Duda Cósmica Tecnológica: ¿Cómo hacen para enviar señales desde plutón a la tierra?

[h=1]Si una nave espacial que se envía a otros planetas no regresa a la Tierra, ¿cómo podemos recibir imágenes de ella?
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Nuestros amigos en Lafayette Natural History Museum and Planetarium en Lafayette, Louisiana, preguntaron lo siguiente: si una nave espacial que se envía a otros planetas no regresa a la Tierra, ¿cómo podemos recibir imágenes de ella?


Me complace sentir esta pregunta, porque muchos científicos e ingenieros del espacio han trabajado arduamente para desarrollar y perfeccionar la respuesta. Probablemente has visto algunas imágenes deslumbrantes en la televisión, en revistas o en libros, de Marte, Saturno, Júpiter y algunas de sus lunas de aspecto muy extraño. Dichas imágenes fueron tomadas por naves espaciales tales como Mars Global Surveyor, Voyager y Galileo. Y quizás también hayas visto imágenes de nuestro propio mundo, tomadas por naves espaciales que están en órbita alrededor de la Tierra. Una vez que se lanzan naves espaciales como éstas, nunca más las volvemos a ver. Pero las imágenes y la demás información que nos han enviado al cabo de sus viajes han revelado más cosas asombrosas con respecto a nuestro Sistema Solar y el Universo que jamás hubiéramos podido imaginar.

Pues bien, ya estás familiarizado con algunas otras tecnologías que transfieren imágenes desde un lugar a otro, sin cables ni otros medios evidentes de entrega. Como por ejemplo la televisión. Si bien algunos televisores reciben su información de imagen y sonido a lo largo de un cable, muchos reciben esta información desde una torre de transmisión que se encuentra a bastante distancia, o incluso desde un satélite a miles de millas de distancia en el espacio. Ahora es cada vez más común que incluso los teléfonos celulares transfieran fotos a lo largo de muchas millas de distancia. Las imágenes y otra información proveniente desde naves espaciales muy distantes básicamente viajan de la misma manera, usando ondas de radio. Las diferencias principales son que las ondas de radio son mucho más débiles y requieren una antena mucho más grande y más poderosa para recibirlas.


¿Y qué sucede con las imágenes mismas? ¿Cómo convertimos una imagen tomada por una cámara en el tipo de información que se puede enviar como señal a través del espacio?

Al igual que las cámaras digitales y las cámaras de los teléfonos celulares, las cámaras de las naves espaciales no tienen película. En cambio, contienen un dispositivo pequeño de aproximadamente el tamaño de un timbre postal compuesto de miles o incluso millones de minúsculas células fotosensibles denominadas "pixeles" (que proviene de las palabras en inglés que significan "elemento de imagen"). Cada píxel es mucho más pequeño que el ancho de un cabello humano. Cuando una cámara toma una fotografía, digamos de Júpiter, cada píxel mide el brillo de una parte minúscula de la escena, de manera similar a lo que haría cada sección pequeña de una película fotográfica. Pero estos pixeles pueden traducir su medición del brillo en un número que se envía a una computadora. Por ejemplo, si no hay nada de luz, esto se podría registrar como un 0, y una luz muy brillante se podría registrar como un 100. Todo lo que se encuentre entre un negro muy oscuro y un blanco brillante implicaría diferentes tonalidades de gris, y recibiría un número entre 0 y 100, según lo oscuro u brillante que fuera la tonalidad de gris.


Todos estos números juntos, así como los números que indican la ubicación de cada píxel en la escena, son toda la información necesaria para que otra computadora recree la imagen. Este tipo de datos se puede enviar por radio a través del espacio a la Tierra. Las antenas gigantes en la Tierra, que forman parte de la Red del Espacio Profundo de la NASA, reciben los datos desde la nave espacial. Las computadoras en la Tierra luego convierten los números de nuevo en los pixeles que componen una imagen del espacio.


Pero ahora, quizás te estás preguntando cómo obtener imágenes a color desde el espacio. Para cada imagen a color, se toman fotos diferentes por medio de filtros de diferentes colores. Cada filtro coloreado deja pasar sólo un cierto color de luz. Por ejemplo, un filtro rojo sólo permite pasar la luz roja. De modo que los datos de pixeles filtrados por rojo mostrarán el brillo de los colores rojos en la imagen. Al combinar los datos de pixeles provenientes de tres fotografías, una tomada a través de un filtro rojo, una a través de un filtro azul y una a través de un filtro verde, podrás recrear los colores originales en la escena del espacio--¡y todo esto a partir de tonalidades de gris!

Escuchar "Pixeles Esto" y aprender más acerca de cómo las imágenes se pueden enviar a través del espacio. Y mientras estás en ello, ver la película "Gritando a través del Sistema Solar" y aprender cómo los números se convierten en se˜ales de radio y vigas de madera a través del espacio.

Para complementar lo de arriba.

La mayoría de las naves espaciales utilizan una parte de la banda X en 8.4-8.5GHz, que se fija a nivel mundial para las comunicaciones con el espacio profundo. Debido a que las señales que vienen a la Tierra son tan débiles, que agencias como la NASA tienen una banda de frecuencia específica para evitar la interferencia de fuentes terrestres. El ruido es también parte de la razón por la que agencias espaciales están estudiando usar frecuencias aún más altas, en torno a 32GHz, para las futuras generaciones de sondas y naves espaciales.

En esta web: http://eyes.nasa.gov/dsn/dsn.html puedes ver las antenas como se comunican en tiempo real con las distindas naves y misiones espaciales, incluida la Voyager 1.

Si mantiene una vigilancia sobre la página DSN Ahora, usted puede ver el DSN en comunicación con la Voyager 1. Esa nave fue lanzada en 1977 y ahora está a 25 mil millones millas de nuestro planeta, lo más alejado que un objeto hecho por el hombre jamás ha viajado Las ondas de radio viajan durante 36 horas antes de llegar a nuestro planeta.


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Con respecto a como pueden aterrizar en cometas, planetas o realizar acercamientos como el de Pluton.. no es que viaje y luego "se detenga" . Recuerda que el planeta o cometa se esta moviendo, entonces deben igualar la velocidad de ese objeto.

dentro de mi ignorancia ( y no googleo ) todas las trayectorias son calculables por medio de ecuaciones, me imagino que de aceleración , velocidad y tiempo. es fisica.

teator dijo:

dentro de mi ignorancia ( y no googleo ) todas las trayectorias son calculables por medio de ecuaciones, me imagino que de aceleración , velocidad y tiempo. es fisica.

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Sí, es básico respecto de cualquier aparato que se envía al espacio, satelites, naves, etc.(Respecto a Tiempo se trata de estimación de viaje)

Buena pregunta compadre, también era algo que me preguntaba mucho cuando veía documentales. Gracias a los que han respondido.

La astronomía es súper compleja estudiarla y entenderla, pero eso la hace aún más bonita y curiosa