El vuelo del dragón que dio comienzo a la nueva conquista del espacio

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Mientras la exploración espacial se encontraba en uno de sus mejores momentos, y el mundo se preparaba para la misión Apolo 14, la cuarta que llevaría exitosamente humanos a la Luna, y la primera en usar un rover para desplazarse sobre su superficie a mediados de 1971, nacía en Sudáfrica un niño del cual hoy todos están hablando. 

Elon Musk es considerado en la actualidad como un personaje sacado de una película de ciencia ficción, un innovador que en menos de veinte años ha hecho que su empresa de tecnología de exploración espacial – SpaceX – sea ahora parte de los libros de historia al conseguir enviar los primeros astronautas en una nave privada, algo que pocos hubieran imaginado hace cincuenta años. Además consigue devolverle a Estados Unidos la capacidad para enviar seres humanos al espacio desde su propio suelo, perdida desde el 2011 con el último vuelo del programa de transbordadores espaciales. Desde entonces los norteamericanos han tenido que usar cohetes rusos lanzados desde el cosmódromo de Baikonur (Kazajistán) para enviar a sus tripulaciones.

Llegar a este momento para la empresa SpaceX desde su fundación en el año 2002, ha significado superar varios obstáculos y lanzamientos fallidos, con la firme meta de convertirse en los proveedores de un sistema de transporte eficiente y reutilizable, que convierta los viajes al espacio en algo cotidiano y accesible para muchas más personas; aunque el verdadero sueño de Musk es llevar una misión tripulada a Marte y lograr colonizar el planeta rojo.

El éxito de Space X se debe también a su presidenta y jefe de operaciones, la ingeniera con estudios en matemática aplicada Gwynne Shotwell, la responsable día a día de las operaciones y crecimiento de compañía, quien es parte de la lista de las mujeres con más poder del mundo.

El sábado 30 de mayo del 2020 será recordado como la fecha en que el cohete Falcon 9, con la cápsula Crew Dragón, de SpaceX despega exitosamente desde la legendaria plataforma de lanzamiento 39A en el Centro Espacial Kennedy en Cabo Cañaveral, la misma que vio despegar años atrás al último transbordador espacial, y otro tantos más al cohete Saturno V llevando por primera vez seres humanos a la Luna.

Tras casi 20 horas orbitando la Tierra, la Crew Dragon con los astronautas Doug Hurley y Bob Behnken finalmente se acopló a la Estación Espacial Internacional (EEI) a 400 kilómetros sobre nuestras cabezas y viajando a una velocidad de 27 mil kilómetros por hora, para sumarse al equipo de tres astronautas de la expedición 63 que comenzó el 17 de abril de este año. 

Dough y Bob estarán entre 6 y 16 semanas en el habitáculo espacial antes de completar la última fase de la misión que será su regreso a casa. En ese momento Space X, que ya es líder mundial en la puerta en órbita de satélites, tendrá luz verde para continuar con el contrato de 3 mil millones de dólares firmado con Nasa para proveer 6 misiones tripuladas a la EEI. Entre sus planes también está iniciar en menos de dos años los vuelos turísticos al espacio. Su competidor, la empresa Boing tiene por su parte que demostrar que también puede hacer lo propio con su cápsula CST-100 Starliner dentro del programa de tripulación comercial de la Nasa, en un acuerdo de mas de 4 mil millones de dólares.

La nueva conquista del espacio, que abre el capítulo mas ambicioso en la historia de los viajes tripulados, está en manos de empresas privadas. Parece que atrás quedaron las motivaciones nacionalistas que dieron cuenta de cómo Estados Unidos y la antigua Unión Soviética se disputaban el poder hace sesenta años exhibiendo sus hazañas durante los comienzos de la carrera espacial.

En Uruguay se pierden entre un 25% y un 30% de colmenas por año.

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Se llevan a cabo varias líneas de investigación para determinar las causas.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                       Los científicos que trabajan con abejas en nuestro país vienen elaborando varias estrategias puntuales para mitigar la pérdida de colmenas. En breve se conocerán los efectos que causan diferentes pesticidas en la salud de las abejas, y se realizará un relevamiento de los patógenos que causan enfermedades favoreciendo la pérdida de colmenas en diferentes zonas de nuestro territorio. También  hablamos sobre la llegada del denominado Avispón Gigante al continente americano.

En en mes de mayo se celebró el Día Mundial de las Abejas, una iniciativa presentada en 2017 por Eslovenia a la Asamblea General de Naciones Unidas, y copatrocinada por ciento quince Estados miembros. La fecha coincide con el nacimiento de Anton Janša (20 de mayo de 1734), pionero en las técnicas modernas de apicultura en su país natal.
El objetivo de las Naciones Unidas es crear conciencia mundial sobre la importancia de los polinizadores, las amenazas a las que se enfrentan y su contribución al desarrollo sostenible.

Desde la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) se destacó este año una especial atención a la producción apícola en todo el mundo, también afectada por la pandemia del nuevo coronavirus SARS Cov 2.
En el acto realizado en forma virtual, se remarcó la función de la apicultura en el apoyo a las comunidades rurales y en la mejora de la seguridad alimentaria y nutricional en la emergencia sanitaria mundial. También se destacó la importancia del uso de productos y servicios derivados de la producción apícola para alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          La doctora Karina Antúnez, investigadora del Departamento de Microbiología del Instituto de Investigaciones Biológicas Clemente Estable (IIBCE), y presidenta de la Sociedad Latinoamericana de Investigación en Abejas (SoLatInA), dijo a SobreCiencia que se ha llegado a un consenso internacional que indica que las abejas mueren principalmente por tres causas: plagas y patógenos, desnutrición a causa de los monocultivos y el uso de
pesticidas.

Antúnez contó que hay más de veinte mil especies de abejas en el mundo y resaltó la necesidad de entender la importancia que tienen para el medio ambiente.

El objetivo es que toda la población comprenda la importancia que tienen las abejas para la vida en la Tierra y la producción de alimentos. Cuando hablamos de las abejas, generalmente pensamos en las abejas melíferas. La abeja melífera es muy importante y está distribuida en todo el mundo, pero hay muchas especies de abejas y todas cumplen una función esencial: la polinización, algo fundamental para la producción de alimentos. Gran parte de los alimentos que consumimos en la vida diaria se ven favorecidos por la polinización realizada por las
abejas. Esta polinización permite la reproducción de plantas en ecosistemas naturales”, señaló.

Líneas de investigación nacional

La científica trabaja desde el año 2013 en el monitoreo de las pérdidas de colmenas, una
iniciativa que a partir de 2016 se comenzó a llevar a cabo en el marco de la Sociedad Latinoamericana de Investigación en Abejas (SoLaTInA), en conjunto con investigadores de diez países de la región: Argentina, Bolivia, Brasil, Chile, Colombia, Costa Rica, Ecuador, México, Perú y Uruguay.

El Grupo de Monitoreo de Pérdidas de Colmenas tiene como objetivo cuantificar los niveles de mortalidad de colmenas de las abejas melíferas y nativas y entender sus causas para revertir esta problemática.
En Uruguay, las pérdidas anuales de colmenas se mantienen entre el 25 y el 30%.

“Los resultados son bastante preocupantes; el porcentaje de pérdidas de colmenas en América Latina es alto en toda la región, bastante mayor que en Europa. Las pérdidas son un fenómeno multicausal; hay muchas causas asociadas que actúan de forma conjunta. En algunos casos, los pesticidas pueden matar a las abejas, y esto es algo que el apicultor puede ver al llegar a la colmena, pero también pueden afectar el sistema inmune y favorecer el desarrollo de patógenos. Por lo tanto, los patógenos que ya estaban presentes y no causaban mayor daño, al estar en conjunto con pesticidas generan un daño mucho mayor en la colmena.
Por otro lado, también están los problemas nutricionales, que con el aumento de las superficies dedicadas al monocultivo y el mayor uso de pesticidas, está afectando la salud de las abejas”, detalló.
Antúnez contó que en nuestro país están trabajando en la búsqueda de estrategias aplicadas que ayuden a mitigar la pérdida de colmenas. Entre ellas, se destaca una línea de trabajo con probióticos, otra que abarca la administración de propóleo y otra vinculada a un suplemento alimenticio de polen, para cuando el apicultor note su carencia en las
colmenas.

Ya hemos hecho estudios y sabemos que la administración de propóleo a las colmenas ayuda a disminuir la incidencia de la bacteria Paenibacillus larvae.
Esta es una medida que fue recomendada a los apicultores y es utilizada para combatir esta enfermedad. Actualmente, estamos utilizando esta sustancia para ver si sirve para combatir otros patógenos, como el hongo Nosema ceranae. La idea es que con su uso se puedan combatir muchos patógenos de forma simultánea.
También estamos evaluando el uso de suplementos nutricionales, como las denominadas “tortas de polen”,  para mejorar la salud de las abejas. Estamos obteniendo muy buenos resultados y los estamos difundiendo; la idea es presentarnos a un proyecto para continuar trabajando en esta línea y evaluar suplementos nutricionales comerciales disponibles para los apicultores.
Hasta ahora, hemos hecho trabajos a campo en condiciones naturales, pero se trata de colmenas nuestras; los hacemos en conjunto con el INIA y la Facultad de Ciencias (Udelar), y aplicamos los diferentes tratamientos. Utilizamos una mezcla de polen polifloral hecha por nosotros. En esta nueva etapa, vamos a evaluar productos comerciales ya existentes en apiarios nuestros, para que al apicultor le sea más fácil conocer la efectividad de cada uno en el campo. Presentamos este proyecto a un llamado del INIA y estamos esperando los resultados. Si resulta aprobado, lo comenzaríamos a fines de este año”, expresó.

Antúnez señaló que los investigadores que trabajan con abejas en nuestro país lo hacen de forma colaborativa: el IIBCE, el INIA y el DILAVE (División Laboratorios Veterinarios Sección Apicultura del Ministerio de Ganadería Agricultura y Pesca – MGAP). También están en contacto con la Comisión Honoraria de Desarrollo Apícola y la Sociedad Apícola del Uruguay.
La científica adelantó que cuentan con financiación de la Agencia Nacional de Investigación e Innovación (ANII) para evaluar la distribución de los principales patógenos que afectan a las abejas en todo el país.

Hicimos este estudio en el año 2010 para conocer cómo estaban distribuidos y qué zonas estaban más afectadas por algún patógeno en particular, con el fin de diseñar estrategias de tratamiento focalizadas en las zonas más afectadas. Y ahora, diez años después, vamos a repetir este ensayo para ver si las medidas que se tomaron en aquel entonces
hicieron efecto; si se pudo disminuir la incidencia de los patógenos o si algún patógeno en particular está más presente y hay que trabajar puntualmente para erradicarlo. Este proyecto, que se realiza con la colaboración de la Dilave, nos va a permitir ver la evolución de los últimos diez años”, apuntó.
Otra línea de investigación en la que se está trabajando tiene que ver con la forma en que los diferentes pesticidas afectan a la salud de las abejas. Esta investigación abarca los efectos del glifosato, el imidacloprid, el sulfoxaflor y el glufosinato de amonio.
El proyecto implica conocer cómo estos pesticidas afectan el sistema inmune de la abeja y su microbiota. Está previsto que los resultados de esta investigación sean divulgados en el último trimestre del año.

La científica señaló que por el coronavirus se vio afectado el trabajo de campo y la realización de análisis de datos.
Estábamos haciendo ensayos en conjunto con el INIA -trabajos de campo- y en el IIBCE. Continuamos trabajando muchísimo vía Zoom, planificando y analizando datos, pero los experimentos y trabajos de campo se vieron muy afectados”.

La llegada del Avispón gigante a América.

Varios medios de comunicación, entre ellos el New York Times, reportaron a principio de mes la detección del Avispón Gigante Asiático (Vespa mandarinia) en el continente americano, principalmente en el noreste de Estados Unidos y Canadá.
Desde la Sociedad Latinoamericana de Investigación en Abejas (SoLatInA), se emitió un comunicado sobre la aparición de esta especie, cuyos ejemplares se destacan por su gran tamaño (2,5 a 5 cm) , por su potente veneno y porque son predadores de otros insectos, entre ellos las abejas melíferas.

El comunicado detalla que el área de distribución nativa de esta especie se encuentra en las zonas subtropicales y templadas de Asia, y que suele formar nido en entornos forestales, en la tierra, en huecos ya existentes de hasta 60 centímetros de profundidad.

La misiva informa que tanto el Departamento de Agricultura del Estado de Washington como las autoridades sanitarias de la Columbia Británica canadiense coinciden en señalar que se trata “del estado temprano de una invasión potencial”, y que aún “no hay suficientes datos para calificar a la especie como establecida en la región”.
Antúnez, presidenta de SoLatInA, explicó que decidieron emitir el comunicado porque estaban circulando varias noticias falsas y mucha información que no tenía validez científica.

Quisimos hacer un comunicado para informar a la población por el posible riesgo de la presencia de este avispón. No es mi tema de trabajo ni soy experta en esto, pero la publicación se hizo en conjunto con investigadores de toda Latinoamérica para alertar a la población de los diferentes países sobre esta nueva amenaza para las abejas.
Al día de hoy, no podemos decir que ya invadió, que ya está establecida o que tiene determinado rango. Sí hubo casos puntuales de observación de este avispón, y por eso, es importante que la población esté atenta; si encuentra algún espécimen de esas características, debe consultar a un investigador en la región para que se pueda hacer la
identificación.
No tenemos que salir desesperados a poner trampas o a matar a todas las avispas y avispones que veamos, porque hay muchísimos insectos que cumplen funciones muy importantes en el medio ambiente y, si ponemos trampas, eso nos va a afectar a todos. Tenemos que ser muy cuidadosos y no ser alarmistas, porque esta es una situación
puntual que está ocurriendo bastante lejos de nuestro país. A Uruguay no llegó, y no prevemos que vaya a llegar rápidamente.
Está bien estar atentos y, si encontramos algún insecto que se parece, debemos llevarlo a la Facultad de Ciencias o al Clemente Estable para que se pueda realizar la identificación”, explicó.

La científica dijo que los mayores perjudicados con el avispón son las abejas melíferas, ya que aparecen decapitadas en las colmenas. También señaló que su potente veneno es peligroso para los humanos porque puede provocar necrosis tisular, daño renal o shock anafiláctico, y eso puede ser letal para personas alérgicas. La experta remarcó que esta especie no ataca a los humanos y no los busca, a menos que se sienta amenazada de alguna forma.
Consultada sobre cómo llegan estas especies a otros continentes, Antúnez dijo que suele ser el hombre que las traslada de un lado a otro, y puso como ejemplo lo que pasó con un escarabajo que está afectando actualmente las colmenas. Ingresó al continente por EE.UU, fue bajando por México, Cuba, República Dominicana, y ya se encuentra en Brasil. “No podemos echarle la culpa a los insectos; es el hombre el que está detrás de
estas invasiones”, señaló.
Si el avispón llega a nuestro país en algún momento, hay que hacer el informe correspondiente, desarrollar medidas para evitar su propagación y erradicarlo. Pero es fundamental hacer la identificación correcta, porque no podemos estar matando a cualquier insecto parecido”, insistió.
Nosotros trabajamos en colaboración con la Comisión Honoraria de Desarrollo Apícola, con la Sociedad Apícola del Uruguay, y formamos parte de varios grupos de whatsapp de apicultores, así que estamos abiertos a cualquier consulta. Pueden llamar al IIBCE, a la Facultad de Ciencias, al INIA o a Dilave, que es la autoridad y pertenece al Ministerio de Ganadería, Agricultura y Pesca. Los investigadores que trabajamos con abejas trabajamos juntos, y los apicultores se pueden acercar, porque de alguna forma se les va a dar una respuesta”, concluyó.

Texto: Alexandra Perrone

Este articulo fue publicado en la edición impresa de Caras & Caretas el viernes  31/05/20

Resonancia acústica en tubo extensible

Publicado en el blog de Martín Monteiro .
Léelo completo en su sitio: http://fisicamartin.blogspot.com/2020/06/resonancia-acustica-en-tubo-extensible.html

Mientras escuchamos la música procedente de un instrumento de viento, como puede ser una flauta o un clarinete, estamos siendo testigos de un fenómeno conocido como resonancia acústica. El instrumentista inyecta aire en el borde de un orificio, o a través de una boquilla, o de una caña, según el tipo de instrumento, y las vibraciones resultantes generan ondas de diversas frecuencias en el aire del interior del instrumento. Según la geometría del tubo, algunas frecuencias específicas adquieren energías predominantes, que son las que le constituyen el sonido musical característico. Esas son las frecuencias de resonancia. La frecuencia más baja, (la fundamental), corresponde a la nota musical, mientras que las frecuencias más altas, denominadas “armónicos”, son las responsables del timbre o sonido característico del instrumento.

Consideremos un caso muy sencillo, un tubo cilíndrico de largo L, abierto por ambos extremos. En este caso lo que ocurre es que los extremos del tubo se van a comportar como nodos de presión, es decir, puntos donde la presión permanece constante. Dada esta “condición de borde”, las únicas ondas que pueden resonar en el tubo son aquellas en las que dos de sus nodos coinciden con los extremos del tubo. Como la distancia entre nodos es igual a media longitud de onda, \(\lambda\), entonces para las ondas resonantes se debe cumplir que el largo del tubo coincida con un número entero de semi-longitudes de onda:
\( L = N \frac{\lambda}{2}\)
donde N es un número natural denominado número de armónico. La fundamental corresponde a N=1.
Por otra parte, el producto de la frecuencia, \(f\), y la longitud de onda es igual a la velocidad del sonido, \(c\),
\( f · \lambda = c \)
De ambas ecuaciones resulta que las frecuencias resonantes en un tubo abierto por ambos extremos son aquellas que cumplen con la siguiente relación:
\( f = \frac{c}{2·L} N \)

Si representamos en un gráfico la frecuencia de resonancia en función del número de armónico, obtenemos una recta con pendiente \(c/(2L)\).
Por otra parte, si en un gráfico representamos la frecuencia fundamental (N=1), en función del inverso del largo del tubo, entonces obtenemos una recta con pendiente \(c/2\).
Experimento.
Un sencillo experimento sobre resonancia se puede realizar utilizando un tubo extensible (o telescópico) de una aspiradora, en el cual fácilmente se pueden obtener diferentes frecuencias de resonancia para diferentes longitudes. Una forma de producir sonido es soplar a ras de un extremo del tubo, como en una flauta de pan o zampoña, aunque para tubos anchos esto puede ser un poco difícil por el caudal de aire que requiere. Otra forma de conseguir sonido resonante es golpear un extremo del tubo con la palma de la mano abierta. Esta maniobra produce una perturbación muy breve en la columna de aire dentro del tubo, haciendo que por un momento aparezcan las frecuencias de resonancia. La frecuencia se puede medir de forma muy sencilla y económica con el laboratorio de ciencia que tenemos en nuestros teléfonos inteligentes. Basta instalar en el smartphone alguna de las muchas aplicaciones gratuitas que analizan el sonido, como Physics Toolbox, Phyphox, Spectroid o Advanced Spectrum. Estas aplicaciones (y otras) se valen de la gran capacidad de cálculo de estas computadoras de bolsillo para realizar una Transformada Rápida de Fourier en tiempo real y así determinar las frecuencias presentes en el sonido que llega al micrófono del teléfono. En general, cuando se quiere realizar una medida concreta, conviene utilizar la pausa para congelar los valores mostrados en la pantalla.
Smartphone con app Advanced Spectrum y tubo extensible de aspiradora, en intervalos de 2 cm.

Captura de pantalla de la app Advanced Spectrum, mostrando el espectro de una de las medidas realizadas. El eje horizontal es frecuencia (Hertz) y el eje vertical es la energía (decibel). El pico principal es la frecuencia fundamental medida para el tubo de 79,8 cm de largo.

Medidas y resultados.

Longitud del tubo (metros) versus frecuencia fundamental de resonancia (Hertz).
A partir de los datos experimentales se puede graficar la frecuencia en función del inverso de la longitud del tubo y buscar la recta de mejor ajuste. La pendiente de la recta es igual a la mitad de la velocidad del sonido, la cual resultó ser en este caso,
\(c = \left( 343 \pm 3 \right) m/s \)
Este valor de la velocidad del sonido concuerda muy bien con la velocidad del sonido esperada para la temperatura a la que se realizó el experimento (22ºC). Teóricamente la velocidad del sonido en un gas es, \(c = \sqrt{\frac{\gamma R T}{M}}\), donde \(\gamma\) para el aire es \(1.4\), \(R\) es la constante universal de los gases (\(8.31 J/K·mol\)) y \(M\) es la masa molar, que para el aire es, \(M=0.029 kg/mol\). Con estos valores la velocidad del sonido esperada a 22ºC es \(c = 344.0 m/s\).
Más física con smartphones:
http://smarterphysics.blogspot.com

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DR. EDGAR PATIÑO: HAY QUE SEMBRAR LAS SEMILLAS QUE NOS PERMITAN CAMINAR POR NUESTROS PROPIOS PIES EN LA CIENCIA

Publicado en Revista Persea .
Léelo completo en su sitio: https://revistapersea.com/podcast/dr-edgar-patino/

En este episodio conversamos con destacado investigador en materia condensada Dr. Edgar Patiño Zapata. Es profesor asociado de la Universidad de los Andes en Bogotá, Colombia y fundador de varias líneas de investigación en ese país. En particular es experto en nano dispositivos, micro dispositivos, nuevos materiales de interacción de la luz con la materia.…

Desde tú casa hasta los confines del universo

Publicado en Cosmotales .
Léelo completo en su sitio: https://cosmotales.co/2020/05/13/desde-tu-casa-hasta-los-confines-del-universo/

 

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Permanecer en nuestras casas en estos momentos es la mejor forma para enfrentar la situación que estamos viviendo. Podemos aprovechar esta condición para usar algunas herramientas que nos permiten explorar, desde la comodidad de nuestra habitación, un sinnúmero de regiones y objetos en el universo. Incluso, podemos hasta ser participes de proyectos de ciencia ciudadana, colaborando con científicos de diversas partes del mundo, en proyectos para analizar información, apoyar la clasificación de datos, y aprender sobre la incesante y fascinante labor de la ciencia que estudia el cosmos.

En muchos casos se demuestra como la astronomía es tal vez el mejor ejemplo de un modelo de cooperación entre profesionales y aficionados, y es un referente de ciencia ciudadana.

La curiosidad permite que todos los días muchos apasionados por el firmamento hagan descubrimientos, dedicando tiempo a explorar catálogos y bases de datos en línea. Si alguien quiere descubrir un asteroide, una explosión de supernova, o algo que probablemente ni se imagina, tan solo debe poner empeño y dedicación porque opciones hay muchas.

Una de las más conocidas es el proyecto que nació en el año 2007 con el nombre de Galaxy Zoo, y que invitaba a la gente a ayudar a los científicos en la clasificación de galaxias, de miles de galaxias cuyas imágenes reposan en un catálogo al que cualquiera puede acceder libremente. Gracias a este proyecto, una joven holandesa descubrió un nuevo tipo de objeto, una especie de fantasma cósmico, que desde entonces lleva su nombre, el objeto Hanny. El proyecto evolucionó y hoy Zooniverse engloba a una gran variedad de iniciativas de ciencia ciudadana.

Recientemente el panorama de opciones se ajusta a intereses tan variados como crear un mapa, como los de Google maps, usando fotografías nocturnas que hacen astronautas a bordo de la Estación Espacial Internacional, para que los ciudadanos apoyen la clasificación de estas fotografías, o la posibilidad de convertirse en un cazador de asteroides para identificar a estos cuerpos, algunos de los cuales podrían convertirse en verdaderas amenazas si llegaran a impactar contra la Tierra.

Otros nos llevan aún más lejos, y nos enfrentan al reto de entender características de planetas extrasolares, mundos a millones y millones de kilómetros de nuestro ahora convulsionado hogar.