Cometas y asteroides en WinStars 3

La última versión de WinStars se centra en los cometas y asteroides representándolos con la mayor fidelidad posible.

Para ello, WinStars 3 consulta la base de datos 3d-asteroids.space cuando el usuario se acerca a uno de estos objetos y recupera el modelo 3D correspondiente si hay alguno disponible.

67P/Churyumov-Gerasimenko tal y como fue cartografiada por la misión Rosetta

Al orbitar alrededor del Sol, los cometas y asteroides nos dan informaciones valiosas sobre los elementos constitutivos de los planetas. Habiendo evolucionado probablemente poco desde su formación hace 4.600 millones de años, parecen ser los remanentes de la nebulosa primordial en el origen de nuestro sistema solar. Por esta razón, estos pequeños cuerpos celestes atraen cada vez más la atención de los científicos que desarrollaron una serie de técnicas para determinar sus características físicas (forma, configuración, superficie, geología, periodo de rotación, etc.). Por supuesto, algunas misiones interplanetarias permitieron acercarse a ellos (podemos mencionar Galileo, NEAR Shoemaker, Dawn y Rosetta), pero estas misiones son demasiado complejas y costosas para imaginar explorar los 390.000 asteroides conocidos hasta ahora.

El asteroide Ceres (1) visto desde la nave espacial Dawn.

Cuando uno de estos objetos se encuentra a menos de dos millones de kilómetros de la Tierra, a veces es posible utilizar potentes radiotelescopios para obtener imágenes de su superficie y determinar su tamaño, morfología, velocidad de rotación y saber si va acompañado o no de uno o varios satélites pequeños.

Así, el asteroide 2021 PJ1 fue observado el 14 de agosto de 2021 con la antena de 70 metros de la Red del Espacio Profundo (Deep Space Network) en Barstow, California. Y es con el radiotelescopio de Arecibo  que se realizaron la mayoría de los estudios de imágenes radar hasta llegar a un catálogo de miles de objetos.

Pero es el método fotométrico de las curvas de luz el más utilizado. Los asteroides tienen diámetros tan pequeños (< 1000 km) que es imposible resolverlos ópticamente con los mayores telescopios terrestres. Sin embargo, al observar las variaciones de luminosidad de los asteroides durante un periodo de diez horas o más, es posible reconstruir matemáticamente la geometría del objeto y definir su periodo de rotación. Estas curvas de luz, que muestran mínimos y máximos, así como períodos, ofrecen pistas sobre la forma alargada o esférica del objeto, las irregularidades de la superficie, la presencia de grandes cráteres o la existencia de un compañero.

Por el momento, sólo los objetos con un número < 100 se representan en 3D en la versión de pago de W3.

La mayoría de los asteroides tienen este aspecto anguloso y no están texturizados en el software. Esto significa que se ha utilizado el método de la curva de luz para determinar su aspecto general. Un método matemático que no da información sobre el aspecto fotográfico de la superficie.

 

 

 

 

 

 

 

 

WinStars 3 es compatible con los ordenadores Raspberry Pi !

La Raspberry Pi es un nanoordenador del tamaño de una tarjeta de crédito diseñado por los profesores del Departamento de Informática de la Universidad de Cambridge.

La Raspberry Pi se creó para democratizar el acceso a los ordenadores. Disponible por menos de 40€ en su versión básica, ofrece diversas variantes del sistema operativo libre GNU/Linux, pero también funciona con sistemas operativos propietarios (Windows 10 IoT Core o Google Android Pi).

El Raspberry 4b

Desde hace unas semanas, la fundación Raspberry Pi propone una versión con teclado que evoca los ordenadores que conocimos en los años 80 (Commodore 64, Amiga 500, ZX Spectrum etc. etc.). El Pi 400 es resistente y tiene un sistema de refrigeración pasiva. Así, puede convertirse en un interesante aliado durante sus observaciones astronómicas.

El Raspberry 400

WinStars 3 ya está disponible de forma gratuita en estos pequeños ordenadores. La instalación es un poco complicada pero solo hay que aplicar metódicamente esas instrucciones en un terminal.

El programa se ejecuta con una velocidad de 20 fotogramas por segundo en la Raspberry 400, y es posible mejorar el rendimiento sobreacelerando el ordenador. Mi Raspberry 400, que también funciona a 2000Mhz, nunca supera los 40º cuando uso W3.

Es una solución barata para manejar un telescopio (la versión Raspberry incluye el módulo Indi) con todas las características del programa y en particular el gigantesco catálogo de estrellas Gaia EDR3, especialmente útil para el seguimiento y la realización de curvas de luz de asteroides por ejemplo.

 

 

 

 

 

 

Arecibo: el fin de un gigante

Después de dos roturas de cable en agosto y noviembre, el radiotelescopio de Arecibo estaba en peligro y amenazaba con colapsar. La rotura de un tercer cable provocó la caída de la plataforma central de 900 toneladas sobre el reflector de 305 metros.

El radiotelescopio de Arecibo

Este radiotelescopio, gestionado por la National Science Foundation, una agencia del gobierno de los EE.UU., fue construido en Arecibo, en la costa norte de la isla caribeña de Puerto Rico. Diseñado originalmente para estudiar la ionosfera, fue también un excelente instrumento astronómico y el origen de muchos descubrimientos científicos. El 7 de abril de 1964, poco después de su inauguración, el equipo de Gordon Pettengill lo utilizó para medir el período de rotación de Mercurio. En agosto de 1989, el observatorio captará la imagen de un asteroide – (4769) Castalia – por primera vez en la historia. Al año siguiente, el astrónomo polaco Aleksander Wolszczan descubrió el púlsar PSR B1257+12, seguido en 1992 por sus dos planetas en órbita.

Arecibo fue también la fuente de datos del proyecto SETI@home propuesto por el Laboratorio de Ciencias Espaciales de la Universidad de Berkeley. Este proyecto de computación distribuida utilizando ordenadores conectados a Internet tenía dos objetivos. El primero fue probar la eficacia de este método, que es mucho menos costoso que el uso de supercomputadoras. El segundo fue analizar las señales provenientes de la antena de Arecibo para detectar, lo cual fue un fracaso, la existencia de una inteligencia no terrestre.

Fue posible extraer los metadatos de los paquetes de cálculo de Seti@Home en las versiones 1 y 2 de WinStars y conocer las coordenadas celestes y la frecuencia que habían sido utilizadas para hacer la grabación desde el radiotelescopio. La versión 3 ya no ofrecía esta funcionalidad desde que se suspendió el proyecto en marzo de 2020.

Arecibo también fue un lugar de rodaje. Podemos recordar, por ejemplo, la escena en la que Jodie Foster descubre por primera vez el radiotelescopio en el cual va a trabajar (Contacto de Robert Zemeckis – 1997).

 

 

Júpiter y Saturno: ¡ La Gran Conjunción 2020 !

Una Gran Conjunción corresponde a la aproximación máxima aparente de los planetas Júpiter y Saturno. Las Grandes Conjunciones ocurren regularmente (cada 19,6 años en promedio) debido al efecto combinado del período orbital de Júpiter de 11,86 años y el período orbital de Saturno de 29,5 años, y debido a la proximidad de las órbitas de los dos planetas. La próxima Gran Conjunción tendrá lugar el 21 de diciembre de 2020.

Las conjunciones se producen en al menos dos sistemas de coordenadas: ecuatorial y eclíptico. Las conjunciones en el primer sistema se miden en ascensión recta a lo largo del ecuador celeste. El segundo sistema se basa en la eclíptica, el plano del sistema solar. Cuando se mide a lo largo de la eclíptica, las separaciones son generalmente más pequeñas. Las conjunciones se caracterizan por la distancia angular entre los planetas y su elongación (distancia angular del Sol). La visibilidad del momento exacto de una conjunción depende de la ubicación del observador.

 
La próxima Gran Conjunción tendrá lugar el 21 de diciembre a las 13h30 UTC (ascensión recta). En ese momento, Júpiter estará a 0,1 grados (6 minutos de arco, o una quinta parte del diámetro de la Luna) al sur de Saturno y a 30,3 grados al este (izquierda) del Sol. La hora en que los planetas estarán más cerca unos de otros será a las 18:25 UTC, la elongación en ese momento será de 30,1 grados. Esta Gran Conjunción será la más cercana desde 1623. Esto significa que en el campo de visión de un telescopio, ambos planetas serán visibles simultáneamente. Además, se distinguirán entre sí sin el uso de ayudas ópticas.
 
La Gran Conjunción tendrá lugar en la constelación de Capricornio. Después del atardecer, los dos planetas serán visibles en la parte suroeste del horizonte, cerca del horizonte.
 
La Gran Conjunción 2020 vista desde Madrid, calculada por WinStars 3

Compruebe si la Gran Conjunción 2020 puede ser vista desde su ubicación usando WinStars 3.

Fuente: Wikipedia (versión reescrita por Sergey Telukhin).

 

Mars 2020 : El rover Perseverance ya está camino de Marte

El 30 de julio, un poderoso cohete AtlasV dejó la Tierra con el rover Perseverance y el drone Ingenuity a bordo. La misión Mars 2020 está diseñada para operar hasta 2030 y debería permitir a la NASA y a la ESA alcanzar importantes hitos en la exploración del Planeta Rojo.

Comenzará con un aterrizaje previsto para el 18 de febrero de 2021 cerca del cráter Jezero, que presenta un perfil interesante para la búsqueda de rastros de vida pasada. Ahora sabemos que este cráter fue el hogar de un lago hace varios miles de millones de años.

El rover Perseverance en Marte. Source : NASA/JPL-Caltech

Marte 2020 es, de hecho, el primer paso de un ambicioso proyecto que consiste en tres misiones para traer muestras a la Tierra para su posterior examen. El rover tomará muestras del núcleo que serán cuidadosamente almacenadas antes de que regresen a la Tierra. El Sample Retrieval Lander (SRL), construido por la NASA, y el Earth Return Orbiter (ERO), desarrollado por la Agencia Espacial Europea (ESA), deberían despegar en unos pocos años para recuperar estas preciosas muestras del suelo marciano.

El módulo SRL, que también se utilizará para el despegue del MAV. Source : NASA/JPL-Caltech

Puede seguir la ruta de Mars 2020 en W3 descargando el módulo del mismo nombre. La trayectoria de la sonda proviene directamente del servidor Horizons del Jet Propulsion Laboratory.

C/2020 F3 (NEOWISE)

C/2020 F3 (NEOWISE) es un cometa de periodo largo descubierto el 27 de marzo de 2020 por el telescopio espacial NEOWISE, con una magnitud aparente en el momento del descubrimiento de +17 Pasó por el perihelio el 3 de julio de 2020.​ Tiene la particularidad de que sigue una órbita retrógrada.

Observaciones realizadas por la sonda SOHO entre el 22 y el 28 de junio de 2020, días antes del perihelio que tuvo lugar el 3 de julio a apenas 0,3 ua del Sol, no se ha observado ninguna elongación creciente que pudiera hacer creer que fuese a desintegrarse como ocurrió con el cometa C/2012 S1 (ISON). La magnitud aparente en el espectro visible pasó en esos días de +4,2 a +2,2, estimándose una magnitud de +0,9 en el perihelio.

C/2020 F3 (NEOWISE). Stack of 10 exposures of 30s each. Star Adventurer mount.

El objeto fue descubierto por un equipo usando el Telescopio Espacial NEOWISE el 27 de marzo de 2020. Fue clasificado como un cometa el 31 de marzo. Está designado como C/2020 F3, como el tercer cometa no periódico descubierto en la segunda mitad de marzo de 2020.

El cometa NEOWISE está más cerca del Sol (perihelio) el 3 de julio de 2020, a una distancia de 0,29 ua. Esta proximidad al Sol aumenta su período orbital de unos 4.500 años a unos 6.800 años. Pasará más cerca de la Tierra el 23 de julio de 2020, a la 01:14 UTC, a una distancia de 0,69 ua mientras se encuentre en la constelación de la Osa Mayor.

Visto desde la Tierra, el cometa estuvo a menos de 20 grados del Sol entre el 11 de junio y el 9 de julio de 2020. El 10 de junio de 2020, cuando el cometa ya no era visible debido al Sol, tenía una magnitud aparente de 7 y estaba a 0,7 uadel Sol y a 1,6 ua de la Tierra. Cuando el cometa entró en el campo de visión del instrumento LASCO C3 del Observatorio Solar SOHO el 22 de junio de 2020, alcanzó una magnitud de alrededor de 3, mientras que estaba a 0,4 uadel Sol y a 1,4 uade la Tierra.

A principios de julio, el cometa NEOWISE alcanzó la magnitud -1, muy por encima de la luminosidad alcanzada por C/2020 F8 (SWAN), y desarrolla una segunda cola. La primera cola es azul y está compuesta de gases e iones. También hay una separación roja en la cola causada por grandes cantidades de sodio. La segunda cola es de color dorado y está compuesta de polvo, como la cola del cometa Hale-Bopp. Esta combinación es cercana a la del cometa C/2011 L4 (PANSTARRS). NEOWISE es más brillante que C/2011 L4 (PANSTARRS), pero menos brillante que el Hale-Bopp en 1997.

Para localizar el cometa en WinStars, usa el cuadro de diálogo de búsqueda “Encontrar un objeto” y escribe c/2020 f3

Source : Wikipedia

Mapa geológico de la Luna

El USGS, el Servicio Geológico de los Estados Unidos, acaba de publicar el primer mapa geológico de toda la superficie de la Luna.

Llamado ”Unified Geologic Map of the Moon”, este mapa muy detallado podría ser usado para futuras misiones lunares tripuladas. Se basa en los datos de la sonda Kaguya (Selene) de la Jaxa y de la cámara del Lunar Reconnaissance Orbiter. El mapa también utiliza materiales recogidos durante las diversas misiones Apolo. Una publicación explica la metodología que lo hizo posible.

El mapa publicado por el USGS con la descripción del código de colores
El mapa del USGS en WinStars. Para activarlo, marque las opciones “Mostrar texturas de alta resolución” y “Mostrar mapa geológico unificado de la Luna” en el menú “Planetas/satélites”.

La versión 3.0.128 está en línea…

El cambio más importante de esta versión es la integración de la última teoría planetaria DE438 del Jet Propulsion Laboratory, un centro de investigación basado en California cuya función es preparar misiones de exploración automatizadas. Los algoritmos desarrollados por los investigadores permiten modelar con precisión las posiciones, velocidades y aceleraciones de los principales objetos del sistema solar.

El laboratorio ofrece así archivos de coeficientes polinómicos de Chebyshev que dan coordenadas y velocidades precisas pero también, más indirectamente, cantidades como las orientaciones de los cuerpos celestes.

Se puede comprobar la exactitud de los cálculos en WinStars fijando, por ejemplo, la fecha al 1 de junio de 2017 en el modo sistema solar y siguiendo la trayectoria de Cassini (función animaciones).

Los ingenieros de esta misión, que se quedó sin combustible, eligieron precipitar la sonda en la atmósfera de Saturno para evitar la contaminación de uno de sus satélites por los posibles estafilococos que podrían haber sobrevivido en Cassini durante todos esos años.

Pero antes de destruir la sonda, se decidió hacer 22 saltos entre la atmósfera y los anillos del planeta, en un área previamente inexplorada y rica en informaciones científicas.

Además, esta versión corrige muchos defectos. En la próxima versión, será la interfaz Android que será mejorada.

Las megaconstelaciones de satélites: una amenaza para la investigación astrofísica

Starlink es un proyecto de la compañía americana SpaceX, que planea proveer conexión de alta velocidad a Internet en cualquier lugar de la superficie del globo a través de una miríada de satélites diseñados para este fin.

Para reducir los tiempos de latencia, estos pequeños satélites que pesan menos de 260 kg se colocan en órbita baja a una altitud de unos pocos cientos de kilómetros. Con el tiempo, estos satélites formarán una flota de más de 42.000 objetos.

Este proyecto es un verdadero desastre para los astrónomos que temen que sus observaciones sean gravemente afectadas por estos intrusos que podrían parasitar regiones del cielo observadas por los instrumentos científicos. Esta contaminación no sólo afectará a las fotografías del cielo profundo, sino que también podría perturbar los radiotelescopios que observan el cielo en otras regiones del espectro electromagnético. La exasperación crece a medida que los astrónomos profesionales y aficionados notan los primeros efectos de estos continuos pasajes a través del campo visual de los instrumentos.

Campo de detección del telescopio Blanco de 4 metros de diámetro instalado en el Cerro Tololo en Chile. Prácticamente todos los sensores del detector fueron barridos por estos destellos de luz de los satélites Starlink durante esta exposición de seis minutos.

Pero la compañía de Elon Musk no es la única que quiere usar órbitas bajas. OneWeb y Amazon ya están trabajando en proyectos similares que, en unos pocos años, llenarán el cielo con cientos de miles de puntos de luz imposibles de eliminar.

Esto implicará la pura y simple transformación del cielo tal como lo conocemos, haciendo imposible toda investigación astrofísica desde la Tierra. Es un patrimonio natural accesible a todos, ya muy dañado por la anárquica iluminación periurbana, que desaparecerá para siempre.

Lamentablemente, parece difícil luchar contra estas multinacionales que deciden, con toda impunidad, privar a la humanidad de este bien común. Todos los meses se lanzan nuevos satélites validados por organismos como la International Telecommunication Union o la Federal Communications Commission, aprovechando el actual vacío legal y las normas que ya son obsoletas debido a esta carrera espacial. Estas megaconstelaciones de satélites también aumentan considerablemente el riesgo de colisiones y podrían saturar el espacio cercano con desechos de todo tipo.

Los astrónomos se ven reducidos a protestar y sólo pueden alertar a la opinión pública y a los gobiernos sobre los peligros de estos proyectos incontrolables.

Para ver la extensión de los daños, la última versión de WinStars muestra la posición de los satélites en la constelación StarLink en tiempo real.

Sólo tienes que ir a Objetos del Sistema Solar/satélites,  actualizar los parámetros orbitales y seleccionar, uno por uno, todos los satélites cuyos nombres empiecen por Starlink.

Satélites Starlink en el modo planetario

 

 

 

Teselación y representación de las superficies de los planetas

Con la versión 3.0.118, WinStars utiliza el teselado para mejorar la representación de las superficies de los planetas. Esta técnica, introducida con el estándar OpenGL 4.0, añade un gran número de triángulos a un objeto con el fin de complejizar su apariencia 3D.
Hasta ahora, WinStars simulaba el relieve de un planeta jugando con sombras y perspectivas trampantojos. Las texturas modificadas por occlusion mapping se aplicaron luego sobre formas geométricas simples (típicamente unos diez triángulos).

Técnica de occlusion mapping que juega con las sombras y las luces para simular la rugosidad de la superficie de un objeto.
Aquí se ha activado la representación wireframe. En realidad, la superficie sigue siendo muy simple geométricamente.
Con el teselado, el número de polinomios utilizados para representar los detalles de un objeto crece. Las depresiones y protuberancias se representan ahora en tres dimensiones y ya no se simulan.
La malla de la superficie, mucho más compleja, es visible en el modo wireframe. Los triángulos se cuentan aquí por miles.

La ventaja de la teselación es que la adición de estos nuevos triángulos se realiza internamente por el procesador gráfico durante la fase de renderización.
Así que no hay ningún problema de reducción de ancho de banda entre la CPU y la GPU durante la fase de complexificación geométrica. Esta técnica, muy optimizada, tiene un impacto limitado en la fluidez del software.

Este video explica muy bien el interés de esta técnica en la industria de los videojuegos:

El teselado está habilitado para Marte y la Luna y actualmente sólo funciona con las versiones desktop (Linux, MacOS y Windows). La representación de la superficie de Marte no es tan buena como la de la Luna, la calidad de las texturas es mucho menor. Estoy buscando mejores texturas para ofrecer una representación comparable.