La investigación espacial es un estudio científico que se lleva a cabo en el espacio exterior y mediante el estudio del espacio exterior. Desde el uso de la tecnología espacial hasta el universo observable , la investigación espacial es un campo de investigación amplio . Las ciencias de la Tierra , las ciencias de los materiales , la biología , la medicina y la física se aplican al entorno de la investigación espacial. El término incluye cargas útiles científicas a cualquier altitud, desde el espacio profundo hasta la órbita terrestre baja , ampliado para incluir la investigación con cohetes sonda en la atmósfera superior y globos a gran altitud .
La exploración espacial también es una forma de investigación espacial.
Los cohetes chinos se utilizaron en ceremonias y como armamento desde el siglo XIII, pero ningún cohete superó la gravedad de la Tierra hasta la segunda mitad del siglo XX. Los cohetes con capacidad espacial aparecieron simultáneamente en el trabajo de tres científicos, en tres países distintos. En Rusia, Konstantin Tsiolkovsky , en Estados Unidos, Robert H. Goddard , y en Alemania, Hermann Oberth .
Estados Unidos y la Unión Soviética crearon sus propios programas de misiles. El campo de la investigación espacial evolucionó como investigación científica basada en el avance de la tecnología de cohetes.
En 1948-1949, los detectores de los vuelos de cohetes V-2 detectaron rayos X del Sol. [1] Los cohetes sonoros ayudaron a mostrarnos la estructura de la atmósfera superior . A medida que se alcanzaron mayores altitudes, la física espacial surgió como un campo de investigación con estudios de las auroras , la ionosfera y la magnetosfera de la Tierra .
El primer satélite artificial , el ruso Sputnik 1 , fue lanzado el 4 de octubre de 1957, cuatro meses antes que el primero de Estados Unidos, el Explorer 1 . El mayor descubrimiento de la investigación por satélite se produjo en 1958, cuando el Explorer 1 detectó los cinturones de radiación de Van Allen . La planetología alcanzó una nueva etapa con el programa ruso Luna , entre 1959 y 1976, una serie de sondas lunares que nos dieron evidencia de la composición química de la Luna, gravedad, temperatura, muestras de suelo, las primeras fotografías de la cara oculta de la Luna por parte de la Luna. 3 , y los primeros robots controlados remotamente ( Lunokhod ) en aterrizar en otro cuerpo planetario .
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Los primeros investigadores espaciales obtuvieron un importante foro internacional con el establecimiento del Comité de Investigación Espacial (COSPAR) en 1958, que logró un intercambio de información científica entre Oriente y Occidente durante la Guerra Fría, a pesar del origen militar de la tecnología de cohetes subyacente a la campo de investigación. [2]
El 12 de abril de 1961, el teniente ruso Yuri Gagarin fue el primer ser humano en orbitar la Tierra, en Vostok 1 . En 1961, el astronauta estadounidense Alan Shepard fue el primer estadounidense en el espacio. Y el 20 de julio de 1969, el astronauta Neil Armstrong fue el primer ser humano en pisar la Luna .
El 19 de abril de 1971, la Unión Soviética lanzó la Salyut 1 , la primera estación espacial de duración sustancial, una misión exitosa de 23 días, lamentablemente arruinada por desastres en el transporte. El 14 de mayo de 1973 se lanzó Skylab , la primera estación espacial estadounidense, en un cohete Saturn V modificado . Skylab estuvo ocupado durante 24 semanas. [3]
486958 Arrokoth es el nombre del objeto más lejano y primitivo visitado por naves espaciales humanas. Originalmente designado "1110113Y" cuando fue detectado por el Hubble en 2014, el planetessimal fue alcanzado por la sonda New Horizons el 1 de enero de 2019 después de una fase de maniobras de una semana. New Horizons detectó Ultima Thule desde 107 millones de millas y realizó un total de 9 días de maniobras para pasar dentro de las 3.500 millas de la binaria de contacto de 19 millas de largo . Ultima Thule tiene un período orbital de alrededor de 298 años, está a 4,1 mil millones de millas de la Tierra y a más de mil millones de millas más allá de Plutón .
La sonda Voyager 1 se lanzó el 5 de septiembre de 1977 y voló más allá del borde de nuestro sistema solar en agosto de 2012 hasta el medio interestelar . El objeto humano más lejano de la Tierra, las predicciones incluyen una colisión, una nube de Oort y el destino "quizás eternamente: vagar por la Vía Láctea".
La Voyager 2 se lanzó el 20 de agosto de 1977 viajando más lento que la Voyager 1 y alcanzó el medio interestelar a finales de 2018. La Voyager 2 es la única sonda terrestre que ha visitado los gigantes de hielo de Neptuno o Urano.
Ninguna de las Voyager apunta a un objeto visible en particular, pero ambas continúan enviando datos de investigación a la Red de Espacio Profundo de la NASA a partir de 2019.
Se espera que dos sondas Pioneer y la sonda New Horizons entren en el medio interestelar en un futuro próximo, pero se espera que estas tres hayan agotado la energía disponible antes de esa fecha, por lo que no se puede confirmar con precisión el punto de salida. La predicción de la velocidad de las sondas es imprecisa cuando pasan a través de la heliosfera variable . Pioneer 10 se encuentra aproximadamente en el borde exterior de la heliosfera en 2019. New Horizons debería alcanzarlo en 2040 y Pioneer 11 en 2060.
Dos sondas Voyager han alcanzado el medio interestelar y se espera que otras tres sondas se unan a esa lista.
La investigación espacial incluye los siguientes campos de la ciencia: [4] [5]
El satélite de investigación de la atmósfera superior fue una misión dirigida por la NASA lanzada el 12 de septiembre de 1991. El satélite de 5.900 kg (13.000 lb) se desplegó desde el transbordador espacial Discovery durante la misión STS-48 el 15 de septiembre de 1991. Fue el primer satélite con múltiples instrumentos. Satélite para estudiar diversos aspectos de la atmósfera terrestre y tener una mejor comprensión de la fotoquímica . Después de 14 años de servicio, la UARS finalizó su carrera científica en 2005. [6]
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El programa Great Observatories es el programa insignia de telescopios de la NASA . El programa Grandes Observatorios impulsa nuestra comprensión del universo con observación detallada del cielo, basada en rayos gamma, espectros de luz ultravioleta, rayos X, infrarrojos y visible . Los cuatro telescopios principales del programa Grandes Observatorios son el Telescopio Espacial Hubble ( visible , ultravioleta ), lanzado en 1990, el Observatorio Compton de Rayos Gamma ( gamma ), lanzado en 1991 y retirado en 2000, el Observatorio de Rayos X Chandra ( rayos X ), lanzado en 1999. y el Telescopio Espacial Spitzer ( infrarrojo ), lanzado en 2003.
Los orígenes del Hubble, que lleva el nombre del astrónomo estadounidense Edwin Hubble , se remontan a 1946. En la actualidad, el Hubble se utiliza para identificar exoplanetas y dar informes detallados de los acontecimientos en nuestro propio sistema solar. Las observaciones de luz visible del Hubble se combinan con las de otros grandes observatorios para brindarnos algunas de las imágenes más detalladas del universo visible.
INTEGRAL es uno de los observatorios de rayos gamma más potentes, lanzado por la Agencia Espacial Europea en 2002 y que continúa en funcionamiento (a marzo de 2019). INTEGRAL proporciona información sobre las formaciones cosmológicas más energéticas del espacio, incluidos agujeros negros, estrellas de neutrones y supernovas. [7] INTEGRAL desempeña un papel importante en la investigación de los rayos gamma, uno de los fenómenos más exóticos y energéticos del espacio.
La misión GEMS liderada por la NASA estaba programada para lanzarse en noviembre de 2014. [8] La nave espacial utilizaría un telescopio de rayos X para medir la polarización de los rayos X provenientes de agujeros negros y estrellas de neutrones. Investigaría restos de supernovas, estrellas que han explotado. Se han realizado pocos experimentos sobre polarización de rayos X desde la década de 1970, y los científicos anticiparon que GEMS abriría nuevos caminos. Comprender la polarización de los rayos X mejorará el conocimiento de los científicos sobre los agujeros negros, en particular si la materia alrededor de un agujero negro está confinada, a un disco plano, a un disco inflado o a un chorro de chorro. El proyecto GEMS fue cancelado en junio de 2012, según se prevé no cumplirá con los límites de tiempo y financiamiento. El propósito de la misión GEMS sigue siendo relevante (a partir de 2019).
Salyut 1 fue la primera estación espacial jamás construida. Fue lanzado el 19 de abril de 1971 por la Unión Soviética . La primera tripulación no pudo ingresar a la estación espacial. La segunda tripulación pudo pasar veintitrés días en la estación espacial, pero este logro se vio rápidamente eclipsado ya que la tripulación murió al regresar a la Tierra. Salyut 1 fue desorbitado intencionalmente seis meses después de su puesta en órbita porque se quedó sin combustible prematuramente. [9]
Skylab fue la primera estación espacial estadounidense. Era 4 veces más grande que Salyut 1. Skylab se lanzó el 14 de mayo de 1973. Rotaba con tres tripulaciones de tres durante su tiempo operativo. Los experimentos de Skylab confirmaron los agujeros coronales y pudieron fotografiar ocho erupciones solares. [10]
La estación soviética (más tarde rusa) Mir , de 1986 a 2001, fue la primera estación espacial habitada a largo plazo. Ocupada en órbita terrestre baja durante doce años y medio, Mir sirvió como laboratorio permanente de microgravedad . Las tripulaciones experimentaron con biología , biología humana , física , astronomía , meteorología y sistemas de naves espaciales. Los objetivos incluían el desarrollo de tecnologías para la ocupación permanente del espacio .
La Estación Espacial Internacional recibió su primera tripulación como parte de la STS-88 , en diciembre de 1998, una misión cooperativa internacional de casi 20 participantes. La estación ha estado ocupada ininterrumpidamente durante 23 años y 84 días, superando el récord anterior, de casi diez años, de la estación rusa Mir . [11] La ISS proporciona investigación en microgravedad y exposición al entorno espacial local. Los miembros de la tripulación realizan pruebas relevantes para la biología, la física, la astronomía y otras. Incluso el estudio de la experiencia y la salud de la tripulación hace avanzar la investigación espacial.
Medios relacionados con la investigación espacial en Wikimedia Commons