Exploración espacial

El hombre siempre miró hacia el cielo preguntándose qué se esconde más allá del horizonte. Y el interrogante aún se mantiene vigente porque si bien fueron innumerables los hallazgos que se han logrado a lo largo de los años, aún queda mucho por descubrir. ¿Te imaginas cómo trabajan los hombres que se dedican al estudio del espacio? ¿Qué hacen? ¡Abróchate los cinturones que en 3, 2, 1, despegamos hacia el espacio!

Las personas que se preparan para una misión en el espacio reciben el nombre de astronautas. Ellos deben cumplir con un riguroso entrenamiento físico, conocer la teoría de todo lo que puede ocurrir en el más allá, realizar numerosas prácticas con simuladores y estar preparados para cualquier situación.

Quienes llegan a ser astronautas desarrollan excelentes habilidades en disciplinas científicas, además poseen buena salud física y mental. Por eso, ser merecedor de una misión al espacio es un gran mérito. Además hay que considerar que organizar un proyecto de semejante magnitud incurre miles de millones de dólares y requiere de la colaboración de miles de personas de todo el mundo, por lo que una mala decisión podría costar muy caro.

AGENCIAS ESPACIALES

Son entidades que se ocupan de la exploración o la investigación del espacio. La más conocida es la NASA (Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio), pertenece a Estados Unidos y es la que emprendió la misión de la llegada a la Luna.

Otra agencia espacial importante es la de Europa, se llama ESA (Agencia espacial europea), está conformada por 18 estados miembros, fue construida en 1975, emplea a 2000 personas y su sede principal se encuentra en París, Francia.
Países como Francia, Japón, Rusia, China, India, Italia y otros más también cuentan con una agencia espacial. Cada una de ellas tiene objetivos diferentes de acuerdo a su presupuesto y desarrollo. No todos los países lanzan regularmente vehículos al espacio, algunos se dedican a la preparación y fabricación de naves, otros al monitoreo de la actividad espacial y otros países aportan conocimientos, experiencia y recursos económicos para las misiones.

La Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE) es una organización estatal argentina que se ocupa de entender, diseñar, ejecutar, controlar, gestionar y administrar proyectos, actividades y emprendimientos en materia espacial en todo el ámbito de la República Argentina.
La NASA fue fundada el 29 de julio de 1958.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Principales requisitos solicitados por la NASA para ser astronauta:
• Ser mayor de edad.
• Ciudadano estadounidense.
• Poseer licencia en ingeniería, matemáticas o cualquier carrera de ciencia.
• Tener tres años de experiencia laboral.

LOS VIAJEROS

¿Sabes cuántas personas llegaron al espacio? Cerca de 400. Además han llegado seres vivos de diferentes especies. Todos orbitaron el planeta Tierra a bordo de una nave y unos pocos habrían llegado a la Luna. La primera persona en viajar al espacio exterior fue el cosmonauta soviético, Yuri Gagarin, el 12 de abril de 1961 a bordo de la nave Vastok 1. Dio una vuelta a la Tierra antes de reingresar a la atmosfera. Luego de 108 minutos en el espacio, se autoexpulsó de la cápsula y cayó en paracaídas cerca del pueblo de Smelovka, a unos 15 kilómetros de la ciudad de Engels, Rusia.
Pero antes que él, llegaron astronautas no humanos para probar la supervivencia humana en los vuelos espaciales. Luego de él también se siguió experimentando con animales.

Fuente NASA.

Seis países han llevado animales al espacio: Estados Unidos, la ex Unión Soviética, Francia, Japón, China y Argentina. En los años sesenta y setenta la Argentina envió a distintos animales (ratas blancas, cobayos y monos) en vuelos suborbitales a bordo de cohetes Canopus II, siendo éstas las primeras experiencias en América latina.

Laika fue una perra callejera que se convirtió, el 3 de noviembre de 1957, en el primer ser vivo terrestre que viajó al espacio, a bordo del Sputnik II, el segundo satélite artificial lanzado por los soviéticos. Murió entre cinco y siete horas luego del lanzamiento por motivos que se revelaron en 2002: estrés y sobrecalentamiento que habría sido producido por un fallo técnico. La experiencia de este canino demostró que es posible que un organismo soporte las condiciones de microgravedad, además se determinó cómo reaccionan los seres vivos a los entornos de las misiones espaciales. Tras Laika, la URSS envió doce perros más al espacio, de los cuales cinco de ellos regresaron con vida a la Tierra.

Albert fue el primer mono astronauta. El 11 de junio de 1948 alcanzó la altura de 63 km a bordo de un cohete V2 y murió sofocado durante el viaje. Más tarde enviaron a Albert II quien sobrevivió al vuelo pero murió al impactar el cohete en el que viajaba el 14 de junio de 1949. Luego de estos episodios se enviaron más primates al espacio, Albert III, IV, V, VI… El 28 de mayo de 1959, Able, un macaco, y Baker una mono ardilla, lograron regresar exitosamente a la tierra después de viajar al espacio a bordo de un cohete Jupiter AM-18 a más de 16.000 km/h. Able murió pocos días después cuando los médicos estaban tratando de quitarle un electrodo infectado. Baker vivió hasta el 29 de noviembre de 1984 en el Centro Espacial de Huntville, Alabama.

Otros animales que se llevaron al espacio fueron: ratones, cobayos, ranas, peces, tortugas, arañas, gatos, etc.

El cosmonauta Yury V. Usachev, Expedición Dos comandante, organiza diferentes tipos de alimentos en el módulo de servicio Zvezda a bordo de la Estación Espacial Internacional (ISS). Fuente NASA.

VIVIR EN EL ESPACIO

Los astronautas pasan muchas horas en el espacio hasta llegar a destino, por lo que tienen necesidad de alimentarse, dormir, bañarse, ir al baño y entretenerse. Las naves están preparadas de un modo bastante particular para que estas tareas puedan llevarse a cabo sin problema. Cabe recordar, que la principal diferencia entre la vida sobre la Tierra y la del espacio es la falta de gravedad. Por lo que las tareas deben hacerse cuidadosamente. A esto se le suma la falta de oxígeno que se soluciona haciendo circular artificialmente oxígeno fresco en la nave.

Alimentos: Durante los primeros días de viaje consumen alimentos frescos; para los siguientes días llevan alimentos empaquetados listos para consumir, calentar o agregar agua. Los cubiertos poseen agujeros para poder atarlos. Lo mismo ocurre con los paquetes de comidas que se sujetan a la bandeja y ésta a la pierna del astronauta.

Fuente NASA.

Desde los años 80, la NASA ha implementado la utilización de tortillas de harina que reemplazan al pan que se desmenuza fácilmente. Imagínate que en el espacio la ley de gravedad no se cumple y para armar un sándwich es necesario tener tres manos. Estas tortillas tienen gran aceptación y pueden ser almacenadas hasta por 18 meses.

Gimnasio: Los astronautas necesitan hacer actividad física porque las condiciones del especio causa que los riñones produzcan más orina, desajustando la salinidad del cuerpo y ocasionando perdida muscular. Por lo que deben ejercitar los músculos para fortalecerlos.

Higiene Personal: Cada astronauta lleva su propio equipo personal donde guarda peine, tijeras, cepillo y pasta de dientes, jabón, champú, pañuelos y toallas. Los hombres también incluyen los instrumentos para afeitarse y las mujeres el maquillaje. El equipo posee velcro (abrojo) para adherirlo a la pared, de lo contrario sería imposible controlarlo.

Lavarse los dientes: El agua escasea en el espacio, por lo que enjuagarse los dientes es un lujo. Por eso habitualmente utilizan una pasta de dientes comestible diseñada para ahorrar agua. En caso de no tener, utilizan pasta dentífrica normal, toman agua de un dispensador y escupen en un pañuelo de papel que tiran a un contenedor.

Lavarse el pelo: Utilizan un champú especial que no es necesario enjuagarlo con agua. Se aplica como un champú normal pero se quita con una toalla.

Afeitarse: Lo deben hacer con mucho cuidado y con una máquina eléctrica junto a un tubo de aspiración para evitar que el pelo salga flotando. Utilizar espuma de afeitar es imposible porque el agua escasea y enjuagarse es complicado, además la crema de afeitar tiende a pegarse a la cara y los restos de pelos se pegan a la cuchilla que hay que limpiarla con cuidado para que los residuos no se escapen flotando.

El baño: Es complicado utilizar el inodoro por eso se ha diseñado uno especialmente para los astronautas. Lo primero que se debe hacer es sujetarse a él con un cinturón. Para deshacerse de los residuos no se utiliza agua, sino que se dispone de un tubo de aspiración que los arrastra mediante una corriente de aire hasta un conducto de succión. Luego, los residuos sólidos se comprimen y almacenan para su posterior eliminación, mientras que la orina se recoge en un recipiente aparte para su reciclaje. Así, la orina depurada se procesa y a partir de ella se obtiene, por ejemplo, aire respirable para la tripulación.

Recreación: Los astronautas también tienen su momento de ocio, optan por diversas tareas como leer, escuchar música, tomar fotografías, jugar a las cartas, escribir cartas, etc.

El yo-yo lo deben jugar horizontalmente ya que no existe gravedad que lo haga bajar.

TRAJES ESPACIALES

Las condiciones del espacio son totalmente diferentes a las de la Tierra, intentar sobrevivir con la ropa que usualmente utilizamos es inaceptable. Se requiere de un traje especial para hacer frente a las diversas temperaturas, para luchar con la ingravidez y para solucionar otros inconvenientes. Estos trajes ofrecen a los astronautas oxígeno para la respiración en el vacío del espacio y traen agua para beber durante los paseos espaciales. También los protege de la radiación en el espacio y tienen visores para resguardar a los ojos de la luz solar intensa.

ESTACIÓN ESPACIAL INTERNACIONAL

¿Sabías que existe un centro de investigación en el espacio? Se llama Estación Espacial Internacional (EEI) (en inglés, International Space Station o ISS), la gestión y el desarrollo está a cargo de varios países. Participan cinco agencias: la NASA, la Agencia Espacial Federal Rusa, la Agencia Japonesa de Exploración Espacial, la Agencia Espacial Canadiense y la Agencia Espacial Europea (ESA). También participan otras agencias de modo indirecto.

Estación espacial internacional.

Está en construcción desde 1998 pero se comenzó a gestar la idea en 1980. Hoy en día está reconocida como uno de los grandes logros de la ingeniería y es el objeto artificial más grande en la órbita terrestre. Flota a unas 240 millas (390 kilómetros) por encima de la superficie de la tierra y alberga una tripulación internacional rotativa desde noviembre de 2000.

Los transbordadores espaciales de Estados Unidos y las naves rusas Soyuz y Progress son las destinadas al transporte de personas y al envío de suministros. Los astronautas permanecen allí 6 meses, también van de visita turistas espaciales. Ya han conocido la Estación 205 personas de diferentes países del mundo.

La tripulación se enfrenta día a día al particular modo de vida que se debe llevar en el espacio. Allí el gusto se ve disminuido y conciliar el sueño es complicado ya que deben amarrarse. Desde el espacio se ocupan de diversos experimentos, de continuar con la construcción de la estación y se ocupan de su entrenamiento físico que tan necesario es en el espacio.

Características

Longitud total: 109 metros.
Ancho: 88 metros.
Masa: 420 toneladas.
Capacidad: Puede hospedar hasta 7 astronautas.
Energía: La recibe de los paneles solares de una potencia de 84 kW.
Laboratorios: 4
Velocidad: 29.000 km/h
Altura aproximada: 400 km.

Actualmente tiene un espacio habitable comparable con una casa estándar de cinco dormitorios, tiene además dos baños y posee un gimnasio. Desde el 17 de julio de 2012 se encuentra tripulada por la expedición 32.

Astronauta participa en una sesión de actividad extravehicular en la ISS.
Para el transporte de astronautas y víveres y para la construcción de la ISS, cada agencia espacial participante cuenta con un vehículo de transporte. Estos vehículos se pueden dividir en tripulados y no tripulados.

EL LEGADO DE LAS INVESTIGACIONES

Las misiones que se realizan en el espacio no sólo aportan datos sobre el Universo sino que proveen innumerable técnicas y tecnologías que se aplican a la vida cotidiana. La mayoría de las herramientas que se diseñan para el espacio exterior luego se adaptan para la vida terrestre. Por ejemplo, el famoso código de barras que se puede observar en los productos que se adquieren en el supermercado fue originalmente desarrollado por la NASA para controlar los millones de piezas que se fabricaban para enviar al espacio.

Veamos otros derivados:

Pañales descartables: Se crearon para los astronautas que pasaban varias horas en viajes espaciales sin poder recurrir a un baño.

Ortodoncia: Las naves espaciales necesitaban un material para sus antenas que pudiera compactarse en el lanzamiento y expandirse en el espacio. Así nació el nitinol, una aleación de níquel y titanio, que luego se utilizó para la ortodoncia; hace que los frenos tiren de los dientes de manera constante, con lo que reduce el número de cambios que debe hacerse de ellos para que los dientes se enderecen.

Velcro (abrojo): Los astronautas tenían la necesidad de poder pegar los objetos a las paredes y despegarlos fácilmente para que no floten libremente en el espacio. Un pegamento líquido no podía ser ya que las gotas quedarían suspendidas, tampoco debía ser un pegamento débil porque se irían despegando poco a poco. La solución fue el velcro que luego se popularizó en la vida terrestre para reemplazar los cordones de las zapatillas que pueden ser tan peligrosos en los niños.

Sistema de Posicionamiento Global (GPS): Permite ubicar con precisión un punto en el planeta con la ayuda de satélites. La NASA afirma que esta herramienta se logró desarrollar gracias al cúmulo de conocimiento científico que aportó la carrera espacial sobre el movimiento y los cambios que se registran en la Tierra. Automóviles, teléfonos celulares, aviones y barcos utilizan esta tecnología.

Monitores cardíacos: Se crearon para controlar la salud de los astronautas, hoy son de uso corriente en los hospitales.

Lentes de contacto: Se pensaron para proteger a los navegantes del espacio de la luz ultravioleta.

Teflón: Es un material creado para proteger a los cohetes y actualmente muy utilizado para fabricar instrumentos de cocina.

Alimentos deshidratados: Fue necesario encontrar una solución para la conservación de alimentos ya que los astronautas emprenden misiones de varios meses, así nacieron los alimentos deshidratados.

Microchip de computadora: Originalmente se utilizaron en los circuitos integrados empleados en la computadora de asistencia vuelo de las cápsulas Apolo.

Herramientas inalámbricas: Taladros y aspiradoras sin cables emplean la tecnología diseñada exclusivamente para el desarrollo de máquinas inalámbricas que permiten tomar muestras lunares.

Joystick: Este dispositivo de videojuegos se empleó por primera vez en el Rover Lunar Apolo.

Galaxias: Vía Láctea

El Universo es inmenso y nosotros ocupamos una mínima porción. Hay galaxias, quásares, estrellas, agujeros negros… Aprendamos más sobre las galaxias y, en particular, sobre la Vía Láctea que es en la que vivimos.

Galaxia en forma de espiral llamada Andrómeda.

Las Galaxias son conjuntos o agrupaciones de estrellas, gas y polvo. Se las conoce también por universos islas. Contienen más de mil estrellas y el diámetro varía de los 1.500 a 3.000 años luz. Las galaxias tienen un movimiento de rotación en torno a su eje. Se clasifican de acuerdo con su forma en tres grupos:

Galaxias elípticas: son las que tienen forma ovalada o de esfera achatada. Aproximadamente el 17% de las galaxias mantienen esta forma, en su mayoría se conforman de estrellas viejas.

Galaxias espirales: el 80% de las galaxias tienen esta forma que es similar a un disco achatado; se distingue un núcleo que es atravesado por varios brazos. Se constituye por estrellas viejas, jóvenes, gas y polvo.

Galaxias irregulares: no tienen un formato específico porque los agregados están revueltos y rodeados por nebulosas. Están constituidas de gas, polvo y estrellas jóvenes. Representan el 3% de las galaxias.

LAS GALAXIAS MÁS CONOCIDAS NÚMERO DE
ESTRELLAS
FORMA DIÁMETRO MEDIO
(años luz)
Pequeña Nube de Magallanes

Gran Nube de Magallanes

Vía Láctea

Andrómeda

1.500 millones

5.000 millones

Entre 200 mil y 400 mil millones

400 billones

Irregular

Irregular

Espiral

Espiral

20.000

30.000

100.000

150.000

Una de las millones de galaxias existentes.

MÁS DATOS SOBRE LAS GALAXIAS

• Las primeras se formaron hace 1.000 millones de años atrás luego de que se produzca la gran explosión (Big-Bang, la explosión que dio origen al Universo).
• Se mueven constantemente y muchas veces generan choques violentos.
• Existen más de 100 mil millones en el universo observable.
• En la actualidad, los astrónomos están descubriendo galaxias muy pequeñas que contienen menos de un millón de estrellas, posiblemente sólo un millar.
• El Observatorio de rayos X Chandra, de la NASA, ha descubierto ricos depósitos de neón, magnesio y silicio en un par de galaxias en colisión llamadas Las Antenas. Los depósitos están localizados en vastas nubes de gas caliente. Cuando las nubes se enfríen, dicen los científicos, se debería formar una gran cantidad de estrellas y planetas. Estos resultados podrían augurar el destino de nuestra propia Vía Láctea y su futura colisión con la galaxia Andrómeda.

LA GALAXIA MÁS LEJANA DEL UNIVERSO

En noviembre de 2012 un equipo de astrónomos descubrió la galaxia más lejana jamás identificada en el Universo con ayuda de los telescopios espaciales Hubble y Spitzer, y una técnica conocida como “lente gravitacional”. La llamaron MACS0647-JD; se localiza a 13.3 mil millones de años luz de la Tierra.

Habría nacido 420 millones de años luz después de que se produjera el Big Bang. Esto permite concluir que la galaxia recién descubierta habría aparecido cuando nuestro Universo tenía sólo 3% de su edad actual (13.700 millones de años).

La galaxia aparece tan pequeña en las imágenes captadas que los científicos piensan que se trata de las primeras etapas de formación de una galaxia. De acuerdo las observaciones, su diámetro es apenas de 600 años luz, lo que no es casi nada, comparado con el diámetro de la Vía Láctea.

Edwin Hubble (1889-1953)

Astrónomo estadounidense. En 1924 demostró por primera vez la existencia de otras galaxias. Mediante un telescopio muy potente de 254 cm (100 pulgadas) en el observatorio del Monte Wilson (California, EE UU), descubrió que un grupo de estrellas considerado como integrante de la Vía Láctea era, en realidad, una galaxia independiente, hoy conocida como Andrómeda. Hubble descubrió también muchas otras galaxias espirales y constató que las galaxias más distantes se alejan de nosotros a mayor velocidad. A partir de esta observación, conocida como ley de Hubble, dedujo que el Universo se encuentra en expansión, hecho que resulta determinante para la naturaleza del mismo.

LA VÍA LÁCTEA

Es una galaxia grande, con forma de espiral donde se concentran entre 200 mil y 400 mil millones de estrellas, entre ellas, el Sol. También dentro de esta galaxia se encuentra la Tierra. La Vía Láctea tiene un diámetro aproximado de 100 mil años luz y cuenta con más de 300 mil millones de estrellas.

La Vía Láctea.

Los griegos la denominaron Vía Láctea (camino de leche), por el aspecto blanquecino y porque supusieron que era leche derramada del pecho de la diosa Hera. En el siglo V a.C, Demócrito, un antiguo griego, supuso que se trataba de una concentración de estrellas. En 1609 d.C aquella vieja teoría de Demócrito es científicamente comprobada tras la invención del telescopio, una herramienta que permite observar al cielo en detalle.

La Vía Láctea tiene forma convexa; en el núcleo, de 8.000 años luz de diámetro, se distingue una zona central de forma elíptica, allí las estrellas están más agrupadas que en los brazos. Cubre a esta galaxia una nube de hidrógeno, algunas estrellas y cúmulos estelares.

Hay un brazo que se distingue de los demás, se llama Orión y en él se ubica el Sistema Solar o planetario donde se encuentra el Sol, los planetas, los satélites naturales, los asteroides, los cometas, gas y polvo.

El Sistema Solar forma parte de La Vía Láctea.
¿Sabías qué...?
Hoy orbitan la Tierra más de mil satélites artificiales.

¿Cómo es?

Para decirlo con palabras sencillas: es una porción de Universo con forma de espiral. Posee un núcleo y un disco aplastado que recubre al núcleo. Además se compone de un sistema esférico o halo.

Halo y núcleo: se componen de estrellas viejas aisladas entre sí y de aglomeraciones globulares menores. Aquí se concentran el 99% de las estrellas de la galaxia, esto sería entre 100 mil millones y 200 mil millones de estrellas.

Disco: presenta una estructura en espiral y brazos que parecen brotar del núcleo. Los brazos están compuestos de gases que son despedidos del núcleo de la galaxia y de un polvo que oscurece el plano central de la galaxia y de casi mil millones de estrellas. Por la rotación diferencial de la galaxia, los brazos se forman y deshacen continuamente, a pesar de los campos magnéticos que tienden a conservarlos.

Sol: se encuentra cerca del borde exterior de uno de los brazos espirales, llamado Brazo de Orión.

¿Cómo se formó?

Nuestra galaxia se formó en su mayor parte en un proceso rápido, que duró entre 500 y 1.000 millones de años, sólo un 5 por ciento de su edad total. Estos datos contradicen lo que sostenían algunos resultados científicos publicados en los últimos años, que establecían períodos de hasta 4.000 ó 5.000 millones de años. Investigadores del grupo de Poblaciones Estelares del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) y del grupo de Cúmulos Estelares de la Universidad de Padua (Italia) han llegado a esta conclusión, que ayuda a esclarecer el debate sostenido en los últimos veinte años entre quienes opinaban que la Vía Láctea se formó lentamente y los defensores de un esquema de formación rápida. El estudio aporta además nuevos datos sobre las características del Universo primitivo. Los resultados, efectivamente, concluyen que la Vía Láctea se formó en unos pocos cientos de millones de años -entre 500 y 1.000- y que la mayor parte de nuestra galaxia se originó a partir del rápido colapso de una protogalaxia primigenia. Los investigadores han establecido estas cifras tras estudiar las edades de 52 cúmulos globulares de nuestra galaxia, los conjuntos de estrellas más viejos conocidos.

¿Qué dimensión tiene?

Durante mucho tiempo se pensó que la vía láctea no tenía límites, sin embargo, entre 1920 y 1924 el astrónomo estadounidense Edwin P. Hubble demostró que algunas nubes galácticas, manchas de luz apenas visibles entre la multitud de estrellas, eran en realidad grandes universos estelares situados mucho más allá de la Vía Láctea. Hubble demostró especialmente que la nebulosa de Andrómeda es otra galaxia formada por sus propias estrellas. Esto permitió calcular también su longitud, que resultó ser de 700.000 años luz (mediciones actuales proponen una distancia mucho mayor). Así, se demostró que la Vía Láctea no se extiende hasta el infinito, como algunos astrólogos pensaban, y que no era todo el universo, sino sólo una parte casi despreciable en comparación con las distancias intergalácticas. Aún antes de Hubble, entre 1916 y 1919, se había descubierto que el Sol no se encuentra en el centro de la galaxia, como había supuesto Herschel, sino que ocupa una posición periférica.

¿Se mueve? ¿Cómo?

Sí, lógicamente se perciben movimientos. Pero no como un todo, sino a diversas velocidades, según la distancia del centro. Así, mientras que el Sol y las estrellas próximas a él presentan una velocidad de 220 km/s, y emplean unos 250 millones de años en realizar un giro completo en torno del centro, las estrellas más próximas a éste son más veloces, en tanto que las más lejanas son más lentas.
Por tanto, el Sol y las estrellas próximas viajan conjuntamente en un gran torbellino espiral, con muchas diferencias en la dirección y la velocidad. Estas diferencias, de varias decenas de kilómetros por segundo, producen un cambio gradual en el aspecto de las constelaciones actuales.

Compañeras de la Vía Láctea

Recientemente se ha descubierto que existen dos galaxias, muy débiles y oscuras, bastante cerca de la Vía Láctea. La primera fue encontrada por el investigador Daniel Zucker, en la Universidad de Cambridge (Reino Unido) y la otra por Vasily Belokurov, compañero de Zucker. Zucker explica que estaba observando detenidamente el nuevo mapa de estrellas distantes en el cielo galáctico boreal, cuando notó una sobredensidad en Canes Venatici. Analizándola con mayor detalle, descubrió que es una galaxia enana previamente desconocida. Está aproximadamente a 640.000 años-luz de nosotros. Esto la hace una de las más distantes galaxias compañeras de la Vía Láctea.

Zucker envió un correo electrónico a Belokurov con la noticia, y en uno de esos casos en los que un descubrimiento propicia otro, Belokurov le respondió en otro mensaje unas horas después, anunciándole el descubrimiento de otra galaxia enana nueva, y más débil. Esta otra galaxia, en la constelación del Boyero, que Belokurov llamó “Boo”, muestra una estructura distorsionada que sugiere que está siendo desgarrada por las mareas gravitatorias de la Vía Láctea.

La Luna, satélite natural de la Tierra

Gira alrededor de la Tierra, se ve a simple vista a más de 380 mil kilómetros de distancia, brilla potentemente pero no tiene luz propia, carece de atmósfera y de agua, su superficie no se deteriora con el tiempo y las estrellas son siempre visibles. Les presentamos: la Luna, el único satélite natural de la Tierra.

El cielo, las estrellas y la Luna… cuántos secretos encierran. Toda la humanidad se ha cuestionado y continúa haciéndolo por su existencia. Pensadores y científicos de todas las épocas han teorizado sobre la Luna; Estados Unidos parece haber tenido el mayor logro: el haber llegado a la Luna. Pero un gran número de personas ponen en tela de juicio la “supuesta aventura”.

¿Qué esconde la Luna? ¿Por qué está allí? ¿Cómo es su superficie? Tratemos de esclarecer algunas de estas curiosidades y aprendamos algo nuevo sobre este misterioso Universo.

La ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes del universo es la astronomía. Los primeros aportes tuvieron lugar en la antigüedad: primitivamente se asociaba a los fenómenos astronómicos con la magia, la mitología y con ideas religiosas. Posteriormente los antiguos griegos sentaron las bases de esta ciencia describiendo distancias y estableciendo las órbitas de la Luna y de algunos planetas.

Algunos de los personajes de la historia que hicieron grandes aportes en la materia fueron: Aristóteles, Tales de Mileto, Anaxágoras, Aristarco de Samos, Hiparco de Nicea, Claudio Ptolomeo, Hipatia de Alejandría, Nicolás Copérnico, Santo Tomás de Aquino, Tycho Brahe, Johannes Kepler y Galileo Galilei.

¿Sabías qué...?
En castellano el segundo día de la semana, «lunes», tiene su raíz en el «día de la Luna» (Lunae dies, en latín).

CONCEPCIONES COSMOLÓGICAS

Aristóteles: Fue un filósofo que nació en Estagira, un pequeño pueblo de la antigua Grecia, en el año 384 a.C. Para esa época se consideraba que el cielo se constituía por los planetas Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno; más La Luna, el Sol y las estrellas.

Aristóteles, entre otros temas, filosofó sobre el Universo. Al respecto explicó que la Tierra permanecía fija en el centro de una serie de esferas, cada una de las cuales contenía a un planeta, a la Luna o al Sol. El resto de las estrellas las situaba en la esfera más externa. Para explicar el movimiento de los cuerpos celestes, hablaba de la rotación de las esferas sobre sus propios ejes. Este modelo fue definido como geocéntrico dado que la Tierra se situaba en un lugar de privilegio.

Ptolomeo: Cuando se descubrió que algunos planetas tenían un extraño comportamiento al retroceder y luego avanzar, por su viaje en el espacio, durante algunas épocas del año, fue necesario enriquecer el modelo aristotélico que no explicaba este fenómeno.

Quien se ocupó de dar una nueva visión del universo fue Ptolomeo, hacia el siglo II a.C. Reuniendo todo la información astronómica de la época llegó a la conclusión de que la Tierra era el centro del cosmos, las esferas se situaban donde se desplazaban los planetas y los astros tenían un movimiento particular. Sostuvo que cada uno de ellos, al mismo tiempo que realizaba su camino de rotación alrededor de la Tierra, giraba en un pequeño recorrido circular, llamado epiciclo. Este modelo se mantuvo vigente durante casi quince siglos.

Copérnico: Astrónomo polaco que en 1543, no conforme con las ideas que había desarrollado Ptolomeo, decidió estudiar viejas ideas que habían propuesto los antiguos griegos. En base a esos conceptos elaboró una nueva teoría sobre el universo en la que ubicó al Sol en el centro del cosmos y a la Tierra en continuo movimiento de rotación sobre su eje. En tanto, el resto de los planetas se desplazaban alrededor del sol siguiendo caminos circulares. Este nuevo modelo tuvo aceptación y se le denominó heliocéntrico.

Kepler: Fue un astrónomo y matemático alemán que se hizo conocido por la teoría sobre el movimiento de los planetas en su órbita alrededor del Sol. Partidario de las ideas de Copérnico, se adentró en el estudio del Universo buscando comprender su organización. Tras varios años de cálculos, concluyó que los planetas no seguían órbitas circulares sino elípticas alrededor del Sol. A partir de la divulgación de este nuevo sistema, se pudo realizar una carta del Sistema Solar, muy parecida a la que conocemos hoy en día.

LO QUE SE SABE DE LA LUNA

Ubicación:
La Luna gira alrededor de la Tierra y la Tierra alrededor del Sol. La distancia entre el centro de la Tierra y la Luna es de 390 mil kilómetros aproximadamente. La Luna se encuentra en relación síncrona con la Tierra, es decir, siempre mostrando la misma cara a la Tierra.

Dimensión:
Su diámetro es de unos 3.476 km, aproximadamente una cuarta parte del de la Tierra. La masa de la Tierra es 81 veces mayor que la de la Luna.

Origen:
Existen muchas teorías que explican el origen de la Luna, pero la más aceptada es la del “Gran Impacto” que se planteó en 1974 en el marco de una conferencia sobre satélites. Indica que la Luna es el resultado de una colisión entre la joven Tierra y un planeta de las dimensiones de Marte, al cual se lo denominó Theia, Orpheus u Orfeo. Este suceso habría tenido lugar hace 4.533 millones de años y, concretamente, habría sido así: Theia impacta con la Tierra, como consecuencia Theia se destruye, el manto de Theia y una fracción significativa del manto terrestre son expulsados hacia el espacio y el núcleo de Theia se hunde dentro del núcleo terrestre. De este modo, Theia queda en una órbita baja uniéndose con la Tierra por un puente de materia. Pero con el tiempo, Theia se aleja y vuelve a colisionar con la Tierra. Estimaciones actuales indican que de este último choque se formó un disco de escombros alrededor de la Tierra con restos de Tehia, luego la mitad de estos restos se fusionaron para formar la Luna entre uno y cien años después del impacto.

Movimientos:
• Rotación: Se llama así al giro que da la Luna sobre su propio eje. Tarda 28 días en completar la vuelta.
• Revolución: Es el movimiento que da la Luna para dar la vuelta alrededor de la Tierra. Tarda 28 días en completarla.
• Traslación: La Luna acompaña a la Tierra en su traslación alrededor del Sol.

Como podemos ver, el tiempo en completar los movimientos de rotación y revolución son los mismos, por lo tanto, desde nuestro planeta siempre vemos la misma cara de la Luna. Pero no siempre la apreciamos igual (iluminación). Esto es así porque el plano de la traslación no coincide con el plano de revolución de la Luna, por lo tanto muy pocas veces los tres astros se ubican formando una línea recta. Cuando esto sucede se produce un eclipse, que es la ocultación transitoria de un astro por la interposición de otro astro.

Fases de la Luna:
De acuerdo a la ubicación relativa del Sol, la Tierra y la Luna en el espacio, se definen cuatro fases distintas.

• Luna Nueva: La Luna se ubica entre la Tierra y el Sol. A partir de este momento la Luna comienza a crecer.
• Cuarto Creciente: La Luna, la Tierra y el Sol forman un ángulo recto. Se observa la mitad de la Luna en su período de crecimiento.
• Luna Llena: La Tierra se ubica entre el Sol y la Luna y ésta última recibe los rayos del sol en su cara visible, por lo tanto, se ve en forma completa desde la superficie terrestre.
• Cuarto Menguante: La Luna, la Tierra y el Sol forman nuevamente un ángulo recto, por lo que se puede observar en el cielo la mitad de la Luna, en su período de decrecimiento.

Fases de la Luna.

superficie lunar

Se observan montañas, cráteres y otras formaciones. Las montañas suelen encontrarse tanto en forma aislada como formando grandes cadenas. Los cráteres son consecuencia del impacto de meteoritos. La gran mayoría tienen forma de anillo, una base y un pico central. Su tamaño varía desde pocos centímetros hasta 260 kilómetros. Se conocen picos centrales de hasta 4000 metros y anillos del mismo tamaño. Por otro lado, se distinguen “mares”, que son zonas llanas de color oscuro. Son producto de la salida de lava basáltica durante el periodo de formación de la luna.También existen grietas, con profundidades de hasta 400 metros y varios kilómetros de longitud.

¿Sabías qué...?
En la Luna son mucho más frecuentes los terremotos que en la Tierra.

Agua

La Agencia espacial de Estados Unidos, NASA, anunció el 13 de noviembre de 2009 que detectó agua en la Luna tras estrellar el 9 de octubre la sonda LCROSS y su cohete Centauro en el fondo de uno de los cráteres de la Luna (el Cabeus). La colisión provocó el levantamiento de una columna de material y de agua desde el fondo del cráter que no ha recibido la luz del Sol en miles de millones de años. El científico Anthony Colaprete sostuvo al respecto “el agua que se levantó por el impacto de la sonda podría llenar una docena de baldes de ocho litros”.

ECLIPSES

Las dos posiciones relativas posibles entre la Luna, el Sol y la Tierra formando una línea recta dan lugar a dos tipos de eclipses.

• Eclipse de Sol: Cuando la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra.

• Eclipse de Luna: Cuando la Tierra se interpone entre la Luna y el Sol.

Eclipse de Luna.
Eclipse de Sol.

DEBATE: ¿EL HOMBRE LLEGÓ A LA LUNA?

Habitualmente se habla con certeza de la llegada del hombre a la Luna pero debemos saber que existen argumentos que se contraponen al respecto. Conozcamos ambas visiones para construir una opinión sobre la base de diversas visiones.

Principales argumentos de los que
sostienen que el hombre llegó a la Luna.
Principales argumentos
de los que niegan la hazaña.
La NASA desarrolló la misión con la colaboración de más de 35.000 personas; es imposible mantener el engaño a tantos profesionales. Además otras 400.000 personas, nucleadas en empresas y universidades, colaboraron con la NASA. Es imposible porque se carecía de la tecnología necesaria para llegar a la Luna. La computadora que llevaban tenía menos memoria que una lavadora moderna.
Luis Ruiz de Gopegui, director de la Estación de Seguimiento de Fresnedillas, que la NASA utilizó como apoyo para los vuelos del programa Apollo, afirmaba que no se siente molesto con las acusaciones de fraude: “Es como si a ti te dijeran que dudan de la noche y el día. Es tan evidente que no se puede ni discutir”. Estados Unidos estratégicamente decidió emprender la misión porque quería consolidarse como vencedora en la carrera espacial que se disputaba con la Unión Soviética. Además en 1969 La Guerra de Vietnam se encontraba en pleno desarrollo, sin objetivo claro y con el agravante de más de 50.000 muertos; por lo que un alunizaje era el suceso perfecto para distraer a la sociedad.
Los astronautas trajeron 382 kilos de piedras lunares que los geólogos han autentificado.

 

En realidad no ondea, tenía un mástil superior para mantenerla rígida. Las ondulaciones son consecuencia de haber estado plegada durante el viaje y sólo se mueve cuando la manipulan los astronautas.

Todo fue un montaje, las imágenes mostradas fueron rodadas en un estudio. El director de cine Stanley Kubrick dirigió la “misión”.

 

En las fotos y videos que divulgó la NASA sobre el alunizaje, la bandera estadounidense ondea sin viento en la Luna.

No se captaron por una cuestión técnica, concretamente por la intensidad de la luz. Para que se perciban, el tiempo de exposición de la película tendría que haber sido mayor. En las imágenes divulgadas no se distinguen las estrellas.
Las sombras de las imágenes no se ven paralelas por el efecto de perspectiva que sucede también en la Tierra. A su vez hay que considerar que no tienen que ser paralelas en un terreno irregular, como es el caso de la Luna. Las sombras que se visualizan en las fotos no son paralelas.
La letra C que se ve en una de las rocas no es parte de un montaje, era un pelo introducido durante el revelado; en la imagen original no aparece. Una roca del suelo está marcada con la letra C, eso nos habla de un montaje.
El módulo lunar pesaba entre 15 y 17 toneladas en la Tierra. En la Luna la gravedad es aproximadamente seis veces menor y hay que restar el combustible gastado antes de alunizar, situándose su peso ‘lunar’ entre 1.200 y 1.600 kilogramos. Cuando se acercaba a la superficie reducía su potencia a menos de un tercio de dicha capacidad, del mismo modo que nadie aparca un coche a 200 km por hora. Bajo el módulo lunar (vehículo espacial diseñado para el alunizaje) no hay cráter.
No es necesario que haya humedad o aire para dejar huellas en un terreno. No pueden dejarse huellas sin aire o humedad.
Foto Archivo NASA.

CURIOSIDADES

LAS MAREAS, LA LUNA Y EL SOL

Las mareas son movimientos periódicos de avance y retroceso del mar sobre el continente. Su relación con el Sol y la Luna se conoce desde hace más de 2000 años, pero su causa no pudo explicarse hasta 1686 cuando Newton enunció la ley de la gravitación universal. Su explicación debe buscarse en la influencia de las atracciones gravitatorias del Sol y la Luna sobre la masa líquida de nuestro planeta.

¿Sabías qué...?
En la Luna no hay viento ni sonido.

El centro del sistema de gravedad Tierra-Luna, como consecuencia de la mayor masa de la Tierra, se encuentra desplazado hacia nuestro planeta; en su interior, por lo tanto, el efecto de la atracción gravitatoria de la Luna actúa con mayor intensidad sobre la masa de agua más próxima. En la zona opuesta del planeta, la menor atracción gravitatoria lunar y el mayor efecto de la fuerza centrífuga producido por la rotación de ambas masas en torno al centro de gravedad del conjunto, permiten que la masa de agua se desplace por la fuerza centrífuga en sentido opuesto. En ambos lugares, diametralmente opuestos, se forman mareas (pleamar) y, en ese mismo momento, en los puntos equidistantes de los de marea, existe bajamar.

La acción del Sol produce también mareas, cuya intensidad es aproximadamente la mitad que la de las mareas lunares. En determinadas circunstancias su efecto se suma al de éstas o bien las debilita: cuando los tres astros se encuentran aproximadamente en línea recta, Luna nueva y Luna llena, el flujo es más intenso (mareas vivas). Por el contrario, en los momentos de cuarto creciente o cuarto menguante, los efectos del Sol y la Luna se anulan parcialmente y las mareas alcanzan su mínima intensidad (mareas muertas).

EL DUEÑO DE LA LUNA

En 1953, el abogado chileno Jenaro Gajardo Vera registró la propiedad de la Luna pagando 42.000 pesos de la época. La escritura se hizo oficial el 25 de septiembre de 1954 en el Conservador de Bienes Raíces de la ciudad de Talca.
Además creó la llamada Sociedad Telescópica Interplanetaria bajo el objetivo de formar un comité de recepción a los primeros visitantes extraterrestres que llegaran a la Tierra.

Según ha relatado Gajardo Vara, el presidente de Estados Unidos, Richard Nixon, le solicitó permiso para el alunizaje del Apolo 11 en 1969. Estos habrían sido los mensajes intercambiados:

Solicito en nombre del pueblo de los Estados Unidos autorización para el descenso de los astronautas Aldrin, Collins y Armstrong en el satélite lunar que le pertenece.

Richard Nixon, 1969

En nombre de Jefferson, de Washington y del gran poeta Walt Whitman, autorizo el descenso de Aldrin, Collins y Armstrong en el satélite lunar que me pertenece, y lo que más me interesa no es sólo un feliz descenso de los astronautas, de esos valientes, sino también un feliz regreso a su patria. Gracias, señor Presidente.

Jenaro Gajardo Vera, 1969

Actualmente la Luna no tiene dueño: en 1967 se firmó un tratado en las Naciones Unidas que prohíbe la compraventa de objetos exteriores a la Tierra. No obstante, en 1980, el estadounidense Dennis Hope formaliza de nuevo en una oficina del registro de San Francisco la “compra” de la Luna, dedicándose desde entonces a vender “parcelas” en suelo lunar.

Fenómenos espaciales

Asteroides, cometas, meteoritos y agujeros negros, entre otros tantos objetos, pueblan el cosmos combinando belleza y misterios por resolver más allá de los límites de nuestro planeta.

El universo ha cautivado a la humanidad desde el principio de la historia en el espectáculo infinito de las estrellas y sus constelaciones. Poco a poco, la ciencia y la tecnología permitieron avanzar en el estudio del espacio y comenzaron a descubrirse diversos fenómenos que aún en la actualidad están plagados de interrogantes. Las distancias, incomparables con las dimensiones de nuestro planeta, dificultan aún más su estudio preciso y obligan a teorizar más allá de lo actualmente verificable.

Pero así como las dudas continúan persistiendo en la mayoría de los ámbitos, también han comenzado a obtenerse algunas certezas que permiten realizar predicciones empíricamente comprobables que contribuyen a conocer un poco más acerca de todo lo que nos rodea. De esta manera, los cuerpos celestes empiezan a clasificarse, a distinguirse con un nombre concreto, en suma, a diferenciarse para especificar cada una de sus cualidades. Conozcamos un poco más de los misterios del universo en esta nota.

¿Sabías qué...?
El Sol tiene una atmósfera muy extensa, llamada Corona Solar, fácilmente visibles durante eclipses totales de Sol.

Asteroides

Los asteroides son una serie de cuerpos celestes de dimensiones reducidas que se mueven en órbitas de tipo planetario alrededor del Sol. El primero de ellos fue descubierto por el astrónomo italiano Giuseppe Piazzi en enero de 1801: se trataba de Ceres, desde 2006 considerado un planeta enano. Hoy se conocen varios miles de asteroides, pero con seguridad existen centenares de miles.

En general, estos cuerpos celestes describen órbitas ligeramente alargadas y estables que están situadas entre Marte y Júpiter (el llamado cinturón de asteroides), si bien algunos penetran dentro de la órbita de Marte y otros llegan hasta las de Venus y Mercurio.

A causa de sus pequeños tamaños (entre 500 km y 50 metros de diámetro aproximadamente), las fuerzas de gravitación internas son demasiado débiles para proporcionarles forma esférica, por lo que se cree que la mayoría de los asteroides tienen estructuras irregulares. Palas, el más grande del cinturón de asteroides (532 km), fue encontrado por Heinrich Wilhelm Olbers en marzo de 1802.

Los estudios realizados durante años permitieron conocer varios de los que penetran en la órbita de Marte y pasan cerca de la Tierra. Eros, por ejemplo, circula a unos 22.400 millones de kilómetros de ella. Otros asteroides han pasado también muy cerca de la órbita terrestre: en 1932, Amor pasó a unos 16.000 millones de kilómetros y Apolo a 10.500 millones de kilómetros. En 1936 Adonis lo hizo a unos 2.000 millones de kilómetros de las órbitas de Venus, la Tierra y Marte, y un año después, Hermes llegó aún más cerca: a casi 776.000 km, esto es, dos veces la distancia a la Luna. Algunos cálculos muestran que este último podría incluso llegar a acercarse directamente hasta 355.000 km.

A pesar de la cercanía con nuestro planeta, las posibilidades de colisión son prácticamente nulas. En el pasado eran mucho más frecuentes, pero con el tiempo el número de los asteroides ha disminuido, especialmente entre Mercurio y la Tierra. Existe mayor abundancia de ellos entre Marte y Júpiter; puesto que es donde se encuentra el cinturón de asteroides, y por ello sufren continuamente su bombardeado.

Cometas

Los cometas son pequeños cuerpos celestes esferoidales constituidos por polvo cósmico, partículas de hielo, rocas y gases en estado sólido, un conjunto que se asemeja a una bola de nieve sucia. Sus núcleos poseen una masa tan pequeña que se necesitarían millares para igualar a la terrestre.

Cometa Halley.

En cuanto a su disposición, se sabe que los cometas cruzan las órbitas de los planetas en todas direcciones. Algunos vuelven con frecuencia al perihelio, otros tienen órbitas tan alargadas que pasan una vez cada millón de años alrededor del Sol, y un tercer grupo orbita en los confines del sistema solar a la velocidad de unos centímetros por segundo manteniéndose en esas regiones. Estos últimos tardan de 10 a 50 millones de años en realizar una órbita alrededor del Sol.

La característica cabellera de gas y polvo que puede observarse en muchos de ellos al aproximarse al Sol es causada por la radiación que la estrella emite y que produce la vaporización de los hielos. Al liberarse y ser impelidos por la presión del viento solar, crean esa especie de cola que identifica a los cometas.

El más conocido y estudiado de ellos es sin lugar a dudas el Halley, un cometa que pasa regularmente cerca de la Tierra y que, como tantos otros, describe una órbita alrededor del Sol, lo que permite predecir su trayecto. Cada 76 años aproximadamente, desde al menos el 240 a.C, tenemos la oportunidad de verlo pasar muy próximo a nuestro planeta, hecho que ya ocurrido en más de treinta oportunidades.

Meteoritos

Los meteoritos son vestigios del material con el que se formó el sistema solar y abundan en el universo al punto de ser junto con el polvo uno de sus principales constituyentes. Cuando entran en la atmósfera terrestre se vuelven estrellas fugaces, un fenómeno conocido que en ocasiones puede darse como si se tratara de una lluvia, contándose de a decenas por hora. Incluso se han registrado récords de millares de meteoros por hora durante las famosas lluvias de las Leónidas, Jacobínidas, etc. La mayoría, sin embargo, suelen presentarse aisladamente.

Meteorito.

Al entrar en la atmósfera terrestre los más pequeños se disgregan, mientras que los más grandes, aquellos que alcanzan el suelo, pueden tener dimensiones considerables y pesar mucho más. Los primeros son semejantes a copos de nieve y están constituidos del mismo material que los planetas, los segundos son petreoferrosos y están formados a elevadas presiones (50.000 atmósferas aproximadamente), por lo que se cree que sólo pueden formarse en el interior de los planetas.

El origen de estos cuerpos celestes es muy diverso: o son partículas residuales de la nebulosa originaria que poco a poco caen sobre el Sol al ser frenadas en sus órbitas por la presión de la radiación solar, o provienen de los espacios interestelares.

¿Sabías qué...?
El Cráter de Meteoro en Arizona es un ejemplo de lo que puede suceder cuando llega un meteoro a la Tierra.

De todos modos, es conveniente advertir que los meteoritos, aparte de haber experimentado la alteración normal durante su recorrido por el universo, han sufrido la importante acción de la atmósfera al producirse su penetración en la Tierra. Por ello, al estudiar este tipo de materiales, es necesario tratar de distinguir entre su propia naturaleza y los efectos sufridos, subsiguientes a su formación.

Interesante es rescatar las teorías recientes que postulan la posibilidad de que un bombardeo de meteoritos, hace 3.900 millones de años, haya podido ser el responsable de promover la vida en nuestro planeta.

Lluvia de meteoritos.

La idea se funda en la liberación que se produce de minerales y materiales orgánicos (como agua y dióxido de carbono) cuando estos cuerpos celestes entran en contacto con el calor extremo de la atmósfera terrestre. Si, como se cree, la Tierra fue bombardeada durante 20 millones de años por meteoritos, los cálculos indican que unas 10.000 millones de toneladas de dióxido de carbono y una cantidad similar de vapor de agua se pudieron inyectar en la atmósfera cada año, lo que habría hecho más cálidas y húmedas las superficies, favoreciendo de esta forma la vida tal y como la conocemos.

Nebulosas galácticas

Las nebulosas galácticas son nubes de materias constituidas principalmente por hidrógeno que se distribuyen por todo el plano galáctico y se hacen visibles únicamente cuando las alcanza la luz de las estrellas cercanas o contenidas en su interior.

Estos fenómenos espaciales pueden clasificarse en:

• Nebulosas planetarias: de forma generalmente circular con una estrella en el centro
• Nebulosas difusas: de forma irregular.
• Nebulosas reflejas: reflejan la luz de las estrellas próximas.

Nebulosa de Orión, es una de las más brillantes y se puede observar con facilidad durante el cielo nocturno.

Cúmulo estelar

Denominamos cúmulo estelar a la agrupación de estrellas que tienen un origen común, como por ejemplo la Vía Láctea. Estos conglomerados pueden tener miles de estrellas con tamaños diversos, por lo que no es raro encontrar algunas 30 y 40 veces más pesadas que el Sol, y hasta un millón de veces más luminosas.

En algunas ocasiones, los cúmulos pueden estar ocultos detrás de nubes interestelares de gas y polvo que son capaces de bloquear la mayor parte de su luz visible, pero gracias a los telescopios son en la actualidad un fenómeno conocido y estudiado.

Los científicos se encuentran especialmente atraídos por ellos debido a que al observar su estructura en profundidad pueden comprenderse mejor los detalles que hacen a la formación de las estrellas.

Ilustración de un cúmulo estelar.

Cuásares

A pesar de haber sido descubiertos en 1950, aún existen varias dudas en torno a la constitución y formación de los cuásares. Al principio, los científicos no encontraban ninguna relación entre ellos y las galaxias, pero al descubrir que algunas de estas últimas poseían núcleos semejantes se comenzó a pensar en una posible relación. Una de las hipótesis es que se trata de núcleos de galaxias muy jóvenes y que su actividad disminuye con el tiempo, aunque no desaparece del todo.

Uno de los impedimentos más grandes para estudiarlos es la distancia que nos separa de ellos (miles de millones de años luz), pero lo que más sorprende es que a pesar de ello podamos verlos, lo que corrobora al menos la cualidad de un intenso brillo.

El término cuasar o quasar, provine de la contracción de las palabras inglesas quasi stellar sources, esto es, cuasi fuentes estelares. Su apariencia estelar, la posibilidad de que sean galaxias distantes y la creencia de que dentro de ellos se encuentran los agujeros negros más grandes y activos del universo los convierten en un misterio absoluto.
Los quásares binarios, como otros quásares, se cree que son el producto de la fusión de galaxias. Hasta ahora, sin embargo, ningún quásar binario había sido observado en alguna galaxia que estuviera inequívocamente en pleno acto de fusión.

Agujeros negros

Las estrellas de mayor masa en los cúmulos consumen su combustible de hidrógeno con relativa rapidez (unos pocos millones de años) y sus núcleos se colapsan dando lugar a una violenta explosión de supernova en la que sus capas externas son expulsadas al espacio. Si un núcleo es lo suficientemente masivo, la gravedad hará que colapse sobre sí mismo hasta convertirlo en un objeto extremadamente denso y compacto, con un campo gravitacional tan fuerte que ni siquiera la luz puede escapar de él: un agujero negro.

En vez de una superficie, los agujeros negros poseen un “horizonte de sucesos”, esto es, una frontera a partir de la cual es imposible ver nada de lo que ocurre en su interior, una especie de agujero sin fondo. Esto quiere decir que sólo es posible ver el exterior de un agujero negro, al menos hasta que se encuentre la forma de entrar en ellos, algo completamente impensado por el momento.

Agujero negro.

Cualquier tipo de material que sea capturado por la fuerte gravedad que poseen se precipitará en una trayectoria en espiral sobre ellos para ser asimilado sin remedio. El material puede alcanzar velocidades de hasta la mitad de la velocidad de la luz, transformando una parte de la inmensa energía gravitatoria que experimenta en emisiones de rayos-X. De esta manera, cualquier elemento, simplemente cae dentro del “agujero”, llevándose la restante energía con él y desapareciendo para siempre.

Cuando se habla específicamente de agujeros negros supermasivos, se está haciendo referencia a un tipo determinado de agujero negro cuya masa es entre un millón y mil millones de veces la masa del Sol. Estos fenómenos espaciales parecen encontrarse en el centro de un gran número de galaxias, la nuestra entre ellas.

Otro fenómeno que se está estudiando en torno a estos misteriosos objetos son las “arrugas” u ondas en el tiempo y el espacio (ondas gravitatorias) que se producen a causa de su fusión. Se espera que hacia el 2015 contemos con instrumentos científicos capaces de detectar estas anomalías.

El origen del universo

El nacimiento de todo lo que conocemos continúa siendo un misterio cuya respuesta intentaron desentrañar por todas las culturas, hasta llegar a la mejor conocida: el Big Bang. Aquí conocemos los progresos hasta la formulación de la conocida teoría.

Sin lugar a dudas, la pregunta sobre nuestro origen nos dispara automáticamente una nueva pregunta que tiene que ver con lo que hay más allá de nosotros mismos y los cielos ¿Cuál es el origen de toda esa inmensidad?, ¿Cuál es el origen de ese espacio que está más allá de la atmósfera de nuestro planeta? La respuesta a esa pregunta ha intentado ser obtenida desde por el primer homo sapiens que observó al cielo, hasta por el hombre científico que miró al universo con los más modernos dispositivos. Su origen ha sido materia de complejos estudios que van desde las explicaciones místicas y oscurantistas de la antigüedad hasta las teorías más complejas y sofisticadas de la actualidad, sin que haya aún una respuesta. Entre el complejo entramado de explicaciones que se han dado en todas las civilizaciones que pisaron el suelo de la Tierra, en este momento el Big Bang cuenta con un consenso científico sobre el cual aún hay una polémica que parece interminable. Como el universo mismo.

Las primeras teorías

Las primeras civilizaciones encontraron su respuesta en el ámbito de lo religioso, otras de lo filosófico y, en los últimos tiempos, los hombres se sirven de la ciencia para responder a estos cuestionamientos. Este componente se mantuvo también en función de un modelo cosmológico propio de cada civilización, que dista de aquel que conocemos en la actualidad. Es en ese contexto propio de cada época es que podemos comprender aquellas teorías referentes al origen del universo por las grandes civilizaciones de la antigüedad. Algunas de las más importantes son las siguientes:

Egipcios: sostenían que el Universo era una caja rectangular, Egipto estaba situado en el centro y el cielo estaba sostenido por montañas. Para explicar el movimiento de los astros y las divinidades, hablaban de barcas. Sostenían que el Sol navegaba por las noches detrás de las montañas del norte y, por eso, no se lo vía. Por otro lado, consideraban que los eclipses y las fases lunares eran provocadas por animales fabulosos, como Apopi, la serpiente enemiga de Ra, el dios Sol.

Hindúes: recurrían a la fortaleza de los animales para explicar cómo se sostenía la Tierra; decían que era sustentada por cuatro pilares que descansaban sobre elefantes y éstos, a la vez, sobre una tortuga que flotaba y nadaba en un océano gigantesco.

Sumerios de la antigua Mesopotamia: creían que la cúpula estelar era de metal y se apoyaba sobre una muralla que circundaba la Tierra.

Babilonios de la antigua Mesopotamia: suponían que la Tierra era una montaña y los astros eran dioses que se trasladaban en carros por el cielo.

Antiguos griegos: para comprender los enigmas del Universo lo comparaban con una cebolla. Sostenían que el Universo constaba de varias capas como la cebolla y que Grecia se encontraba en el centro. Detectaron durante la noche, que en el cielo ciertos astros presentaban movimientos muy particulares a lo largo de los días: se movían en cierta dirección, frenaban y retrocedían un pequeño tramo para volver a frenar y luego retomar la dirección inicial. Decidieron llamarlos planetas, palabra griega que significa “errantes”.

Teorías revolucionarias del cosmos

El modelo actual que conocemos del universo es producto de las revolucionarias teorías suministradas por figuras destacables que se refutaron y expandieron sobre lo que se planteaba en la antigüedad, ubicando a la Tierra en el centro del universo (geocéntrico). El astrónomo polaco Nicolás Copérnico fue quien planteó en el año 1543 la teoría heliocéntrica, abandonando el modelo que ponía a nuestro planeta en el centro, para ubicar al Sol. Por otro lado Johannes Kepler, astrónomo y matemático alemán, fue quien estableció las leyes correspondientes al movimiento de los planetas, de lo cual se deducía que el movimiento de los planetas alrededor del Sol no era circular, sino que era elíptico. Finalmente, las leyes del astrónomo inglés Isaac Newton fueron las que determinaron los movimientos del universo a gran escala. En el siglo XX estos conocimientos fueron profundizados por científicos como Albert Einstein o Edwin Hubble.

Teorías revolucionarias del cosmos

La teoría más aceptada en la actualidad sobre el origen del universo comenzó a gestarse en el año 1929 de la mano del astrónomo estadounidense Edwin Hubble.

Hubble llegó a la conclusión de que las galaxias se alejaban constantemente unas de otras, en el marco de un trabajo donde analizaba la velocidad de estos cuerpos y de las nebulosas con respecto a la Tierra. A partir de esta idea entendió que el universo se encontraba en continua expansión.

Avanzando en la investigación halló un dato mucho más sorprendente: cuanto más lejos se encontraba una galaxia de la Tierra, más rápido se alejaba. Esto quería decir que el universo no sólo se expandía, sino que lo hacía cada vez más rápido.

Si el universo se encuentra en continua expansión, quiere decir que en un futuro será mucho más grande. Pero, esto también permite pensar que en el pasado fue muy pequeño. Incluso, si nos remontáramos a millones y millones de años atrás nos encontraríamos con un universo del tamaño de un punto. Esta reflexión hizo pensar a otros científicos que comenzaron a aceptar la idea de que el universo había comenzado por una gran explosión, de esta manera se empezaba a dar forma a la Teoría del Big Bang.

La teoría fue propuesta por primera vez, en 1931, por el cosmólogo belga Georges Lemaitre. Tiempo después fue enriquecida por el astrofísico George Gamow, en 1948.

Primitivamente la teoría explicaba que el universo se formó a partir de una explosión cuando la materia se concentraba en un átomo muy reducido junto con la energía. A partir de entonces la materia se habría extendido en todas las direcciones, creando al universo.

En 1948 la teoría fue enriquecida con los aportes de Gamow. Reemplazó la idea del núcleo primordial por la de la masa inmensa giratoria de materia y energía; consideraba que así era el universo y que éste fue creciendo hasta constituir una esfera de volumen relativamente pequeño, así como extremadamente densa y caliente que al final explotó.
En este fenómeno, de acuerdo a la investigación de Gamow, jugó un papel importante la fuerza de atracción, que sería la causa por la cual la masa no se habría expandido en todas las direcciones. Gamow explica que gracias a la magnitud de la fuerza de atracción, la masa comenzó un proceso de expansión hasta entrar en un estado de relativo reposo donde las nubes de gas se enfriaron formando las estrellas por condensación de la materia.

Luego el agrupamiento de estrellas formó galaxias y grupos de galaxias que se propagaron en todas las direcciones. Dado que las galaxias se formaron en forma aislada, es decir, muy lejos una de otras, la baja atracción gravitacional entre ellas inició la expansión del universo.

Investigaciones de los últimos años revelan que el hidrógeno y el helio habrían sido los componentes primarios del Big Bang, y los elementos más pesados se formaron más tarde, dentro de las estrellas.

Derivados de la investigación espacial

¿Conoces con qué fin se inventó el código de barras, los pañales desechables, las lentes de contacto y los alimentos deshidratados? Éstos y otros productos se inventaron para llevar a cabo investigaciones espaciales y luego se adaptaron para la vida en la Tierra.

Existen miles de personas en todo el mundo comprometidas con la exploración espacial. Se capacitan e investigan para dar respuesta a muchísimos interrogantes, tales como ¿hay vida en otros planetas?, ¿cuáles son sus características?, ¿cuál es la composición de la materia interestelar?… Sorprendentemente, en el camino que los científicos deben transitar para responder a estos cuestionamientos, desarrollan tecnología o conocimientos que luego se aplican en la vida cotidiana.

Antes de descubrir los derivados, hagamos un poquito de historia.

Tras la invención del telescopio se pudo conocer la verdadera naturaleza de los cuerpos celestes que nos rodean y nuestra ubicación en el universo.

El interés por el espacio no es de este siglo, ya los griegos y otras grandes civilizaciones como los aztecas, chinos e hindúes realizaron investigaciones observacionales sobre los astros. Registraron datos y diseñaron calendarios precisos.

Más tarde, hacia el siglo XVII, con la invención del telescopio la investigación espacial dio un gran paso ya que las observaciones se volvieron más precisas. En esta etapa Galileo Galilei se destacó tras presentar uno de los primeros telescopios, proponer el sistema heliocéntrico, descubrir las manchas solares, el relieve lunar, entre otros hallazgos.

El siguiente invento que impulsó aún más a la investigación espacial fue el cohete, el cual permitió poner en órbita a satélites para recopilar información tanto de la Tierra como del espacio exterior. A su vez hizo posible la llegada del hombre al espacio exterior, los astronautas.

Otro episodio importante para la investigación espacial fue la llamada “Guerra Fría”, producto de un enfrentamiento político, económico, tecnológico, militar, ideológico, informativo que tuvo lugar al término de la Segunda Guerra Mundial (1945) entre los bloques occidental-capitalista liderado por Estados Unidos, y oriental-comunista liderado por la Unión Soviética.

Aristóteles (384-322 a.C.) fue un filósofo y científico griego. En el campo astronómico, adelantó los primeros argumentos sólidos contra la tradicional teoría de la Tierra plana.

Dado que ninguno de los dos bloques atacó directamente al otro, al enfrentamiento se lo denominó “Guerra Fría”. Lo que sí hubo fue tensión diplomática y cuando hubo conflictos armados (Guerra de Corea, Construcción del muro de Berlín, Guerra de Vietnam, etc.) el enfrentamiento fue indirecto a través de países y movimientos revolucionarios, contrarevolucionarios y guerrillas bajo la influencia de un país o el otro.

El Sputnik 1 lanzado el 4 de octubre de 1957 por la Unión Soviética fue el primer satélite artificial de la historia.

En este marco comienza la denominada “Carrera Espacial” que se la suele definir como una subdivisión del conflicto no declarado entre ambas potencias. Fue una carrera por el logro de avances tecnológicos que se justificaban por razones ideológicas y de seguridad nacional. Tuvo lugar entre 1957 y 1975; comenzó cuando los soviéticos lanzaron el Sputnik (artefacto capaz de alcanzar el espacio y orbitar el planeta) y finalizó, según el historiador espacial Carole Scott, cuando la Misión Conjunta soviético-norteamericana Apolo-Soyuz proclamó el fin de la carrera espacial.

Esta carrera significó, entre otras cuestiones, avances tecnológicos para la sociedad. Decimos “entre otras cuestiones” dado que el tema de la carrera espacial y la investigación espacial es centro de fuertes debates. Pero, en esta nota, nos queremos centrar en aquellos productos que empleamos en la vida cotidiana pero que fueron diseñados en el marco de la exploración espacial.

Por otro lado, cabe aclarar que la investigación espacial no finalizó con la llamada “Carrera Espacial”, sino que continuó y continuará.

Los bomberos usan trajes hechos de tela resistente al fuego, desarrollada para uso en trajes espaciales.

Actualmente existen numerosas agencias espaciales alrededor del mundo, muchas de las cuales trabajan juntas en proyectos internacionales como la Estación Espacial Internacional. Algunas de ellas son: la Agencia Espacial Canadiense (ASC), el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) de España, la Administración Nacional del Espacio y la Aeronáutica (NASA) de Estados Unidos, la Agencia Espacial Europea (ESA), el Centro Nacional de Estudios del Espacio (CNES) de Francia, la Agencia Espacial Italiana (ASI), la Agencia Nacional del Desarrollo Espacial y la Aeronáutica (NASDA) de Japón, la Comisión Nacional de Investigación y Desarrollo Aeroespacial (CONIDA) de Perú, la Agencia Rusa del Espacio y la Aviación, etc.

Ahora sí, conozcamos algunos de los derivados de la investigación espacial.

SATÉLITES ARTIFICIALES

Los satélites artificiales son naves, que mediante un vehículo de lanzamiento, se colocan en órbita con distintos objetivos; algunos son científicos, otros meteorológicos y otros de comunicaciones. Fueron creados durante la Guerra Fría.

El primero fue lanzado por la Unión Soviética durante la mañana del 4 de Octubre de 1957. Recibió el nombre de Sputnik I que quiere decir “Compañero de Viaje”. A partir de entonces, se enviaron más satélites y hoy en día existen más de 560 en funcionamiento.

Aunque no conozcamos en detalle cómo funcionan y jamás hayamos tenido uno en nuestras manos, los satélites forman parte de nuestra vida cotidiana: sin ellos sería imposible pronosticar el tiempo, llamar a través de cualquier dispositivo de telefonía móvil, utilizar dispositivos GPS de posicionamiento global en automóviles y aviones comerciales, disponer de atención médica por telemedicina, recibir educación a distancia o virtual, realizar transacciones comerciales en el mercado local y exterior entre países, desarrollar investigaciones, etc.

Las distancias se acortan con las nuevas tecnologías de comunicación. Ahora es posible participar de reuniones, eventos, clases o conferencias que se dan a miles de kilómetros de distancia gracias a los satélites de telecomunicaciones.
La información suministrada por los satélites sobre la Tierra ha permitido generar consciencia, en la sociedad, sobre el impacto de la actividad humana. Las imágenes que captan los satélites reflejan el cambio en el uso del terreno, las presiones demográficas y otros datos.
Los satélites toman imágenes de fenómenos naturales, como volcanes. De este modo, pueden detectar movimientos terrestres de pocos centímetros a una gran distancia y dar advertencia de una posible erupción. También este tipo de imágenes las pueden tomar astronautas que se encuentran a bordo de las naves.

SISTEMA DE POSICIONAMIENTO GLOBAL (GPS)

Es tan frecuente ver hoy en día a los viajeros utilizar un GPS para llegar a destino que parece ser un elemento esencial de la vida cotidiana; incluso, muchos automóviles ya incorporan GPS entre sus prestaciones, también hay celulares con GPS y para los barcos y aviones se ha vuelto imprescindible su uso. Lo que pocos saben es que este dispositivo, que permite ubicar con precisión un punto en cualquier lugar del planeta con la ayuda de satélites, fue posible gracias a un cúmulo enorme de conocimiento científico sobre el movimiento y los cambios que se registran en la Tierra.

El GPS tiene aplicaciones científicas muy importantes, sostiene la NASA, ya que permite localizar los movimientos de las placas tectónicas, medir el aumento de los niveles marinos y hacer mucho más segura la navegación aérea.

De orina a agua potable

Ya es posible convertir la orina en agua potable, es uno de los últimos avances que ya se utiliza en los transbordadores y en la Estación Espacial Internacional (EEI). Sin embargo, aún no se ha implementado en la vida diaria si bien se perfila como uno de los posibles hallazgos para popularizar.

EL VELCRO O ABROJO

El velcro tan utilizado en las zapatillas de niños, prendas y otros elementos se popularizó a partir del uso que le dio la NASA en sus investigaciones espaciales. De acuerdo, a la mayoría de los relatos históricos, el velcro habría sido creado en 1941 por un ingeniero suizo llamado George De Mestral. La historia cuenta que cuando paseaba a su perro se encontró con unos frutos que volaban de las plantas Arctium bardana; éstos tienen una textura rugosa producto de los pequeños ganchos en forma de espinas que se disponen en la superficie. Por esta característica se pegan fácilmente a la ropa y no son fáciles de quitar. A partir de ese episodio, el ingeniero creó un sistema de cierre con sólo dos cintas distintas y le llamó velcro (proviene del francés velours, terciopelo y crochet, gancho).

Paralelamente la NASA estaba trabajando para desarrollar un sistema similar. Por lo que decidió probar el velcro en sus primeros viajes espaciales. Lo incorporó en los trajes y las botas de los primeros astronautas que pisaron la Luna. También lo empleó dentro de los cascos, para que los astronautas puedan rascarse la nariz. Y en las naves lo dispuso para crear cierres herméticos y para sostener distintos objetos aferrados a componentes en el momento de la falta de gravedad. A partir de entonces el velcro se popularizó.

BOMBA DE AYUDA VENTRICULAR

Es un dispositivo que ayuda al corazón a bombear sangre. Se implementa en personas con insuficiencia cardíaca ya que les permite mejorar notablemente la calidad de vida. El actual dispositivo, diez veces más pequeño que los modelos anteriores, es producto de los sistemas de supervisión de los carburantes en los motores de las naves espaciales.

BRACKETS

Son elementos metálicos o cerámicos que se aplican sobre los dientes con el objetivo de guiarlos hacia su posicionamiento correcto. Niños y adultos los utilizan cada vez con más frecuencia quizás desconociendo que el material utilizado se deriva de la investigación avanzada sobre cerámicas, cuyo propósito es desarrollar materiales nuevos y resistentes para naves espaciales y aviones.

JOYSTICK

Es una palanca de mando que tiene múltiples usos: quizás el más conocido sea para los videojuegos, pero también se lo emplea en vehículos para personas discapacitadas, grúas, aviones de caza, etc. Ha evolucionado a partir de la investigación efectuada para desarrollar un controlador para el Vehículo Todoterreno Lunar de la nave Apolo, y de otros estudios de la NASA con respecto a cómo los seres humanos realmente funcionan (denominados “factores humanos”).

PATATAS O PAPAS FRITAS

Todos sabemos que las papas fritas de paquete son tan crujientes que se rompen fácilmente. Pues bien, esto resulta un problema a la hora de empaquetarlas a alta velocidad ya que una maniobra brusca podría transformarlas en migas. Con este inconveniente se enfrentó una empresa alemana empaquetadora de alimento, la cual decidió solicitar ayuda al Programa de Transferencia Tecnológica de la ESA.

Se llegó a la conclusión de que dejar caer una papa frita en una bolsa es una situación muy parecida a aterrizar una nave espacial en otro planeta. Por lo que se estudió el comportamiento de las papas durante la caída y así se logró diseñar un nuevo sistema de empaquetamiento de alimentos que se incorporó a una ultramoderna máquina empaquetadora. Actualmente esta nueva máquina de la era espacial se está distribuyendo por todo el mundo.

BEBÉS SEGUROS

Muchos bebés mueren mientras se encuentran durmiendo como consecuencia del Síndrome de Muerte Súbita que se define como “la muerte repentina e inesperada de un niño menor de un año aparentemente sano.”

Ante esta situación, los científicos han desarrollado un pijama especial, denominado “Mamagoose”, que tiene la particularidad de trasmitir una señal de alarma si el bebé deja de respirar. Se compone de cinco sensores que vigilan continuamente el estado del bebé mientras duerme: tres de ellos comprueban los latidos del corazón y los otros dos controlan su respiración.

La tecnología de estos pijamas se basa en un traje inteligente que fue creado para supervisar los movimientos de los astronautas a principios de la década de los noventa. Actualmente se está desarrollando en Bélgica una versión económica denominada “Babyguard” con el objetivo de popularizarla.

GAFAS DE SOL

Producto de las investigaciones realizadas con materiales empleados para fabricar herramientas que protejan los ojos de los soldadores de las naves espaciales, se desarrollaron lentes protectores que tienen la capacidad de bloquear la casi totalidad de las longitudes de onda de radiación que generan daños en la visión.

DETECCIÓN DEL CÁNCER DE MAMA

En 1990 la NASA y la ESA pusieron en órbita el telescopio espacial Hubble a 593 kilómetros sobre el nivel del mar. Este hecho, que nada pareciera tener relación con el ámbito de la salud, significó un gran avance para el proceso de detección de cáncer de mama: los chips Dispositivo de Carga Acoplada (Charge Coupled Device – CCD) utilizados para fotografiar galaxias son tan avanzados que también pueden emplearse en el ámbito de la salud para detectar minúsculas diferencias entre tumores malignos y benignos. Actualmente están siendo aplicados en exámenes para diagnosticar dolencias de mama.

TECNOLOGÍA PARA PISTAS DE DESPEGUE

En el marco de las investigaciones que realiza la NASA se ha descubierto que realizando surcos finos a lo largo de las pistas de aterrizaje de concreto, se logra que la aeronave se mantenga más estable sobre la pista ya que el exceso de agua es drenado por los surcos. De este modo, se aumenta la fricción del neumático en los días de lluvia. Actualmente esta tecnología es utilizada por varios aeropuertos del mundo.

LA ESTACIÓN ESPACIAL INTERNACIONAL

La Estación Espacial Internacional (EEI), también conocida como ISS por sus siglas en inglés (International Space Station), es el objeto más grande que se envió al espacio. Se trata de una estación espacial tripulada que también funciona como un centro de investigación en la órbita terrestre. ¡Se la puede observar de noche! Tan sólo se desplaza a una altura de 320 km sobre nosotros.

Es uno de los logros más grandes de la ingeniería y, también, se presenta como una gran plataforma de investigación para diversos estudios científicos y tecnológicos. En el proyecto participan cinco agencias del espacio: la NASA, la Agencia Espacial Federal Rusa, la Agencia Japonesa de Exploración Espacial, la Agencia Espacial Canadiense y la Agencia Espacial Europea (ESA).

La EEI no sólo permite estudiar al medio espacial, sino que también, dadas las características propias del lugar donde se encuentra, los científicos pueden realizar más actividades. Allí, bajo la microgravedad, también llamada (inapropiadamente) gravedad cero, se pueden desarrollar materiales altamente sofisticados y procesos para el uso en estructuras y maquinaria electrónica avanzada, y otros productos. Además supone un punto de privilegio para la observación de la Tierra.

Desde allí, los astronautas llevan a cabo experimentos científicos en una variedad de campos diferentes, incluyendo ciencias humanas, biológicas, fisiología, ciencias físicas y materiales y ciencias de la Tierra y el espacio. Algunos de los derivados de estas investigaciones son:

• Filtro de aire: se desarrolló para una cámara para el crecimiento de plantas en un vuelo especial y, hoy en día, se ha popularizado porque elimina el 98% de los agentes patógenos del aire. Se utiliza en consultorios médicos, hogares y oficinas.

• Imágenes: desde aquella perspectiva global se obtienen imágenes reveladoras que proporcionan información sobre los efectos de la polución del aire y del agua, el smog sobre ciudades, la deforestación, etc.

• Vacunas: mediante el estudio de bacterias que provocan salmonella (intoxicación alimentaria), se desarrolló una posible vacuna.

• Equipos de ultrasonido: el Colegio de Cirujanos de los EE.UU. se sirvió de los métodos de capacitación en equipos de ultrasonido, desarrollados para los vuelos espaciales, para enseñar el uso del ultrasonido a los cirujanos. Los métodos pueden adaptarse para el diagnóstico de heridas y enfermedades en lugares remotos de la Tierra, como por ejemplo, zonas rurales, áreas de desastre y campos de batalla.

 

Júpiter

El quinto planeta de nuestro Sistema Solar es también el de mayores dimensiones, siendo desde la antigüedad un objeto de veneración que se podía ver en el cielo. Aquí conocemos un poco más a este auténtico gigante gaseoso.

El nombre parece decirlo todo: Júpiter es similar a Zeus en la mitología griega, es decir, el dios principal, padre de dioses y de hombres, al que el cónsul romano Cicerón no dudó en llamar como “la sobrecogedora presencia de una mente suprema”. La importancia y lo imponente que resulta parecen ser los argumentos por los cuales el quinto planeta de nuestro Sistema Solar es llamado de esta forma. El segundo cuerpo celeste de mayor tamaño después del Sol resulta aún un territorio lleno de misterios, al que la ciencia ha ido develando gracias a las últimas expediciones.

Comparación a escala del tamaño de Júpiter respecto al de la Tierra.

Estructura del planeta

A pesar de contar con un volumen que equivale a 1.317 planetas Tierra, la masa sólida es solamente 318 veces mayor a la de nuestro planeta. No tiene una superficie sólida y se encuentra rodeado por anillos, no tan visibles como los de Saturno, y varios satélites que se clasifican en tres grupos distintos. La composición del planeta es principalmente gaseosa, formando parte del grupo de planetas conocidos como “gigantes gaseosos”, aquellos que se encuentran en la parte externa del Sistema Solar y se caracterizan, además de por su composición ligera y un núcleo pequeño, por las turbulentas actividades meteorológicas y procesos gravitacionales.

La composición gaseosa de Júpiter tiene importantes semejanzas con la de una estrella, formada por altos porcentajes de hidrógeno (81 %) y helio (17%), conteniendo también pequeñas cantidades de amoníaco, metano, vapor de agua y sulfuro de hidrógeno. El núcleo sólido de Júpiter es diez veces el tamaño de nuestro planeta y el estado del hidrógeno, el principal elemento de este planeta, cambia de acuerdo a variables como la profundidad, la densidad o la presión.

¿Sabías qué...?
Los cuatro planetas más grandes del Sistema Solar son Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
Datos de Júpiter
Diámetro 142.984 kilómetros
Masa 1899 x 1027 kg.
Gravedad 24,79 m/s2 (2,4 veces la de nuestro planeta)
Densidad 1,33 gr/cm3
Cantidad de satélites 67
Periodo de rotación (tiempo que demora un día) 9 horas y 50 minutos
Temperatura media -121,15 °C
Distancia promedio del Sol 778,4 millones de km.
Tiempo orbital sideral (tiempo que demora un planeta en dar la vuelta alrededor del Sol) 11 años, 315 días

El interior de Júpiter

Su interior se encuentra compuesto principalmente por hidrógeno, helio y argón. El hidrógeno se comprime de tal manera que a medida que nos adentramos en su interior se transforma en una sustancia líquida a la cual se la denomina como hidrógeno metálico y tiene excelentes propiedades conductivas. Si bien no se tienen suficientes precisiones, se cree que el planeta cuenta con un núcleo rocoso del cual se desconoce su composición, así como las propiedades de los materiales a esas profundidades. Se considera que la presión y la temperatura se incrementan a medida nos acercamos al núcleo, contando con una temperatura de 10.000° K (9726,85°centígrados) y una presión de 200 GPa (gigapascales) en el momento en que el hidrógeno se transforma en hidrógeno metálico, mientras que en las zonas próximas al núcleo se estiman temperaturas de 36.000° K (35.726,85° centígrados) y una presión que se encuentra entre los 3.000 y los 4.500 GPa (para tener una referencia, las enormes presiones que se encuentran en el núcleo de nuestro planeta son de apenas 360 GPa).

Representación de la NASA del interior de Júpiter
Representación tridimensional de la región ecuatorial de Júpiter, de acuerdo a los estudios de la sonda Galileo.

Un clima turbulento

Las condiciones de Júpiter son, como mencionamos, turbulentas, lo cual obliga a pensar lo dificultoso que sería un aproximamiento humano a su atmósfera. En primera instancia hay que mencionar a los llamativos colores que se pueden ver en las imágenes de Júpiter: la razón por la que los vemos refiere a reacciones químicas y restos de elementos en la atmósfera, en los cuales incidiría directamente el azufre. Los matices refieren a la altura donde se dan estas reacciones: el azul corresponde a las alturas más bajas, mientras que los colores marrones y rojos aparecen en las más altas.

La veloz rotación de Júpiter y el calor del núcleo interno dan lugar a un clima donde los vientos en el ecuador pueden alcanzar los 360 km/h, mientras que en la región correspondiente a la Banda Ecuatorial Norte alcanzan los 600 km/h. Para tener una idea aproximada de lo que esto significa tengamos en cuenta que el viento más veloz registrado sobre la superficie terrestre alcanzó los 372 km/h en Monte Washington (Estados Unidos) y que duró apenas unos minutos, que el huracán más destructivo alcanzó los 380 km/h en Guam y que el tornado con los vientos más intensos jamás registrado promedia entre los 510 y los 610 km/h. En el caso de Júpiter, esas condiciones que son atípicas en nuestro planeta se mantienen de forma constante en prácticamente la totalidad de su superficie, haciéndolo un lugar sumamente hostil.

En esta imagen tomada por la sonda Voyager 1 vemos la acción de los vientos en Júpiter. Las líneas naranjas bien definidas que van de sudoeste a noroeste representan a corrientes de vientos que alcanzan los 432 km/h.

Por otro lado, a las bajas temperaturas que promedian los -121,15 °C y alcanzan mínimas de -163,15°C y máximas de apenas los -75,15°C, se le suman relámpagos que son mucho más brillantes que los de nuestro planeta y rayos mucho más destructivos. El envío de la sonda Galileo en 1989, que llegó al planeta en el mes de diciembre 1995, otorgó no sólo mayores nociones de la composición atmosférica de Júpiter, sino que demostró la imposibilidad de un aproximamiento a este planeta, al menos con la tecnología actual: al tan sólo internarse 200 kilómetros en la atmósfera joviana, y permanecer por aproximadamente una hora, la sonda fue completamente destruida por la acción de la presión de 22 bar y las intensas tempestades.

Las grandes tempestades de Júpiter

Representación de la Gran Mancha Roja de Júpiter.

Sin lugar a dudas, la tempestad más conocida de Júpiter es la que se conoce como la Gran Mancha Roja (del inglés Great Red Spot). La observación de este fenómeno meteorológico del planeta data del siglo XVII, siendo observado por el científico inglés Robert Hooke en 1664 y descrito por el astrónomo y matemático italiano Giovanni Domenico Cassini en un periodo entre 1665 y 1713, siendo definido como una “mancha permanente”. El considerable tamaño de la misma es lo que permitió que pueda ser observada con mayor precisión por telescopios del siglo XIX, como lo testimonian los casos de los astrónomos Samuel Heinrich Schwabe y Carr Walter Pritchett. Tras las imágenes obtenidas por el observatorio astronómico norteamericano Yerkes a finales del siglo XIX, se abandonó la teoría que indicaba que podía tratarse de una montaña, principalmente tras los descubrimientos de la composición atmosférica de Júpiter. Las observaciones realizadas a lo largo del siglo XX permitieron tener mayores conocimientos de la naturaleza de esta “mancha”. La sonda espacial Voyager 1 fue la primera en proporcionar imágenes detalladas de este fenómeno en 1979.

En primera instancia debemos tener en cuenta que la Gran Mancha Roja es una enorme y persistente tormenta anticiclónica que se encuentra a los 22° sur del ecuador de Júpiter, manteniéndose habitualmente entre 183 y 348 días de forma constante. La razón por la cual se ve con facilidad con los instrumentos adecuados son sus dimensiones: esta tempestad abarca una superficie que puede contener la superficie de entre dos o tres planetas Tierra. Pero no es sólo su tamaño lo que impresiona, se calcula que la tempestad tiene una antigüedad de más de quinientos años y esa es la razón por la cual fue observada numerosas veces por el ser humano a lo largo de su historia. Sin embargo, se cree que últimamente su extensión ha ido disminuyendo, aunque se desconocen las causas de tales variaciones.

A través de distintos estudios y observaciones se pudo confirmar que las nubes que conforman la Gran Mancha Roja se encuentran elevadas, a al menos 8 km por encima del resto de las nubes de la atmósfera. Se calcula que los vientos que soplan en la mancha promedian los 430 km/h y durante algunos intervalos de tiempo desaparece de vista.

Retrato color tomado en el 2007 de la Pequeña Mancha Roja.

Otra tempestad conocida es la Pequeña Mancha Roja (del inglés Little Red Spot) que, acorde a las dimensiones de Júpiter, poco tiene de “pequeña”. La mancha se formó tras la convergencia de tres óvalos blancos que indicaban a tres tormentas blancas más pequeñas. La fusión de los tres óvalos fue un proceso que se dio a lo largo de 50 años, finalmente adquiriendo uniformidad en marzo del 2000. Hacia el 2005, tras las observaciones del astrónomo filipino Christopher Go, se descubrió que el gran ovalo blanco estaba adquiriendo una coloración rojiza, razón por la cual la bautizaron como la “Pequeña Mancha Roja”, a pesar de que sus dimensiones son de la superficie de nuestro planeta. En el 2006 las dos manchas se entrecruzaron pero, contra lo que creían los astrónomos, la más chica no se fusionó con la Gran Mancha Roja sino que simplemente pasaron. De acuerdo a observaciones realizadas con el telescopio espacial Hubble en el año 2007, la Pequeña Mancha Roja se está haciendo cada vez más fuerte, con vientos que alcanzan la velocidad de 618 km/h.

Además de los grandes sistemas de tormentas, Júpiter cuenta con cientos de vórtices que se encuentran distribuidos por todo el planeta dando lugar a ciclones y anticiclones.

El campo magnético

Júpiter cuenta con el campo magnético más poderoso de todos los planetas del Sistema Solar, siendo hasta 18.000
veces más fuerte que el de nuestro planeta y extendiéndose hasta 7 millones de kilómetros en dirección al Sol, es decir, superando parcialmente la órbita de Saturno. El descubrimiento de esta enorme estructura, que es la segunda de mayor tamaño tras la Heliosfera (la región influenciada por los vientos solares), se le atribuye a la sonda estadounidense Pioneer 10 en 1973.

Representación de la NASA del campo magnético de Júpiter y su distribución.

Se cree que el origen de la magnetosfera de Júpiter se encuentra en el interior del planeta, donde el hidrógeno se comportaría como un metal por las altas presiones que tiene que soportar. Debido a las cualidades conductivas del metal, y la electricidad generada por la rotación del planeta, se originaría este campo magnético de enorme poder que atrae a los 67 satélites jovianos conocidos hasta el momento, además de afectar directamente la actividad de algunas de las lunas, como Ío. A raíz del intenso campo magnético Júpiter atrae partículas energéticas y las acelera, dando lugar a cinturones de radiación semejantes a los cinturones de Van Allen, pero hasta miles de veces más potentes. Esto dificulta el aproximamiento de sondas al planeta, habiendo generado graves daños en la mencionada Galileo, también destacándose otros cinturones de radiación que se encuentran entre los anillos del planeta.

Debido a las interacciones y emisiones del campo magnético se producen auroras similares a las que vemos en la Tierra que son persistentes y brillantes en ambos polos, permaneciendo con una intensidad variable a lo largo del tiempo. La observación de estas auroras se puede ver en prácticamente todo el espectro electromagnético, destacándose las emisiones en el infrarrojo y el ultravioleta. Otro efecto del campo magnético del planeta se encuentra en que es una fuente de ondas de radio que van de unos pocos kilohertzios (KHz) a decenas de mega hertzios (MHz), dándole las propiedades de un púlsar (una estrella de neutrones que emite radiación de forma periódica y que cuenta con un fuerte campo magnético). Las corrientes de electrones e iones que expulsa pueden alcanzar la órbita de la Tierra periódicamente.

Captura de una aurora de Júpiter.

Los anillos de Júpiter

A pesar de no ser tan notables como los anillos de Saturno, Júpiter cuenta con anillos que rodean el planeta y fueron descubiertos por la sonda estadounidense Voyager 1 en 1979. Los sistemas de anillos comprenden a tres estructuras distintas:

Representación de la NASA de los anillos que circundan a Júpiter.

• Por un lado se encuentra el anillo más próximo al planeta, el halo o anillo halo, que no tiene forma de anillo sino de toro. Es el más grueso de los anillos y debido a su brillo pudo ser fotografiado por sondas como la Galileo. Sin embargo, la estructura de este anillo no es fácilmente visible debido a que está conformado por polvo micrométrico que se cree que proviene del anillo principal. El radio del anillo es de entre 92.000 y 122.500 kilómetros.

• El anillo principal es el más brillante de todos. Sin embargo, al igual que el anillo halo, es tenue y se encuentra compuesto por partículas de polvo. Su órbita coincide con la del satélite interior Adrastea y se encuentra situado a 129.000 km. del centro de Júpiter. Las numerosas incursiones y observaciones permitieron definir que, de acuerdo a la iluminación con la que se cuente, las dimensiones del anillo aparecerán de distinta forma. Entre las partículas de polvo se cree que puede haber satélites que aún no han sido identificados.

• Finalmente se encuentra el más exterior de los anillos, el anillo Gossamer, que en verdad está compuesto por dos anillos denominados “difusos”. Por un lado está el anillo Amaltea Gossamer que se encuentra a 182.000 kilómetros de Júpiter y que, al igual que el resto de los anillos de Júpiter, está compuesto por pequeñas partículas de polvo. El otro anillo que forma parte de Gossamer es Tebe. Se encuentra a 226.000 kilómetros del centro de Júpiter y es el más tenue y débil del sistema, teniendo sus bordes poco definidos. Se cree que el origen del polvo de ambos anillos corresponde al material de los satélites que le dan el nombre respectivamente: Amaltea y Tebe.

Los satélites de Júpiter

Si bien el número de satélites descubiertos hasta el momento alcanza el número de 67, siendo de esta forma el planeta con mayor cantidad de lunas del Sistema Solar, los más estudiados y conocidos han sido desde que fueron descubiertos por Galileo Galilei en 1610 los que conocemos como galileanos, en honor a su descubridor. Estos satélites son también los de mayor dimensión, representando con su masa total casi ¾ del total de la masa de los satélites del planeta. La nomenclatura de los satélites de Júpiter está vinculada a la figura mitológica en la tradición grecorromana, siendo la mayoría figuras femeninas con la excepción de Ganímedes. Se los agrupa de acuerdo a cualidades generales que presentan de la siguiente manera:

• Grupo de Amaltea: El primero de los grupos de satélites comprende a cuatro cuerpos pequeños que son los más próximos al planeta. Se trata de Metis, Adrastea, Amaltea y Tebe, que cuentan con orbitas circulares y han dado forma a algunos de los anillos del planeta con sus partículas.

Europa.
Ío.

• Satélites galileanos: Se trata de cuatro satélites que se encuentran entre los cuerpos más estudiados del Sistema Solar. En primera instancia se encuentra Ío, que da la vuelta al planeta cada 42,5 horas y se encuentra fuertemente influenciado por el campo magnético de Júpiter. Se caracteriza por tener un vulcanismo muy activo que renueva constantemente su superficie con erupciones. Se trata del cuerpo más volcánico de todo el Sistema Solar y su superficie está cubierta de azufre. En segunda instancia se encuentra Europa, que es el más pequeño de este grupo de satélites y cuenta con una capa de hielo y escasos cráteres. Se cree que debajo de esta capa puede haber una franja de agua líquida que albergue vida y estiman la posibilidad de que haya oxígeno en su atmosfera. Luego se encuentra Ganimedes, el satélite más grande del Sistema Solar con 5.562 km de ancho. Está compuesto por silicato y hielo, contando con una corteza helada que se cree que también cuenta con un océano en su interior. Finalmente se halla Calisto, el satélite más viejo de este grupo, al cual se lo puede describir como una bola de hielo y roca.

Calisto.

• Satélites irregulares: Se trata de cuerpos que se encuentran en orbitas lejanas del planeta, siendo afectados en su trayectoria por la gravedad del Sol. Es el grupo más numeroso y por lo general no tienen un tamaño considerable, con la excepción de Himalia, que cuenta con un diámetro de 170 km. Se cree que el origen de estos satélites consiste en cuerpos capturados por el poder magnético del planeta.

Ganimedes.

Los satélites meteorológicos

Gracias a la actividad de estos satélites artificiales, es posible visualizar el conjunto Tierra-Atmósfera y obtener una buena cantidad de información a través de técnicas y procesos basados en el análisis cuantitativo y cualitativo de las imágenes que proporcionan.

Las imágenes de los satélites meteorológicos se utilizan principalmente para la visualización de nubes, clasificación, observación del vapor de agua existente en la alta y media atmósfera, temperaturas de la superficie de la Tierra y temperatura superficial del mar, etc. Pero ven algo más. En sus imágenes aparecen las luces de las grandes ciudades, los fuegos, los efectos de la contaminación ambiental, las tormentas de arena y polvo, las corrientes oceánicas y tantísimos fenómenos más.

Clasificación de los satélites

Actualmente existen dos grandes grupos de satélites meteorológicos:

El primer grupo de satélites lo componen los de órbita polar o heliosincrónica (que significa que están sincronizados con el Sol) y que, como su nombre lo indica, orbitan la Tierra de polo a polo. Lo constituyen principalmente la serie TIROS, de la agencia estadounidense NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) y los METEOR, de la Agencia Espacial Rusa.

El segundo grupo se compone de los satélites geoestacionarios o geosincrónicos (que significa que están sincronizados con el movimiento de rotación de la Tierra), que orbitan a mayor altura y se encuentran sobre o muy cercanos a la línea del ecuador.

Los más utilizados

Los satélites TIROS, cuyos nombres figuran como NOAA seguido de un número (NOAA-14, NOAA-15, etc.) y los METEOR (METEOR-2, METEOR 3-5, etc.) son los más utilizados. Actualmente se encuentran en operatividad el NOAA-14, NOAA-15 y el METEOR 3-5. Todos estos satélites obtienen la energía necesaria para su funcionamiento, mediante paneles solares que le suministran una potencia de 200 vatios.

Características más importantes

  • Órbita polar o heliosincrónica, es decir que orbitan de polo a polo, con frecuencia establecida o sincronizada.
    Orbitan a una altura entre 800 y 900 kilómetros.
  • Orbitan quietos (sin rotar sobre un eje) y poseen un radiómetro (sensor) llamado AVHRR que barre línea por línea la superficie de la Tierra a medida que el satélite avanza.
  • Pasan dos veces al día por el mismo punto.
  • Al ser de órbita baja permiten altas resoluciones.
  • Operan en dos modos, uno de baja resolución APT (Automatic Picture Transmition) y otro de alta HRPT (High Resolution Picture Transmition).
  • Transmiten sus datos en dos frecuencias diferentes, una para cada modo.
  • Los TIROS trabajan en cinco bandas, dos en visible y tres en IR (infrarrojo).
  • Tienen un tiempo de operatividad de aproximadamente dos años
Los satélites chinos

Son satélites de órbita polar y se los conoce como FY-1. Se encuentran a una altitud de 870 km y son operados por el Centro Meteorológico Nacional. A los FY-1 les lleva 100 minutos recorrer una órbita del planeta, y son 14 las que completa diariamente. Está equipado con un radiómetro MVISR (Multichannel Visible and IR Scan Radiometer), instrumento que explora una banda de hasta 3.000 km de ancho.

El objetivo de los TIROS-NOAA es el de medir la temperatura de la superficie terrestre, la temperatura en la superficie de los mares, identificando la nieve y el hielo, el estudio de la distribución de las nubes, y las características de las partículas atómicas emitidas por el Sol, midiendo la densidad del flujo de protones, electrones y otras partículas procedentes del planeta.

Para cumplir con sus tareas están equipados con un radiómetro (Advanced Very High Resolution Radiometer) de muy alta resolución (1.1 km en la vertical del satélite). La banda de exploración de este instrumento es de 3.000 km de ancho.

Los satélites METEOR son satélites rusos de órbita polar, operados por la Agencia Espacial Rusa – SRC. La altitud de estos satélites es de cerca de 1.200 km y su objetivo es el de tomar medidas de la temperatura del agua y de varios niveles de la atmósfera. Proporcionan, además, hasta dos veces al día, información sobre la distribución de las nubes y la nieve, utilizando imágenes en la banda visible y la de infrarrojo; información global acerca de la distribución de la temperatura, la altura de las nubes y la temperatura del agua de mar. Tres veces diarias envían imágenes de TV a las estaciones locales, valiéndose de un sistema análogo al de los satélites estadounidenses.

Los datos proporcionados por los satélites son recibidos y procesados en estaciones convenientemente equipadas para la tarea.

Sistemas de transmisión de datos

Por lo general, los satélites meteorológicos están equipados con sistemas similares que se adaptan a las distintas clases. En el caso de los polares y los geoestacionarios, los datos se obtienen a través de un barrido que se extiende hasta completar una imagen. Según el tipo de imagen que procese, que puede ser de mayor o menor resolución, será la forma en que se traten los datos que proporciona, pero el procesamiento fino y la calibración se hacen en las estaciones terrestres. En cuanto a los geoestacionarios, barren línea a línea, quedando éstas grabadas en cinta hasta completar la imagen que luego envían a la Tierra. Es un proceso que lleva tiempo, por tanto solo es posible obtener imágenes cada media hora. Los polares, al no grabar sus imágenes, emiten cada línea a medida que realizan el barrido por la superficie de la Tierra, por tanto sus imágenes se pueden obtener casi en tiempo real.

Vista de un satélite orbitando.

Tecnología para transmisión de datos

Los NOAA están equipados con un sensor llamado AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer). Se trata de un radiómetro avanzado de muy alta resolución. Lleva un APT (Automatic Picture Transmition) que trabaja en una banda de 137 Mhz. y emite en dos canales, VIS e IR, con resolución de 5 km y 255 tonos de gris. El modo HRPT (High Resolution Picture Transmition) trabaja en la banda de 1600 Mhz. en cinco bandas espectrales, dos para el modo visible y tres para el infrarrojo, con resoluciones entre 1 y 5 km.

Los satélites geoestacionarios están equipados con WEFAX Y HRI. El WEFAX (Weather Facsimile) es el modo de baja resolución con un máximo de 25 km. El HRI (High Resolution Image) es el modo de resolución 1,1 km para el GOES y de 5 km para el METEOSAT. Ambos modos operan en la banda de 1600 Mhz.

Recepción de datos

Se necesitan una antena omnidireccional, un preamplificador Gaas-Fet, una parabólica de no menos de metro y medio, un receptor de 1,6 Ghz. para geoestacionarios, un convertidor Down (1,6 Ghz.-137 Mhz.), un receptor de banda ancha de 137 Mhz., un demodulador-digitalizador, un ordenador y un programa adecuado. Para el caso de los polares, es necesaria la antena omnidireccional de alta ganancia, un receptor de la banda de 137 Mhz. Los geoestacionarios requieren de la antena parabólica porque trabajan en frecuencias de Ghz.

Tecnología para una estación de recepción de datos

  • Antena parabólica de 1,5 metros y todos sus componentes (geoestacionarios).
  • Antena omnidireccional cuadrifilar de 20 dB. (polares).
  • Amplificador de antena (Gaas-Fet) de 18-20 dB.
  • Cable coaxil de 75 Ohms.
  • Convertidor de la banda de 1,6 Ghz. a la banda de 137 Mhz.
  • Conmutador (opcional).
  • Receptor de banda ancha, muy bajo ruido, para 137 Mhz.
  • Demodulador-digitalizador para PC.
  • Programa de obtención de imágenes para PC.
Las imágenes de menor resolución permiten hacer un análisis de las nubes.

Interpretación de las imágenes

La interpretación de las imágenes que proporcionan los satélites meteorológicos y, de forma especial, la relación que puede inferirse entre lo que se observa en las imágenes (en sus diferentes canales) y los procesos dinámicos y termodinámicos que tienen lugar en la atmósfera terrestre, se ha convertido, desde el lanzamiento de los primeros satélites meteorológicos, en una herramienta fundamental de todos los centros dedicados a la predicción meteorológica. Conforme se ha ido avanzando en el análisis e interpretación de los datos de los satélites, su uso se ha ido extendiendo rápidamente, sobre todo en lo que respecta a las tareas de vigilancia, diagnosis, ‘nowcasting’ y predicción a muy corto plazo. Esto se debe, básicamente, a que las imágenes de satélite proporcionan una ayuda inestimable en la identificación del estado de desarrollo de los distintos fenómenos meteorológicos.

Utilidad

Al ser las imágenes de los canales APT y WEFAX de menor resolución y de datos que carecen de precisas calibraciones, sólo son útiles a los fines observacionales y para la meteorología sinóptica. Análisis de nubes, formas, frentes, estimaciones globales, etc., son los productos posibles. Las imágenes cuantitativas, en cambio, contienen gran cantidad de información, debido a que son de alta resolución y los componentes de la imagen están sumamente procesados, por estos motivos pueden utilizarse para la observación, análisis y estudio más exacto de la atmósfera y el suelo.

Historia

En el año 1959 el satélite Explorer 8 fue el primero que llevó un instrumento para la observación de la atmósfera desde el espacio a través de un radiómetro de radiación global (ERBE). Los primeros satélites específicamente meteorológicos fueron los TIROS (Televisión Infra-Red Observation Sallite), en los comienzos de los años 60, que permitieron a los científicos una visión global de los sistemas nubosos. Desde entonces hasta hoy, se han convertido en una de las herramientas más prácticas que ha producido la tecnología espacial para la predicción del tiempo.

Características de las estrellas

Básicamente, las estrellas son grandes bolas de gas en explosión, principalmente hidrógeno y helio. Nuestra estrella más cercana, el Sol, está tan caliente que la enorme cantidad de hidrógeno experimenta una reacción nuclear constante en toda la estrella, como en una bomba de hidrógeno.

¿Qué son las estrellas?

Las estrellas son astros gaseosos e incandescentes (por ejemplo, el Sol) y aparecen como simples puntos de luz a causa de la enorme distancia a que se encuentran. En una noche sin luna se pueden observar a simple vista entre 2.500 y 3.000 estrellas en cada hemisferio. El catálogo estelar o mapa celeste más antiguo conocido es el confeccionado por Claudio Tolomeo (hacia el 150 d. C.), basado probablemente en el de Hiparco (130 a. C.). Tolomeo catalogó 1.022 estrellas y las subdividió en seis clases de magnitudes: desde las más brillantes, Sirio y Vega, que definen la primera magnitud, hasta llegar a las más débiles, que corresponden a la sexta magnitud. El término galaxia designa los sistemas independientes de estrellas que se hallan situados fuera del nuestro, la denominada Vía Láctea. Contienen entre 3.000 millones y un billón de estrellas, además de una gran cantidad de polvo y gas interestelar.

¿Sabías qué...?
Con un pequeño telescopio se pueden ver unas 300.000 estrellas; con uno de tamaño mediano hasta 250 millones, y más de 3.000 millones con los más perfeccionados.

Las estrellas constituyen uno de los principales tipos de cuerpos que pueblan el universo. Una estrella es una bola caliente de gas que brilla como consecuencia de las reacciones de fusión nuclear que se producen en su núcleo. Al igual que los demás cuerpos celestes, están compuestas en su mayor parte por hidrógeno, el más simple y ligero de los elementos.

Resto de la supernova conocida como Casiopea.

Características de las estrellas

Además del brillo, las características físicas más importantes de una estrella son el color, el diámetro y la masa.

El color

A mediados del siglo pasado se clasificaban las estrellas por su color, se creía que éste dependía de la temperatura superficial, del mismo modo que una barra de hierro calentada hasta la incandescencia se vuelve primero roja, luego anaranjada, más tarde amarilla y finalmente blanca, a medida que la temperatura aumenta. En la actualidad está correctamente establecida la relación entre la temperatura y el color.

El espectro del Sol y las estrellas forma un continuo surco de rayas oscuras, a veces brillantes, a partir de las cuales es posible identificar los elementos químicos presentes y el porcentaje de los mismos. De tales rayas es posible obtener también la temperatura y características físicas como la presión o los campos magnéticos y eléctricos.

Por tanto, es evidente que debe existir también una relación entre el color y las características del espectro lineal, siendo ambos esencialmente dependientes de la temperatura.

El diámetro y la masa

Determinar el diámetro de las estrellas es también un gran problema ya que los mayores telescopios muestran sólo puntos y no discos. En 1930, Albert Michelson (1852-1931), mediante el uso de interferómetros (aparatos para realizar mediciones muy precisas basadas en los fenómenos de interferencia de la luz que incide sobre ellos), logró medir el diámetro de algunas estrellas supergigantes relativamente cercanas, como Antares y Betelgeuse; resultaron tener, respectivamente, unos diámetros 400 y 300 veces mayores que el del Sol.

Existen estrellas con diámetros centenares de veces mayores que el del Sol y otras con diámetros casi iguales al de éste. Puede afirmarse que los diámetros estelares varían desde 10.000 kilómetros a 1.000 millones de kilómetros, pero la mayoría de las estrellas de la secuencia principal tienen diámetros comprendidos entre 0,5 (enanas rojas) y 10 veces el diámetro del Sol.

La estrella Beta Pictoris, segunda en importancia de la constelación del Pintor, está a 50 años luz de la Tierra. Como puede apreciarse en la imagen, la rodea un disco de materia que se extiende hasta 60 billones de km.

Para calcular las masas de las estrellas, Arthur Stanley Eddington (1882-1944), en 1924, halló de manera teórica la existencia de una relación entre masa y luminosidad (las estrellas de masa mayor son también las más luminosas), relación que había sido ya demostrada empíricamente a partir de las pocas estrellas cuyas masa y luminosidad se conocían.

Las variaciones de las distintas masas son bastante más reducidas que las de los volúmenes, pasando de unas 0,2 a 50 veces la masa solar. Por consiguiente, la densidad media de las estrellas gigantes rojas resulta del orden de 0,0001 g/cm3, y la de las enanas blancas es de 105 g/cm3. Véanse algunos ejemplos: el Sol, que es una estrella, tiene una densidad poco mayor que la del agua, o sea 1,41 g/cm3; Antares, una estrella supergigante roja, una millonésima parte de la densidad del agua; una estrella enana blanca, como la compañera de Sirio, llamada Sirio B, con la misma masa que el Sol y un diámetro sólo cuatro veces el de nuestro planeta, la Tierra, tiene una densidad de 1.000 000 veces la del agua. Con tan enorme densidad, el gas que constituye la enana blanca se encuentra en un estado degenerado.

S. Eddington

Astrónomo y físico británico (1882-1944). Desarrolló métodos para la determinación de la masa, la temperatura y la constitución interna de las estrellas.

Características del sistema Tierra-Luna

La Tierra es el único planeta cuyo nombre en inglés no se deriva de la mitología griega o romana. El nombre deriva del inglés antiguo y germánico, hay, por supuesto, cientos de otros nombres para el planeta en otros idiomas.

La Tierra, como los demás planetas, recorre desde hace millones de años su órbita alrededor del Sol, y lo seguirá haciendo durante otros miles de millones de años sin cambios notables. Es el Sol, con un volumen 1.000 veces mayor que todos los planetas juntos, quien la retiene y regula, además, el sistema solar. Si existiese otra estrella cercana, es decir, si el Sol perteneciese a un sistema binario, o si los planetas tuviesen masas mucho mayores, las órbitas de sus componentes sufrirían variaciones continuas. En ningún planeta habría posibilidad de vida porque pasaría demasiado cerca o demasiado lejos de su estrella y, por tanto, no existiría una sucesión regular de las estaciones.

¿Sabías qué...?
La Luna es el cuerpo celeste más fácil de ubicar en el cielo y es el único sitio, más allá de la Tierra el cual el hombre ha sido capaz de pisar.

La Luna está dotada también de un movimiento de rotación y otro de traslación alrededor de la Tierra (que se cumplen en tiempos iguales); por consiguiente, las posiciones relativas de la Tierra y la Luna respecto al Sol varían periódicamente. Ello explica que la Luna presente a la Tierra siempre la misma cara y las fases lunares.

La superficie lunar, explorada por varias misiones del programa Apolo, y cartografiada con todo detalle por la sonda estadounidense Clementine, presenta un aspecto caracterizado por una gran cantidad de accidentes geográficos.

No es del todo exacto afirmar que la Luna gira alrededor de la Tierra. Ambas giran alrededor del punto de equilibrio del sistema Tierra-Luna, o sea el centro de gravedad o centro de masa. Y como la Tierra es 81 veces mayor que la Luna, este centro está situado a 1.600 km por debajo de la superficie terrestre, del lado más próximo a la Luna. De esto se deduce que no es la Tierra la que sigue una verdadera órbita elíptica alrededor del Sol, sino que es el centro de gravedad del sistema el que lo hace, mientras que la Tierra oscila ligeramente de un lado a otro.

Fases de la Luna.

¿Por qué la Tierra no se cae?

La fuerza de la gravedad es la responsable de que los gases que componen la atmósfera no escapen al espacio y de que la Tierra permanezca estable en su órbita, relacionándose con el resto de cuerpos del universo y manteniendo unidas a los miles de millones de estrellas que pueblan la galaxia. La fuerza de la gravedad del Sol es casi 28 veces el valor de la gravedad terrestre y es la que mantiene en sus órbitas a todos los planetas y demás cuerpos que integran el sistema solar.

Color y luminosidad

Una característica de los planetas es reflejar una parte de la luz solar incidente (el porcentaje de luz reflejada se llama albedo y es un dato físico importante para todos los cuerpos del sistema solar, pues facilita el conocimiento de características como la dimensión y el material que recubre su superficie). La Tierra tiene un albedo de 0,40, o sea que refleja al espacio un 40 % de la luz solar que recibe; ello se debe a que los océanos, los casquetes polares y la capa de nubes actúan como espejos.

Heng Zhang

El astrónomo y geofísico chino Heng Zhang (78-139 d.C.), reconocido como el inventor del primer sismógrafo, fue asimismo el astrónomo oficial de la corte china. Descubrió y registró que la luz emitida por la Luna era, en realidad, luz procedente del Sol reflejada por la superficie de ésta.

El albedo terrestre está sujeto a variaciones estacionales porque la Tierra difunde más luz entre marzo y junio, y entre octubre y noviembre que entre julio y septiembre. El color de la Tierra también varía, es más azulado en los períodos que refleja más luz. En cuanto a las relaciones entre la Tierra y la Luna, la primera se ve desde la Luna 100 veces más luminosa que la Luna llena vista desde la Tierra.

Dimensiones

La distancia media entre la Tierra y la Luna es de 384.403 km. Esta distancia puede alcanzar 406.697 km en el apogeo, cuando la velocidad orbital de la Luna es de 3.474 km/h, o bien reducirse a 356.410 km en el perigeo, cuando la velocidad orbital es de 3.959 km/h. Mientras que la Tierra tiene como diámetro ecuatorial 12.756 km y como diámetro polar 12.713 km, con un achatamiento polar de 1/298, la Luna tiene un diámetro de 3.476 km y forma casi esférica. La Tierra tiene una masa de 5,977 x 1027 t y una densidad media de 5,52 veces la del agua, frente a 3,36 veces la densidad de la Luna, que posee también una masa mucho más baja: 1/81 de la terrestre. De la masa y las dimensiones se deduce la fuerza de gravedad en la superficie de ambos cuerpos, y también puede calcularse el peso de un objeto sobre la Luna, que es, un 1/6 de su peso sobre la Tierra.

Eclipses de Sol y de Luna

Durante su trayectoria alrededor del Sol, la Luna se encuentra periódicamente situada entre el Sol y la Tierra.

Las diferentes fases de un eclipse de Sol total, en este caso el acaecido el 11 de julio de 1991, permiten apreciar la secuencia de desaparición y reaparición del disco solar tras la silueta de la Luna, que en la fase central del fenómeno cubre por completo al astro rey.

El interés científico del eclipse de Sol depende de que la Luna oculte al Sol por completo (eclipse total); en el brevísimo período que puede durar el eclipse total, desde pocos segundos hasta un máximo de 7,30 minutos, se puede ver la parte más externa del Sol, la cromosfera, con las protuberancias, y la tenue corona con sus penachos. Debido a que la sombra de la Luna llega con dificultad a alcanzar la Tierra, la zona de sombra sobre la superficie terrestre no es superior a 275 km. Alrededor de esta zona el eclipse es parcial, o sea que se ve el disco del Sol parcialmente, no pudiéndose observar la corona ni la cromosfera.

Existe eclipse anular cuando el disco lunar no es lo suficientemente grande como para ocultar por completo al Sol. Esto se debe a que las distancias de la Luna a la Tierra y de la Tierra al Sol no son constantes, dado que las órbitas lunar y terrestre no son exactamente circulares. El disco negro de la Luna aparece entonces rodeado de un sutil anillo brillante, cuya luminosidad es suficiente para impedir la visión de la cromosfera y de la corona.

Los eclipses totales de Sol (y de Luna) se reproducen en el mismo orden después de un período de 18 años y 11 días, denominado saros (igual a 223 lunaciones), pero no en los mismos lugares. Por ejemplo: el 20 de julio de 1963 se observó un eclipse total en Canadá, y el 31 de julio de 1981 otro en Siberia (Rusia). El 11 de agosto de 1999 pudo verse un eclipse total de sol desde Gran Bretaña hasta la India. El 29 de marzo de 2006 tuvo lugar un eclipse solar total que comenzó a manifestarse al noreste del Brasil y acabó en la frontera noreste de Mongolia.

Eclipse lunar

Los eclipses de Luna se producen cuando ésta penetra en el cono de sombra de la Tierra, lo que sucede sólo durante la Luna llena. Contrariamente a los eclipses de Sol, los de Luna son visibles en todos los lugares de la Tierra donde pueda observarse la Luna por encima del horizonte. El cono de sombra está rodeado de un cono de penumbra, que intercepta una parte de la luz solar. Los eclipses de Luna pueden ser también totales o parciales. El eclipse es total si la Luna penetra completamente en el cono de sombra, y parcial si penetra sólo en parte; por último, el eclipse de penumbra se produce cuando la Luna penetra sólo en el cono de penumbra. En un año se observan de dos a cinco eclipses de Luna.

La Tierra y la Luna: su formación

El análisis radiactivo de las rocas superficiales de la Tierra indica una edad de por lo menos 3.500 millones de años. La corteza terrestre se solidificó lentamente, debido a la gran cantidad de potasio radiactivo que generaba calor en el interior. El Sol, cuya edad se estima en 5.000 millones de años, había nacido ya, aun cuando era invisible por estar oculto en el interior de la primitiva nebulosa de materia estelar, particularmente densa sobre el plano de la eclíptica. En efecto, la nube bloqueaba todas las radiaciones solares a escasa distancia del Sol. A causa de la temperatura excesivamente baja (quizá -260 °C), los gases de agua, el amoníaco, el nitrógeno, el dióxido de carbono, el monóxido de carbono y el metano formaron, junto con el polvo, la nieve y el hielo, unos cuerpos que serían los planetas. Debió de ser una tempestad permanente, en cuyo seno se formaron masas cada vez más grandes, que se rompían y agregaban de nuevo.

La Tierra pudo nacer así, o sea, por acumulaciones sucesivas y, a medida que aumentaba de masa, atraía a otros cuerpos menores. El calor generado, además de disolver los hielos y producir vapor, eliminó las sustancias más ligeras y volátiles, dejando sólo las más pétreas y metálicas.

En realidad, sobre el origen de la Luna hay muchas dudas. Según H. C. Urey, se formó también en frío, por acumulación de pequeños cuerpos. Fred Whipple sostiene que esto quizá sucedió cuando la Tierra empezó a perder el anillo que la rodeaba (similar al que todavía hoy circunda a Saturno). El núcleo de la Luna comenzó a calentarse poco a poco a causa de la presencia de elementos radiactivos; sin embargo, es probable que no se calentase lo suficiente como para producir un núcleo de hierro, como ocurrió en el caso de la Tierra.

Pequeños cuerpos siguieron cayendo sobre la Luna durante centenares de miles de años, y provocaron cráteres. Mientras, el calor interior aumentaba y fundía las capas más próximas a la superficie. En este período crítico, las grandes depresiones lunares que ahora se denominan mares, los valles y las grietas se inundaron de lava. Ese período fue breve, así como fueron también rápidos la expansión y el enfriamiento sucesivos, que produjeron tensiones, hundimientos, relieves y formaciones de diverso tipo. La acción de los volcanes es evidente en diversas regiones de la Luna, pero muchos cráteres, y especialmente los mayores, fueron producidos por impactos de meteoritos, como sucedió también en la Tierra; sin embargo, en el caso de esta última las fuerzas geológicas han rellenado, erosionado y destruido los cráteres, excepto algunos de los más recientes. Los picos centrales de muchos cráteres lunares, más bajos que los bordes de los cráteres mismos, se formaron en el período durante el cual la Luna estaba parcialmente fundida; el meteoro que originó el cráter rompió el centro de la superficie, de la cual brotó la lava que creó estas montañas. También los mares fueron producidos, siempre en el mismo período, por el impacto de grandes meteoros que, al romper la costra, provocaron intensas expulsiones e inundaciones de lava.