El ordenador robado de la NASA

Hace unos días salió a la luz una noticia un tanto inquietante para la seguridad de los astronautas de la Estación Espacial Internacional (ISS). Aparentemente, un ordenador portátil de la agencia con algoritmos destinados a controlar la estación fue robado en marzo de 2011. El ordenador no estaba encriptado y no se sabe nada sobre su paradero. Al menos, esto es lo que aparece en un reciente informe del inspector general de la NASA Paul K. Martin sobre la ciberseguridad de la agencia espacial.

¿Pánico informático en la ISS? No tan deprisa (NASA).

Pese al revuelo que se ha armado a resultas de la noticia, lo cierto es que este robo/pérdida no tiene mayores consecuencias para la seguridad de la ISS. Son algoritmos de control, no códigos de lanzamiento de misiles nucleares. Sin el software y el hardware necesarios para comunicarse con la estación, los códigos son simplemente inútiles. En todo caso, esta noticia sirve para recordar que, de acuerdo con el citado informe, la NASA gasta anualmente 1500 millones de dólares en tecnologías de la información y 58 millones en seguridad, mientras que sólo el 1% de los dispositivos móviles de la NASA poseen encriptación.

En 2010 y 2011 hubieron 5408 incidentes de seguridad informática de todo tipo que ocasionaron a la NASA unas pérdidas de 7 millones de dólares. En concreto, en 2011 se llevaron a cabo 47 ciberataques, de los cuales 13 lograron comprometer la seguridad de ordenadores de la NASA. En uno de esos ataques, los intrusos copiaron las credenciales de más de 150 empleados de la agencia. Además, en los últimos años se han realizado 16 investigaciones sobre ciberataques a varias redes de la NASA que han terminado con el arresto de personas en China, Reino Unido, Italia, Nigeria, Estonia, Portugal, Rumanía y Turquía. Así que ya saben, ojito con asaltar los servidores de la NASA, no vayan a terminar mal.

Observando la Tierra desde la Luna como si fuera un exoplaneta

Ahora que estamos descubriendo los primeros planetas extrasolares potencialmente habitables, el día que seamos capaces analizar sus características superficiales está cada vez más cerca. Por supuesto, incluso contando con la tecnología de los próximos años, seguirá siendo imposible ver estos planetas de forma directa. Sin embargo, sí que podremos obtener un espectro muy crudo una vez restada la aportación de su estrella. En este caso, toda la información del planeta estará comprimida en un sólo píxel. No parece gran cosa, pero las técnicas espectropolarimétricas han demostrado que podemos extraer bastante información sobre su cobertura nubosa o sobre la distribución de océanos -si los hubiere-.

La Tierra vista desde la superficie de la Luna en la misión Apolo 17 (NASA).



La Tierra vista como un punto azul pálido por la Voyager 1. Aún nos falta mucho para que podamos ver un exoplaneta de esta forma (NASA).

Pero hay un inconveniente, y es que para crear modelos mínimamente fiables de la superficie de estos mundos es necesario tener algo con que comparar estas futuras observaciones. Obviamente, el único mundo habitable que conocemos es la Tierra, así que lo ideal es disponer de modelos de cómo se vería la Tierra si toda su luz estuviese concentrada en un solo punto. Y las malas noticias son que no tenemos estos modelos. Efectivamente, aunque existen muchas simulaciones teóricas y observaciones aisladas de sondas como EPOXI o la Voyager 1, lo cierto es que a estas alturas aún carecemos de un modelo de nuestro planeta de un único píxel que refleje la evolución de las características temporales de nuestro planeta (nubes, hielo, etc.).

Una forma de obtener estos datos sería observar la Tierra desde el espacio de forma constante durante un largo periodo de tiempo. Entre las distintas propuestas que existen, destaca LOUPE (Lunar Observatory for Unresolved Polarimetry of Earth), un pequeño observatorio que estudiaría la Tierra desde la superficie lunar en el espectro visible (400-800 nm) con una resolución mínima de 20 nm (la mínima para realizar polarimetría). LOUPE aprovecharía la polarización linear que exhibe la luz reflejada por nuestro planeta para sacar el máximo de información sobre las características superficiales de la Tierra. Esta polarización nos permitiría incluso detectar el 'efecto arcoiris' en la atmósfera de un exoplaneta debido a la refracción de la luz por las gotas de agua de la atmósfera. Medir la polarización circular de la luz es mucho más complejo (se requieren resoluciones espectrales unas mil veces mayores), pero es importante porque muchas moléculas orgánicas terrestres relacionadas con la vida muestran una polarización de este tipo debido a su quiralidad. Por ejemplo, los azúcares y ácidos nucleicos se dan mayoritariamente en su forma dextrógira, mientras que entre los aminoácidos y proteínas reinan las variantes levógiras.

Flujo luminoso de distintas zonas de la Tierra sin nubes (izquierda) y su polarización lineal (derecha)(Karalidi et al.).

Flujo y polarización de un modelo de la Tierra con una cobertura nubosa del 42% en función de la inclinación (ángulo de fase) del planeta. A la derecha, el pico en la polarización a los 30º del ángulo de fase se debe al 'efecto arcoiris' (Karalidi et al.).

Las futuras observaciones de exoplanetas se podrían comparar con los modelos creados a partir de los datos de LOUPE para determinar la posible presencia de mares y la evolución de las nubes. Si hay suerte, se podría obtener un espectro que nos permitiese averiguar si existe o no vida alienígena. Ciertamente, un instrumento como LOUPE es muy necesario, aunque obviamente sería más barato situarlo en órbita geoestacionaria (aunque no tan eficiente). De todas formas, lo fascinante es que el hecho de poder analizar directamente la superficie de un planeta habitable ya no es ciencia ficción, sino ciencia a secas.

Referencias:

• Observing the Earth as an exoplanet with LOUPE, the Lunar Observatory for Unresolved Polarimetry of Earth, T. Karalidi et al. (ArXiv, 1 de marzo de 2012).

Kepler descubre 1091 nuevos mundos y varios candidatos a exotierras

El equipo del telescopio espacial Kepler ha publicado los resultados del análisis de los primeros 16 meses de datos (desde mayo de 2009 hasta septiembre de 2010). Y podemos estar contentos, porque ahora tenemos 1091 nuevos candidatos a exoplanetas, con lo que la cantidad total de posibles planetas extrasolares descubiertos por Kepler asciende a la asombrosa cifra de 2323...y subiendo. 2323 mundos extrasolares en potencia, cada uno de ellos único e irrepetible. Da que pensar, ¿no?

Los más de 2300 candidatos a planetas extrasolares descubiertos por Kepler. En azul los candidatos del primer conjunto de datos, en rojo los del segundo y en amarillo los 1091 nuevos candidatos. La mayoría son exotierras y exoneptunos (N. M. Batalha et al.).

Aunque el pasado septiembre ya se presentaron resultados parecidos, el nuevo conjunto de candidatos (denominados KOIs) se ha obtenido teniendo en cuenta otras fuentes de error. Por supuesto, esta no es más que la primera fase. Ahora queda por confirmar la existencia de estos planetas, bien con datos adicionales del propio Kepler, bien con nuevas observaciones mediante telescopios terrestres. Pero no importa, porque no debemos olvidar que Kepler es por encima de todo una 'misión estadística', es decir, aunque algunos de estos candidatos resulten ser tránsitos provocados por falsos positivos (principalmente debido a estrellas múltiples y enanas marrones), lo realmente interesante es saber cómo de frecuentes son los planetas de nuestra Galaxia en función de su masa y periodo orbital.

Y a este respecto, los nuevos resultados confirman la tendencia ya observada y que apunta a una elevada frecuencia de exoneptunos y supertierras. Por supuesto, no debemos olvidar que las observaciones de Kepler están sesgadas hacia los planetas más grandes y con menor periodo orbital por culpa de las características del método del tránsito. En cuanto a los sistemas estelares, Kepler ha descubierto que el 20% de las estrellas con planetas tienen dos o más mundos en cada sistema.

Características del nuevo conjunto de datos con los nuevos candidatos (en amarillo) con respecto al conjunto anterior (negro). Como era previsible, se confirma la mayor abundancia de exotierras y desciende la frecuencia de planetas de corto periodo. En la fila inferior se comparan los candidatos según la temperatura de la estrella y su temperatura efectiva superficial estimada (N. M. batalha et al.).

Los candidatos de Kepler ordenados según la temperatura superficial estimada (temperatura efectiva). Las líneas verticales a la izquierda son los límites exterior e interior de la zona habitable. En medio tenemos la temperatura de la Tierra (N. M. Batalha et al.). 

Los candidatos ordenados en función de su pertenencia a sistemas múltiples. Como vemos, abundan las exotierras y exoneptunos en los sistemas estelares (N. M. Batalha et al.).

Pero vayamos al meollo de la cuestión, ¿hay por ahí algún mundo similar a la Tierra? Por ahora no existe ninguna exotierra confirmada entre estos candidatos -eso sí que sería un notición-, aunque ya son 49 los posibles planetas situados en la zona habitable de sus estrellas, 24 de ellos descubiertos  en esta nueva tanda de datos. Algunos de ellos podría ser una exotierra en potencia, aunque quédense con un par de nombres: KOI 2650.01 y KOI 2124.01. El primero tiene un radio de 1,26 veces el de nuestro planeta y una temperatura de equilibrio de 299 K (26º C), ligeramente por encima de la temperatura media terrestre, mientras por su parte, KOI 2124.01 posee un tamaño prácticamente similar al de la Tierra, con una temperatura de 300 K (27º C). Hasta la fecha, son los candidatos a exotierras más prometedores que conocemos, aunque bien es cierto orbitan estrellas más pequeñas y frías que el Sol. El resto de los candidatos, a continuación (recordemos que la zona habitable se suele definir como aquella en que un exoplaneta tenga una temperatura en equilibrio situada entre 185 K y 303 K):

La lista de oro: los candidatos a mundos situados en la zona habitable. ¿Alguno será una exotierra? (N. M. Batalha et al.).

Los mundos candidatos situados en la zona habitable en función de su temperatura y su tamaño (N. M. Batalha et al.).

En estos tiempos de oscuridad económica y moral, si hay alguna misión realmente ilusionante, ésa es Kepler. El día en el que finalmente descubriremos una nueva Tierra está más cerca que nunca. De hecho, puede que ya la hayamos descubierto.

Referencias:

• Planetary Candidates Observed by Kepler, III: Analysis of the First 16 Months of Data, N.M. Batalha et al (ArXiv, 27 febrero 2012).

InSight, la última sonda marciana

El próximo mes de junio la NASA debe elegir cuál debe ser su próxima misión "barata" o, mejor dicho, de tipo Discovery. Los candidatos son TiME (Titan Mare Explorer), un barco para explorar los mares de metano de Titán, CHopper (Comet Hopper), una sonda para el estudio de un núcleo cometario e InSight, una nave para estudiar Marte.

InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) -antes conocida como GEMS (Geophysical Monitoring Station)- es, como bien indica su nuevo nombre, una sonda que debe estudiar el interior de Marte mediante estudios sísmicos y de transporte de calor en el subsuelo. Lo curioso de InSight es que, de acuerdo con el polémico presupuesto de la NASA para 2013, bien podría ser la última misión que la NASA lance en esta década después de MAVEN (por supuesto, si finalmente no es seleccionada, entonces MAVEN tendría ser el dudoso honor de ser la última). InSight pretendé descubrir algunos de los numerosos misterios que encierra el interior del planeta rojo, como por ejemplo: ¿cuál es el tamaño del núcleo de Marte?¿Se halla en estado líquido o sólido?¿Cuál es la composición del manto marciano?¿Cómo se distribuye la actividad sísmica actual en la superficie de Marte? Lo cierto es que pese al interés de estas preguntas, hasta la fecha la mayoría de misiones no han estado equipadas con instrumentos capaces de responderlas directamente. Las sondas Viking incorporaban un instrumento geofísico que no funcionó correctamente y las misiones Mars 96 y Mars Polar Lander, que incluían instrumentos para el estudio del subsuelo marciano, también fracasaron.

Sonda InSight (NASA).

Aunque se han realizado mapas de gravedad de Marte a partir de las perturbaciones de las sondas orbitales que nos permiten inferir ciertos límites para los modelos del interior del planeta, es necesario llevar a cabo un estudio directo para poder conocer de primera mano las condiciones que reinan actualmente en el centro del planeta rojo. Además, el estudio del interior de Marte es importante porque permitiría explicar la evolución de nuestro propio planeta y los procesos de formación de planetas terrestres. El interior de Marte es más frío que el de la Tierra, lo que habría preservado los minerales formados en las condiciones que existieron en la Tierra en el pasado y que han sido borrados por las altas temperaturas internas de nuestro mundo.

Para ello, InSight llevará dos instrumentos principales: un sismómetro avanzado (SEIS, Seismic Experiment for Interior Structure) y un instrumento para medir el flujo de calor en el subsuelo marciano (HP3, Heat Flow and Physical Properties Probe). También incorporará una cámara en blanco y negro (IDC, Instrument Deployment Camera) situada en el brazo robot (IDA, Instrument Deployment Arm) que desplegará los dos instrumentos antes mencionados -para saber en qué lugar de la zona de aterrizaje hay que colocarlos- y una pequeña estación meteorológica. Un instrumento adicional (RISE, Rotation and Interior Structure Experiment) usará el efecto Doppler en la señal de la telemetría para determinar si el planeta posee un interior sólido o líquido. Todo ello instalado en un vehículo con un diseño similar al de la misión Phoenix -a su vez basado en las misiones Mars Polar Lander y Mars Surveyor 2001- con el fin de ahorrar tiempo y dinero. Puesto que InSight usará energía solar, el lugar de aterrizaje queda restringida a zonas que estén situadas por debajo de latitudes de +15º y -15º, y con una elevación inferior a los 0 kilómetros con respecto a al altura media del planeta (para permitir así el despliegue correcto del paracaídas). Debido a que Marte carece de tectónica de placas, los focos sísmicos internos serán muy escasos, si es que existen, y la mayoría de "sacudidas" de la corteza se originarán por el impacto de meteoros o por el viento al chocar con el relieve. Es decir, InSight no será una misión espectacular como los MERs o Curiosity, sino que habrá que esperar muchos años para obtener resultados realmente interesantes.

¿Cómo es el interior de Marte? (NASA).

No obstante, esta misión presenta dos inconvenientes bastante serios. El primero es que diseñar un instrumento como HP3 capaz de perforar la superficie marciana hasta varios metros de profundidad no es una tarea sencilla, especialmente si queremos que el presupuesto no supere los límites de una misión Discovery. El segundo, más grave, es que para estudiar en detalle el interior marciano hacen falta tres sondas como mínimo situadas en distintas zonas de la superficie con el fin de triangular las señales sísmicas. Por este motivo, la información sobre la estructura del interior marciano que puede aportar InSight será muy limitada, así que no es de extrañar que el equipo de la sonda haya decidido promocionar la parte sobre el estudio del flujo de calor del subsuelo en detrimento de los datos sismológicos. InSight se presenta por tanto como una sonda precursora, pero tal y como está el panorama de la exploración planetaria, no hay previstas muchas misiones posteriores -por no decir ninguna- que pueda continuar con este tipo de investigaciones en el futuro.

Personalmente, creo que la próxima misión Discovery debería ser TiME. Titán se merece un estudio en detalle y además la perspectiva de poder ver cómo una sonda navega por los primeros mares alienígenas que conoce la humanidad es simplemente demasiado emocionante para ignorarla. En cuanto a InSight, si lo que queremos es estudiar el interior de Marte, quizás lo ideal sería lanzar una misión como MarsNet.

Más información:

• Mars InSight Proposal (Future Planetary Exploration).
• InSight (NASA).