Tecnología siglo XXI: Telescopio James Webb

(NASA)

AQUÍ puedes hacer un seguimiento al telescopio => NASA

Animación del proceso de despliegue del telescopio espacial. Este proceso llevará unos trece días. El telescopio, un reflector con espejo primario de dieciocho segmentos hexagonales que suman 6.5 metros de diámetro, estará plegado para que quepa dentro de la cofia del cohete que lo lanzará, un Ariane 5 desde la Guayana Francesa el próximo día 24 de Diciembre de 2021.

(NASA, ESA)

Se ha tardado en su construcción unos veinticinco años y el coste ha ascendido a unos nueve mil millones de euros. Será el mayor telescopio lanzado al espacio hasta la fecha. Mucho mayor que el exitoso y longevo Hubble, cuyo espejo primario era de 2.4 metros, con el que tanto se ha aprendido sobre el Universo.

Se espera que esté operativo para Febrero de 2022, posicionado en el punto de Lagrange 2, L2, al que llegará después de unos veintinueve días alejándose de la tierra (unas cuatro veces más lejos de lo que está la Luna). Durante su vida útil, obtendrá imágenes en la máxima resolución actual y permitirá estudiar el mismo origen del Universo. “Verá” más allá de los 13 Mil Millones de años (el tiempo, es distancia y lo que vemos a lo lejos es “el pasado”). Sus espejos, su óptica y sus sensores están especializados para medir en la región infrarroja que es en la que emitirán estos antiguos o primigenios objetos celestes. Está tan lejos de la tierra para minimizar interferencias a tan bajas energías pero tiene el inconveniente de que no podrá repararse. Las primeras “imágenes” de estrellas y galaxias “de aquel momento”, hasta los 13700 Millones de años, que han podido llegar a nosotros serán en estas longitudes de onda. Se estima que la edad del Universo está en unos 13800 Millones de años. También está especializado en detectar exoplanetas.

Con este telescopio con la última tecnología del siglo XXI, se podrá dar respuestas a preguntas imposibles de responder hoy en día. Igual que hizo el telescopio Hubble cuando “observó” los primeros agujeros negros predichos en la teoría, infinidad de galaxias donde se pensaba que no había nada y exoplanetas. Los descubrimientos del James Webb abrirán una nueva era a la Humanidad.

Tecnología en Marte

El año 2020 presentó unas óptimas condiciones para la realización de un viaje entre la Tierra y el planeta Marte. Varios países se han apresurado a desarrollar vehículos de desplazamiento hasta Marte, vehículos orbitales de estudio en torno al planeta Marte y vehículos de sondeo y estudio sobre la superficie de Marte. Cada fase con la tecnología más puntera y específica para el más eficiente desempeño. El primero de estos vehículos que tomó “tierra” en Marte fue Tianwen-1, de China (lo hizo el 10-02-2021). Es muy parecido a Opportunity, de EEUU, que ya estuvo recorriendo Marte entre 2004-2017. El segundo, HOPE, es un orbitador enviado por los Emiratos Árabes (llegó el 16-02-2021), que estudiará Marte desde su órbita. Y el tercero es otro vehículo que también “aterrizará” en Marte (en la zona denominada “Timanfaya”): Perseverance, de los EEUU. Es un rover parecido al que lleva unos años estudiando la superficie de Marte: Curiosity.

Perseverance lleva una estación meteorológica diseñada y fabricada en España, MEDA. Lleva colaboración de equipos españoles en el dispositivo denominado SuperCam. Finalmente, desde España habrá momentos para el seguimiento del rover.

Interesante información detallada de la misión Perseverance Norteamericana => NASA

  • Descubre todo el proceso de “amartizaje” desde el descenso en órbita marciana
  • Conoce sus características técnicas básicas como rover (mecánicas)
  • No sólo rodará sobre la superficie, lleva un complemento que puede volar y ayudar en la planificación de rutas y estudios (como un dron)
  • Conoce la capacidad exploradora del rover. Los tipos de experimentos que puede hacer
  • Conoce la capacidad procesadora de información del rover y de envío de información a la nave que orbita y a la Tierra
  • Conoce cómo obtiene la energía necesaria para todo su funcionamiento

Puedes seguir el “amartizaje” de Perseverance en la zona Timanfaya del cráter Jezero desde este vídeo casi en “directo” (las señales tardan un tiempo entre Marte y la Tierra), que será HOY día 18-02-2021 a partir de las 19:30 horas aproximadamente:

(NASA)

Fabricando microprocesadores

El microprocesador es un componente electrónico. Es el “cerebro” de los ordenadores: interpreta todas las instrucciones, toma “decisiones”, realiza todos los cálculos que necesite, atiende y controla todos los dispositivos del ordenador. Todo lo anterior lo hace en “su lenguaje” propio: el código binario. Nosotros tenemos el código castellano: 27 letras para formar palabras con las que formamos frases que poseen información. El código binario sólo tiene 2 “letras”: el “0” y el “1” y con ellas se construyen, combinándolas, todas las “palabras” y, finalmente, información que maneja el microprocesador.

Un microprocesador Intel i7 de cuatro núcleos con su encapsulado

El interior del anterior microprocesador con sus cuatro núcleos o “core” (cada uno un cerebro) y las memorias caché, independientes para cada núcleo, con las que intercambian velozmente la información: instrucciones y/o datos que provienen de la memoria RAM que está en la placa base.

Aquí una microfotografía del interior de otro microprocesador. Se distinguen las conexiones que llegan a los “pines” (dorado). También se ve la estructura interna donde hay un procesador y un co-procesador matemático así como caché interna y registros. (Puedes ampliar las fotos haciendo clic en ellas)

Como se explica en el siguiente vídeo, para su fabricación, se parte de un tipo concreto de arena con silicio. Sí, el componente más sofisticado de la tecnología, utilizado en ordenadores, portátiles, móviles, aviones, satélites, coches, algunos electrodomésticos… se hace con arena. Con tratamientos térmicos se transforma en la oblea (finos discos) de silicio puro, que es cortada finamente para construir sobre ella el microprocesador (realmente se construyen muchos a la vez).

Se denomina circuito integrado, debido al hecho de que aúna en su interior millones de componentes de tamaño reducidísimo (escala atómica) para desempeñar sus funciones (hay transistores y muchos componentes electrónicos más). El componente básico es el transistor. Mediante el proceso de fotolitografía se “construye”, a capas, estos componentes electrónicos (como un gran sandwich), minuto 6.0.

Gracias a la investigación científica y la innovación tecnológica, aproximadamente cada 18 meses, se duplica la velocidad de proceso de los microprocesadores (esto se conoce como Ley de Moore), por lo que los precios bajan mucho.

Por otro lado están los super ordenadores, que son otra dimensión de esta máquina automática a una escala difícil de imaginar.

En bachillerato, lo estudiamos más en profundidad en la materia Tecnología Industrial II

Redes inalámbricas más rápidas: Li-Fi

Las redes de ordenadores cableadas con cable coaxial dieron paso a las cableadas de cuatro pares trenzados. Estas, a su vez, están dando paso a las cableadas por fibra óptica. En todo caso, la imperiosa necesidad de mayor velocidad de transferencia de datos hace que las primeras tecnologías vayan desapareciendo.

En cuanto a las inalámbricas, la WiFi (Wireless Fidelity), está siendo amenazada por una nueva tecnología, aún en desarrollo: la LiFi (Light Fidelity). La LIFI, en teoría, será 100 veces más rápida que la WiFi.

(Computer Hoy)

Sabemos usar la tecnología II?

El consumismo se ha instaurado en la sociedad, aunque,  en Navidades es especialmente notable. El móvil o smartphone ha adquirido una enorme relevancia en la ciudadanía de edades desde los 10 a los 70 años, como objeto de consumo. Pero, ¿estamos haciendo un uso correcto de este dispositivo de comunicaciones tecnológico?

La dependencia hacia el móvil de modo no productivo ni útil, la mayoría del tiempo no haciendo nada provechoso pero requiriendo la constante atención al mismo, junto con la ruptura con nuestro entorno próximo (tanto humano como cosas), son las principales actividades que las personas dan al móvil. El móvil NO se creó para esta función. Hay que pensar más allá: ¿saben las personas gestionar su tiempo (tanto el tiempo libre como, en ocasiones, el de trabajo y estudio)?, parece que una parte importante de la población no sabe.

En estos cortos tenemos una precisa descripción de esta situación, ¿es la tuya?:

(“Way Out” de Yukai Du)

(“Are you lost in the world like me” de Steve Cutts)

Superordenadores

Este tipo de máquina está diseñada para el campo del cálculo numérico intensivo. Implementan sistemas matemáticos complejos que, normalmente, simulan o modelizan procesos (naturales o no) basados en leyes físicas, la mayor parte de las veces: los modelos climatológicos predictivos de procesos de largo plazo (efecto invernadero, agujero ozono, contaminación…), modelos aerodinámicos de vehículos en fluidos (aviones, barcos, coches), modelos astronómicos (planetarios, galácticos, de influencia gravitatoria de agujeros negros…), predicciones económicas (macro o microeconómicas), estudios genéticos, químicos, simulación de redes neuronales (inteligencia artificial), dinámica de altas energías (colisionadores de partículas)…

Evidentemente, sus usuarios están en las universidades e institutos de investigación, organismos militares, gubernamentales, empresariales/bancarios.

Actualmente, el superordenador más potente del mundo es Chino. Con toda la tecnología desarrollada íntegramente en China (lo que es una novedad). Se trata del Sunway Taihulight. Posee 41000 procesadores con 260 núcleos y una RAM de 1.3 PetaBytes (Peta= 10EXP15 bytes -1 seguido de 15 ceros-), lo que le permiten una capacidad de proceso de 93 PetaFlops.

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sunway-taihulight

En España, el más potente está en Barcelona -el Mare Nostrum III-, con 6112 Procesadores de 8 núcleos, llegando a los 1.1 PetaFlops de capacidad de cálculo y 2 PetaBytes de almacenamiento.

marenostrum

En Canarias tenemos un superordenador. Está en el ITER, Granadilla. Se llama Teide-HPC (de Fujitsu). Posee 1100 Procesadores de 8 núcleos. Con capacidad de cálculo de 274 TeraFlops (Tera = 10EXP12  -1 seguido de 12 ceros-). Por ahora, es el segundo más potente de España.

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El FLOPS es una unidad de velocidad de proceso: FLoating Operations Point per Second, operaciones en coma flotante por segundo. Nuestros ordenadores personales no utilizan esta unidad tan específica de operación de cálculo. Utilizan ciclos de trabajo por segundo: Hertzios, Hz. Un PC actual estará en los 4 GHz. Esto “equivale” a unos pocos GFLOPS (Giga=1 seguido de 9 ceros, 1EXP9).

Es decir, un PC trabajaría aproximadamente:

4GHz ≈ 1 GigaFLOPS = 0.001 TeraFLOPS = 0.000001 PetaFLOPS

Como último detalle, todos utilizan como sistema operativo el LINUX.