La investigación espacial es un estudio científico que se lleva a cabo en el espacio ultraterrestre y mediante el estudio del espacio ultraterrestre. Desde el uso de la tecnología espacial hasta el universo observable , la investigación espacial es un campo de investigación amplio . Las ciencias de la tierra , la ciencia de los materiales , la biología , la medicina y la física se aplican al entorno de la investigación espacial. El término incluye cargas útiles científicas a cualquier altitud desde el espacio profundo hasta la órbita terrestre baja , ampliado para incluir la investigación de cohetes sonoros en la atmósfera superior , yglobos de gran altura .
La exploración espacial también es una forma de investigación espacial.
Historia
Cohetes
Los cohetes chinos se utilizaron en ceremonias y como armamento desde el siglo XIII, pero ningún cohete superaría la gravedad de la Tierra hasta la segunda mitad del siglo XX. La cohetería con capacidad espacial apareció simultáneamente en el trabajo de tres científicos, en tres países separados. En Rusia, Konstantin Tsiolkovsky , en Estados Unidos, Robert H. Goddard , y en Alemania, Hermann Oberth .
El Estados Unidos y la Unión Soviética crearon sus propios programas de misiles. El campo de la investigación espacial evolucionó como investigación científica basada en el avance de la tecnología de cohetes.
En 1948-1949, los detectores en vuelos de cohetes V-2 detectaron rayos X del Sol. [1] Los cohetes sonoros ayudaron a mostrarnos la estructura de la atmósfera superior . A medida que se alcanzaron mayores altitudes, la física espacial surgió como un campo de investigación con estudios de las auroras terrestres , la ionosfera y la magnetosfera .
Satélites artificiales
El primer satélite artificial , el ruso Sputnik 1 , se lanzó el 4 de octubre de 1957, cuatro meses antes que el primero de Estados Unidos, el Explorer 1 . El mayor descubrimiento de la investigación satelital fue en 1958, cuando el Explorer 1 detectó los cinturones de radiación de Van Allen . La Planetología alcanzó una nueva etapa con el programa Ruso Luna , entre 1959 y 1976, una serie de sondas lunares que nos dieron evidencia de la composición química de las Lunas, gravedad, temperatura, muestras de suelo, las primeras fotografías de la cara oculta de la Luna por Luna. 3 , y los primeros robots controlados a distancia ( Lunokhod ) en aterrizar en otro cuerpo planetario .
Cooperación internacional
Los primeros investigadores espaciales obtuvieron un importante foro internacional con la creación del Comité de Investigaciones Espaciales (COSPAR) en 1958, que logró un intercambio de información científica entre oriente y occidente durante la guerra fría, a pesar del origen militar de la tecnología de cohetes subyacente a la campo de investigación. [2]
Astronautas
El 12 de abril de 1961, el teniente ruso Yuri Gagarin fue el primer ser humano en orbitar la Tierra, en Vostok 1 . En 1961, el astronauta estadounidense Alan Shepard fue el primer estadounidense en el espacio. Y el 20 de julio de 1969, el astronauta Neil Armstrong fue el primer ser humano en la Luna .
El 19 de abril de 1971, la Unión Soviética lanzó la Salyut 1 , la primera estación espacial de duración considerable, una misión exitosa de 23 días, lamentablemente arruinada por desastres de transporte. El 14 de mayo de 1973 se lanzó Skylab , la primera estación espacial estadounidense, en un cohete Saturno V modificado . Skylab estuvo ocupado durante 24 semanas. [3]
Grado
486958 Arrokoth es el nombre del objeto más lejano y primitivo visitado por naves espaciales humanas. Originalmente designado como "1110113Y" cuando fue detectado por Hubble en 2014, el planetessimal fue alcanzado por la sonda New Horizons el 1 de enero de 2019 después de una fase de maniobras de una semana. New Horizons detectó a Ultima Thule desde 107 millones de millas y realizó un total de 9 días de maniobras para pasar a 3.500 millas del binario de contacto de 19 millas de largo . Ultima Thule tiene un período orbital de alrededor de 298 años, está a 4.100 millones de millas de la Tierra y a más de 1.000 millones de millas más allá de Plutón .
Interestelar
La sonda Voyager 1 se lanzó el 5 de septiembre de 1977 y voló más allá del borde de nuestro sistema solar en agosto de 2012 hacia el medio interestelar . El objeto humano más lejano de la Tierra, las predicciones incluyen colisión, una nube de Oort y el destino, "quizás eternamente, vagar por la Vía Láctea".
La Voyager 2 se lanzó el 20 de agosto de 1977 viajando más lento que la Voyager 1 y alcanzó el medio interestelar a fines de 2018. La Voyager 2 es la única sonda terrestre que ha visitado los gigantes de hielo de Neptuno o Urano
Ninguno de los Voyager está dirigido a un objeto visible en particular, pero ambos continúan enviando datos de investigación a la Red de Espacio Profundo de la NASA a partir de 2019.
Se espera que dos sondas Pioneer y la sonda New Horizons ingresen al medio interestelar en un futuro cercano, pero se espera que estas tres hayan agotado la energía disponible antes de esa fecha, por lo que el punto de salida no se puede confirmar con precisión. La predicción de la velocidad de las sondas es imprecisa a medida que atraviesan la heliosfera variable . Pioneer 10 se encuentra aproximadamente en el borde exterior de la heliosfera en 2019. New Horizons debería alcanzarlo para 2040 y Pioneer 11 para 2060.
Dos sondas Voyager han alcanzado el medio interestelar y se espera que otras tres sondas se unan a esa lista.
Campos de investigación
La investigación espacial incluye los siguientes campos de la ciencia: [4] [5]
- Observaciones de la Tierra , utilizandotécnicas de teledetección para interpretardatos ópticos y de radar de los satélites de observación de la Tierra
- Geodesia , utilizando perturbaciones gravitacionales de las órbitas de los satélites
- Ciencias de la atmósfera , aeronomía mediante satélites , cohetes de sondeo y globos de gran altitud
- Física espacial ,estudio in situ de plasmas espaciales, por ejemplo, auroras , ionosfera , magnetosfera y meteorología espacial.
- Planetología , utilizando sondas espaciales para estudiar objetos en el sistema planetario.
- Astronomía , utilizando telescopios espaciales y detectores que no se limitan a mirar a través de la atmósfera.
- Ciencias de los materiales , aprovechando el entorno micro-g en plataformas orbitales
- Ciencias de la vida , incluida la fisiología humana , que utilizan elentorno de radiación espacial y la ingravidez , también cultivan plantas en el espacio
- Física , utilizando el espacio como laboratorio para estudios de física fundamental.
Investigación espacial a partir de satélites artificiales
Satélite de investigación de la atmósfera superior
El satélite de investigación de la atmósfera superior fue una misión dirigida por la NASA lanzada el 12 de septiembre de 1991. El satélite de 5.900 kg (13.000 libras) fue desplegado desde el transbordador espacial Discovery durante la misión STS-48 el 15 de septiembre de 1991. Fue el primer satélite con múltiples instrumentos satélite para estudiar varios aspectos de la atmósfera de la Tierra y tener una mejor comprensión de la fotoquímica . Tras 14 años de servicio, la UARS finalizó su carrera científica en 2005. [6]
Programa Grandes Observatorios
El programa Great Observatories es el programa insignia de telescopios de la NASA . El programa Great Observatories impulsa nuestra comprensión del universo con una observación detallada del cielo, basada en rayos gamma, ultravioleta, rayos X, infrarrojos y espectros de luz visible . Los cuatro telescopios principales para el programa Great Observatories son: Telescopio espacial Hubble ( visible , ultravioleta ), lanzado en 1990, Compton Gamma Ray Observatory ( gamma ), lanzado en 1991 y retirado en 2000, Chandra X-Ray Observatory ( rayos X ), lanzado en 1999. y el Telescopio Espacial Spitzer ( infrarrojos ), lanzado en 2003.
Los orígenes del Hubble, que lleva el nombre del astrónomo estadounidense Edwin Hubble , se remontan a 1946. En la actualidad, el Hubble se utiliza para identificar exoplanetas y dar informes detallados de eventos en nuestro propio sistema solar. Las observaciones de luz visible de Hubbles se combinan con los otros grandes observatorios para darnos algunas de las imágenes más detalladas del universo visible.
Laboratorio Internacional de Astrofísica de Rayos Gamma
INTEGRAL es uno de los observatorios de rayos gamma más potentes, lanzado por la Agencia Espacial Europea en 2002 y que sigue funcionando (a partir de marzo de 2019). INTEGRAL proporciona información sobre las formaciones cosmológicas más enérgicas del espacio, incluidos los agujeros negros, las estrellas de neutrones y las supernovas. [7] INTEGRAL juega un papel importante en la investigación de los rayos gamma, uno de los fenómenos más exóticos y energéticos del espacio.
Explorador pequeño de gravedad y magnetismo extremo
La misión GEMS dirigida por la NASA estaba programada para ser lanzada para noviembre de 2014. [8] La nave usaría un telescopio de rayos X para medir la polarización de los rayos X provenientes de agujeros negros y estrellas de neutrones. Investigaría los restos de supernovas, estrellas que han explotado. Se han realizado pocos experimentos de polarización de rayos X desde la década de 1970, y los científicos anticiparon que GEMS abriría nuevos caminos. Comprender la polarización de los rayos X mejorará el conocimiento de los científicos sobre los agujeros negros, en particular si la materia alrededor de un agujero negro está confinada, a un disco plano, un disco hinchado o un chorro de agua. El proyecto GEMS se canceló en junio de 2012, y se prevé que no supere los límites de tiempo y financiación. El propósito de la misión GEMS sigue siendo relevante (a partir de 2019).
Investigación espacial sobre estaciones espaciales
Salyut 1
Salyut 1 fue la primera estación espacial jamás construida. Fue lanzado el 19 de abril de 1971 por la Unión Soviética . La primera tripulación falló en la entrada a la estación espacial. La segunda tripulación pudo pasar veintitrés días en la estación espacial, pero este logro se eclipsó rápidamente ya que la tripulación murió al reingresar a la Tierra. Salyut 1 fue desorbitado intencionalmente seis meses en órbita ya que se quedó sin combustible prematuramente. [9]
Skylab
Skylab fue la primera estación espacial estadounidense. Era 4 veces más grande que Salyut 1. Skylab fue lanzado el 19 de mayo de 1973. Rotó a través de tres tripulaciones de tres durante su tiempo operativo. Los experimentos de Skylab confirmaron los agujeros coronales y pudieron fotografiar ocho llamaradas solares. [10]
Mir
La estación soviética (más tarde rusa) Mir , de 1986 a 2001, fue la primera estación espacial habitada a largo plazo. Ocupada en órbita terrestre baja durante doce años y medio, Mir sirvió en un laboratorio de microgravedad permanente . Las tripulaciones experimentaron con biología , biología humana , física , astronomía , meteorología y sistemas de naves espaciales. Los objetivos incluían el desarrollo de tecnologías para la ocupación permanente del espacio .
Estación Espacial Internacional
La Estación Espacial Internacional recibió su primera tripulación como parte de STS-88 , en diciembre de 1998, una misión de cooperación internacional de casi 20 participantes. La estación ha estado ocupada ininterrumpidamente durante 20 años y 216 días, superando el récord anterior, casi diez años, de la estación rusa Mir . [11] La ISS proporciona investigación en microgravedad y exposición al entorno espacial local. Los miembros de la tripulación realizan pruebas relacionadas con la biología, la física, la astronomía y otras. Incluso el estudio de la experiencia y la salud de la tripulación avanza en la investigación espacial.
Ver también
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Referencias
- ^ Una breve historia de la astronomía de alta energía: 1900-1958 , página web de la NASA
- ^ Willmore, Peter: primeros 50 años de COSPAR , conferencia pública
- ^ Una breve historia de la exploración espacial | La Corporación Aeroespacial . (Dakota del Norte). La Corporación Aeroespacial | Asegurar el éxito de la misión espacial. Consultado el 7 de mayo de 2013
- ^ Estructura científica de COSPAR, página web de COSPAR
- ^ Avances en la investigación espacial , página web de Elsevier
- ^ Página principal de UARS Science . (Dakota del Norte). Página principal de UARS Science. Consultado el 7 de mayo
- ^ Ciencia y tecnología de la ESA: hoja informativa . (Dakota del Norte). Ciencia y Tecnología de la ESA. Consultado el 6 de mayo de 2013
- ^ GEMAS
- ^ Salyut 1 Archivado el 9 de mayo de 2008 en la Wayback Machine . (Dakota del Norte). Enciclopedia Astronautica. Consultado el 7 de mayo de 2013
- ^ El proyecto SkyLab . (Dakota del Norte). Página de inicio de la rama de física solar, laboratorio de investigación naval. Consultado el 7 de mayo de 2013
- ^ NASA - Hechos y cifras . (Dakota del Norte). NASA - Inicio. Consultado el 7 de mayo de 2013
enlaces externos
- Medios relacionados con la investigación espacial en Wikimedia Commons