en el contexto de su entorno", Astrobiología 18, 620, 2018.

9. V. Bickel V. et al., 2020 Los impactos provocan desprendimientos de rocas lunares durante miles de millones de años, Comunicaciones de la naturaleza, 11: 2862 | https://doi.org/10.1038/s41467-020-16653-3

10. R. Malhotra, "Case for a Deep Search for Earth’s Trojan Asteroids", Astronomía de la naturaleza 3, 193, 2019.

11. M, Ćuk, D. Hamilton y M. Holman, "Estabilidad a largo plazo de las órbitas de herradura", Avisos mensuales Royal Astronomical Society, 426, 3051, 2012.

12. F. Marzari, H. Scholl, "Estabilidad a largo plazo de los troyanos terrestres", Mecánica celeste y astronomía dinámica, 117, 91, 2013.

13. Zhou, Lei Xu, Yang-Bo Zhou, Li-Yong Dvorak, Rudolf Li, Jian, "Orbital Stability of Earth Trojan", Astronomía y astrofísica n. ° 038, 622, 14, 2019.

14. R. Dvorak, C. Lhotka, L. Zhou, “The orbit of 2010 TK7. Posibles regiones de estabilidad para otros asteroides troyanos terrestres ”, Astronomía y astrofísica n. ° 038, 541, 2012.

15. P. Wiegert, K. A. Innanen y S. Mikkola, "An Asteroidal Companion to the Earth", Naturaleza, 387, 685, 1997.

16. J. Benford, "Buscando acechadores: objetos coorbitales con la Tierra como observables SETI", AsJ, 158:150, 2019.

17. M. Morais y A. Morbidelli, "La población de asteroides cercanos a la Tierra en movimiento coorbital con la Tierra", Ícaro 160, 1, 2002.

Hola
Soy un laico común.
Solo por curiosidad, ¿podemos desarrollar alguna tecnología para que podamos usar las ondas gravitacionales u otras ondas cósmicas o neutrinos para impulsar nuestras naves espaciales?

Si bien la búsqueda de acechadores parece atractiva, considero que la idea de estrellas pasajeras es una pista falsa. La frecuencia de & # 8220close & # 8221 pasa y la densidad desconocida de civilizaciones tecnológicas significa que si es escasa, las estrellas que pasan probablemente estén deshabitadas. Como ya estamos considerando naves interestelares, ya sean velas con vigas o tecnologías de propulsión más exóticas, me parece que cualquier especie tecnológica simplemente enviará sus sondas lo más rápido posible y vivirá con las limitaciones de velocidad de la luz si no hay comunicación o vuelo FTL. posible una vez que las observaciones telescópicas hayan indicado posibles mundos objetivo. Esperar miles de años para pasar junto a una estrella, que puede tener vida o no, parece un escenario poco probable, especialmente si las sondas pueden viajar a fracciones decentes de c.

Estoy seguro de que algunas matemáticas simples indicarían a qué densidad debe existir la ETI para que los pases cercanos sean una mejor estrategia que simplemente enviar sondas para las distancias requeridas. Mi intuición es que esta densidad es alta. Tan alto que podríamos detectarlos telescópicamente tan pronto como miremos con instrumentos de resolución y capacidad suficientes.

Si los acechadores se camuflan deliberadamente, como pieles terrestres, sospecho que serían difíciles de detectar. Pueden parecer rocas o estar enterrados en el regolito lunar. Pueden parecer asteroides si están al acecho en una posición gravitacional estable / metaestable. O puede que se sigan ocultando de otras formas. Por ejemplo, ya tenemos aviones con radar sigiloso que, si se dejan en el punto L5, serían extraordinariamente difíciles de detectar, ya sea por radar o por medios ópticos. Si el acechador está muerto e inerte, ciertamente no puede responder a las señales y, por lo tanto, requiere una búsqueda minuciosa.

Como dijo Douglas Adams: & # 8220El espacio es grande, realmente grande & # 8230 & # 8221 El sistema solar, incluso desde el cinturón de asteroides hacia adentro, tomaría mucho tiempo para buscar. En comparación, haría que esas líneas policiales para buscar pruebas a lo largo de kilómetros de campo en busca de pruebas parezcan triviales.

Esperemos que las sondas quieran ser encontradas y se hagan visibles incluso como objetos inertes. Un gran campo magnético parece una opción obvia & # 8230

No creo que la premisa aquí sea tan inverosímil. Es posible que las civilizaciones tecnológicas logren destruirse a sí mismas antes de haber lanzado sondas a más de una docena de sistemas y sondas que parecen lo suficientemente ambiciosas simplemente para alcanzar una órbita en un sistema estelar cercano, sin muchas consideraciones más finas de camuflaje.

Un poco al margen aquí, pero hemos estado discutiendo en una publicación anterior si la Nube de Oort realmente existe o no. ¿Podría la estrella Scholz & # 8217s haber eliminado la mayoría de los objetos de la nube de Oort a su paso?

¿Cuál es la mejor recopilación que pudiste encontrar de estrellas que han pasado cerca de la Tierra? Los escritores de Wikipedia utilizan un gráfico basado en "El acercamiento cercano de las estrellas en el vecindario solar", Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society, volumen 35, 1994 & # 8230, que bien podría ser el Paleolítico en comparación con los recursos astronómicos modernos.

Además de que los constructores de sondas están comprobando su trabajo, una larga historia de estrellas pasajeras podría ayudarnos a comprender por qué la contaminación lumínica daña tan poco a la ecología.No es que ya no sea suficientemente malo, pero creo que si no hubiéramos pasado algunos milenios con alguna estrella demasiado brillante en el cielo de vez en cuando, muchos organismos estarían mucho más programados en sus expectativas de noche.

¡Debo agradecer a James Benford por regresar y responder a continuación! Fue Ref. 4 y fuentes que lo citan. Sin embargo, veo por qué usó la ilustración anterior & # 8211 Ref. 4 hace una buena cantidad de & # 8216Temer pisar & # 8217, presentando una tabla con dagas para indicar qué entradas son particularmente propensas a ser falsas. A veces es bueno tener un cañón con el que puedas disparar algo, incluso si tienes dudas sobre su precisión. En cualquier caso, el artículo (https://arxiv.org/abs/1805.07581) desarrolla un modelo con perihelia dispuestos de forma bastante aleatoria en el plano, por lo que dentro de una cierta distancia las probabilidades son proporcionales al radio inverso al cuadrado: tasas de encuentro de 78,6 + - 8.7 por Myr dentro de 2 pc, y 19.7 + - 2.2 por Myr dentro de 1 pc.

Los autores no dijeron esto, pero supongo que si espera un millón de años y algo debería llegar dentro de medio año luz, espere cuatro y vuelva a reducirlo a la mitad. (Da la casualidad de que estamos casi en el mega año del salto de la suerte & # 8211 ver https://en.wikipedia.org/wiki/Gliese_710) Lo anterior es cierto si puede asumir que la tasa de encuentro es constante, pero están en 1,5 sigma para variar. Ignorando eso, entiendo que en algún momento de la historia de la Tierra una estrella debería haber pasado dentro de las 500 AU. ¡Debe haber sido un espectáculo!

Un documento de 2019 que trabaja desde esta base (https://arxiv.org/pdf/1911.01735.pdf) apunta a C / 2002 A3 como un cometa perturbado por el paso de HD 7977, una enana G0 (1.1 masas solares), pasando 1.3 años luz de distancia, hace 2,8 millones de años. ¡Un cometa que nominalmente tenía una excentricidad de 0,25, antes de que la estrella pasara a 740 UA de ella!

& # 8220La gran virtud de buscar acechadores es su persistencia en el espacio, mucho después de que mueren. & # 8221

Estoy en desacuerdo. Si estas sondas son de hecho Lurkers, se tomarán medidas para evitar la detección. Al igual que nuestros propios satélites geosync que se acercan al final de su vida normal, lo último de su combustible se usa para expulsarlos de su órbita y colocarlos de manera segura fuera del camino.

Por supuesto, esto supone que no quieren que se encuentren las sondas. O quizás no les importa porque no ven ningún riesgo para ellos mismos por el descubrimiento accidental de las sondas.

Como es habitual con todas estas preguntas, hay una sobreabundancia de supuestos y es probable que persista durante bastante tiempo. No obstante, las preguntas son interesantes incluso cuando no se pueden abordar de inmediato.

Titan tiene combustible, y todavía medio espero cargadores frontales en Miranda

Sin O₂, los hidrocarburos son & # 8217t combustible & # 8211 pero en una atmósfera de hidrocarburos, un tanque de O₂ es combustible.

(1) Si el & # 8220lurker & # 8221 es enviado para realizar una investigación científica de la Tierra, necesitará un orbitador en órbita polar baja para el mapeo global y uno o más módulos de aterrizaje para recopilar la verdad terrestre, incluida la ciencia más urgente para cualquier investigador interesado. en la vida, que analizará el ADN de los organismos vivos. Entonces, ¿por qué quiere examinar la Luna y las órbitas de los troyanos Tierra-Sol?

(2) Si una civilización alienígena estaba lo suficientemente interesada en el Sistema Solar como para hacer una investigación científica aquí, ¿qué había para evitar que viniera aquí y colonizara el sistema? Tenga en cuenta que la selección natural poblará preferentemente estrellas pasajeras con culturas colonizadoras en lugar de sedentarias.

Los satélites en órbita pueden tener una vida útil limitada. Las sondas colocadas en la superficie de la Tierra pueden corroerse a menos que estén hechas de metales nobles como Au o Pt.

Un experimento mental & # 8211 si hubiera un sistema estelar pasando a aproximadamente 1 año luz de nosotros, ¿estaríamos hablando de enviar algo tripulado allí? Si es así, si existe una civilización avanzada, ¿tal vez ellos piensan de la misma manera? Si es así, podría haber algunos sistemas estelares alrededor que podrían no albergar planetas habitables en el sentido habitual, pero aún podría haber & # 8216 mundos civilizados & # 8217 presentes en el sistema, de una forma u otra. Y es posible que no tengan tanta prisa por llegar a sistemas estelares realmente distantes de los suyos, ya que resolver solo uno puede llevar algo de tiempo. Así que simplemente se toman su tiempo y aprovechan las oportunidades a medida que se presentan. De todos modos & # 8211 si es así, podríamos estar viendo sistemas estelares que podrían no ser tan habitables, y podrían tener una cicilización avanzada todavía.

Con la tecnología de la edad de piedra, una especie evolucionó para las selvas tropicales y quizás los pastizales templados & # 8211 Homo sapiens & # 8211 adaptados a todos los climas, pero no habitó la Antártida, quizás debido a la lejanía y la falta de megafauna.

Con diferente maquinaria molecular, diferente evolución y diferente tecnología, lo inhabitable podría ser habitable.

En lo que respecta a los merodeadores, creo que no vale la pena gastar recursos en ellos. Con el debido respeto, si los ET & # 8217 avanzados quieren que encontremos un artefacto, lo harán muy fácil y si no lo hacen & # 8217t no ganaremos & # 8217t encontrar nada. Un lugar de accidente de algún tipo o la pérdida accidental de una sonda alienígena que luego encontramos es completamente diferente y probablemente no califica como un acechador, aunque podríamos terminar dividiéndonos los pelos por eso. Si existen tales cosas y terminamos encontrando una, será extremadamente fortuito y no debe planearse.

El estudio de la Luna me parece económico. Software para escanear las imágenes de la superficie y señalar posibles objetos anómalos. En algún momento, tendremos grandes archivos similares de imágenes de alta resolución de asteroides y otros objetos celestes que podremos escanear y analizar automáticamente.

Seguramente el punto es que si ni siquiera miramos, no podemos encontrar nada. No creo que tengamos que iniciar un programa de búsqueda costoso, pero deberíamos aprovechar la detección de objetos artificiales en misiones existentes, de la misma forma que SETI aprovechó las observaciones de radiotelescopios para buscar señales de ETI.

En realidad eso parece correcto Alex. Aquí estoy participando en Planet Hunters TESS y no estoy pensando en cómo un recurso de este tipo podría usarse para hacer una encuesta sobre la Luna de forma económica en busca de merodeadores. Mi error. :)

Y si realmente encontramos un acechador en la luna, justificaría el proyecto actual de la NASA para llevar a una mujer a la luna en los próximos años.

A riesgo de morderme la cola:
Supongamos que NL es mayor o igual a 1, porque si no lo es, podemos encontrar muchas cosas interesantes, pero no encontraremos un merodeador.
Esto implica que Fip es mayor o igual a 1 / 500,000 a 1 / 130,00, es decir, 2e-6 a 7.7e-6.
Dadas las escalas de tiempo geológicas involucradas, estos no parecen irrazonables, pero la pregunta sigue siendo: ¿cuántas civilizaciones tecnológicas de carenado espacial harían esto, es decir, qué es F (directiva principal)?

Los acechadores colocados en la luna podrían ubicarse para brindar una vista sin restricciones de la tierra y una línea de visión de comunicaciones a su base de operaciones o estación de retransmisión lejos de la tierra, en un plano perpendicular a la luna y el plano orbital # 8217s, y tangencial a la luna en el eje tierra-luna. Un área así en la Luna a una altura justa podría ser de particular interés.

SETA es una maravillosa dirección de investigación. En mi opinión, encontrar artefactos es, con mucho, la forma más probable de romper el estado de conocimiento sobre ETI. Y no tenemos & # 8217t tenemos que considerar & # 8220the están escondidos & # 8221. Si bien parece razonable que cualquier misión exploratoria obedecería algunos códigos (como la no contaminación), es muy poco probable que todos los exploradores pretendan camuflar sus misiones y que de hecho todos hayan tenido éxito en eso. Una suposición opuesta simplemente no pasa & # 8217t pasa a Occam & # 8217s Razor. No podemos encontrar acechadores, por su diseño, pero la gran mayoría de las ETA serían desechos espaciales inertes y muertos hace mucho tiempo. Entonces, la forma más sencilla de estimar la probabilidad de encontrar ETA es simplemente estimar la masa total acumulada de material artificial en un sistema estelar & # 8220 interesante & # 8221. Depende de muchas incógnitas, pero pueden surgir números impresionantes incluso si se asume que las civilizaciones usan medios que seguramente son factibles y están limitados por ellos. Por ejemplo, usan lentes gravitacionales para estudiar sistemas e identificar sistemas interesantes, pero pueden estudiar xenobiología solo in situ y usar propulsión termonuclear para enviar sondas. Si cualquier sistema habitable recibe una expedición en diez millones de años, correspondiente a la aparición de una civilización con una vida útil exploratoria de 10000 años dentro de 50 años luz cada 10 MYr durante los últimos 4 Gyr, entonces supongo que la masa total de ETA en el sistema solar. está en el rango de miles a miles de millones de toneladas. Por supuesto, Archaean Earth no era nada digno de ver, pero no estaba solo. Hubo un Marte temprano, cálido y húmedo, y tres mundos aún no hervidos y secos que parecían habitables desde lejos en lugar del único actual. Eso no cuenta las posibles colonias extintas o abandonadas.

Por supuesto, es la tarea de la aguja en el pajar, ¡pero al menos las agujas y el pajar no están a muchos parsecs de distancia! Están al alcance de los rangos de observación y exploración de nuestros instrumentos actuales y futuros. A escala decámetros, LSST u otra misión de reconocimiento podrían buscar objetos en el cinturón de asteroides con curvas de luz inusuales, lo que sugiere una forma no natural. A una escala de centímetros, como se dijo en el artículo, un orbitador lunar automatizado puede tomar continuamente imágenes de la superficie y buscar algo extraño mediante un neural a bordo (calibrado y / o validado por Apollo y otros sitios de aterrizaje), enviando imágenes. y las coordenadas a la Tierra para una inspección adicional si algo se muestra por encima del umbral. (Se me acaba de ocurrir, cualquier objeto que emita su propia luz en la noche lunar sería bastante interesante y muy fácil de detectar, aunque las sondas vivas son algo mucho más raro y una causa completamente diferente). Una flota de pequeños satélites de vela solar o eléctricos puede dispersarse en el cinturón de asteroides, vagando de un objeto a otro, examinándolos con fines científicos y mineros y buscando algo inusual en sus superficies o en sus formas.

Y todo esto es a corto plazo, incluso en comparación con Breakthrough Starshot, y profundamente más prometedor que la búsqueda de firmas tecnológicas distantes. Incluso si encontramos CFC en el espectro de tránsito de un mundo similar a la Tierra, o identificamos la emisión de láser de estado sólido de una nube alrededor de una estrella distante, no podremos hacer nada al respecto en siglos, pero incluso una sola pieza de 2 años de antigüedad. de basura alienígena del cinturón de asteroides es un tesoro en nuestras manos.

Para poder desarrollar un viaje espacial, una civilización alienígena
debería desarrollar una función llamada & # 8220creatividad & # 8221. De lo contrario
sería solo un reino animal. Cuanto tiempo ellos
podría permanecer en este estado que nadie sabe. .. pueden ser miles de millones
de años. Tampoco podemos decir qué despierta la creatividad.

“Lejos, en los remansos inexplorados del extremo pasado de moda del brazo espiral occidental de la Galaxia, se encuentra un pequeño sol amarillo olvidado. Orbitando esto a una distancia de aproximadamente noventa y dos millones de millas hay un pequeño planeta verde azulado absolutamente insignificante cuyas formas de vida descendientes de simios son tan asombrosamente primitivas que todavía piensan que los relojes digitales son una idea bastante ingeniosa ".

- Douglas Adams, The Hitchhiker & # 8217s Guide to the Galaxy

Después de unos cientos de años de civilización industrial, parece que pensamos que las naves espaciales fabricadas con software semiinteligente son una buena idea. Lo que nos hace pensar que otras civilizaciones enviarán sondas Bracewell (& # 8220lurkers & # 8221) a nuestro sistema. Pensamos ingeniosas ideas para reducir el esfuerzo necesario, así como qué supuestos se necesitan para detectar vivos o muertos.

Sin embargo, el & # 8220artifact & # 8221 más longevo nos está mirando a la cara & # 8211 la vida misma. Tiene una historia de replicación de cerca de 4 mil millones de años que ha resistido al menos 5 catástrofes importantes, pero cada vez ha creado nuevos fenotipos que han aumentado la riqueza de la bisósfera terrestre. Incluso ha logrado desarrollar una especie que puede considerar enviar máquinas y vida a otros sistemas estelares.

Hasta donde sabemos, toda la vida terrestre tiene un único ancestro común, no se detecta & # 8220shadow life & # 8221. Esto implica que la vida se originó en la Tierra o, si se originó en otro lugar, se hizo una sola vez y nunca se repitió. El único contraargumento que puedo ver que permitiría otras semillas es que toda la vida en la galaxia se basa en la misma biología fundamental, o que otras civilizaciones conocen nuestro tipo de biología y envían solo semillas compatibles, y que las semillas subsiguientes simplemente se integran con la biología existente.

Si nos convertimos en una civilización estable que pueda vivir de manera sostenible durante millones de años, podría tener sentido sembrar otros mundos estériles, con vida terrestre que pueda enviarse como esporas, huevos y semillas durmientes, y dejar que la evolución haga su trabajo para evolucionar. nuevas formas y construir ricas biosferas. Podríamos comenzar en un futuro relativamente cercano, adaptando cualquier tecnología de propulsión avanzada que tengamos para entregar cargas útiles de vida inactiva a mundos listos para ser & # 8220greened & # 8221. Un programa de este tipo no será tan simple como rociar algunas bacterias para iniciar un cultivo, ya que es posible que deseemos agregar vida multicelular también, y eso puede requerir un poco de esfuerzo donde las especies deben coexistir para sobrevivir.

Por último, permítanme volver a la idea de múltiples semillas de la Tierra pero con biología compatible. Imagínese una biblioteca galáctica con catálogos de mundos y su biología básica, arrebatada por largas edades de exploración por sondas. Una civilización podría seleccionar la biología necesaria para la Tierra y enviar algunas actualizaciones de & # 8220firmware & # 8221 para mejorar la vida existente. ¿Cómo puede hacerse esto? Usar retrovirus que pueden insertar sus nuevos conjuntos de instrucciones en el ADN de las especies hospedadoras. Hoyle puede haberse equivocado en cuanto a que los cometas provocan epidemias virales, pero tal vez sea posible la introducción deliberada de virus en la biosfera terrestre, para impulsar la evolución mediante un & # 8220 equilibrio puntuado & # 8221 y acortar el tiempo necesario para & # 8220 elevar & # 8221 una especie para unirse el club galáctico.

La transición del cerebro y la inteligencia de los simios (coeficiente intelectual de chimpancé

60, coeficiente intelectual humano subsahariano 80+) es un fenómeno que no se ha explicado adecuadamente. Quizás una actualización de firmware desde lejos como sugirió Alex Tolley hizo el truco.

& # 8220The Runaway Brain & # 8221 de Christopher Wells hace un buen trabajo al explicar el crecimiento prehistórico de la inteligencia humana sin la necesidad de extraterrestres.

No necesitamos ir a las estrellas. Podríamos simplemente sembrar Venus con solo pequeños avances en nuestra tecnología.

La otra cara de la moneda es que estos objetos son comunes y se destruirían a sí mismos para no dar información a culturas inmaduras como la nuestra. Quizás todos esos objetos de hierro / níquel que seguimos encontrando cayendo del cielo son los restos fundidos de acechadores ET & # 8217.

No creo que ninguna civilización tecnológica avanzada se moleste en enviar artefactos físicos. ¿Para qué? Un telescopio espacial con una apertura de 150.000 km aproximadamente podría resolver el sistema solar hasta 10 cm de píxeles a una distancia de 1 ly. Ese & # 8217 es ciertamente un GRAN telescopio, pero (1) construir uno probablemente no sea mucho más difícil que construir un montón de sondas interestelares (y los osciloscopios para recibir sus transmisiones), y (2) solo necesita construir UNO, y luego puede usarlo para todo tipo de cosas y todo tipo de observaciones. Además, mantiene su tecnología a su lado y es fácil de reparar o actualizar.

¿Por qué construimos sondas para inspeccionar otros mundos en nuestro sistema? Hay tantas cosas que requieren contacto físico para comprenderlas. Por ejemplo, no se puede averiguar mucho sobre biología con solo mirar un planeta a través de un telescopio. Necesita muestras para diseccionar y analizar.

¡Carl, ese es un punto excelente!

Construir un gran telescopio loco tiene que ser órdenes de magnitud más fácil que perseguir la propulsión interestelar (& # 8230. Con tiempos de viaje en un marco de tiempo razonable & # 8230. Digamos 100 años hasta Proxima).

& gtLa gran mayoría de estas fotos no se han inspeccionado
& gtby el ojo humano. & # 8230 desarrollar algoritmo de IA & # 8230 & # 8230 bajo costo

¿Qué hay de hacer un proyecto Zooniverse (https://www.zooniverse.org/) con ellos? Entonces no solo estaríamos hablando de & # 8220 bajo costo & # 8221, sino virtualmente & # 8220 sin costo & # 8221. Me encantaría mirar un par de fotos al día, y supongo que otras también lo estarían. La base de usuarios de Zooniverse no es motivo de risa, y muchos proyectos & # 8220comparables & # 8221 basados ​​en fotografías están disponibles en este momento.

Tener esas fotos de la Luna acumulando polvo parece algo incorrecto.

¿Hay alguien buscando o planeando buscar señales de Lurkers llamando a casa? Mi suposición es que los Lurkers permanecerían inactivos y llamarían periódicamente a casa o llamarían a casa si encuentran tecnología como un escaneo de radar del troyano en el que están sentados o prueban o usan armas nucleares. ¿Hay alguna forma de que podamos mirar hacia atrás y ver si hay alguna evidencia de tal actividad coincidente con las pruebas subterráneas de Corea del Norte? Se ignoraría una señal única. ¿Pero si se captara una señal dos veces y # 8211 cada vez después de una detonación subterránea?

Buscar en la base de datos de imágenes de la superficie lunar es algo bastante barato, pero ¿qué le decimos a la computadora que busque? Entrenar el sistema de aprendizaje profundo con imágenes de nuestro propio hardware en la superficie induce un sesgo & # 8220 No sé qué es esa cosa, pero no parece una etapa de descenso LEM o un Lunakhod, así que seguiré buscando & # 8217 # 8221 y # 8230

Es posible que los acechadores ni siquiera estén ocultos. La no interferencia / permanecer fuera de la vista son NUESTROS valores culturales, no necesariamente se aplican a los extraterrestres visitantes. Especialmente si, en el momento de la visita / observación, no hay ninguna amenaza aparente por parte de los terrícolas.

En la primera parte de tu publicación, Steve, podríamos usar científicos ciudadanos voluntarios para mirar manualmente millones de imágenes de la Luna tal como lo hacemos cuando buscamos exoplanetas. No tengo todas las respuestas sobre cómo se configuraría, pero me imagino buscando cualquier objeto con formas geométricas como ángulos rectos, círculos o esferas perfectos, estructuras en forma de antena, etc. Con mucho gusto participaría. :)

¿Qué pasa con el enjambre de dyson en el cinturón de Kuiper? ¿Podemos ver eso, si existiera?

La respuesta: 0 a esencialmente infinito. A medida que aumenta nuestra comprensión de la evolución de la vida en la Tierra, y asumiendo que esta es la plantilla principal para la evolución de organismos complejos, la probabilidad d de encontrar vida inteligente en otros planetas disminuye marcadamente.

Hablando de manera más práctica: si hay una civilización avanzada que puede encontrar una manera de atravesar el universo en tiempo real, es mejor que esperemos que sea amigable.

Al igual que con tantos otros temas que se transmitieron en este foro, la pregunta que deberíamos discutir aquí no es si este escenario es posible o no,
(ciertamente lo es), pero si su existencia o resolución es probable o no.

El Sistema Solar es un lugar muy grande y, en escalas de tiempo astronómicas, cambia y evoluciona constantemente, generalmente en circunstancias localmente destructivas. Incluso con tecnología rápida y barata, se necesitarían eones para explorarlo a fondo.A menos que un Lurker haya sido diseñado deliberadamente para que sea longevo y fácil de encontrar, es poco probable que sus ruinas o abandonados sean descubiertos por nuestro nivel de tecnología. Si ha sobrevivido, probablemente esté en lo profundo de una corteza planetaria, en el fondo de un océano, encerrado bajo kilómetros de hielo, o flotando en órbita a miles de millones de kilómetros de distancia en el frío y la oscuridad, indistinguible a una distancia de cualquier infinito. de otros trozos de hielo, metal o roca.

Cualquier búsqueda de estos tipos debe basarse en estas realidades y, con suerte, estar respaldada por algún otro programa de investigación con una mayor probabilidad de éxito.

Necesitamos un programa espacial porque es probable que algún día nos encontremos con un descubrimiento de este tipo de inmenso valor práctico, científico o filosófico. Pero no deberíamos estar planificando nuestras exploraciones con la idea de convertir ninguna de ellas específicamente.

Sería contraproducente y un despilfarro de recursos. Y lo que es peor, para nuestra impaciente especie, nos proporcionaría en muy poco tiempo una excusa para detener todas nuestras exploraciones. Me viene a la mente la paradoja de Fermi. ¿Es un punto válido? Definitivamente. ¿Es una buena razón, después de menos de un siglo de búsquedas superficiales y superficiales, para dejar de buscar por completo? Ciertamente no.

Se trata de agujas en pajares donde hay muchos pajares grandes y es posible que no haya agujas. Si hay agujas, no hay ninguna razón confiable para creer que están colgadas en un pajar. Pero, todo lo que podemos ver son montones de heno y así & # 8230

& # 8220piggy-respaldado en algún otro programa de investigación & # 8221

& # 8230que & # 8217s es lo mejor que se puede esperar dadas las circunstancias.

Claramente, buscar artefactos extraterrestres en la región del sistema solar cerca de la Tierra es un enfoque alternativo creíble, una estrategia de la arqueología ETI. La formulación que se dará aquí el martes es una forma de discutir la estrategia SETA y compararla con SETI. Sostengo que SETA es una estrategia creíble.

Muchas sugerencias aquí hacen una suposición falsa: asumiendo que todos los extraterrestres actúan de la misma manera y que usted sabe cuál es esa manera. Alex y otros deberían echar un vistazo al documento de la ecuación de Drake, referencia 2, una versión del cual aparecerá en este sitio el martes 20 de abril. Verá una serie de escenarios resueltos utilizando diferentes suposiciones sobre tecnología e intenciones alienígenas. Entonces quizás pueda reconsiderar lo que ha escrito aquí.

En cuanto al camuflaje, como sugirieron varios otros, piénselo de esta manera: ¿cuántas de nuestras sondas han tenido camuflaje? Respuesta: ninguna. ¿Por qué? Porque no nos importa si alguien lo encuentra y no queremos desperdiciar masa en artículos innecesarios. Es poco probable que se lleve camuflaje a distancias interestelares.

Alex parece estar asumiendo que estoy sugiriendo buscar en todo el sistema solar interior. Lejos de ahi. Propongo ubicaciones específicas, en su mayoría objetos pequeños, que se pueden inspeccionar con la tecnología existente.

Otros dicen que los Lurkers residirían cerca de la Tierra, como es práctico, en órbita terrestre baja o Geo. No son posibilidades atractivas. La órbita terrestre baja es estable durante un tiempo de menos de un siglo, por lo que desaparecería pronto. El geosincrónico es estable entre 1000 y 10,000 años. Entonces, ambos están en órbita a corto plazo en los largos períodos de tiempo que podríamos haber sido visitados. Además, tenemos un mapa completo de todo lo que se encuentra en órbita geográfica. Si hay algo extraño allí, ya lo sabemos. Eso ya se habría filtrado, por lo que no es creíble. Y los módulos de aterrizaje serán destruidos rápidamente por el medio ambiente de la Tierra.

Mike Serfas: Consulte la referencia 4 y citas posteriores de la misma.

Torque xtr: ¡Estoy completamente de acuerdo!

Steve Muise: Ya se están realizando inspecciones de software de las imágenes de LRO para detectar desprendimientos de rocas (referencia 8) y artefactos (referencia 5).

Henry Cordova: Los estudios han demostrado que los artefactos que tenemos en la Luna durarán millones de años.

En cuanto al camuflaje, como sugirieron varios otros, piénselo de esta manera: ¿cuántas de nuestras sondas han tenido camuflaje? Respuesta: ninguna. ¿Por qué? Porque no nos importa si alguien lo encuentra y no queremos desperdiciar masa en artículos innecesarios.

Como físico, no considera que lo que estudia responderá a sus experimentos con la agencia. AFAIK, ninguna de nuestras sondas espaciales esperaba encontrarse con ningún organismo o artefacto con agencia. En esas circunstancias, el camuflaje es un desperdicio de masa.

Sin embargo, esto cambia si quieres estudiar algo con agencia. Si alguna vez ha pescado junto a un río o lago, sabe que usa ropa monótona, marrón / verde y permanece muy quieto. Si desea observar la vida silvestre de cerca, siéntese en un escondite, no haga ruido y coloque el escondite a favor del viento. Cualquier sonda que tenga la intención de estudiar más de cerca una Tierra viva querrá camuflarse de alguna manera para evitar que su presencia sea detectada por los organismos que desea estudiar. Si, por supuesto, si desea pescar con explosivos, o en un caso análogo, la sonda puede paralizar o matar cualquier cosa que quiera muestrear e ignorar otros tipos de estudio, entonces probablemente no necesite camuflaje. [C.f. secuestros de ovnis ficticios.] Si el camuflaje está activo, como piel de cefalópodo o pez plano, entonces una sonda muerta posiblemente ya no estará camuflada.

Si una sonda está camuflada o no dependerá de su propósito y de si todavía está activa o no. Dada nuestra tecnología de ingeniería actual y su suposición sobre las sondas que llegan con estrellas cercanas, la lógica es que cualquier sonda visitante está muerta hace mucho tiempo y será un artefacto inerte. Cambie esas suposiciones y el tema del camuflaje no será discutible.

Tengo muchas ganas de empezar la segunda parte.

Me gustaría saber cuántas nubes ort ha atravesado nuestro sol y si los dos sistemas intercambian cometas y otros cuerpos de nubes ort.
La tierra es visible como un cuerpo en tránsito para las estrellas que se encuentran a lo largo de la eclíptica. ¿Cuántas estrellas cercanas y por cuánto tiempo? ¿Es esta una fuente de contacto más probable que las estrellas pasajeras?

La referencia 6 es un comienzo interesante. Se entrenó un algoritmo ML no supervisado en imágenes del Apolo 17 a partir de imágenes LRO de alta resolución (0,5-1,5 m / píxel). El algoritmo pudo detectar el vehículo de descenso Apollo 15 LM a partir de imágenes alrededor de ese sitio. Su métrica sugiere que pueden reducir 50 veces los requisitos de búsqueda para la inspección humana. Claramente, este es un comienzo prometedor para hacer el análisis lunar propuesto para los merodeadores.

La referencia 5 es una revisión de las posibles características de la firma tecnológica que debe buscar. Davies sugiere ML para podar el conjunto de imágenes y voluntarios humanos de crowdsourcing & # 8211, aunque eso necesita trabajo para definir qué buscar.

Hay un sitio web Moon Zoo que reúne a voluntarios para buscar características naturales específicas. La adición de funciones para buscar podría estar atornillada a la búsqueda de este sitio & # 8217s.

Mientras buscan cualquier artefacto alienígena, me alegraría si alguien pudiera encontrar al Surveyor 4 para determinar si aterrizó intacto o explotó en 1967, ya que se perdió el contacto con él solo unos segundos antes de que tocara la superficie lunar.

Luego tenemos que encontrar Luna 9 y 13, que serán difíciles porque pueden ser difíciles de distinguir de las rocas lunares. No estoy seguro de si alguno de los miembros fallidos de la primera serie soviética del módulo de aterrizaje Luna sobrevivió a sus encuentros con la Luna.

También me he preguntado si el sismómetro encerrado en una esfera de madera de balsa sobrevivió al impacto del Ranger 4 en el lado lejano lunar en 1962. Quiero decir, para eso fue diseñado. Tanto el Ranger 3 como el 5 se perdieron la Luna, por lo que indudablemente todavía están intactos y dando vueltas alrededor del Sol.

Este documento es un informe sobre un taller de la NASA sobre firmas tecnológicas. Sección 4.3 pp31-32) trata de las sondas extraterrestres de nuestro sistema e incluye & # 8220lurkers & # 8221.

Sí, ET podría estar en & # 8220our & # 8221 patio trasero. La probabilidad de una Vía Láctea 100% explorada es mayor que una 100% colonizada. La energía necesaria para explorar la galaxia es menor que la necesaria para colonizar. La colonización requeriría cierta cantidad de exploración previa. Si el tiempo es menos preocupante, el costo de producir resoluciones de 1 píxel a 10 cm a 1 año luz con una sonda es menor que con un telescopio. Los telescopios nunca podrían entregar una sonda y el amplio espectro de datos. Una de las mayores amenazas potenciales para las personas serán otras personas. Es un juego racional observar a otros jugadores. Sobrevivir a su evolución y la biotecnología madura permitirá sondas autorreplicantes, producción en masa de sondas no replicantes o personas de naves espaciales.

El sigilo no puede considerarse una motivación estrictamente antropológica. Demasiados no humanos emplean el sigilo. Se utiliza con tanta frecuencia que tampoco puede considerarse una estrategia de nicho. Permanecer invisible ofrece muchos beneficios prácticos. El comportamiento de lo observado no está contaminado. Una vez que se descubren las herramientas de observación, lo observado potencialmente terminará el experimento al interferir con las herramientas. Si eres una persona de las naves espaciales, ¿crees que los humanos respetarían tu personalidad?

No simplificaría el modelado asumiendo que todas las sondas enviadas por un pueblo serían similares. La sonda enviada a un sistema con una alta probabilidad de vida o vida inteligente podría tener diferentes capacidades, como el sigilo. Incluso diría que nuestra existencia aumenta las probabilidades de que haya una sonda en el sistema solar.

Las sondas locales o las personas de las naves espaciales son un objetivo más seguro para METI. Los argumentos pro METI que en realidad son gaslighting, suenan ciertos para los observadores locales. Mantenga el mensaje en silencio y no hay riesgo de revelar nuestra presencia o de influir en otras personas.

Por último, no se puede descartar la posibilidad de que una sonda sea una persona. Cualquier plan de acción para buscar e interactuar con sondas debe abordar el potencial.

La novela & # 8220Existence & # 8221 de David Brin ofrece una visión interesante de la variedad de sondeos y motivaciones posibles. Es difícil discutir el tratamiento de las sondas sin estropearlo. Definitivamente lo recomiendo.

Recordé que la vista icónica de los viajes interestelares y el contacto en los EE. UU. Es Star Trek. Buques [semi] militares, tripulados como buques de guerra, con armas. Los miembros de la tripulación de los equipos visitantes llevan armas de mano (phasers) que se usan con generosidad. Las naves espaciales tienen escudos contra las armas, pero no intentan protegerse de los sensores.

En el Reino Unido, la serie icónica es Doctor Who. El TARDI es pequeño (por fuera), tiene pocos pasajeros y el Doctor tiene una regla sobre no armas. Una TARDIS en funcionamiento tiene un circuito camaleónico para que el barco se mezcle con su entorno. Parece haberse roto después de seleccionar una cabina de policía de los años cincuenta y sesenta. El Doctor & # 8217s némesis, el Maestro, generalmente viaja en una TARDIS que tiene un circuito de camaleón en funcionamiento.

Me pregunto si la diferencia en la consideración del sigilo de la sonda podría no ser cultural.

Sospecho que los presupuestos de producción también son una de las razones por las que un programa obtuvo una nave espacial creíble y el otro una cabina telefónica.

Escucha innovadora en busca de señales de civilizaciones inteligentes cercanas al centro de la Vía Láctea

2 DE MAYO DE 2021 POR BRIAN KOBERLEIN

El proyecto Breakthrough Listen ha realizado varios intentos para encontrar evidencia de civilizaciones extraterrestres a través de la radioastronomía. Su último esfuerzo centra la atención en el centro de nuestra galaxia.

La idea detrás de Breakthrough Listen es que si hay civilizaciones alienígenas, probablemente emitan señales de radio de forma intencionada o no. La mayor parte de su trabajo se ha centrado en la observación de estrellas con planetas potencialmente habitables, con la idea de que así como emitimos señales de radio, ellos también lo hacen. Pero al mirar el centro de nuestra galaxia, han comenzado a buscar extraterrestres más ambiciosos.

La región central de nuestra galaxia es un gran lugar para apuntar su telescopio si desea escuchar señales a través de miles de estrellas. Es la región de la Vía Láctea donde las estrellas están más densamente agrupadas. La desventaja es que el centro de la Vía Láctea queda fuera de la zona habitable galáctica.

La escucha innovadora busca en el concurrido centro de la Vía Láctea posibles señales de seres inteligentes


Astronomía y astrofísica en el nuevo milenio (2001)

INTRODUCCIÓN

Descubrimientos astronómicos de la última década y mdashimágenes del universo caliente en una época anterior a la aparición de las primeras galaxias y estrellas, de otros sistemas solares que comienzan a tomar forma, de sistemas planetarios más allá del nuestro y mdash han capturado la imaginación de científicos y ciudadanos por igual. Estos asombrosos avances son el resultado no solo de los esfuerzos creativos colectivos de científicos e ingenieros en los Estados Unidos y en todo el mundo, sino también de las generosas inversiones en astronomía durante gran parte de los últimos 50 años por parte de los gobiernos, fundaciones y gobiernos federales y estatales. individuos.

En las próximas décadas, el ritmo de los descubrimientos, tan notable como ha sido en el pasado, se acelerará. Los astrónomos están preparados para examinar la época en que se formaron por primera vez galaxias similares a nuestra Vía Láctea, para obtener imágenes de planetas similares a la Tierra más allá de nuestro sistema solar y para saber si algunas muestran evidencia de vida. Dar estos próximos pasos requerirá importantes inversiones tanto de imaginación como de recursos públicos.

Dado que la magnitud de estas inversiones será grande, es justo preguntarse por qué la investigación astronómica debería merecer tal apoyo. Quizás las justificaciones más persuasivas, pero menos cuantificables, se encuentran en la importancia que la sociedad estadounidense siempre ha otorgado a la exploración de nuevas fronteras, y en el profundo deseo humano de comprender cómo llegamos a ser, el tipo de universo en el que vivimos, si estamos solos. y cuál será nuestro destino final. Explorando fronteras de misterio y belleza inimaginables, la astronomía responde de manera convincente a estas preguntas fundamentales.

Como investigadores, los astrónomos experimentan la emoción del descubrimiento de manera más vívida y son los primeros en vislumbrar nuevas respuestas a preguntas antiguas. Como comunidad de ciudadanos afortunados de vivir en una sociedad que los apoya generosamente, los astrónomos creen firmemente que "de aquellos a quienes se les da mucho, se les pide mucho". a objetivos sociales más amplios.

EL PAPEL DE LA ASTRONOMÍA EN LA EDUCACIÓN DE LAS CIENCIAS PÚBLICAS

La contribución más significativa de los astrónomos a la sociedad se encuentra en el área de la educación científica, concebida en términos generales para incluir (1) la sensibilización del público sobre la ciencia, (2) la transmisión de conceptos científicos a los estudiantes en todos los aspectos.

niveles y a sus docentes, y (3) contribuir a la formación de una ciudadanía técnicamente capacitada y consciente. La astronomía es relevante para cada uno de estos objetivos y puede actuar como un pionero para estimular el interés de las personas y los rsquos en toda la ciencia.

LA RELEVANCIA DE LA ASTRONOMÍA

La astronomía excita la imaginación. La belleza del cielo nocturno y sus ritmos son a la vez deslumbrantes y cautivadores. La audacia de nuestros esfuerzos colectivos por comprender el universo nos inspira, mientras que las dimensiones del espacio y el tiempo nos humillan. La astronomía abarca la gama completa de fenómenos naturales y mdash, desde la física de las partículas elementales invisibles, hasta la naturaleza del espacio y el tiempo, hasta la biología y mdash, lo que proporciona un marco poderoso para ilustrar la unidad de los fenómenos naturales y la evolución de los paradigmas científicos para explicarlos. En combinación, estas cualidades hacen de la astronomía una herramienta valiosa para aumentar la conciencia pública de la ciencia y para presentar conceptos científicos y el proceso del pensamiento científico a los estudiantes en todos los niveles. Algunos recordatorios sirven para ilustrar el potencial de la astronomía para promover los objetivos de la educación científica pública.

La astronomía nos rodea. ¡Solo mira hacia arriba! ¿Quién no ha mirado el cielo nocturno y se ha maravillado con la panoplia de estrellas que hay allí? Todos somos conscientes del movimiento del Sol a través del cielo durante el día y de las fases cambiantes de la Luna durante la noche. Los movimientos de los objetos astronómicos determinan el ciclo día-noche, las estaciones del año, las mareas, el momento de los eclipses y la visibilidad de cometas y lluvias de meteoritos. Los eventos astronómicos de fácil observación han formado la base para el cronometraje, la navegación y los mitos o sagas en culturas de todo el mundo.

Gran parte de la astronomía es visual y se puede apreciar tanto por su atractivo estético como por su poder ilustrativo. Las imágenes de objetos del cielo profundo transmiten la belleza del universo, incluso a aquellos que son demasiado jóvenes para comprender su contexto o sus implicaciones.

La astronomía es una ciencia participativa. Muchos no científicos consideran la astronomía como un pasatiempo de por vida. La astronomía es una de las pocas ciencias en las que decenas de miles de aficionados han formado organizaciones activas (por ejemplo, la Sociedad Planetaria, con una membresía superior a 130.000), y muchos aficionados hacen contribuciones científicas significativas en campos como el seguimiento de estrellas variables y la medición posiciones de objetos en movimiento. Las ventas de telescopios y revistas sugieren que casi 300.000 ciudadanos se interesan activamente por la astronomía amateur. El americano

Astronomical Society ha formado un grupo de trabajo para fomentar la colaboración entre astrónomos profesionales y aficionados. Muchos aficionados comparten libremente su entusiasmo por la ciencia con profesores y estudiantes locales a través de programas como el Proyecto ASTRO, que vincula a los astrónomos con profesores y clases de cuarto a noveno grado en 10 sitios en todo el país.

La astronomía ofrece la posibilidad de descubrimiento. La posibilidad de encontrar una supernova, una nova, un cometa o un asteroide nunca antes vista es muy emocionante, especialmente para los no profesionales. Tanto la distribución de datos y software astronómicos a través de Internet como la disponibilidad inmediata de dispositivos de imágenes sofisticados en pequeños telescopios de costo moderado permiten a los astrónomos aficionados desempeñar un papel activo y creciente en el descubrimiento de nuevos objetos, la búsqueda de objetos transitorios y variables y su seguimiento. .

La astronomía inspira el trabajo en las artes. Desde poesía y música hasta libros y películas de ciencia ficción, las ideas y descubrimientos de la astronomía moderna sirven de inspiración para artistas, jóvenes y público en general. En el proceso, las obras inspiradas en la astronomía pueden servir como embajadores de buena voluntad del valor y la emoción de la ciencia física para muchos en la sociedad que de otra manera no entran en contacto con las ciencias.

TRANSMITIR LA ASTRONOMÍA AL PÚBLICO

Las estadísticas confirman el interés generalizado por la astronomía.

Los planetarios y observatorios son destinos populares para los visitantes. Hay aproximadamente 1.100 planetarios en América del Norte. Alrededor del 30 por ciento de estos sirven solo a grupos escolares, mientras que alrededor del 70 por ciento hacen espectáculos escolares y públicos. Aproximadamente 28 millones de visitas se realizan a los planetarios de los Estados Unidos cada año. Para muchos escolares de áreas urbanas, tal visita puede ser su única introducción a un cielo nocturno oscuro y a las maravillas del universo.

Los centros de visitantes del observatorio son igualmente populares. Proporcionan un lugar donde las familias aprenden juntas sobre ciencia. Por ejemplo, los siete observatorios que pertenecen al Consorcio de Observatorios del Suroeste para la Educación Pública (McDonald, el Observatorio Solar Nacional en Sacramento Peak, el Observatorio Nacional Kitt Peak, el Very Large Array (VLA), el Observatorio Lowell, el Observatorio Whipple y Apache Point ), acogen colectivamente a más de 500.000 visitantes al año y llegan a más de 4.000 profesores a través de talleres. El nuevo Centro de Visitantes de Arecibo en Puerto Rico recibe un promedio de 120,000 visitantes cada año. La mayoria de la ciencia

los museos tienen secciones sobre astronomía y organizan programas de fin de semana, vespertinos y de verano sobre ciencias astronómicas.

La astronomía sirve como introducción a la ciencia para casi el 10 por ciento de todos los estudiantes universitarios.& mdashmás de 200,000 cada año, en todo el país. Para muchos, la astronomía será el único curso de ciencias que tomarán. Para examinar y mejorar la eficacia de la enseñanza de la ciencia a través de cursos de introducción a la astronomía, muchos de los cuales se ofrecen en colegios comunitarios y universidades pequeñas sin programas de investigación extensos, la Sociedad Astronómica del Pacífico y la Sociedad Astronómica Estadounidense patrocinan conjuntamente una serie de simposios y debates en sus reuniones. El primer simposio de este tipo se celebró en Albuquerque en 1998, y otro titulado "El cosmos en el aula" se celebró en Pasadena en julio de 2000.

Los descubrimientos en astronomía están bien cubiertos por los medios de comunicación. Por ejemplo, el personal del New York Times y el Dallas Morning News, dos de los principales artículos en términos de cobertura científica, cada uno desarrolla en promedio más de una historia de astronomía por semana. Las conferencias de prensa de la Sociedad Astronómica Estadounidense cuentan con una gran asistencia, están cubiertas por muchos medios de comunicación y, a menudo, son consideradas como un modelo por otras ciencias y organizaciones científicas. Actualmente se publican decenas de columnas de astronomía en periódicos y revistas. Muchos se centran en los fenómenos del cielo, mientras que otros informan sobre desarrollos recientes. Quizás el más conocido de ellos es la serie regular de artículos científicos publicados en Parade, el suplemento dominical nacional y la serie mdasha iniciada por el difunto Carl Sagan y ahora continuada por David Levy.

Las revistas dedicadas exclusivamente a la astronomía gozan de amplia circulación& mdash casi 300.000 combinados para Cielo y telescopio y astronomía. Muchas otras revistas nacionales, como Ciencia popular, National Geographic, Discover, y Científico americano, cubren la astronomía con regularidad e informan que sus historias o problemas astronómicos se encuentran entre los más populares. No es casualidad que cuando Científico americano comenzó una nueva revista trimestral dedicada a problemas de un solo tema, la primera se tituló & ldquoThe Magnificent Cosmos & rdquo.

La astronomía llega a una audiencia extraordinaria de radioescuchas. El programa & ldquoEarth and Sky & rdquo es transmitido por unas 900 estaciones de radio en los Estados Unidos, y el programa se escucha alrededor de 280 millones de veces al año. & ldquoStarDate / Universo & rdquo llega a una audiencia de aproximadamente 8,7 millones de oyentes por semana. Las encuestas en Michigan y Florida mostraron que el 51 por ciento y el 36 por ciento, respectivamente, de los oyentes discutieron lo que

había escuchado en el programa & ldquoEarth and Sky & rdquo con otros adultos o niños. El ochenta por ciento de los oyentes sintieron que el programa "expandió su conocimiento de la ciencia". El género, la etnia y el estado ocupacional no se correlacionaron con si una persona escuchó la serie o no. Estas estadísticas muestran que las historias de astronomía bien presentadas tienen una audiencia extremadamente grande y diversa.

Los sitios astronómicos se encuentran entre los destinos científicos más populares en la Web. La Sociedad Astronómica Estadounidense ha descubierto que las noticias publicadas en sitios web a menudo estimulan las historias en las redes de televisión afiliadas. Los sitios web ofrecen la ventaja adicional de una cobertura en profundidad, ya que no están limitados en términos de espacio de la misma manera que los periódicos y las transmisiones de televisión. Los sitios web del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) y el Instituto Científico del Telescopio Espacial (STScI) son enormemente populares y brindan al público un sentido de participación compartida en los sorprendentes descubrimientos de las sondas planetarias y el Telescopio Espacial Hubble. Por ejemplo, la Web proporcionó acceso en tiempo real a millones para ver eventos espectaculares como el impacto del cometa Shoemaker-Levy en Júpiter y las aventuras de Pathfinder y Sojourner en Marte. El JPL y el Servicio Geológico de EE. UU. Han desarrollado un sitio web de fotoperiodistas planetarios al que acceden 100.000 usuarios que descargan 700.000 archivos cada mes. Estos sitios web, así como los administrados por la Sociedad Astronómica del Pacífico y la Sociedad Astronómica Estadounidense, brindan recursos utilizados por miles de maestros en todo el país y llevan la emoción de la ciencia desde las fronteras de la investigación directamente al aula.

El interés público en la astronomía ha impulsado una serie de pequeñas empresas exitosas. Varios cientos de millones de dólares se gastan cada año por aficionados, usuarios de pequeños telescopios y viajeros que viajan para presenciar eventos astronómicos. El catálogo de materiales educativos en astronomía de la Sociedad Astronómica del Pacífico sin fines de lucro llega a unas 300.000 personas cada año.

LA ASTRONOMÍA EN LA EDUCACIÓN EN CIENCIAS PRE-UNIVERSITARIAS

Los estándares nacionales de educación científica desarrollados por el Consejo Nacional de Investigación (NRC, 1996) especifican objetivos de contenido apropiados para la edad para la enseñanza de ciencias en los grados K-12. Sin embargo, los objetivos de contenido por sí solos no son suficientes. Aunque los estudiantes pueden dar las respuestas correctas a problemas y preguntas tradicionales, estas respuestas correctas a menudo enmascaran conceptos erróneos fundamentales. En gran parte para abordar este problema

Lem, los estándares nacionales de educación científica sugieren un énfasis en la enseñanza de la ciencia como indagación. Involucrar a los estudiantes en el proceso activo de investigación puede ayudarlos a desarrollar una comprensión más profunda tanto de los conceptos científicos como de la naturaleza de la ciencia. A través de la indagación, los estudiantes pueden obtener una apreciación de cómo sabemos qué sabemos de ciencia.

La astronomía se presta extraordinariamente bien a la enseñanza basada en la indagación y permite a los profesores aprovechar la fascinación natural que los estudiantes tienen por el campo. Los estudiantes pueden observar muchos fenómenos astronómicos directamente sin equipo especial, y las investigaciones basadas en la astronomía (que se centran en temas como la luz y el color, por ejemplo, consulte la Figura 4.1) pueden llevar naturalmente a los estudiantes a explorar conceptos que informan a otros campos científicos.

En consecuencia, los astrónomos y los educadores de astronomía han invertido significativamente en el desarrollo de actividades prácticas para apoyar los planes de estudio de ciencias en todos los niveles. Los mejores de estos se recogen en El universo a tu alcance: un cuaderno de actividades y recursos de astronomía (editado por A. Fraknoi et al., Astronomical Society of the Pacific, San Francisco, 1995), un cuaderno de recursos y actividades que ahora se utiliza en casi 15.000 escuelas de todo el país.

Durante la última década, los astrónomos también comenzaron a trabajar en estrecha colaboración con los educadores para llevar datos de las naves espaciales y los observatorios directamente al aula y a los museos (se muestra un ejemplo en el Capítulo 5 de la Figura 5.2). Programas como Hands-on Universe (patrocinado por el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley), Hands-on Astrophysics (patrocinado por la Asociación Estadounidense de Observadores de Estrellas Variables), Telescopios en la Educación (patrocinado por la NASA) y Educación en Ciencias Basada en la Investigación (patrocinado por NSF / NOAO) permiten a los estudiantes explorar y utilizar datos astronómicos recién adquiridos. Las herramientas simples de análisis de imágenes ahora están ampliamente disponibles y, cuando se usan en relación con imágenes de exploración planetaria y observaciones telescópicas, pueden ser herramientas poderosas para involucrar la imaginación de los estudiantes. Programas como estos ya han dado lugar a ejemplos bien publicitados de estudiantes que descubren una supernova y un nuevo objeto del cinturón de Kuiper. Un número cada vez mayor de escuelas pueden conectarse a Internet, lo que hace que el acceso a imágenes y datos astronómicos esté ampliamente disponible.

Varias organizaciones y grupos astronómicos también han estado trabajando directamente con maestros de K-12, proporcionando capacitación, materiales y visitas a las aulas por parte de equipos integrados por astrónomos profesionales y aficionados (consulte la Figura 5.1 en el Capítulo 5). A finales de 1999, para

FIGURA 4.1 Escolares que visitan la exhibición ¡Luz! Espectros! ¡Acción! en el Planetario y Museo Adler (en Chicago) aprenda cómo los astrónomos usan la luz y los espectros para determinar las propiedades de las estrellas. Fotografías proporcionadas por D. Duncan.

Por ejemplo, el Proyecto ASTRO (desarrollado inicialmente por la Sociedad Astronómica del Pacífico) había establecido alrededor de 700 asociaciones de profesores y astrónomos y había llegado a más de 50.000 estudiantes en todo el país. A través de proyectos como el programa AASTRA patrocinado por la Sociedad Astronómica Estadounidense, los programas SPICA y ARIES en el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica (ver Figura 4.2), y los talleres de la Sociedad Astronómica del Universo Pacífico y rsquos en el Aula, varios miles de maestros han aprendieron cómo ser más efectivos en transmitir la astronomía y la ciencia a sus estudiantes. La comunidad astronómica ha reconocido el valor de tales esfuerzos y está buscando formas de expandir su alcance a un mayor número de maestros en los Estados Unidos.

FIGURA 4.2 Estudiante de escuela primaria que usa un gnomon para seguir el movimiento del Sol y la sombra del rsquos. Este programa es parte del módulo Earth in Motion del Proyecto ARIES en el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, Cambridge, Massachusetts. El proyecto está financiado por la National Science Foundation, el Smithsonian Astrophysical Observatory y la Universidad de Harvard. Fotografía cortesía del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica.

La variedad de esfuerzos organizados de divulgación de educación científica basados ​​en temas astronómicos ha crecido rápidamente y promete aumentar a lo largo de la década a medida que la NASA y la National Science Foundation alientan a los investigadores y equipos a agregar componentes educativos a sus investigaciones financiadas. En el sitio web de la Sociedad Astronómica del Pacífico (& ltwww.aspsky.org / education / naep.html & gt) se puede encontrar un buen resumen actualizado con frecuencia de los proyectos nacionales de educación astronómica actuales.

Debido a la importancia de vincular la inversión pública en investigación con el avance de los objetivos de la educación científica pública, la comunidad astronómica ha trabajado arduamente para identificar áreas en las que se han logrado éxitos, esfuerzos que son altamente apalancados y formas en que esos logros pueden propagarse. Las recomendaciones encaminadas a coordinar mejor estos esfuerzos en la nueva década se describen en el Capítulo 5.

LAS CONTRIBUCIONES PRÁCTICAS DE LA ASTRONOMÍA A LA SOCIEDAD

El apoyo federal a la investigación científica impulsada por la curiosidad históricamente ha llevado a una amplia gama de contribuciones a los avances tecnológicos con beneficios a largo plazo para la sociedad. De hecho, la inversión nacional en investigación científica impulsada por la curiosidad se considera ampliamente como un elemento esencial de la fortaleza económica y la competitividad de Estados Unidos. A pesar de su enfoque en lo extraterrestre, la astronomía también ha hecho importantes contribuciones en la Tierra. En gran medida, estas contribuciones se derivan de la necesidad de medir posiciones precisas, luminosidades y detalles estructurales en fuentes cósmicas débiles y distantes, medir el tiempo con una precisión exquisita y analizar grandes muestras estadísticas de objetos que abarcan una amplia gama de factores físicos y químicos. y condiciones evolutivas. Todas estas actividades han generado numerosos beneficios para la sociedad que se analizan con más detalle a continuación. En algunas áreas, los astrónomos han sido pioneros en la tecnología, mientras que en otras han trabajado en simbiosis con la industria y el sector de defensa para desarrollar y perfeccionar las tecnologías apropiadas.

ANTENAS, ESPEJOS Y TELESCOPIOS

Los grandes espejos o antenas que enfocan e imaginan luz, radiación infrarroja u ondas de radio son utilizados no solo por los astrónomos sino también por, por ejemplo, la industria de las comunicaciones, el ejército (por ejemplo, en vigilancia.

lanza), y los científicos que usan telescopios que miran hacia abajo desde el espacio para estudiar el ecosistema y los recursos de la Tierra y los rsquos. Para producir una imagen nítida, se requieren espejos o antenas de gran diámetro, o la radiación debe recolectarse en espejos o antenas individuales ampliamente espaciados y luego combinar la técnica de & mdasha llamada interferometría.

Además del tamaño, otra clave para una imagen de alta calidad es producir un espejo o una antena con una forma muy precisa. Los astrónomos han realizado importantes contribuciones a la tecnología de antenas y espejos. Los ejemplos incluyen el desarrollo de materiales para espejos (materiales livianos en particular), diseños de espejos, conformación y metrología de precisión (pruebas de forma), procedimientos para corregir los efectos de la flexión bajo la fuerza de la gravedad, tecnologías para corregir el efecto borroso de la atmósfera (por ejemplo, una tecnología llamada óptica adaptativa), interferometría y la tecnología para dirigir los rayos y recolectar la radiación de manera eficiente en grandes radiotelescopios. Además de las aplicaciones obvias mencionadas anteriormente, existen productos derivados adicionales. Un ejemplo notable está en el área de la óptica adaptativa. Las técnicas desarrolladas por los astrónomos para la óptica adaptativa se están perfeccionando para producir instrumentos oftálmicos que pueden obtener imágenes de la retina de un ojo y medir las aberraciones del ojo de un individuo con un detalle sin precedentes. Existe la posibilidad de un diagnóstico de bajo costo de enfermedades oculares, así como también de la especificación de parámetros para lentes de contacto que proporcionarán una & ldquosupernormal visión & rdquo o cirugía ocular correctiva.

Las técnicas de óptica adaptativa y las técnicas para fabricar y representar espejos ultraligeros y de ultra alta precisión son ejemplos de sinergia entre las inversiones en tecnología relacionada con la defensa y en astronomía. El rápido crecimiento de la óptica adaptativa durante la última década se debe mucho a la desclasificación de técnicas desarrolladas al servicio de los intereses de seguridad nacional. Los espejos para el telescopio espacial Hubble son un descendiente directo de los esfuerzos al servicio de la vigilancia durante las décadas de 1970 y 1980, mientras que en la actualidad, la NASA y la Oficina Nacional de Reconocimiento son socios en los esfuerzos para desarrollar grandes espejos espaciales de próxima generación.

SENSORES, DETECTORES Y AMPLIFICADORES

Quizás el mayor derivado tecnológico aportado por la astronomía ha sido el desarrollo o la mejora de dispositivos que convierten la luz y otras formas de radiación en imágenes. Históricamente, la astronomía impulsó el desarrollo de películas fotográficas a mayor sensibilidad y resolución. Sin embargo, la película ahora ha sido reemplazada en gran parte por sensores electrónicos, detectores y amplificadores y dispositivos mdash que permiten mediciones digitalizadas precisas.

seguridades de brillo en una amplia gama de longitudes de onda. En esta sección, las contribuciones de la astronomía y los rsquos a la detección de señales se discuten por banda de frecuencia, comenzando con la banda de rayos X de alta frecuencia y pasando a frecuencias cada vez más bajas: ultravioleta / óptica, infrarrojos y radio.

Los rayos X penetran parcialmente en los objetos opacos y, por lo tanto, se pueden utilizar para obtener imágenes de su "interior". Un ejemplo destacado lo proporcionan los escáneres de equipaje utilizados como dispositivos de seguridad en los aeropuertos. La versión más común de este dispositivo es un derivado de la astronomía espacial de rayos X, donde el requisito de observar señales cósmicas débiles resultó en el desarrollo de detectores de rayos X de alta sensibilidad. La aplicación de estos detectores a los escáneres de equipaje permitió el uso de dosis bajas de rayos X para obtener buenas imágenes, mejorando así su seguridad tanto para los operadores como para los pasajeros. Los detectores de astronomía de rayos X, con su sensibilidad a los fotones individuales y a los rayos X de baja energía, también son ideales para la investigación biomédica fundamental, para la investigación del cáncer y el SIDA, y para el desarrollo de fármacos y vacunas. Estos sensibles detectores han dado lugar a una gran cantidad de dispositivos de imágenes médicas de rayos X, incluidos los que se utilizan para buscar cáncer de mama, osteoporosis, enfermedades cardíacas (la prueba de esfuerzo con talio) y problemas dentales. El último es un nuevo desarrollo que utiliza dispositivos de carga acoplada de rayos X (detectores electrónicos en miniatura CCD) para reemplazar la película de rayos X dentales, un cambio que reducirá la exposición a los rayos X. Otro avance interesante es el microscopio de rayos X. Un microscopio es, en efecto, un telescopio en miniatura. La astronomía de rayos X ha llevado al desarrollo del Lixiscope, un microscopio de rayos X portátil que se utiliza para obtener imágenes de objetos pequeños y detalles finos, con aplicaciones en la investigación energética y la investigación biomédica. Es ampliamente utilizado en neonatología, cirugía ambulatoria, diagnóstico de lesiones deportivas y clínicas del Tercer Mundo. El Lixiscope es la segunda mayor fuente de regalías de la NASA y los rsquos. En una técnica algo diferente llamada difracción de rayos X, se logra un & ldquosuper-microscope & rdquo que es capaz de estudiar estructuras moleculares diminutas. Esta técnica utiliza la interferencia de los rayos X entre sí después de que se dispersan por una superficie de muestra. Se prefieren los rayos X porque resuelven la estructura molecular. Los avances astronómicos en la sensibilidad de los detectores y la óptica de haz enfocado han permitido el desarrollo de sistemas con tiempos de exposición mucho más cortos y han permitido a los investigadores utilizar muestras más pequeñas, evitar daños en las muestras y acelerar la ejecución de datos. Los investigadores biomédicos y farmacéuticos han utilizado estos sistemas para la investigación básica de virus, proteínas, vacunas y medicamentos, así como para la investigación del cáncer, el SIDA y la inmunología.

A frecuencias ultravioleta (UV) y ópticas, los astrónomos han impulsado el desarrollo de CCD más sensibles y de grandes conjuntos de CCD.

Las matrices CCD de silicio refrigerado desarrolladas para la astronomía óptica dominan ahora en una multitud de aplicaciones de imágenes industriales. El rendimiento básico de estos detectores se ha mejorado mediante un proceso de adelgazamiento desarrollado por astrónomos. Los fabricantes de CCD han adoptado esta técnica para su uso en satélites terrestres (por ejemplo, para observar los rayos en la atmósfera) y en aplicaciones de vigilancia. En la UV, el desarrollo de CCD realizado para un instrumento del Telescopio Espacial Hubble se incorporó más tarde a una máquina de biopsia de mama estereotáctica, que detecta las posiciones del tumor con la suficiente precisión para dirigir la sonda de biopsia, reduciendo así la necesidad de cirugía y recortando los costos en un 75 por ciento (ver la Sitio web de Scientific Imaging Technologies en & ltwww.site-inc.com / newsbreastcancer.htm & gt). Además, los detectores UV desarrollados para el telescopio espacial Hubble se están considerando como un elemento clave en un sistema basado en helicópteros destinado a la detección rápida de fallas en las líneas eléctricas en áreas remotas.

Los objetos de la Tierra irradian la mayor parte de su energía en frecuencias infrarrojas (IR). Además, la radiación infrarroja puede, en algunos casos, ser más penetrante que la luz visible, lo que la hace útil para mirar "dentro" de los objetos, en analogía con los rayos X. Por ambas razones, el desarrollo y / o la mejora de detectores de infrarrojos sensibles, matrices de gran formato y técnicas de infrarrojos por parte de los astrónomos infrarrojos ha tenido un beneficio significativo para la sociedad. En esta área, ha habido una relación simbiótica con el Departamento de Defensa, que ha invertido grandes cantidades de dinero en el desarrollo de detectores de infrarrojos para aplicaciones de defensa. Las mejoras realizadas por los astrónomos han contribuido a las versiones finales de los detectores utilizados en la Iniciativa de Defensa Estratégica y para los dispositivos de visión nocturna. En el sector industrial, las matrices de detectores de infrarrojos desarrollados por astrónomos se están utilizando en la industria de los semiconductores en microscopios de infrarrojos que examinan los chips de las computadoras en busca de fallas. En el sector médico, los espectroscopios y detectores de infrarrojos se utilizan para diagnosticar el cáncer de cuello uterino y las enfermedades genéticas y para obtener imágenes de tumores malignos y anomalías vasculares.

No sólo la radio y la televisión, sino también toda la comunicación por satélite y gran parte del teléfono se realiza con ondas de radio.Los radioastrónomos han impulsado muchos avances técnicos que han mejorado la estabilidad, ampliado el ancho de banda y reducido el ruido y la interferencia de las comunicaciones por radio: amplificadores de transistores, paramétricos y maser de bajo ruido que han tenido una amplia aplicación en la industria de las comunicaciones. . Los astrónomos han perfeccionado sistemas de alta radiofrecuencia que han encontrado aplicación en dispositivos para detectar armas ocultas, para ver a través de la niebla y el clima adverso para los sistemas de aterrizaje de aviones y para obtener imágenes de tejido humano (por ejemplo, en mamografías).

ESPECTRÓMETROS Y DISPOSITIVOS PARA ENFOCAR LA RADIACIÓN

Los astrónomos han impulsado el desarrollo de instrumentos cada vez más precisos, llamados espectrómetros, que separan y analizan las diferentes frecuencias presentes en un haz de radiación. Además, han perfeccionado técnicas de precisión para enfocar la radiación en puntos demasiado pequeños para ser visibles. Estos desarrollos han sido muy beneficiosos para los sectores industrial, de defensa y médico de la economía.

La NASA apoyó el desarrollo de un nuevo espectrómetro de rayos X, el microcalorímetro, para la astronomía de rayos X, pero este nuevo dispositivo también se puede utilizar para analizar los elementos químicos en una pequeña muestra. Las aplicaciones incluyen investigación en ciencia de materiales, análisis rápido de elementos traza para la industria de semiconductores (prueba de obleas de semiconductores) e investigación biomédica, que requiere dosis bajas para muestras biológicas. Los espectrómetros de rayos X desarrollados en parte en respuesta a las necesidades de la astronomía también se utilizan en la ciencia de los materiales con láser de rayos X y en la investigación de la energía de fusión, así como en el programa de no proliferación nuclear. Los espectrómetros UV se utilizan en equipos de análisis de laboratorio. Los espectrómetros de infrarrojos analizan de forma remota la composición de la atmósfera. Los espectrómetros de radio espaciales y terrestres monitorean de forma remota la temperatura, los vientos, la humedad y la composición química en la atmósfera con aplicaciones para la predicción del clima, el calentamiento global y el monitoreo de la contaminación. El agotamiento del ozono se ha monitoreado con radiotelescopios astronómicos equipados con espectrómetros de radio. Los espectrómetros de radio espaciales también detectan cantidades a nivel del suelo como la humedad del suelo, la cubierta vegetal, la altura y la sensibilidad del océano, los derrames de petróleo, la capa de nieve y los peligros de los icebergs. Los componentes esenciales de todos estos espectrómetros han sido inventados o perfeccionados por la comunidad astronómica.

Los esfuerzos en la astronomía de rayos X y UV fueron pioneros en el desarrollo de tecnologías cruciales para la litografía de rayos X y UV, un proceso mediante el cual finos haces de radiación graban líneas en un material. El sector de fabricación de semiconductores y microchips necesita anchos de línea muy finos para fabricar chips informáticos avanzados, transistores y otros dispositivos microelectrónicos. En el sector médico, la tecnología astronómica inventada para enfocar los rayos X se está utilizando en la deposición de precisión de la radiación de rayos X para destruir tumores cancerosos.

RECONSTRUCCION DE IMAGEN

Los astrónomos están atormentados por imágenes tenues y borrosas que a menudo se ven inundadas por grandes cantidades de ruido o estática. Un problema análogo sería la débil recepción de televisión, superpuesta a la estática producida por un secador de pelo que funciona cerca. En consecuencia, los astrónomos han estado a la vanguardia de los esfuerzos para mejorar y agudizar las imágenes, reducir el ruido extraño y extraer la máxima información de la radiación recibida. Un ejemplo de este esfuerzo es un sistema de herramientas de análisis de imágenes y programas de aplicaciones informáticos desarrollados por astrónomos de los Observatorios Nacionales de Astronomía Óptica: IRAF, la Instalación de Análisis y Reducción de Imágenes. IRAF ha sido utilizado no solo por miles de astrónomos en todo el mundo, sino también por investigadores fuera de la astronomía dedicados a la obtención de imágenes submarinas, el mapeo de los aerosoles en la atmósfera, la obtención de imágenes médicas para la detección del cáncer de mama, la decodificación de material genético humano (en relación con el Genome Project), numerosas aplicaciones relacionadas con la defensa, visualización de imágenes de microscopios electrónicos y muchas otras aplicaciones. AIPS, el sistema de procesamiento de imágenes astronómicas desarrollado en el Observatorio Nacional de Radioastronomía, es otro paquete de software para la manipulación de imágenes multidimensionales que se utiliza de forma rutinaria en aplicaciones de análisis de imágenes no astronómicas. Los astrónomos también han contribuido al avance de la tomografía, que permite la construcción de imágenes tridimensionales a partir de una serie de imágenes bidimensionales. Las imágenes tomográficas se utilizan ampliamente tanto en imágenes de rayos X médicos como en aplicaciones industriales. El trabajo de reconstrucción de imágenes de R. Bracewell, un radioastrónomo pionero, es ampliamente citado por la comunidad de imágenes médicas. Se han utilizado técnicas pioneras por los astrónomos, como & ldquowavelet smoothing & rdquo y & ldquomaximum entropy & rdquo, para el reconocimiento de patrones en áreas como la mamografía y para mejorar las imágenes para el trabajo policial.

MEDICIONES DE PRECISIÓN DE TIEMPO Y POSICIÓN

La interferometría es la principal técnica utilizada por los astrónomos para medir con ultra alta precisión la posición en el cielo de los objetos astronómicos. Los interferómetros emplean dos o más telescopios ubicados a cierta distancia que miden con precisión la diferencia de tiempo en la llegada de la radiación de una fuente. Para hacer esto correctamente se requieren relojes extremadamente precisos, ya que las diferencias horarias son extremadamente cortas. Los astrónomos jugaron un papel importante en el refinamiento del reloj máser de hidrógeno, que es

ahora ampliamente utilizado para comunicaciones espaciales y en el sector de defensa. La técnica de sincronización interferométrica para localizar fuentes de radiación ha tenido una aplicación generalizada, incluida la búsqueda de fuentes de ruido (como transmisores defectuosos que interfieren con los satélites de comunicaciones), la localización de teléfonos móviles para rastrear la ubicación de las llamadas al 911, la medición de los pequeños cambios de la corteza terrestre y rsquos antes y después de los terremotos. y localizar con precisión a personas y vehículos mediante la red de topografía de precisión del Sistema de posicionamiento global.

ANÁLISIS DE DATOS Y CÁLCULO NUMÉRICO

La astrofísica ha sido un importante impulsor de la arquitectura de supercomputadoras y la ciencia computacional durante casi 50 años. Los cálculos de la evolución estelar realizados por el astrónomo pionero Martin Schwarzschild ocuparon casi la mitad del tiempo de una de las primeras computadoras (MANIAC). Las computadoras se ven seriamente desafiadas por los gigabytes de datos que fluyen diariamente desde sensores astronómicos modernos y grandes estudios del cielo, y por las grandes velocidades computacionales requeridas tanto para simulaciones como para búsquedas en bases de datos. Estos requisitos están estimulando el desarrollo de grandes ordenadores y componentes de hardware innovadores. Los astrónomos desarrollaron computadoras Beowulf, que proporcionan supercomputación básica simple, para permitir simulaciones numéricas sofisticadas. La idea de diseñar hardware para propósitos especiales para una tarea específica también ha florecido en astronomía. Dos ejemplos de este tipo de hardware son los chips de computadora GRAPE para realizar simulaciones gravitacionales de cuerpos N a gran escala (los detalles están disponibles en & ltgrape.cu-tokyo.ac.jp / uva / & gt), y el Orrery digital para calcular los movimientos del cuerpos en nuestro sistema solar (ahora retirado en la Institución Smithsonian en Washington, DC). El premio Gordon Bell & mdasha prestigioso premio por logros significativos en la aplicación de supercomputadoras a problemas científicos y de ingeniería & mdash fue ganado por astrónomos en 1992, 1995, 1996, 1997 y 1998. FORTH, un lenguaje de programación y sistema operativo de alto rendimiento, fue desarrollado en del Observatorio Nacional de Radioastronomía y ha sido utilizado en computadoras portátiles transportadas por agentes de entrega de Federal Express y analizadores de motores automotrices en estaciones de servicio, en sistemas de control ambiental en aeropuertos y por Eastman Kodak en control de calidad para la fabricación de películas.

Muchos desarrollos de software también fueron creados por astrónomos o recibieron gran parte de su ímpetu para mejorar de ellos. Las transformadas rápidas de Fourier y otras técnicas de procesamiento de imágenes fueron

mejorado mucho por los radioastrónomos y más tarde por los astrónomos ópticos. Algunas de las técnicas de dinámica de fluidos computacional basadas en cuadrículas más populares que se utilizan en aplicaciones como la predicción meteorológica fueron creadas o mejoradas por astrónomos. Otra técnica hidrodinámica basada en partículas, la hidrodinámica de partículas suavizadas, fue inventada y mejorada por los astrónomos y ha encontrado usos fuera de la astronomía, por ejemplo, en el modelado de impactos balísticos. Los códigos magnetohidrodinámicos y las simulaciones numéricas de plasmas desarrollados por astrónomos contribuyen a los esfuerzos de diseño destinados a aprovechar el poder de fusión. Las técnicas de correlación digital para el análisis espectral de señales de banda ancha se han adaptado para su uso en teledetección, oceanografía y exploración de petróleo. IDL, un paquete gráfico de uso común, se originó como software de visualización para las sondas espaciales Mariner Mars 7 y 9. & ldquoNumerical Recipes, & rdquo 1, una colección de algoritmos numéricos que ahora se usa ampliamente en la ciencia, comenzó como un curso de astronomía sobre computación científica. Para manejar las grandes bases de datos producidas por los estudios astronómicos, varios grupos están colaborando con científicos informáticos para impulsar las fronteras de la minería de bases de datos. Los astrónomos han inventado métodos económicos y sin errores de almacenamiento masivo de datos de archivo. Obviamente, estos desarrollos tendrán aplicaciones de gran alcance. Finalmente, la astronomía sirve como un campo de entrenamiento prolífico y productivo para muchos científicos computacionales.

TIERRA Y MEDIO AMBIENTE Y SUPERVIVENCIA PLANETARIA

Los estudios astronómicos son esenciales para comprender la evolución de la atmósfera terrestre y rsquos y los factores que impulsan los cambios climáticos. La evidencia geológica sugiere que en los últimos milenios, el clima y las mdash de la Tierra y los rsquos, así como la atmósfera y los océanos que lo controlan, eran notablemente diferentes. Ahora es seguro que el entorno astronómico, incluidos los cambios en el brillo del Sol y los rsquos, la afluencia de rayos cósmicos, las variaciones en la órbita de la Tierra y los rsquos y la afluencia de polvo zodiacal, es un importante impulsor de importantes cambios climáticos a largo plazo, como el hielo. edades, así como algunos cambios más pequeños y rápidos. Juntas, las observaciones astronómicas y geológicas proporcionan el marco para comprender la respuesta de la biosfera al cambio externo, que es un precursor esencial para comprender y predecir la importancia relativa de los cambios que puede producir la actividad industrial moderna.

Profundizar en nuestra comprensión de los factores que controlan las condiciones climáticas en la Tierra dependerá fundamentalmente de una observación cuidadosa y continuada.