martes, 8 de diciembre de 2015

Un océano global en Encélado

Autor: Alberto González Fairén

El agua líquida que esconde la corteza de hielo de Encélado no forma pequeñas lentes aisladas, sino que se trata de un océano global.

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La estructura interna de Encélado.
(© NASA/JPL-Caltech)

miércoles, 4 de noviembre de 2015

Modelos de aviones furtivos rusos

Dos modelos de túnel de viento de aviones furtivos o «stealth» rusos, ensayados en el Instituto Central de Aerohidrodinámica (en ruso TsAGI) ubicado en Zhukovski, Moscú.

(© TsAGI)

(© TsAGI)

viernes, 30 de octubre de 2015

Nuevas imágenes del Sukhoi Su-47 Berkut

El Sukhoi Su-47 «Berkut» (Águila Dorada en ruso), también designado durante el desarrollo inicial como Sukhoi S-32/S-37, es un caza ruso a reacción supersónico experimental, desarrollado por la Oficina de Diseño Sukhoi. La OTAN lo nombró como «Firkin». Una característica distintiva de este aparato son sus alas en forma de flecha invertida, similares a las del Grumman X-29. Aunque el Berkut ha sido referido como Su-47 desde 2002, sugiriendo un aparato preparado para la producción, la realidad es que se ha usado como un prototipo de demostración de nueva tecnología y la construcción de un segundo prototipo fue cancelada. Su primer vuelo tuvo lugar en 1997. (Wikipedia.com)

Para todas las imágenes de este post: © Paralay.com






sábado, 24 de octubre de 2015

No se ha encontrado agua en Marte

Autor: Alberto González Fairén

Marte es frío y seco… y salado. El anuncio del descubrimiento de sales hidratadas sobre la superficie de Marte ha vuelto a desatar todo tipo de conjeturas acerca de la posibilidad de que exista agua líquida, e incluso vida microbiana, en nuestro planeta vecino. Y han regresado viejas controversias sobre la originalidad y relevancia de este tipo de descubrimientos. ¿Por qué es importante haber identificado sales en Marte? ¿Qué historia nos cuentan esas sales?

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Manchas oscuras y alargadas observadas
en ciertas pendientes del relieve de Marte,
como en el Cráter Horowitz.
(© NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona)

domingo, 18 de octubre de 2015

Imágenes de la luna Caronte de Plutón procesadas con la técnica FFT

Imágenes de alta resolución de la luna Caronte de Plutón capturadas por la sonda de NASA New Horizons, procesadas con la técnica FFT (Fast Fourier Transform), para eliminar (o atenuar) el patrón lineal de fondo (líneas horizontales). Este método proporciona excelentes resultados, pues prácticamente preserva (o no altera) los datos útiles de la imagen. 

Imagen original. (© NASA)

Imagen procesada con FFT. (© NASA)

Imagen original. (© NASA)

Imagen procesada con FFT. (© NASA)

Imagen original. (© NASA)

Imagen procesada con FFT. (© NASA)

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domingo, 4 de octubre de 2015

Más imágenes restauradas con la técnica FFT

Más ejemplos de la restauración de imágenes a través del análisis de Fourier de las mismas. Se aplicó el algoritmo «Fast Fourier Transform» (FFT). En todos los casos las imágenes presentaban patrones repetitivos, lo cual era ideal para este tipo de análisis.

(© Wilfredo Orozco)

(© Wilfredo Orozco)

(© Wilfredo Orozco)

(© Wilfredo Orozco)

(© Wilfredo Orozco)

(© Wilfredo Orozco)

(© Wilfredo Orozco)

(© Wilfredo Orozco)

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viernes, 2 de octubre de 2015

Todo lo que todavía no sabemos

Autor: Alberto González Fairén

Al principio de la película “Hombres de negro” (1997), K, el personaje interpretado por Tommy Lee Jones, le espeta un inolvidable pequeño monólogo en Battery Park a su discípulo J, en la piel de Will Smith. K dice: “Hace mil quinientos años, todo el mundo sabía que la Tierra era el centro del universo; hace quinientos años, todo el mundo sabía que la Tierra era plana; y hace quince minutos, tú sabías que los humanos somos los únicos seres inteligentes sobre la Tierra. Imagina lo que sabrás mañana”. Esta reflexión de K, el agente secreto al cargo de la vigilancia de los alienígenas refugiados en una Tierra de ficción, se verifica en la realidad mes tras mes. Un rápido vistazo a las investigaciones más sobresalientes publicadas después del pasado verano reforzaría las convicciones de K.

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Tamaño y forma del cerebro humano
moderno (izquierda) y del neandertal.
(
© I. Tattersall)

lunes, 28 de septiembre de 2015

Imagen del Sudario de Turín procesada con la técnica FFT

Habiendo puesto a punto una serie de programas que implementan el cálculo de la Transformada Discreta de Fourier de imágenes a través del algoritmo denominado «Fast Fourier Transform» (FFT), tal como comenté en otra nota, el siguiente paso fue aplicar esta técnica en una imagen “real”, para lo cual elegí una imagen del “Sudario de Turín” (1).

Esta imagen presentaba un patrón repetitivo o periódico correspondiente a las características de la tela sobre la que está impresa la imagen. Primero realicé un filtrado global de la imagen en cuestión (de dimensiones 1024 x 1024 píxeles), y luego un “ajuste fino”, empleando para ello ventanas más pequeñas de 512 x 512 píxeles (2).

Los resultados fueron muy satisfactorios, tal como se puede apreciar en la imagen que acompaña esta entrada. El tramado periódico de la tela fue prácticamente removido en su totalidad, preservando las diversas texturas de la imagen y permitiendo su identificación con más claridad.

La imagen original de esta nota, de resolución 2078 x 1104 píxeles, se puede descargar desde este link:

http://www.mediafire.com/download/dm0w0xdtqkqb62i/sudario_final3.zip


(1) A la fecha, se desconoce cuál es el origen del Sudario de Turín (muchos aseguran que la imagen corresponde a Jesús de Nazareth). Otro misterio que permanece sin resolver es el mecanismo de formación de la imagen sobre el Sudario. De todos modos, las pruebas de carbono-14 realizadas en 1988 sobre esta pieza, dataron la tela entre los siglos XIII y XIV (1260-1390).

(2) Simplemente se eliminan y/o atenúan aquellas frecuencias correspondientes al patrón repetitivo, y luego se calcula la FFT inversa para obtener la imagen final.




Imagen diferencia (ecualizada) de las dos
imágenes de arriba. Se observa con toda
claridad el patrón repetitivo de la tela
que ha sido removido por el programa.
(© Wilfredo Orozco)

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lunes, 21 de septiembre de 2015

Novedades sobre el Proyecto Tronador III

La Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE), ha publicado recientemente información sobre el estado del Proyecto Tronador II. También en el mismo informe se han revelado algunos detalles del futuro lanzador nacional Tronador III.

(© Ministerio de Planificación/CONAE)

(© Ministerio de Planificación/CONAE)

(© Ministerio de Planificación/CONAE)

(© Ministerio de Planificación/CONAE)

(© Ministerio de Planificación/CONAE)


Fotografías del avance en la construcción de un banco de ensayos
de motores cohete en Pipinas, Pcia. de Buenos Aires.

(© Ministerio de Planificación/CONAE)

(© Ministerio de Planificación/CONAE)

(© Ministerio de Planificación/CONAE)

jueves, 17 de septiembre de 2015

El poder de las matemáticas y la computación

Autor: Wilfredo Orozco (*)

Breve nota en la que el autor nos cuenta su experiencia al aplicar un poderoso algoritmo computacional para el cálculo de la Transformada de Fourier.

Luego de pasar varias semanas en casa debido a distintas circunstancias, me animé y después de más de diez años volví a un viejo amor: la programación. Estuve desempolvando viejos (en realidad muy viejos) programas, e instalando compiladores. Hace tiempo había visto en la web cómo eliminar patrones repetitivos en una imagen a través de una herramienta matemática conocida como la «Transformada Discreta de Fourier» (TDF). Los resultados obtenidos al aplicar esta técnica me parecieron simplemente alucinantes. Pero, ¿eran verdaderas las imágenes que aparecían en algunos informes sobre los usos de la TDF, o eran en realidad imágenes convenientemente retocadas? Por eso, para no tener dudas, decidí apuntar ahí. Volver a programar después de tanto tiempo me resultó bastante complicado, porque el cerebro se acostumbra a no complicarse con problemas matemáticos y/o lógicos. Por suerte de a poco pude resucitar viejas habilidades (que creía definitivamente perdidas…), y comenzaron a surgir ideas.

El punto débil del cálculo directo de la Transformada Discreta de Fourier a través de la fórmula que la define, es el tiempo que tarda una computadora en realizar todos los cálculos necesarios (en realidad operaciones con números complejos). Para una imagen pequeña, por ejemplo, de tamaño 256 x 256 píxeles, una computadora moderna corriendo a 3 GHz puede demorar unos 6 minutos en calcular la TDF. Para imágenes de mayor tamaño, el cálculo de la TDF simplemente se vuelve muy penoso, ya que el número de multiplicaciones complejas que es necesario realizar es igual al cuadrado del número de datos.

Por suerte existe un algoritmo para el cálculo eficiente y veloz de la TDF, denominado justamente Transformada Rápida de Fourier o en inglés «Fast Fourier Transform» (FFT), propuesto por James Cooley y John Tukey en 1965. Este famoso y bien conocido algoritmo es en realidad una reinvención independiente de la metodología empleada por el astrónomo alemán Carl Friedrich Gauss a principios del Siglo XIX, para sus cálculos de las órbitas de asteroides y cometas a partir de un número reducido de observaciones. 

La implementación de la FFT que realicé, se basa en el algoritmo estándar de Cooley-Tukey de base-2. El programa fue codificado en el lenguaje C++, y pude incorporar algunos trucos de programación para que el algoritmo pudiera correr lo más rápido posible. No vale la pena describir el algoritmo, ya que en la web hay una muy abundante literatura al respecto. Lo que sí deseo destacar es el rendimiento alcanzado en la implementación de este algoritmo. Durante las pruebas, el cálculo de la FFT de una imagen de dimensiones 256 x 256 píxeles fue realizada en 30 milisegundos (!). Como mencioné con anterioridad, una computadora podría tardar unos 6 minutos en realizar la misma tarea, pero de modo directo. Y este dramático cambio en la velocidad de procesamiento datos al aplicar la FFT es, en verdad, asombroso.

(*) Editor del sitio Espacial.org

Izquierda: Imagen original
Centro: Imagen procesada
Derecha: Módulo de la Transformada de Fourier.
Las regiones en rojo corresponden a aquellas
frecuencias que han sido eliminadas o atenuadas.











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jueves, 3 de septiembre de 2015

Alteraciones en los océanos y su impacto en la biosfera

Autor: Alberto González Fairén

Impactos de enormes asteroides hace 3.300 millones de años, y episodios de vulcanismo masivo al final del Pérmico, han dejado una profunda huella en la evolución de la biosfera terrestre.


Esférulas formadas al re-condensarse las rocas
vaporizadas tras un gran impacto, identificadas en
sedimentos de hace 3.300 millones de años
localizados en Sudáfrica. (© Lowe and Byerly, 2015)

sábado, 18 de julio de 2015

Exoplanetas terrestres y bioindicadores

Autor: Alberto González Fairén

El número de planetas similares a la Tierra en el Universo se puede contar en billones. Las primeras estrategias para determinar si están habitados empiezan a plantearse.

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8 de las 137 muestras de microorganismos usados
como “bioindicadores directos” en el estudio
del grupo de Hedge. (© Hedge et al., 2015
)

viernes, 29 de mayo de 2015

Por primera vez, desde Plutón

Autor: Alberto González Fairén

La nave New Horizons de la NASA se encontrará con Plutón el 14 de julio de este año. Será la primera vez que se estudie in situ este planeta enano.


Representación artística de New Horizons
aproximándose al sistema de Plutón
.
(© NASA/JHUAPL/SwRI)

martes, 12 de mayo de 2015

Más cerca de entender el origen de la vida

Autor: Alberto González Fairén

Moléculas sencillas, radiación UV y catalizadores químicos minerales podrían estar en el origen de ácidos nucleicos, proteínas y lípidos.


Estructura del ADN y el ARN.
(© Wikipedia)
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