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La ISS cruza frente a la Luna

Aprovechando la Luna llena, la órbita relativa de la Estación Espacial Internacional (ISS) y el precioso cielo nocturno en la sede de la ESA en la península ibérica, esta imagen compuesta muestra claramente algunos de los principales elementos de la estación. La imagen está formada por 13 fotogramas superpuestos, tomados a las 02:01:14 CEST. El fenómeno tuvo lugar con una rapidez extrema: la ISS solo tardó 0,56 segundos en atravesar el disco lunar. Por este motivo, fue necesario prepararse a conciencia para registrar el acontecimiento.

La estación pasa por delante de la Luna con cierta frecuencia, pero que dicho tránsito sea visible desde un lugar concreto de la Tierra no es algo tan común: el observador, la ISS y la Luna deben estar perfectamente alineados. La geometría es tan peculiar que la franja terrestre desde la que se puede contemplar el evento apenas tiene unos cientos de metros de ancho. Por eso es necesario planificar con cuidado la observación. Teniendo todo esto en cuenta, y considerando que la ISS vuela a unos 27.000 km/h, el tránsito se produce en un abrir y cerrar de ojos.

La ISS, que tiene aproximadamente el tamaño de un campo de fútbol, es el mayor objeto en órbita fabricado por el hombre. Aun así, debido a su distancia orbital de unos 400 km, se ve minúscula a través de los telescopios. Dependiendo de la altitud orbital de la ISS y de la elevación de la Luna sobre el horizonte, nuestro satélite natural puede verse al menos 30 o 40 veces más grande que la estación.

Michel Breitfellner, Manuel Castillo, Abel de Burgos y Miguel Pérez Ayúcar, fueron los observadores que registraron el evento.

El grupo de intrépidos observadores que registró el evento, formado por Michel Breitfellner, Manuel Castillo, Abel de Burgos y Miguel Pérez Ayúcar, se enfrentó a unas temperaturas glaciales para instalar dos telescopios con cámaras réflex Canon en ESAC, el Centro de Astronomía Espacial de la ESA, ubicado cerca de Madrid. Al encontrarse en la sombra de la Tierra, la ISS no puede apreciarse antes del tránsito, por lo que la observación se llevó a cabo a ciegas, empleando como referencia para registrar el evento la hora prevista del tránsito. Por suerte, la mecánica orbital funcionó a la perfección y la ISS se pudo fotografiar exactamente según lo previsto.

Nuevas observaciones demuestran que las galaxias antiguas siguen creando estrellas

El proyecto CALIFA ha permitido detectar, en tres galaxias elípticas, unos brazos muy tenues donde se están formando estrellas. Los datos, obtenidos con el telescopio de 3,5 metros del Observatorio de Calar Alto, contradicen la creencia generalizada de que en las galaxias viejas no nacen estrellas.

Las galaxias elípticas se caracterizan por su forma esferoidal, carente de rasgos destacables, y por un color rojizo que procede de una población estelar muy envejecida. Se trata de galaxias muy masivas donde la formación de estrellas se detuvo hace miles de millones de años. Sin embargo, un equipo internacional de astrónomos ha hallado, en tres galaxias elípticas del universo cercano, una estructura muy tenue similar a los brazos de las galaxias espirales que alberga estrellas en formación.

“Según nuestra visión actual, los diseños en forma de grandes espirales se asocian con las galaxias con forma de disco, como la Vía Láctea o M101. Estas son, generalmente, regiones donde la formación estelar se dispara. De ahí que nos sorprendiera descubrir rasgos similares en galaxias elípticas donde, en principio, no se forman estrellas”, apunta Jean Michel Gomes, investigador del Instituto de Astrofísica y Ciencias del Espacio (IA) de Oporto (Portugal) que encabeza el estudio.

Composición de las tres galaxias elípticas estudiadas, con la estructura en forma de brazos espirales delineada en contornos. Fuente: sondeos SDSS y CALIFA.

El hallazgo de estos brazos espirales, extremadamente tenues, ha sido posible gracias a CALIFA, un proyecto desarrollado en el Observatorio de Calar Alto que emplea la técnica conocida como espectroscopía 3D, que permite cartografiar galaxias enteras y generar mapas de sus distintas propiedades, como la edad de sus estrellas, su velocidad o su composición química. Los datos de CALIFA han sido combinados con las imágenes del sondeo SDSS.

“Nunca hubiéramos podido detectar rasgos tan débiles sin CALIFA -señala José Manuel Vílchez, investigador del Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) que participa en el trabajo-. Con las técnicas tradicionales estructuras así quedaban diluidas por la luz de fondo de las estrellas, pero la sensibilidad espectral de CALIFA ha abierto un nuevo escenario en el estudio de las galaxias elípticas”.

Comparación entre una galaxia espiral y una elíptica (la relación de tamaños no corresponde a la realidad). A la izquierda, M101, una galaxia de disco con una estructura de brazos espirales que alberga brotes de formación estelar. La imagen, tomada por César Blanco con el telescopio de 1,23 del Observatorio de Calar Alto, fue la ganadora del concurso de astrofotografía de 2016. A la derecha, imagen de ESO 325-G004, una galaxia elíptica gigante que no muestra rasgos definidos. Fuente: NASA, ESA, The Hubble Heritage Team, J. Blakeslee.

Estas estructuras espirales, donde se están formando estrellas masivas, constituyen una prueba de que las galaxias elípticas, en apariencia mortecinas, aún mantienen un leve crecimiento en sus regiones externas. Sin embargo, aún se desconoce si estos brotes de formación estelar son sus últimos vestigios de actividad o si se trata más bien de un rejuvenecimiento debido a la interacción con galaxias menores.

La búsqueda y el estudio de este tipo de estructuras resulta fundamental para comprender la historia de las galaxias elípticas que, se cree, se forman mediante procesos de fusión de galaxias y contienen en torno a la mitad de las estrellas que el universo ha producido a lo largo de su historia.

Referencia:
J. M. Gomes et al. “Spiral-like star-forming patterns in CALIFA early-type galaxies”. Astronomy & Astrophysics, 585, A92 (2016) DOI: http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/201525974

Tres de cada cuatro personas con hepatitis C en el continente americano no sabe que la tiene

La OPS aboga por una respuesta organizada de los países para prevenir, detectar y tratar a quienes lo necesitan

OPS/DICYT El primer informe de la Organización Panamericana de la Salud (OPS) acerca de las hepatitis virales revela la enorme escala de esta epidemia silenciosa en el continente americano y aboga por una respuesta organizada en los países de la región para prevenir, detectar y tratar a quienes lo necesitan.

El nuevo reporte Las hepatitis B y C bajo la lupa. La respuesta de salud pública en la Región de las Américas 2016, estima que unos 2,8 millones de personas presentan la infección crónica por el virus de la hepatitis B y unas 7,2 millones, por la hepatitis C. De estos últimos, 3 de cada 4 no saben que tienen la infección, la que puede derivar en cirrosis, cáncer hepático e incluso la muerte si no es tratada a tiempo.

“Las hepatitis son una epidemia silenciosa debido a que las personas que las padecen no presentan síntomas hasta que hay daños en el hígado y a que la carga de la enfermedad no había sido reconocida del todo”, señaló Massimo Ghidinelli, jefe de la unidad de VIH, Hepatitis, Tuberculosis e Infecciones de Transmisión Sexual de la OPS/OMS. “Con este informe empezamos a visibilizar la situación de la enfermedad en la región y aportamos una herramienta para que los países puedan tomar decisiones informadas que guíen sus políticas en este tema, sobre todo hoy que existen intervenciones para la prevención de la hepatitis B y la cura de la hepatitis C”, indicó Ghidinelli.

Se calcula que las hepatitis B y C causan alrededor de 125.000 muertes cada año, más fallecimientos que la tuberculosis y la infección por el VIH en su conjunto. El informe muestra que de las 7,2 millones de personas que viven con hepatitis C crónica en la región, solo 300.000 reciben tratamiento, es decir, el 4%. Además, se estima que cada año cerca de 65.000 personas se infectan con la hepatitis C. A pesar de que los nuevos tratamientos disponibles tienen el potencial de curar a cerca del 90% de las personas infectadas con hepatitis C, y de reducir el riesgo de muerte por cáncer de hígado o cirrosis, por su alto costo aún no son accesibles a todos, y solo 19 países los financian, señala el reporte.

La hepatitis B puede transmitirse de madre a hijo en el momento del parto, entre otras vías. Pero la vacunación a todos los recién nacidos puede prevenir la infección en el 95% de los casos, además de proteger a las futuras generaciones de contraer esta infección a lo largo de su vida. Según el informe de la OPS, todos los países de la región vacunan a los niños menores de un año contra la hepatitis B, pero el 31% no lo hace dentro de las primeras 24 horas de nacidos como recomienda la OMS.

El reporte también devela que en 2014, 15 países en la región realizaron aproximadamente 18.100 trasplantes hepáticos. Sin embargo, la gran mayoría de ellos, el 82%, se realizaron en Estados Unidos.

En 2015, los ministros de Salud de las Américas acordaron una serie de medidas para prevenir y controlar la infección por las hepatitis virales incluidas en el Plan Regional de la OPS para las Hepatitis Virales 2015-2019, haciendo hincapié en las hepatitis B y C. El mundo busca terminar con las hepatitis como problema de salud pública para 2030. Entre otras acciones, el Plan propone que los países formulen planes nacionales, extiendan la vacunación contra la hepatitis B a todos los niños menores de un año y a grupos de población de alto riesgo y vulnerables; lleven a cabo campañas de información y busquen opciones para ampliar el acceso a los medicamentos.

Viaje al pasado en busca de un asteroide

Gracias a un trabajo de investigación detectivesco, culminado por el estudio de unas imágenes con más una década de antigüedad, el equipo de investigación de asteroides de la ESA ha llegado a la conclusión de que una roca espacial recién descubierta no presenta riesgo de colisionar próximamente con la Tierra.

Cuando se observa por primera vez un asteroide, siempre se plantea la gran cuestión: ¿hay riesgo de que impacte con la Tierra?

Pero, tras su descubrimiento, los analistas normalmente no tienen por dónde seguir. La imagen inicial, tomada desde un observatorio, por un equipo de investigación o por algún astrónomo aficionado desde su casa, suele limitarse a lo básico: ubicación en el firmamento y brillo. Y, en ocasiones, ni siquiera estos datos son demasiado precisos.

Lo fundamental para establecer con cierta fiabilidad si se trata de un objeto cercano a la Tierra (NEO) —y si podría llegar a alcanzarla o no— es su trayectoria. Y para determinarla se necesita una serie de imágenes adquiridas a lo largo de varios días o incluso meses.

“Para poder calcular la trayectoria y el nivel de riesgo necesitamos una secuencia de varias imágenes; y, con todo, el grado de incertidumbre puede ser enorme. En realidad harían falta meses de observaciones para obtener un cálculo de riesgo de impacto correcto y fiable. Entre tanto, habría motivo para estar preocupados”, señala Ettore Perozzi, del Centro de Coordinación de Objetos Cercanos a la Tierra, ubicado en la sede italiana de la ESA.

Y eso es precisamente lo que sucedió el pasado 19 de octubre, cuando el equipo Catalina Sky Survey descubrió el asteroide 2016 WJ1.

Asteroide 2016 WJ1

Observadores de todo el mundo también capturaron imágenes del asteroide durante las siguientes semanas, incluido un equipo de la ESA desde el observatorio español de Tenerife, pero la incertidumbre sobre su trayectoria no permitía descartar un posible acercamiento en junio de 2065, con una preocupante probabilidad de impacto de 1 entre 8.000.

“Gracias a las imágenes adicionales, pudimos restringir la trayectoria lo suficiente como para empezar a bucear en los archivos astronómicos para ver si alguien había fotografiado anteriormente el asteroide sin haberlo reconocido”, recuerda Marco Micheli, observador del mismo centro.

De encontrar alguna imagen, el equipo podría reconocer su “predescubrimiento”.

La investigación pronto dio frutos: las imágenes tomadas a principios de octubre por el telescopio Pan-STARRS y publicadas online mostraban que podría tratarse de ese mismo asteroide.

Sin considerarlas concluyentes, el equipo asumió que sí eran precisas y decidió usarlas para localizar imágenes adicionales de alta precisión en un sistema de búsqueda de imágenes astronómicas canadiense.

¡Bingo! El equipo dio con dos conjuntos de imágenes de los días 4 y 5 de julio de 2003 tomadas por el Observatorio Canadá–Francia–Hawái (CFHT).

Como relata Detlef Koschny, responsable de objetos cercanos a la Tierra del programa de la ESA para el Conocimiento del Medio Espacial (SSA): “Tras una cuidadosa inspección conseguimos aislar el objeto, y el equipo pudo llevar a cabo cálculos de gran exactitud”.

“Así, logramos excluir todo riesgo de impacto en la Tierra por parte del asteroide 2016 WJ1, tanto en el futuro próximo como en el más lejano”.

La ESA ahora está desarrollando un nuevo conjunto de telescopios de tipo ‘ojo de mosca’, panorámicos y automatizados, que realizarán barridos nocturnos del firmamento para crear en el futuro un completo archivo de imágenes que permitirán confirmar los predescubrimientos con mayor rapidez.

Descubren una de las galaxias lejanas más brillantes conocidas hasta la fecha

Su hallazgo, a 11.400 millones de años luz, fue posible gracias al aumento de su brillo aparente producido por una galaxia ubicada entre ella y la Tierra que actúa como lente gravitacional a modo de zoom.

Un equipo internacional liderado por investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y de la Universidad de La Laguna (ULL) ha descubierto una de las galaxias no activas más brillantes y luminosas conocidas hasta la fecha en el universo joven. El hallazgo de BG1429+1202 ha sido posible gracias a la “ayuda” de una galaxia elíptica masiva en la línea de visión a ese objeto, que actúa a modo de lente aumentando el brillo y distorsionando la imagen observada. Los resultados, publicados en Astrophysical Journal Letters, se enmarcan en el proyecto BELLS GALLERY, basado en el análisis de millón y medio de espectros de galaxias del Sloan Digital Sky Survey (SDSS).

En el fenómeno de lente gravitatoria, predicho por la teoría de la Relatividad General de Einstein, la luz se desvía cuando pasa cerca de un objeto muy masivo. Para un observador distante, la masa de la galaxia elíptica actúa sobre la luz como una lente gigante. Resulta así una imagen mucho más brillante de la fuente, BG1429+1202, lo que permite ver detalles que de otra manera serían demasiado débiles para ser detectados.

“Este es uno de los pocos casos conocidos de galaxias –destaca Rui Marques Chaves, estudiante de doctorado del IAC-ULL y primer autor del artículo- con un brillo aparente muy alto y con  una luminosidad intrínseca también muy alta. Las observaciones nos permitieron determinar sus propiedades principales en poco tiempo”. Para estudiar este sistema de lente gravitatoria utilizaron dos telescopios del Observatorio del Roque de los Muchachos (Garafía, La Palma): el Gran Telescopio CANARIAS (GTC) y el Telescopio William Herschel (WHT), este último del Grupo de Telescopios Isaac Newton (ING). El mismo está formado por una galaxia elíptica masiva a una distancia de 5.400 millones de años luz y una galaxia detrás de ella, BG1429+1202, emisora en la línea Lyman alfa a 11.400 millones de años luz (cuando la edad del Universo era aproximadamente 2.300 millones de años. La galaxia lente produce cuatro imágenes diferentes de la galaxia lejana, con un flujo luminoso total nueve veces superior al que tendría esta última si no hubiera ninguna lente natural en la línea de visión.

Alta luminosidad en el ultravioleta

Lo excepcional de BG1429+1202 es su muy alta luminosidad en la línea de emisión de Lyman alfa, una de las más brillantes en el rango ultravioleta, ya que otros casos similares conocidos de lentes cósmicas no muestran una emisión tan intensa. Aunque el efecto de lente gravitatoria se ha usado en muchos proyectos, el método de selección de galaxias Lyman alfa lejanas, amplificadas por galaxias lente, ha sido utilizado por primera vez en el proyecto BELLS GALLERY. “Analizamos del orden de un millón y medio de espectros de galaxias”, añade Yiping Shu, astrónomo del National Astronomical Observatories (NAOC), en Pekín (China), y primer  autor de publicaciones previas del citado proyecto. “Fueron obtenidos con el telescopio Sloan del Observatorio Apache Point, en Nuevo México (EEUU), y detectamos emisión en la línea de Lyman alfa proveniente de galaxias a distancias mucho mayores que las lentes en 187 casos, de los cuales hemos observado 21 con el telescopio espacial Hubble. Estas observaciones de alta resolución angular confirman que la mayoría de estos objetos son lentes”.

El aumento del brillo aparente –el observado en el cielo visto desde la Tierra- de galaxias lejanas que se produce por las lentes gravitatorias permite obtener datos de mejor calidad. “Con telescopios como el WHT y el GTC -explica Ismael Pérez Fournon, investigador del IAC-ULL y coordinador de este trabajo- podemos realizar estudios que sin la presencia de las lentes serían imposibles. En la práctica, es como si en vez de observar con un telescopio de 10 m como el GTC, estuviéramos observando ya con uno de los futuros telescopios gigantes, como el Telescopio Europeo Extremadamente Grande (E-ELT) de 39 m o el Telescopio de Treinta Metros (TMT)”. “BG1429+1202 es tan brillante que se detecta incluso en las imágenes fotográficas del Digital Sky Survey”, añade Paloma Martínez Navajas, investigadora del IAC-ULL y otra de las autoras del estudio.

A pesar de los abundantes estudios anteriores de lentes gravitatorias basados en imágenes y espectros del proyecto Sloan Digital Sky Survey, BG1429+1202 había pasado desapercibia hasta este trabajo. “Hallazgos como BG1429 + 1202 demuestran que grandes compilaciones de datos astronómicos de cartografiados como el anterior pueden tener nuevas aplicaciones astrofísicas. En el National Optical Astronomy Observatory (NOAO), en Tucson, Arizona (EE.UU) estamos implementando herramientas de acceso abierto para apoyar este tipo de investigaciones utilizando observaciones públicas de la Dark Energy Camera y otros instrumentos, además de próximos datos de proyectos como el Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) “, concluye Adam Bolton, subdirector dela NOAO y autor de este artículo.

Artículo: “Discovery of a very bright and intrinsically very luminous, strongly lensed Lyα emitting galaxy at z = 2.82 in the BOSS Emission-Line Lens Survey”, por Rui Marques-Chaves (IAC-ULL), Ismael Pérez-Fournon (IAC-ULL), Yiping Shu (NAOC), Paloma I. Martínez-Navajas (IAC-ULL), Adam S. Bolton (NOAO y Univ. Utah), Christopher S. Kochanek (Ohio State Univ.), Masamune Oguri (Univ. Tokyo),  Zheng Zheng (Univ. Utah), Shude Mao (Tsinghua Univ., NAOC y Univ. Manchester), Antonio D. Montero-Dorta (Univ. Utah), Matthew A. Cornachione (Univ. Utah), and Joel R. Brownstein (Univ. Utah) , 2017, ApJL, 834, L18.

CHEOPS, un esfuerzo internacional para buscar exoplanetas

La búsqueda de planetas extrasolares es uno de los campos de la astronomía que más ha crecido en los últimos años, especialmente orientada hacia el descubrimiento de planetas que se parezcan a la Tierra y que reúnan las condiciones necesarias para albergar vida. Las observaciones se realizan tanto desde observatorios terrestres como desde satélites lanzados al espacio, pero siempre se encuentran con los mismos problemas; esos exoplanetas están muy lejos y resulta complicado detectar los que tienen un tamaño más similar al terrestre.

Aquí entrará en juego CHEOPS, misión en colaboración entre la ESA y Suiza, cuyo objetivo es, precisamente, estudiar esos planetas extrasolares de menores dimensiones, los que se sitúan entre el radio de la Tierra y el de Neptuno. Su lanzamiento está previsto para 2018 y es una misión en la que también tienen importantes contribuciones países miembros de la agencia como España y Portugal.

¿Qué es CHEOPS?

“CHEOPS es una misión que medirá con precisión el radio de exoplanetas pequeños (del tamaño de Neptuno y menores) que orbitan estrellas brillantes en nuestro vecindario local”, explica  Kate Isaak, científica de proyecto de CHEOPS. Para ello, utilizará una técnica llamada fotometría de tránsito: “CHEOPS monitorizará la luz óptica e infrarroja de estrellas individuales y medirá con precisión el descenso en la señal durante el tránsito de un planeta, al atravesar por delante de la estrella, utilizando un fotómetro de ultra alta precisión”.

Según lo pronunciado que sea ese descenso en la luminosidad de la estrella, los científicos pueden calcular el radio del exoplaneta, y combinando ese dato con los cálculos de su masa (realizados desde observatorios en tierra), se puede obtener la densidad del planeta, su composición y, a partir de ahí, hasta es posible averiguar algunas cosas de su formación. Si se une esa primera imagen del objeto con el tipo de su estrella y la distancia a la que se encuentre de ella, ya se puede aventurar si en él podrían darse las condiciones para la aparición de formas de vida.

CHEOPS pretende dar una información más detallada de esos exoplanetas de lo que se podía conseguir hasta ahora y, para ello, se ha diseñado como una misión de seguimiento; es decir, complementará las observaciones hechas por misiones de rastreo del cielo, como CoRoT y Kepler, empleando sus descubrimientos de nuevos planetas para hacer un estudio más a fondo. “CHEOPS es una misión de seguimiento, la primera de su tipo, que hará observaciones fijadas de estrellas individuales de las que ya se sabe que albergan exoplanetas de pequeñas dimensiones”, apunta Kate Isaak, que añade que “sabremos cuándo y dónde apuntar el satélite para cazar al exoplaneta en su tránsito de la estrella, lo que hace que la misión sea muy eficiente para recolectar radios precisos, es ‘apuntar y disparar’”.

El diseño del satélite, por lo tanto, se ha hecho siguiendo la funcionalidad que va a tener: “Puede apuntar a cualquier lugar en una zona muy amplia del cielo, abriendo el potencial para observar varios objetivos. Las medidas son difíciles, pues nos centraremos en las estrellas más brillantes de nuestro vecindario para poder alcanzar la precisión de medida que necesitamos, y así las medidas de masa desde la superficie son también posibles”.

El calendario de CHEOPS

Para ver al satélite en acción habrá que esperar todavía hasta finales de 2018,  que es un tiempo bastante corto en los términos habituales de desarrollo de misiones espaciales. Isaak señala que “la misión es pequeña en tamaño y costes, con un tiempo de desarrollo que es mucho más corto que en otras misiones científicas de la ESA: seis años desde el principio (selección de propuestas) hasta que esté lista para el lanzamiento”.

Por comparación, ese tiempo de desarrollo puede extenderse durante décadas, como ocurre con PLATO, también dedicada al descubrimiento de exoplanetas y que fue propuesta inicialmente a la ESA en 2007. Su fecha de lanzamiento inicial es 2024.  La rapidez con la que CHEOPS se ha puesto en marcha conlleva sus propios desafíos, que Isaak resume afirmando que “el calendario hace que CHEOPS sea, al mismo tiempo, muy excitante y complicada: el lanzamiento está previsto para finales de 2018, por lo que los científicos tendrán datos en apenas dos años, pero esto quiere decir que el calendario está muy ajustado y que haya trabajo qué hacer para completar la construcción y las pruebas de la plataforma y el instrumento, así como en los centros que controlarán el satélite y procesarán sus datos cuando esté en órbita”.

Aquí entra en juego la decisiva contribución industrial tanto de España como de Portugal.

La Península Ibérica en CHEOPS

Al ser una misión de la ESA, varios estados miembros participan en su desarrollo y aportan diferentes aspectos necesarios para su funcionamiento. La empresa Airbus Defense & Space España, por ejemplo, es la contratista de la nave y realizará sus operaciones durante las primeras fases de la misión, mientras GMV se encarga de diseñar el Centro de Operaciones de la Misión, que se dirigirán desde una instalación del INTA en Torrejón de Ardoz (Madrid). 

En el lado científico también habrá una importante contribución de ambos países. Científicos de Oporto están colaborando con el Centro de Operaciones Científicas de CHEOPS, con base en Ginebra, para desarrollar herramientas que procesen los datos necesarios para calcular los radios de los exoplanetas, mientras la empresa DEIMOS Engenharia, en Lisboa, está trabajando en la planificación y organización de las observaciones y operaciones de la misión, y en el desarrollo del archivo científico.

Hasta una misión relativamente más pequeña como CHEOPS necesita de la colaboración de diferentes países tanto en su construcción como en el apartado científico, donde hay involucrado personal no sólo de España y Portugal, sino también de Austria, Bélgica, Francia, Alemania, Hungría, Italia, Suecia, el Reino Unido y Suiza. Y son las contribuciones de todo ese personal lo que Kate Isaak destaca como uno de los aspectos más importantes de CHEOPS: “Una misión espacial como CHEOPS está formada por muchos elementos diferentes, incluyendo el lanzador, la plataforma, el instrumento y los centros de operaciones científicas y de misión. Todos están unidos íntima e intrínsecamente y el éxito científico de la misión depende de que todo funcione como está diseñado. Puedo decir que la gente, los equipos de ingenieros y científicos, son la clave para el éxito de una misión, y CHEOPS no es ninguna excepción”.

Galileo, una nueva herramienta al servicio de la ciencia

Los servicios iniciales de Galileo, que comenzaron a mediados del mes pasado, suponen un gran paso adelante no solo para los usuarios de todo el mundo, sino también para la comunidad científica. Gracias a esta constelación de satélites, ahora contamos con un referente gratuito y de gran precisión para estudiar la Tierra y todo lo que en ella sucede, además de las propias leyes de la física.

El sistema de navegación por satélite Galileo, operativo desde el 15 de diciembre, ofrece servicios de posicionamiento, navegación y determinación de la hora a cualquier persona equipada con un receptor. La disponibilidad del servicio se basa en la visibilidad en el cielo local de un mínimo de cuatro satélites, ajustados para ir mejorando a medida que su número pase de los actuales 18 hasta los 24 previstos, además de los satélites de reserva orbital.

En general, la navegación por satélite se ha convertido en una herramienta esencial para los científicos, que, por ejemplo, utilizan los receptores para monitorizar el lento desplazamiento de las zonas tectónicas, controlar el movimiento del hielo polar o sondear la ionosfera y otras capas de la atmósfera.

Este tipo de navegación también permite llevar a cabo otras actividades, como el seguimiento de animales o la vigilancia mediante drones; además, su precisión temporal, de hasta mil millonésimas de segundo, permite realizar todo tipo de mediciones y experimentos de física fundamental con gran exactitud.

Como explica Javier Ventura-Traveset, director de la nueva Oficina de Ciencia de Galileo de la ESA: “La continuidad y la disponibilidad mejorada de Galileo permiten disfrutar de una nueva fuente de datos de posicionamiento y determinación de la hora con fines científicos; datos que podrán utilizarse aislados o en combinación con los de otras constelaciones de satélites artificiales”.

“Galileo también aporta ventajas concretas para las actividades científicas, como los relojes atómicos de máser pasivo de hidrógeno en cada satélite, mucho más precisos que cualquier reloj empleado anteriormente con fines de navegación; por no hablar de las múltiples frecuencias de transmisión con una modulación robusta y un ancho de banda amplio, órbitas estables que evitarán las resonancias de rotación de la Tierra, una calibración absoluta de las antenas satelitales y retrorreflectores láser embarcados que permitirán caracterizar las órbitas de los satélites con precisión centimétrica”.

Además, Galileo apuesta por la máxima transparencia en su servicio a la ciencia: el Centro de Servicio del Sistema Global de Navegación por Satélite Europeo publicó a mediados de diciembre los ‘metadatos’ operacionales asociados a los cuatro primeros satélites de Galileo, conocidos como satélites de validación en órbita.

Oficina de Ciencia de Galileo en la ESA

Para comenzar a ofrecer los datos de Galileo a los científicos, la Dirección del Programa Galileo y de las Actividades de Navegación de la ESA se ha unido a la Dirección Científica de la agencia para establecer la Oficina de Ciencia de Galileo en el centro que la ESA tiene cerca de Madrid, España.

“El principal objetivo de esta oficina es promover la consolidación de una comunidad científica de referencia mundial alrededor del Sistema Global de Navegación por Satélite (GNSS), para maximizar las posibilidades de llevar a cabo actividades científicas relacionadas con él y el uso de las infraestructuras y datos GNSS europeos.

“La oficina también se encargará de garantizar que las opiniones de la comunidad científica lleguen a los equipos de GNSS, especialmente en lo relativo a la evolución y adaptación previstas de la infraestructura de GNSS”.

La aplicación científica de Galileo comenzó pronto, con dos satélites en órbitas alargadas que ahora se están utilizando para medir con mayor precisión la influencia de los cambios gravitacionales en el paso del tiempo: el efecto de corrimiento al rojo gravitacional que predijera por primera vez Albert Einstein.

Determinan las moléculas causantes de trastornos del sueño

La aportación busca que en un futuro sea posible el estudio de las variaciones de esas moléculas expresadas en el organismo, para facilitar el diagnóstico y tratamiento en pacientes con trastornos del sueño

CONACYT/DICYT El científico Alberto Kousuke de la Herrán Arita y los estudiantes del cuarto grado de la Facultad de Medicina de la Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS), Luis David Nieblas Beltrán y Edel Alberto Hernández González, determinaron que moléculas de dopamina, noradrenalina, serotonina e histamina participan en la regulación del sueño y la vigilia.

La aportación busca que en un futuro sea posible el estudio de las variaciones de esas moléculas expresadas en el organismo, para facilitar el diagnóstico y tratamiento en pacientes con trastornos del sueño.

“Este estudio nos puede ayudar en un futuro a tener un tratamiento sobre narcolepsia o insomnio. Probablemente alguna molécula no se esté expresando o tal vez se esté expresando en demasía, eso nos puede dar una guía para buscar algún problema con esas moléculas que se expresan durante la vigilia o durante el sueño”, comentó Edel Hernández.

Insomnio y narcolepsia

Alberto Kousuke y los estudiantes publicaron los resultados de su investigación en el artículo científico “Modulatory molecules involved in sleep”, en agosto pasado en el Journal of Systems and Integrative Neuroscience (JSIN), de la Universidad de San Antonio en Texas.

“Nuestra investigación analiza las moléculas que participan en las diferentes fases del sueño. En nuestro resultado tuvimos unas que participan para que estemos activos durante el día, así como otras que nos ayudan a que podamos dormir bien o que la alteración de algunas de estas moléculas nos puede traer trastornos del sueño, entre otras cosas”, explicó David Nieblas.

Entre las moléculas que ayudan a la vigilia encontraron monoaminas producidas por neuronas monoaminérgicas, tales como la dopamina, noradrenalina, serotonina e histamina.

Otras más son la acetilcolina, que también participa en una de las fases de sueño, que se llama fase REM (Rapid Eye Movement, en inglés).

“Otras que nos ayudan para dormir son algunas moléculas inhibidoras ya conocidas como GABA (ácido gama-aminobutírico), la adenosina, melatonina, glicina, prolactina, algunas citoquinas, como la interleucina 1 y el factor de necrosis tumoral”, añadió.

Otras moléculas importantes, y recién descubiertas, son las llamadas orexinas o hipocretinas, cuya función es activar las neuronas monoaminérgicas y colinérgicas.

“Estas son producidas en el hipotálamo lateral, y como están en el hipotálamo tienen mucho qué ver con la alimentación, la ansiedad, el apetito, entre otras cosas”, dijo.

Actualmente, dijo el científico Alberto Kousuke de la Herrán Arita, es conocido que la falta o la alteración de una de las moléculas no es exclusivamente trastorno del sueño, sino que es un conjunto de varios.

“En un futuro nos puede permitir brindar un tratamiento para algún trastorno del sueño. Lo bonito de la biología molecular o la genética es que sabemos que hay receptores en todo el cuerpo, que no se sabe su función, y ahora tratamos de descubrir cuáles son las moléculas que activan estos receptores y sus efectos”, explicó.

Como continuación de este estudio, indicó que se realizará una nueva investigación a nivel local, en Sinaloa o solo en la capital del estado, para descubrir las moléculas que participan de mayor forma durante el ciclo y ayudar a descubrir algún trastorno que se produzca en el sueño.

“Sobre todo de moléculas exógenas, que son propias de la región; porque todas estas son endógenas, es decir, que nosotros las producimos”, dijo.

Los autores de la publicación señalaron que factores como el sexo y la edad también son importantes en los trastornos de sueño.

“Se cree que también la testosterona o los estrógenos pueden influir en el estado de vigilia. Dependiendo los rangos de edad puede ser que se expresen otras moléculas, o incluso en enfermedades, por ejemplo, en una gripe, puede expresar más una molécula que genere más sueño al paciente”, dijo David Nieblas.

Un estudio revela la dieta vegetal del primer europeo

El análisis de los cálculos dentales obtenidos de los dientes de la mandíbula de un individuo hallado en el yacimiento de la Sima del Elefante de Atapuerca (Burgos), de más de 1.2 millones de años de antigüedad, ha protagonizado un estudio sobre dieta vegetal publicado recientemente en la revista The Science of Nature, en el que han participado los investigadores del Centro Nacional de Investigación sobre la Evolución Humana (CENIEH) Ruth Blasco y José Maria Bermúdez de Castro.

Dicho estudio, liderado por Karen Hardy, de la Universitat Autónoma de Barcelona-ICREA, revela restos de ciertas gramíneas y polen de coníferas atrapados en los cálculos dentales (sarro) que se encontraban alojados en dicha mandíbula, denominada ATE9-1, lo que indica un componente vegetal importante en la dieta de las primeras poblaciones humanas europeas.

Como explica Ruth Blasco, se extrajeron y analizaron microscópicamente dos muestras de 0,5 y 0,8 microgramos de uno de los premolares, que se sometieron a un proceso químico de espectrometría y cromatografía para identificar los microrestos vegetales y otros microorganismos contenidos en la placa.

Los restos de alimentos identificados en ATE9-1 no sólo apuntaban a un componente vegetal en la dieta de estos homínidos sino también a que el ambiente de hace 1.2 millones de años era más cálido que el actual y permitía el desarrollo de bosques húmedos y grandes praderas.

“Cabe destacar el hecho de que ninguno de los microrestos parece haber sido procesado térmicamente, lo que concuerda con las evidencias de ausencia de fuego en Eurasia previas a los 780.000 años”, añade Ruth Blasco.

Higiene dental

Además de los restos de gramíneas y polen, también se localizaron fragmentos microscópicos de madera que podrían corresponder al uso de palillos para eliminar los restos de alimentos que quedarían atrapados en los espacios interdentales. “De hecho, la mandíbula ATE9-1 presenta un surco de desgaste en uno de sus premolares que podría relacionarse con estos hábitos”, explica José María Bermúdez de Castro.

En la Prehistoria más antigua la higiene dental era algo inexistente, y por suerte para los investigadores, algunos componentes específicos en la dieta permanecen atrapados en las acumulaciones endurecidas de placa bacteriana como auténticas cápsulas del tiempo, “permitiéndonos obtener información sobre la dieta de los individuos afectados”, señala Ruth Blasco.

Un exoesqueleto para la rehabilitación de personas con dolencias en las extremidades inferiores

El exoesqueleto trabaja sobre el tobillo, la rodilla y la cadera, pues cuando caminamos movemos estas tres articulaciones

PUCP/DICYT Una de las complicaciones de salud más graves que podríamos enfrentar es no poder mover nuestras articulaciones con libertad. Ya sea por los diferentes accidentes que ocurren en el Perú, por temas genéticos o de otras índoles, miles de peruanos sufren las dolencias de vivir con las piernas inmovilizadas o sienten dolor al intentar mover las articulaciones inferiores.

Según Dante Elías, coordinador del Grupo de Investigación en Robótica Aplicada y Biomecánica (Girab) de la PUCP, esta fue una de las grandes motivaciones del proyecto “Exoesqueleto para extremidades inferiores”, un invento que nació en la PUCP y cuya historia se remonta a los estudios de doctorado del profesor Elías en la Pontificia Universidad Católica de Chile.

“El proyecto nació primero como un simulador de marcha basado en mecanismos paralelos con las plataformas de Stewart y Gough. Cuando estaba en Chile, vi que un amigo trabajaba con el modelamiento dinámico de ambas y pensé que era muy interesante lo que hacía. Cuando volví al Perú, quise trabajar con proyectos de mecanismos paralelos y empecé a investigar”, cuenta el Dr. Elías.

Un exoesqueleto es una estructura mecánica capaz de adaptarse al cuerpo de una persona. Se trata de una suerte de ‘traje robótico’ que puede llegar a mejorar las condiciones físicas. Como la mayoría de proyectos, esta interesante plataforma nace de la curiosidad académica de un grupo de investigadores que, además de tener una preocupación tecnológica, busca ayudar a las personas que sufren alguna discapacidad física y necesitan rehabilitación.

El funcionamiento

El exoesqueleto trabaja sobre el tobillo, la rodilla y la cadera, pues cuando caminamos movemos estas tres articulaciones. No fue fácil llegar a la idea específica del proyecto, ya que para desarrollarlo era necesario contar con un estudio profundo sobre el estado de arte de las plataformas Stewart y Gough, de allí que fuera importante conocer sus diversos tipos de aplicaciones: simuladores de vuelo, para manufactura, para deportistas y, finalmente, para rehabilitación humana.

“La clave está en el uso de servomotores eléctricos (motores eléctricos que pueden ser controlados tanto en velocidad como en posición)”, detalla Elías. “Decidimos usarlos en tobillos, rodillas y en la cadera. A partir de esto, desarrollamos un concepto funcional y simplificado. Un día un estudiante se me acercó y me dijo: ‘He hablado con la profesora Rocío Callupe (docente del Departamento de Ingeniería) y me ha propuesto hacer un dispositivo de rehabilitación del tipo banda’. Ahí mismo le respondí: ‘¿Por qué no tomas el desafío de hacerlo con mecanismos paralelos?’. Y así formulamos el primer proyecto”, añade.

A partir de dicha situación, los investigadores de Girab-PUCP desarrollaron un diseño mecánico simple, limitados por el alto costo de la tecnología de punta y la dificultad de importar piezas que no podían hallarse en nuestro país. Hasta que dieron el paso más grande, como cuenta el Dr. Elías: “Desarrollamos un simulador de marcha, pero nos dimos cuenta de un problema: que este solo garantiza el movimiento de la base del pie, pero no el de los ángulos exactos del tobillo, la rodilla o las caderas, así que me pregunté ¿qué dispositivos existen para lograr movimientos articulares que coincidan con la marcha?”.

Entre estudios, lecturas e investigaciones, el equipo descubrió los exoesqueletos como mecanismos que se acercaban más a lo que el grupo buscaba desarrollar. “A partir de ahí, lo que hicimos fue tener un simulador tipo plataforma –el simulador de marcha donde solo se movía el pie– al que se le sumaría un exoesqueleto enfocado en el movimiento de las articulaciones. Los integramos y obtuvimos un producto más complejo para rehabilitación”, explica Elías a manera de resumen sobre el largo proceso que tomó llegar al objetivo final.

A través de este proyecto específico, Girab-PUCP apuesta por un desafío tecnológico que pueda emplearse en la rehabilitación de las extremidades inferiores de seres humanos. “Mover articuladamente las piernas es complicado, hacer que el robot se desplace con movimientos articulados es más complicado aún. Nuestro reto es crear tecnología que pueda ayudar a las personas con estas afecciones”, concluye el ingeniero.