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Ciencias

La vela solar LightSail 2 logró su misión en el espacio

Misión cumplida: la organización estadounidense The Planetary Society anunció el miércoles que su vela solar LightSail 2, lanzada el mes pasadoelevó con éxito su órbita utilizando solo el poder de los fotones del sol.

El equipo detrás de este experimento, que costó 7 millones de dólares, dijo que había logrado probar una nueva forma de propulsión alternativa que algún día podría transformar la exploración del espacio profundo al eliminar la necesidad de costosos cohetes y combustible.

«En los últimos cuatro días, la nave espacial ha alcanzado su apogeo, o punto alto orbital, en aproximadamente 1,7 kilómetros atribuibles a la navegación solar», dijo Bruce Betts, gerente del programa LightSail 2.

Eso la convierte en la primera nave espacial en utilizar la vela solar para propulsión en la órbita de la Tierra, y en la segunda nave de este tipo en volar con éxito, después del Ikaros de Japón, que se lanzó en 2010.

«Esta tecnología nos permite llevar cosas a destinos extraordinarios en el sistema solar, y tal vez incluso más allá, de una manera que nunca ha sido posible porque no necesita combustible y ni los sistemas para controlar el combustible», dijo Bill Nye, director ejecutivo de Planetary Society.

Agregó que le gustaría ver la tecnología aplicada a las misiones que buscan vida en Marte, la luna Europa de Júpiter y la luna Titán de Saturno. «Las velas solares podrían permitir reducir el costo de estas misiones», dijo.

Otro uso para esta tecnología puede ser el mantenimiento de satélites artificiales en un punto fijo, lo que requeriría infinitas correcciones con métodos convencionales.

La idea de la navegación solar fue teorizada por primera vez en los 1600 por Johannes Kepler, quien escribió que las velas y los barcos «podrían adaptarse a la brisa celestial».

LightSail 2 del tamaño de una caja de zapatos, es el resultado de 10 años de investigación e ingeniería de la Sociedad Planetaria
LightSail 2 del tamaño de una caja de zapatos, es el resultado de 10 años de investigación e ingeniería de la Sociedad Planetaria

LightSail 2 pone esto en práctica a través de un pequeño satélite con una lámina de 32 metros cuadrados de tereftalato de polietileno (PET) muy delgada, ligera y reflectante,que debería permitir mover el aparato por el simple impulso de los fotones del Sol.

Al rebotar contra la vela, los fotones transfieren su impulso en dirección opuesta a la luz reflejada.

Los paralelos con la navegación oceánica no se detienen allí: a medida que vuela hacia el Sol, la vela se orienta hacia el borde, apagando efectivamente su empuje. Al volar lejos del Sol, la vela gira hacia los fotones y recibe un ligero empujón.

La vela solar será visible desde la Tierra: podría aparecer como una luz en el cielo nocturno que se mueve bastante rápido, más que las estrellas y los planetas. En el sitio web de The Planetary Society hay un mapa actualizado en tiempo real para saber cuándo LightSail 2 será visible en el cielo de acuerdo a la posición particular del observador.

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Ciencias

«Un dragón congelado del norte»: descubrieron un nuevo dinosaurio volador que habitó Norteamérica hace 77 millones de años

La impresión de un artista de una especie de pterosaurio recién descubierta, Cryodrakon boreas (Foto de David MAAS / fuentes diversas / AFP)

Una nueva especie de pterosaurio, un reptil volador, ha sido identificado en la basta y seca extensión de las tierras baldías de Canadá. El martes, fue bautizado como «Cryodrakon boreas», o «Dragón congelado del norte».PUBLICIDAD

El descubrimiento podría parecer salido de Westeros (quién puede olvidarse de Jon Snow, Rey en el Norte, cabalgando sobre Rhaegal en el cielo de la gélida Invernalia). Pero los fans de «Game of Thrones» no deberían entusiasmarse demasiado: según los investigadores, Cryodrakon se parecía más a una cigüeña reptiliana del tamaño de una jirafa, que al dragón escupe fuego de Daenerys Targaryen.

Los animales carnívoros vivieron en Alberta durante el periodo Cretácico hace unos 77 millones de años, según un estudio publicado en la revista Journal of Vertebrate PaleontologyPodían llegar a medir cuatro metros de altura, y alcanzar una envergadura de hasta nueve metros, medidas que le convierten en uno de los animales más grandes que ha existido en la Tierra. No tenía aparato para masticar, por lo que probablemente comía cualquier alimento lo suficientemente pequeño para bajar por su esófago, incluyendo lagartos, mamíferos y crías de dinosaurio.

Como otros pterosaurios, el Cryodrakon tenía proporciones asimétricas, con un cuello largo, alas enormes, y una cabeza 3.5 veces más larga que su cuerpo. Como dijo un experto, imagina «una cabeza asesina voladora gigante», o «un par de alas que llevan una gran cabeza para engullir cosas».

(Foto: AFP)
(Foto: AFP)
(Foto: AFP)
(Foto: AFP)

Los investigadores explicaron que el nombre del pterosaurio está más inspirado por el paisaje frío de Alberta que por «Game of Thrones», aunque al elegirlo supieron que podían surgir comparaciones.

«Sí, nos reímos mucho por eso», dijo Michael Habib, un paleontólogo de University of Southern California y fan de la serie.

François Therrien, curador de paleocología de dinosaurios en el  Museo de Paleontología Alverta’s Royal Tyrrel, recordó que, si bien la Alberta actual  es conocida por sus duros inviernos, el paisaje que sobrevoló el Cruodrakon durante la última era de los dinosaurios era un paraíso tropical próximo a un mar interior.

Los fósiles utilizados para determinar el holotipo del Cryodrakon fueron descubiertos hace más de 30 años en el Parque Provincial de los Dinosaurios de Alberta, conocido por ser uno de los lugares del mundo con mayor depósito de restos de dinosaurios. Hasta hace poco, sin embargo, se creía que los restos pertenecían a una especie ya conocida de pterosauro, llamada Quetzalcoatlus, descubierta por primera vez en Texas.

Habib, uno de los pocos científicos del mundo que ha trabajado durante años con fósiles de Quetzalcoatlus, dijo que la primera vez que vio al pterosauro canadiense hace cuatro años, tuvo una corazonada y creyó que era algo que no había visto nunca antes. Aunque los huesos de su cuello eran largos como los típicos del Quetzalcoatlus, sus proporciones no encajaban.

Solicitó entonces la ayuda de David Hone, un especialista en taxonomía de pterosauros, -rama de la ciencia que estudia la clasificación de los organismos-. Hone se dio cuenta de que los restos de Alberta estaban excepcionalmente bien preservados. El esqueleto con el que trabajaron los investigadores incluía partes de las alas, las piernas, el cuello y las costillas del animal, una muestra considerable, dijo el experto, dado que los huesos de este tipo de reptiles tienden a ser delgados y frágiles, provocando que se desintegren con el paso del tiempo.

«Este tipo de pterosauro [azhdarchids] es bastante raro, y la mayoría de especímenes son solo un hueso», dijo Habib a SchiTech Daily. «Nuestra nueva especie está formada por un esqueleto parcial. Esto nos da mucho información sobre la anatomía de estos grandes dinosaurios, cómo volaban y cómo vivían».

Hone vivió casi un momento «Eureka» cuando descubrió un patrón particular de agujeros en los fósiles que parecía único, pero les llevó varios años comparar el espécimen con los restos de pterosauros hallados en Mongolia, Francia y otros lugares y confirmar que efectivamente, se trataba de una nueva especie.

Ahora que ellos lo hicieron, las posibilidades de realizar futuras investigaciones son amplias, dijo Therrien.

«Le digo a mis estudiantes todo el tiempo que la taxonomía es la parte más fundamental de la biología», dijo Hone, director del programa de biología de la Universidad Queen Mary en Londre. «Si no sabes la especie que tienes, ¿cómo vas a entender lo demás?»

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Ciencias

La sorprendente foto de un «hongo zombie» que invadió a un escarabajo

En un viaje nocturno a la selva amazónica del Perú, el francés Frank Deschandol tomó la imagen que podría coronarse como la ganadora del concurso «Mejor Fotógrafo de Vida Silvestre del 2019» (WPY, por sus siglas en inglés). En la foto, se observa un hongo que parasitó a un escarabajo.

La fotografía fue capturada cerca de Iquitos, Perú, en la estación biológica Madre Selva y muestra un hongo que ha tomado posesión de un escarabajo.

Lo que parecieran ser sus antenas a simple vista, en realidad son cuerpos fructíferos del hongo zombie, a punto de expulsar sus esporas al viento para dar con nuevas víctimas a ser parasitadas.

Los ganadores del certamen serán anunciados por el Museo de Historia Natural de Londres, el 15 de octubre.

Frank Deschandol (AKA Frank Canon)
Frank Deschandol (AKA Frank Canon)

«Al principio, me preguntaba que podría ser esta cosa extraña, entonces me acerqué y me impresionó mucho esta vista y la perfecta simetría del hongo«, relató a la BBC Deschandol.

Según el autor de la imagen, había visto anteriormente escarabajos parasitados, pero «ninguno en una pose tan fotogénica». Y agregó «la simetría perfecta me hizo pensar en fotografiar al gorgojo desde el frente para que salga alineado el hongo con la cabeza del escarabajo».

«Como el escarabajo estaba muerto e inmóvil, probé una exposición prolongada a la luz del día, evitando que el sol redujera el contraste del fondo«, explicó el fotógrafo que se dedica a tomar fotos profesionales de la naturaleza desde el 2002, y sin filtros, según cuenta en sus redes sociales.

Dendrobátidae o rana venenosa de dardo capturada en uno de sus viajes a Perú (Frank Deschandol)
Dendrobátidae o rana venenosa de dardo capturada en uno de sus viajes a Perú (Frank Deschandol)

Parasitismo

El hongo zombie comparte con el resto de sus congéneres la característica de ser parasitoide. ¿Esto qué significa? Que son organismos cuyas larvas se alimentan y desarrollan en el interior (endoparásitos) o en la superficie (ectoparásitos) del cuerpo de otro artrópodo, es decir aquellos animales invertebrados que cuentan con un exoesqueleto conocido como cutícula: arácnidos, insectos y crustáceos, por ejemplo.

En el caso del hongo que «alquiló» el cuerpo del escarabajo,  se propagó dentro del gorgojo, tomando control químico de la criatura y obligándola a trepar. Al alcanzar la altura deseada por el hongo, el insecto se bloqueó en el tallo hasta su muerte. En el caso de la fotografía de Deschandol, se puede observar que el esmalte se ha ido de los ojos del pobre escarabajo, está muerto.

Las esporas del hongo entran en el cuerpo del insecto a través de la cutícula mediante actividad enzimática donde empiezan a consumir tejidos no vitales. Se expande por el cuerpo de la víctima, hasta llegar al sistema nervioso, donde utiliza mecanismos que aún hoy son desconocidos para los científicos, y allí toman posesión de las funciones motoras del atrópodo al que parasitan.

Hongo parásito
Hongo parásito

Es decir que pueden inducir al insecto a que escale el tallo de una planta y use sus mandíbulas para fijarse al lugar que elijan para pasar a la etapa final de la operación «zombie»: finalmente matan a sus víctimas y continúan creciendo hasta que su micelio o conjunto de hifas (en el caso de este hongo son una especie de antenas) que forman la parte vegetativa de este organismo.

Parte de los micelios salen al exterior, se anclan a la planta mientras secretan antimicrobiales para eliminar la competencia (como en la fotografía de Deschandol) y otros invaden tejidos blandos que refuerzan estructuralmente el exoesqueleto del gorgojo, en este caso.

Finalmente el hongo mata a su huésped, y cuando está preparado para reproducirse, sus esporocarpos crecen de la cabeza de la víctima hasta abrirse, liberando las esporas que, ayudadas por el viento, buscarán a su próxima víctima a ser invadida.

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Ciencias

Por qué resurgieron los autos eléctricos después de fracasar el siglo pasado

El año pasado, las ventas de vehículos eléctricos e híbridos plug–in (enchufables) sumaron 408 000 unidades en Europa y 2,1 millones en todo el mundo. Los números suponen un 50 % más, aproximadamente, que en 2017. Para este 2019, se espera alcanzar otro aumento cercano al 50 %. Se podrían superar los tres millones de vehículos eléctricos vendidos en un año.

Se trata de las cifras de una revolución tecnológica e industrial. Incrementos de ventas y producción de dos dígitos (e incluso de tres en algunos países) se unen a aumentos de eficiencia nada despreciables. Los vehículos eléctricos consumen un tercio de lo que gastan los vehículos de combustión. Y por si esto fuera poco, se cortan de raíz las emisiones de dióxido de carbono, el gas más importante en la fracción del efecto invernadero debida a la actividad humana.

Críticas al coche eléctrico

La transformación a la movilidad eléctrica se está produciendo de forma tan intensa que parece irreversible. A pesar de ello, algunas voces se levantan periódicamente argumentando que los coches eléctricos contaminan más que los de gasolina, puesto que obtienen la energía de centrales de combustión.

Este razonamiento es inicialmente cierto, pero se trata de una fotografía que quedará rápidamente desfasada. Basta comprobar qué está sucediendo con las centrales eólicas y solares. En 2018, la energía eólica proporcionó el 14 % de la demanda total de energía en la Unión Europea. En 2013 era solo el 7 %.

El 95 % de las nuevas instalaciones energéticas de la UE corresponden a energías renovables. De ellas, el 45 % son de energía eólica. Esta última es la forma de generación de electricidad mayoritaria en Europa; ha superado recientemente al gas natural.

Tanto la movilidad como la generación de energía eléctrica se están transformando, rápida y definitivamente, hacia formas más eficientes y sostenibles.

Electricidad, gran olvidada en automoción

Quién hubiese dicho a inicios del siglo XX, cuando una buena parte de los automóviles ya eran eléctricos, que la tecnología se abandonaría durante más de cien años. Y que volvería a resurgir. ¿Cuál fue la causa? ¿Por qué los automóviles fueron primero eléctricos, después de combustión interna y ahora vuelven los eléctricos?

Automóvil eléctrico de Thomas Parker de 1895
Automóvil eléctrico de Thomas Parker de 1895

La respuesta está en las baterías. Estos dispositivos, que transforman energía química en electricidad, eran inicialmente de plomo (óxido de plomo). Se trata de una robusta tecnología, puesto que aún se fabrica masivamente hoy en día. Pero es demasiado pesada.

Para obtener un mínimo de potencia en el vehículo, deben ensamblarse en serie un buen número de baterías. Por ello el peso es un parámetro clave. Las baterías de plomo no tuvieron nada que hacer frente a la ligereza del combustible derivado del petróleo, de ahí su proliferación durante todo el siglo XX.

Las crisis petrolíferas y los problemas de contaminación incentivaron la investigación en tecnologías alternativas. Las baterías eléctricas entraron de nuevo en el escenario. Y más, teniendo en cuenta las nuevas propuestas.

Las baterías de níquel-cadmio, así como las baterías basadas en metales alcalinos, por ejemplo, fueron usadas en tímidas propuestas durante los años setenta y los ochenta del siglo XX. Pero no solucionaron el problema. Ni con montajes que ocupaban todo el espacio disponible en el vehículo (¡incluyendo el habitáculo de los pasajeros!) fue posible obtener potencias y autonomías mínimamente suficientes.

La situación cambió radicalmente a mediados de los noventa, con la aparición de las baterías de ion-litio, suficientemente ligeras y potentes como para facilitar la actual transición al vehículo eléctrico. Su evolución no ha sido fácil, puesto que requería desarrollar los denominados compuestos de intercalación. Estas sustancias sirven de soporte para que el litio, el metal más ligero que existe, se intercambie entre ambos electrodos mientras genera corriente eléctrica.

Las modernas baterías de ion–litio no son un tema cerrado. Se están investigando otras opciones como las baterías de litio–aire (muchísimo más ligeras), las de litio–azufre, las de ion– sodio, las baterías de combustible (principalmente hidrógeno) y las baterías de flujo.

Más allá de los coches

Su futura aplicación no será solo el automóvil. Puesto que la electricidad no puede almacenarse, es necesario disponer de almacenes de energía o dispositivos que se recargan mediante la red eléctrica, pero que guardan la energía para posterior uso también mediante electricidad. Las viviendas, instalaciones industriales, plantas potabilizadoras de agua e incluso instalaciones agrícolas y ganaderas podrán hacer buen uso de estas baterías, altamente eficientes y no contaminantes.

Se avecina, pues, una verdadera transformación industrial. La fabricación de baterías será un sector mucho más estratégico de lo que ya es hoy en día, con espacio para la fabricación tanto a nivel masivo, como a nivel de nicho. Harán falta tecnologías muy variadas, que servirán a aplicaciones muy específicas.

En este sentido, Europa en general, y España en particular, van con retraso. La Unión Europea tiene prevista una promoción intensa del sector, que debería permitir una presencia en el mercado mucho más elevada que la actual. Alemania, Francia, Polonia y los países escandinavos han activado intensos programas de incremento de producción.

Las previsiones para España son más pesimistas, puesto que anticipan una participación marginal en la cuota de mercado, incluso dentro de diez años. Algo que nos debe alertar e incentivar.

Xavier Giménez Font es profesor titular de Química Física de la Universitat de Barcelona.

Publicado originalmente por The Conversation.

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