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Ciencia

Simuladores astronómicos: un viaje por los confines del Universo, a la velocidad de la luz

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A través de mapas interactivos, varios sitios Web permiten entender cómo funciona la dinámica planetaria, recorrer agujeros negros y visitar galaxias.

Con la puntualidad de un reloj atómico, los simuladores astronómicos recrean en diferentes escalas, los movimientos de los sistemas solares más próximos, el campo gravitatorio de los agujeros negros, las galaxias con su acumulación de gas y polvo, hasta un recorrido por el Universo a la velocidad de la luz. Algunos se descargan a la computadora y otros se ejecutan desde la página.

Para entender como funciona la dinámica planetaria, algunos exhiben un mapa interactivo en tres dimensiones, en donde se reproduce el plano orbital de los cuerpos celestes. Otros, considerados más avanzados, ofrecen información cosmológica sobre la evolución del Universo. Aunque son gratuitos, algunos tienen complementos pagos.

Con un catálogo integrado por 100 mil estrellas, planetas con sus lunas, asteroides, cometas e incluso, satélites artificiales, Celestia (https://celestia.es) es la opción más didáctica para descubrir el engranaje astral. Incluso, tiene un buscador de eclipses y permite recrear los próximos eventos.

Para simular la posición y el desplazamiento de las piezas del Sistema Solar en tiempo real, en cualquier escala de tiempo y espacio, aplica las Variaciones de Órbita Planetaria (VSOP), un modelo matemático que predice los cambios a largo plazo de las posiciones de los astros.

Un juego demasiado real para ser cierto

Para explorar el universo sin límites ni repeticiones de paisajes


Para acentuar el realismo, al encuadrar un planeta, se detalla su radio, la distancia al Sol, la duración del día, la temperatura media y su atmósfera. Hay 20 GB en formato de extensiones, como los exoplanetas ya catalogados o nuevas texturas en alta definición del Sistema Solar.

A mitad de marcha entre la realidad y la invención, SpaceEngine -desarrollado por el astrónomo ruso Vladimir Romanyuk- es una simulación con toques lúdicos, que contiene catálogos astronómicos verdaderos y generación procesal. Esto garantiza una exploración ilimitada y que no haya repeticiones en los paisajes.

El catálogo de viaje consta de 10.000 galaxias, 130.000 estrellas y 1.800 mundos extrasolares. Todos los cuerpos siderales respetan la clasificación suministrada por el satélite Hipparcos.

Los millones de objetos procesales son construidos con las proporciones de dicho catálogo y con algoritmos de generación realistas. A nivel detalle, se puede observar desde la huella luminosa de un bólido hasta los cúmulos galácticos.

Cómo se formaron las galaxias tras el Big Bang

Simulador para especialistas en cosmología y curiosos


Con las naves disponibles los pilotos se desplazan a través del espacio en cualquier dirección o velocidad (limitado a 100 megaparsecs por segundo) y pueden avanzar o retroceder en la escala temporal. La última versión es paga, pero las anteriores, se pueden probar gratis.

En el proyecto TNG50 (www.tng-project.org), científicos del Instituto Max Planck de Astrofísica y Astronomía de Alemania, lograron la simulación más precisa a gran escala de la formación de las primeras galaxias tras el Big Bang.

El trabajo emuló la evolución de 20.000 millones de partículas que representan a la materia oscura, estrellas, gas cósmico, campos magnéticos y agujeros negros supermasivos, durante un periodo de 13.800 millones de años.

El producto, reservado para expertos, es la simulación de un Universo de 230 millones de años luz de lado, con la capacidad de discernir acontecimientos con una resolución temporal de un millón de años.

Este avance requirió la contribución de 16.000 núcleos del supercomputador Hazel Hen, durante 24 horas, a lo largo de un año entero. Para acceder a la información técnica, hay que registrarse.

Un recorrido por el planeta rojo enganchado del rover Curiosity, un proyecto de la NASA junto con Google.

Un recorrido por el planeta rojo enganchado del rover Curiosity, un proyecto de la NASA junto con Google.

Para seguir la ruta de los robot marcianos, la NASA se asoció con Google para modelar Access Mars (https://accessmars.withgoogle.com). La idea del sitio es visitar mesetas y colinas erosionadas en 360 grados como Pahrump Hills, Marias Pass y Murray Buttes.

Los registros utilizados para confeccionar este “tour virtual” proceden de las fotos enviadas por el laboratorio robótico Curiosity, que estudia la superficie marciana desde 2012.

A modo de complemento, el Mars Exploration Program (https://mars.nasa.gov) brinda acceso a las últimas investigaciones sobre el planeta Rojo, los descubrimientos recientes y la tecnología utilizada en cada misión pasadas y venideras.

Imagen de los orbitadores Viking de la NASA, en el WorldWide Telescope, con  la cámara Mars Orbiter proporciona una vista del Gran Cañón de Marte.

Imagen de los orbitadores Viking de la NASA, en el WorldWide Telescope, con la cámara Mars Orbiter proporciona una vista del Gran Cañón de Marte.

El propósito del WorldWide Telescope (WWT), desarrollado por Microsoft Research (http://worldwidetelescope.org) es convertir la computadora hogareña en un telescopio digital. El proyecto recopila imágenes de diferentes observatorios y los combina para crear una vista interactiva del cielo con un alto nivel de acercamiento.

El espectro electromagnético (EM) es el rango de longitudes de ondas en la cual la energía de la luz se puede trasmitir. Para captar los procesos físicos que ocurren en el Universo se pueden utilizar determinados instrumentos que captan y enfocan la luz.

Así, para un registro similar al de nuestros ojos (luz visible) se usan los telescopios ópticos. Para atraer rayos gamma se usan los telescopios espaciales y para las ondas de radio se aplican los radiotelescopios.

Para quienes se inician en la contemplación del cosmos, antes de apuntar con el telescopio al vacío es mejor recurrir a Stellarium (https://stellarium.org/es), que permite conocer desde la posición en la que se encuentra el aficionado, las opciones esterares que se extienden en su campo visual y los satélites que cruzan por encima de su cabeza.

Sondas que hicieron historia

Permite trazar el recorrido de las Voyagers y Rosetta


El programa abre su bóveda para localizar 600.000 estrellas y permite ampliar la colección con una base de datos que contiene 117 millones. Además, calcula la posición del Sol, la Luna, planetas, constelaciones y estrellas y simula fenómenos astronómicos, como lluvias de meteoros y eclipses lunares y solares.

Para entender cómo el efecto de la gravedad deforma el tejido del espacio-tiempo, Solar System Scope (www.solarsystemscope.com) propone un recorrido por el Sistema Solar en donde los planetas y sus lunas están apoyados sobre una cuadrícula elástica que se curva ligeramente por el peso las esferas.

Sus mapas celestiales se basan en datos de elevación e imágenes de la NASA. Los colores y matices de las texturas se ajustan a las fotos en color realizadas por las sondas Messenger, Viking, Cassini y New Horizon, y el Telescopio Espacial Hubble.

Con información técnica del planeta, su estructura interna y externa e información de sus lunas. Incluso puedes seleccionar el modo “cielo nocturno” para ver cómo se ve desde la Tierra. También, permite variar la velocidad del tiempo para observar cómo se mueven las órbitas.

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Ciencia

Cuántos millones de Tyrannosaurus rex habitaron la tierra: la cifra que no deja de sorprender

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Un estudio publicado en la revista Science calculó la población de esta especie icónica que vivió hace 65 millones de años.

El Tyrannosaurus rex es seguramente la especie de dinosaurio más icónica. Todos tenemos en la mente las imágenes de la película Jurassic Park y como ese colosal animal era capaz de comerse a una persona de un bocado.

Estos dinosaurios vivieron a finales del período Cretácico hace unos 65 millones de años aproximadamente, son uno de los terópodos carnívoros conocidos de mayor tamaño (13 metros de largo y 4 metros de altura) y su hábitat era lo que es hoy América del Norte, pero… ¿Sabemos si era un dinosaurio muy extendido? ¿Cuántos T. rex vivieron en esa época?

Un nuevo estudio, publicado en la revista Science, ha determinado que vivieron en la Tierra aproximadamente 2.500 millones de individuos.

El cráneo de un Tyrannosaurus rex joven, expuesto en el Museo de las Rocosas en Bozeman, Mont. Crédito...Millard H. Sharp/Science Source

El cráneo de un Tyrannosaurus rex joven, expuesto en el Museo de las Rocosas en Bozeman, Mont. Crédito…Millard H. Sharp/Science Source

El equipo de investigadores, liderados por el paleontólogo de la Universidad de California Charles R. Marshall, aprovechó la relación entre masa corporal y densidad de población observada en animales vivos para estimar los rasgos de población de esta icónica especie extinta hace tanto tiempo.

Sus hallazgos sugieren que cerca de 20.000 T. rex vivieron simultáneamente en algún momento durante su permanencia en la Tierra y persistieron durante unas 127.000 generaciones. Estas estimaciones ofrecen un total aproximado de 2.500 millones de individuos durante toda la existencia de la especie.

Además, los autores estiman que la densidad de población de la especie equivalía a 3.800 T. rex en un área del tamaño de California, equivalente a solo dos animales en un área del tamaño de una ciudad como Washington D.C, de tamaño similar a la ciudad de Barcelona.

Los resultados también permitieron al equipo de Marshall determinar que solo alrededor de 1 de cada 80 millones de T. rex sobrevivió al paso de las eras en forma de restos fosilizados.

Una niña ciega toca una reproducción del dinosaurio Tyrannosaurus rex durante una visita guiada para personas con discapacidad visual en el Museo de Historia Natural de Viena, Austria Foto archivo. EFE/Christian Bruna

Una niña ciega toca una reproducción del dinosaurio Tyrannosaurus rex durante una visita guiada para personas con discapacidad visual en el Museo de Historia Natural de Viena, Austria Foto archivo. EFE/Christian Bruna

Método que sirve para otras criaturas extintas

Los autores aseguran que el marco que han desarrollado podría aplicarse a cualquier criatura extinta disponiendo de los datos adecuados. Esto abre la puerta a una serie de nuevas investigaciones sobre otras cuestiones paleoecológicas y tafonómicas.

“Se puede aprender mucho del registro fósil sobre especies extintas como los dinosaurios. Sin embargo, debido a la naturaleza fragmentada del registro, la comprensión de variables ecológicas como la densidad y la abundancia de la población sigue siendo un reto”, explican los autores.

Cuando se quiere calcular la población existente de una especie viva, la forma de comprender mejor estas variables es mediante el uso de la relación establecida entre la densidad de población y la masa corporal. Lo que se conoce como Ley de Darmuth establece que la densidad media de la población de una especie disminuye con el tamaño corporal a un ritmo predecible.

Aplicando la Ley de Darmuth y la gran cantidad de datos paleontológicos del enorme T. rex, Charles Marshall y sus colegas calcularon los rasgos a nivel poblacional y la tasa de conservación de fósiles de la especie.

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Ven en imágenes el momento exacto de pérdida de conciencia durante la anestesia

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Investigadores afirman que el hallazgo puede conducir a mejorar el el procedimiento y el monitoreo.

El momento exacto en el que se pierde la conciencia tras la aplicación de la anestesia. Eso es lo que pudieron ver por primera vez en imágenes investigadores españoles; un avance que, afirman, podría conducir a mejoras en el procedimiento y el monitoreo de los pacientes.

La investigación, publicada en la revista Sleep, detectó la secuencia por la cual el cerebro deja el estado de consciencia y se llega a la inconsciencia.

Los médicos estudiaron a 21 voluntarios sanos, que fueron anestesiados con propofol. Mientras se les administraba este fármaco, ellos tenían que apretar cada dos segundos un sensor, lo que permitía hacer el seguimiento de la pérdida de la consciencia.

Al mismo tiempo, se monitoreaban sus parámetros vitales y se controlaba su actividad cerebral por medio de resonancia magnética y de un electroencefalograma.

Las imágenes del cerebro obtenidas con la resonancia magnética mostraron cómo, en el momento en que los voluntarios dejaban de apretar con la mano y entraban en inconsciencia, se producía una pérdida de conexión entre la corteza cerebral, encargada de las funciones ejecutivas del cerebro, y la parte subcortical y el tronco cerebral.

Los investigadores aseguraron que es la primera vez que se identifica el momento preciso con imágenes y registros.

Los médicos Juan L. Fernández Candil y Lluís Gallart, durante las pruebas. Foto Hospital del Mar.

Los médicos Juan L. Fernández Candil y Lluís Gallart, durante las pruebas. Foto Hospital del Mar.

El médico adjunto del Servicio de Anestesiología del Hospital del Mar, Juan L. Fernández Candil, explicó que hasta ahora disponían de aparatos que les ayudaban a identificar de forma aproximada cuándo el paciente está inconsciente, “pero no el momento exacto en que pierde la consciencia”.

Esto podría llevar, en algunos casos, a una sobredosificación de los fármacos anestésicos para garantizar que el enfermo se mantenga inconsciente, con los problemas derivados de este hecho.

En tanto, según el jefe del servicio de Anestesiología, Lluís Gallart, los resultados obtenidos abren la puerta a disponer de una información más cercana del umbral de consciencia del paciente, con un incremento de la seguridad y del control del procedimiento, garantizando que el paciente no conserva ningún recuerdo del procedimiento al que se está sometiendo.

Gerard Martínez-Vilavella y  Jesús Pujol, durante el estudio. Foto Hospital del Mar.

Gerard Martínez-Vilavella y Jesús Pujol, durante el estudio. Foto Hospital del Mar.

“Siempre costó calibrar la situación del paciente, con el riesgo de sobredosificación. Si tenés un monitor que te permite ajustar las dosis de fármacos para saber si el paciente está consciente o inconsciente se limita la sobredosificación y los posibles efectos secundarios de los fármacos anestésicos, principalmente delirio y el deterioro cognitivo posoperatorio”, detalló Gallart.

Ahora, los investigadores continuarán analizando los datos obtenidos para intentar validar un método que permita trasladar sus descubrimientos al quirófano, con el control del estado de consciencia de los pacientes gracias a los datos observados en su electroencefalograma.

“No podemos poner una resonancia magnética en cada quirófano, pero sí disponer de un aparato que nos permita hacer el seguimiento del electroencefalograma del paciente, de manera que, si correlacionamos los resultados de este estudio con los datos del electroencefalograma de los voluntarios, tendríamos una herramienta válida para saber en qué momento el paciente pierde la consciencia”, concluyó Fernández Candil.

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“Pensamos a Marte con los pies en la Tierra”: es argentino y diseña en La Rioja un simulador del Planeta Rojo

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El proyecto se llama Solar 54 y emula en el Parque de los Colorados las condiciones de vida en Marte. Su creador, Martín Bueno, soñó con el espacio desde pequeño. En todo el mundo, sólo hay siete sistemas de este tipo.

Martín Bueno viaja con su mente por el universo desde que tiene uso de razón. Siempre las lecturas de Ray Bradbury y Julio Verne lo acompañaron en el viaje onírico, hasta entonces, inalcanzable. Con 16 años y como estudiante de computación pudo adentrarse. Y ahora, a sus 52 y con una trayectoria en el campo de la tecnología, ya habita aquel ámbito en la realidad.

“Pensamos a Marte con los pies en la Tierra”, sentenció Martín con un tono épico. De eso mismo trata su nuevo proyecto innovador: Solar 54, un simulador –de alta tecnología aeroespacial– que una vez construido en el Parque de los Colorados, provincia de La Rioja, emulará las condiciones de vida en Marte. Es decir, el ambiente rojizo, caluroso y rocoso del norte del país será como estar en el planeta rojo.

En la actualidad, hay siete sistemas similares en el mundo –y proyectan otros que sumarán 11 en total–. Pero el de la Argentina será el único que se podrá auto-construir: su estructura, de estilo futurista por el domo de Fuller, tendrá seis nodos hechos con ladrillos triangulares de “cerámica de alta dureza”. Este cemento liviano será creado por la mezcla entre la tierra riojana, aceite vegetal, calor y presión.

Solar 54 emulará las condiciones de Marte en la Tierra. Hay 11 simuladores de este estilo en el mundo.

Solar 54 emulará las condiciones de Marte en la Tierra. Hay 11 simuladores de este estilo en el mundo.

Pero, como si fuera poco, las formas geométricas de toda la arquitectura se irán encastrando por unas “manos robóticas”. Este detalle hace que Martín Bueno –como co-fundador y diseñador técnico del proyecto– cruce definitivamente la línea entre la ciencia ficción y la realidad.

Como la primera estructura del domo ocupará tan solo un cuarto de las 5.000 hectáreas que tienen a disposición, el experto cuenta: “La idea es expandirse y que el robot pueda auto-crear una ciudad de domos“.

Hasta principios de abril estuvo la convocatoria “para que los arquitectos e ingenieros interesados participen en la logística del armado”. Para mitad del 2022, estiman, el complejo estará listo. Tendrá las puertas abiertas para la realización de misiones experimentales, creación de tecnología y para saciar la curiosidad de los investigadores y estudiantes del “turismo científico”.

Parque de Los Colorados queda en La Rioja y es lo más similar al planeta rojo en la Tierra.

Parque de Los Colorados queda en La Rioja y es lo más similar al planeta rojo en la Tierra.

Así, Solar 54 generará un círculo virtuoso: desde la ciencia potenciará aún más ciencia. En primer lugar, en sus laboratorios de Investigación y el Desarrollo (I+D) diseñarán nanosatélites y micro-lanzadores: “Es una gran noticia para el país porque tiene que ver con nuestro acceso al espacio. De esta forma, la Argentina podrá poner satélites en órbita de baja altura“, contó entusiasmado.

En segundo lugar, con su propia granja hidropónica se pondrá a prueba el sistema de producción de alimentos, como la albahaca y el orégano, y la inteligencia artificial monitoreará los cultivos.

“Los descubrimientos dentro de las extremas variaciones de temperatura luego podrán aplicarse en otros ámbitos, como por ejemplo, en zonas desérticas de la Patagonia o en la Antártida”, detalló.

Solar 54 tendrá cultivos hidropónicos para que el día de la mañana se cosechen alimentos en Marte.

Solar 54 tendrá cultivos hidropónicos para que el día de la mañana se cosechen alimentos en Marte.

Justamente, se podría decir que la semilla que originó todo el proyecto fue hace cuatro años por SmartCultiva, una empresa de agroindustria también co-fundada por Martín.

“Estabamos avanzando en el tema de los cultivos hidropónicos y teníamos la idea de generar un pequeño domo que simulara las condiciones de Marte, pero no encontrábamos el lugar ideal para instalarlo”, reveló.

Es esencial el apoyo de los gobiernos. No se puede comprar un desierto

Martín Bueno

CO-FUNDADOR DE SOLAR 54

Fue así que llegó la propuesta del gobierno provincial de La Rioja para que lo llevaran adelante en su terreno. “Es esencial el apoyo de los gobiernos. No se puede comprar un desierto”, dijo con una sonrisa incrédula.

Por eso, Bueno reitera con énfasis la importancia del trabajo colaborativo entre agentes públicos y privados. La “piedra angular” fue contar, también, con el apoyo de: el gobierno de la Nación; los organismos CONAE y CONICET, las universidades Tecnológica Nacional y la Nacional de La Rioja; y el Centro Tecnológico Espacial. Además, participaron Mars Society Argentina; SmartCultiva; y la empresa misionera FANIOT, un consorcio público y privado que tiene a Martín como parte del directorio y es “la primera fábrica argentina de NanoSensores IOT”.

La maqueta del proyecto donde se observa el domo geodésico con estilo futurista.

La maqueta del proyecto donde se observa el domo geodésico con estilo futurista.

Se podría decir que Martín Bueno ya tiene sus dos pies en Marte: uno con Solar 54 y otro con la NASA.

Antes del proyecto de La Rioja, junto a su socia Eileen Ebene crearon nanosensores para medir datos de cultivos hidropónicos, que despertaron interés en los científicos de la agencia espacial estadounidense. Con esos dispositivos –que también se lucirán en Solar 54– se miden parámetros como la humedad, el CO2 y la temperatura.

“El ingeniero argentino Pablo de León, que está desde hace 20 años en la NASA, me contactó para que estos sensores midieran el crecimiento de cultivos en Marte”, contó. Así fue cómo terminó trabajando con los investigadores de la Universidad de North Dakota, Estados Unidos, y se volvieron los proveedores de la NASA para la misión Marte 2030.

“No me gustaría ir a Marte. Es algo para la nueva generación y nosotros tenemos el compromiso de trabajar e investigar”, planteó.

Siempre con un paso adelante

Martín se reunía con amigos a jugar al “Cerebro mágico”, pero lejos de interesarse por ver el espectáculo de luces, a sus 11 años le interesaba conocer el funcionamiento de lo que hacían posibles aquellos destellos. Ese fue su primer acercamiento con la ciencia. Años después, fue el filme “Juegos de guerra” por el que entró en el mundo de la computación.

Martín Bueno en 1985 en su departamento del barrio de La Boca, corriendo el BBS de Los Pinos.

Martín Bueno en 1985 en su departamento del barrio de La Boca, corriendo el BBS de Los Pinos.

Como estudiante de la Escuela Técnica Otto Krause, recuerda cómo pasaba largas horas dentro de un minúsculo departamento repleto de pantallas probando e indagando su computadora y su modem. Y, así, con tan solo 16 años fue pionero a nivel nacional: en 1984 lanzó uno de los primeros BBS argentinos llamado “Los Pinos II”, que 10 años después devino en uno de los principales proveedores comerciales de Internet del país.

Como un fiel impulsor del Internet, empezó a aplicarlo a la cotidianeidad (con el famoso Internet of Things, o en español “Internet de las cosas”). Así, creó en 1995 Fiera.com, el primer gran e-commcerce de Latinoamérica para la venta de productos; en 1999, el visionario eFood Corporation, una plataforma para pedir comida online como los que se conocen hoy en día; y AgTech, la empresa que hace interactuar a la tecnología con el campo. Con esta última, creó SmartCultiva y sus tecnologías que monitorean y optimizan procesos agrónomos.

No tiene límites: sus robots andan por los campos argentinos e internacionales; y ahora con Solar 54 –en un futuro no muy lejano– estarán en una superficie extraterrestre.

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