Astrofotografía en la Estación Espacial

A bordo de la Estación Espacial Internacional los astronautas están capturando asombrosas fotografías del cielo nocturno.

Marzo 24, 2003: Es un extraño lugar para un astrónomo terrestre. Los meteoros vuelan bajo los pies. Las auroras aparecen a unos centímetros frente a tus narices. Las luces de la ciudad titilan, pero las estrellas no.

El astronauta Don Pettit ama cada minuto de este espectáculo.

"Siempre hay algo bueno que mirar por la ventana de la Estación Espacial", dice Pettit, quien casualmente es un astrónomo aficionado así como el oficial científico de la Estación Espacial Internacional (EEI).

Arriba: El astronauta Don Pettit, oficial científico de la Expedición Seis, toma fotografías de la Tierra a través de la ventana del laboratorio Destiny, en la Estación Espacial Internacional (EEI). [más información]

"Últimamente hemos tenido algunas extraordinarias auroras", describe. "Serpentean como grandes amibas verdes reptando a través del cielo. Algunas veces hay un débil toque de rojo acodado sobre el verde. Estas luces cambian constantemente. Se arremolinan. Manchas brillantes van y vienen. Verdes burbujas se transforman en rayos dirigidos hacia arriba coronados por estructuras rojas en forma de plumas".

Mucho antes de irse a vivir a bordo de la Estación Espacial, Pettit era un ávido observador de auroras. "He estado tomando fotos de las Luces del Norte (auroras) de Alaska y Canadá", dice él. Algunas de aquellas exhibiciones eran magníficas, pero "la vista desde la estación es aún mejor".

Abajo: Auroras sobre Canadá con el cráter de impacto Manicouagan al fondo. Las nubes y la superficie de la Tierra están iluminadas por la luz de la Luna. "Aquí en la misma foto tenemos dos interesantes fenómenos espaciales: el daño de un impacto de asteroide sobre la superficie de la Tierra y las auroras", apunta Pettit.

Las auroras son causadas por electrones y fotones procedentes del espacio que llueven sobre la atmósfera de la Tierra. El viento solar, a través de un conjunto de complejas y fascinantes interacciones con el campo magnético de la Tierra, es la última fuente de energía que conduce a estas partículas hacia nuestro planeta. Cuando golpean la cima de la atmósfera, excitan átomos y moléculas y hacen al aire fulgurar. Rojos y verdes proceden del oxígeno atómico, azules del nitrógeno.

Estas luces multicolor alcanzan una altitud de 80km a 500km sobre la superficie de la Tierra. La EEI orbita nuestro planeta a unos 400km de altura, por tanto la estación puede de hecho volar a través de las auroras. Sin embargo, no hay peligro para los astronautas. Los electrones y fotones que causan las auroras son miles de veces menos energéticos que los potencialmente peligrosos rayos cósmicos.

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"[El pasado enero] volamos a través de una cortina de auroras sobre Canadá", recuerda Pettit. La estación fue rodeada por una niebla roja débilmente resplandeciente. Justo debajo había verdes ríos de luz. "Es como si yo mismo hubiera sido reducido a alguna dimensión en miniatura e introducido en un tubo de neón. Y era justo al otro lado del cristal de la ventana. Quise alcanzarla y tocarla, pero por supuesto no me fue posible".

"Después tuve que limpiar la huella de mi nariz de la ventana".

Las auroras no son el único espectáculo: "He visto un meteoro ocasional mientras miraba abajo, a través de la ventana del laboratorio Destiny", dice. Los meteoros se desintegran en la atmósfera terrestre bajo la Estación Espacial, ¡así que tienes que mirar hacia abajo para verlos! "También puedes ver desechos espaciales orbitando en los alrededores. A veces parpadea debido a una irregularidad que recibe luz mientras gira. También hay satélites. Un destello de luz solar centelleando desde un satélite Iridium cerca de la Cruz del Sur en verdad trazó una sonrisa en mi rostro".

Recientemente Pettit tomó algunas hermosas fotos de campos de estrellas en el hemisferio sur: la Gran Nube de Magallanes (una galaxia vecina que orbita nuestra propia galaxia Vía Láctea), la Nebulosa del Saco de Carbón (una nube interestelar negra como la tinta), y la Cruz del Sur.

Izquierda: Una instantánea de la Gran Nube de Magallanes--una galaxia irregular visible desde el hemisferio sur terrestre. Créditos: NASA y Don Pettit.

"Estas fotos muestran lo increíblemente estable que es la Estación Espacial", dice Pettit. "Cuando la cámara está montada hacia la ventana, la EEI misma sirve como trípode. Cualquier movimiento causaría borrones en las imágenes de las estrellas". Pero el Giróscopo de Control de Momentum mantiene la posición con la precisión de una roca sólida. "No creo que la EEI fuera diseñada para la astronomía", añade Pettit, "pero funciona muy bien como plataforma para la astrofotografía".

Una de las cosas curiosas al observar el cielo desde una órbita espacial es la apariencia de las estrellas. "No centellean", dice Pettit. El centelleo es causado por irregularidades en la atmósfera terrestre que refractan la luz de la estrella de un lado para otro. Pero en órbita no hay atmósfera. Las estrellas son notablemente estables y penetrantes.

Las luces de la ciudad, por otro lado, sí centellean. "Desde la estación podemos ver luces de ciudad cuando es de noche abajo en el planeta", explica Pettit. "Brillando hacia arriba a través de la atmósfera, centellean como estrellas. Son preciosas".

Cuando Pettit intentó tomar fotografías de las luces de la ciudad, pronto comprendió que no sería tan fácil como fotografiar estrellas. La estación, viajando a 28,000 km por hora corre a toda prisa alrededor de la Tierra en sólo 90 minutos. Las luces en la superficie de la Tierra se mueven demasiado rápido a través de la ventana para exposiciones largas. Las estrellas por otro lado, aparecen casi estáticas porque están muy lejos. Es como conducir en una autopista un coche veloz: las montañas distantes y los árboles no parecen moverse demasiado, pero el margen de la carretera es un trazo confuso.

"Necesitaba algo que me ayudara a seguir la pista de las luces de cuidad, que cancelase el movimiento orbital de la estación".

Derecha: "Trazador amateur" casero de Don Pettit a bordo de la EEI.[más información]

Pettit es bien conocido por sus amigos como un ingenioso fabricante de chismes, asi que no le llevó mucho tiempo diseñar una solución para el problema del rastreo.

"Monté un "trazador amateur" ", dice Pettit. "Está basado en los sutiles movimientos del cardán montado para la cámara IMAX en la ventana del laboratorio Destiny. Imaginé un modo de montar un tornillo de rosca y una tuerca (recogidos de un cohete Progress) y lo atornillé con una taladradora Makita". La taladradora hace girar el tornillo, que mueve la cámara y su telescopio de búsqueda. "Todas estas modificaciones se sujetan sobre la montura de la IMAX y no cambian su función original de manera alguna", apunta Pettit.

"Manualmente compensé el movimiento de la estación mirando a través del campo de observación y girando la taladradora al mismo tiempo. Requiere un poco de práctica, pero al final aprendes a rastrear".

Desde entonces Pettit ha fotografiado ciudades y pueblos alrededor del mundo. "Con el trazador podemos ver los bloques individuales de la ciudad -- sin borrones". Algunas ciudades están bien organizadas como tableros de ajedrez. Otras son más... naturales. Londres por ejemplo, recuerda a una reluciente tela de araña extendida a lo ancho del panorama. "Es en verdad hermoso", dice Pettit.

Abajo: Londres, Inglaterra, fotografiada por Don Pettit desde la órbita terrestre en Febrero, 2003. [ más información]

En cuanto a belleza pura, sin embargo, "mis favoritas aún son las auroras", dice él. "Nunca son suficientes".

Pettit está designado para permanecer a bordo de la EEI hasta Mayo. Desde ahora hasta entonces, en su tiempo libre, planea continuar tomando fotografías y enviarlas a la Tierra. Habrá más auroras, más meteoros y nubes estelares y ciudades.

Y seguramente montones de huellas de nariz sobre la ventana...

Crónicas Espaciales de Don Pettit -- recomendado para todos aquellos interesados en el espacio, de spaceflight.nasa.gov. Don escribe sobre auroras en Crónicas Espaciales en los capítulos #9 y #12.

Introducción a la fotografía astronáutica -- (JSC) para más fotos de Don, busque imágenes de la Expedición 6 ("ISS006").

Astro-video: Don Pettit narra cuatro videos Quicktime sobre sus experimentos fotográficos a bordo de la EEI: Rollo 1 (3.6 Mb), Rollo 2 (2 Mb), Rollo 3 (4.1 Mb), Rollo 4 (7 Mb)

Observando la Tierra al estilo de NASA (Ciencia@NASA) -- Los investigadores de la Tierra se regocijan cuando los astronautas miran a través de la extraordinaria ventana del Laboratorio Destino (Destiny Lab window).

Auroras a sus Pies (Ciencia@NASA) -- Un grupo de astronautas nunca olvidará el día en que volaron a través de una nube de auroras.