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.

Asteroides, cometas y meteoritos

Los asteroides son cuerpos celestes de dimensiones reducidas que se mueven en órbitas de tipo planetario. Los cometas son pequeños cuerpos celestes esferoidales constituidos por polvo cósmico y partículas de hielo y gases. Los meteoritos son vestigios del material con el que se constituyó el sistema solar.

Asteroides

El primer asteroide fue descubierto por el astrónomo italiano G. 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, describen órbitas ligeramente alargadas y están situados en una zona entre Marte y Júpiter, si bien algunos penetran dentro de la órbita de Marte y otros llegan hasta las órbitas de Venus y de Mercurio.

Giuseppe Piazzi

Astrónomo italiano (1746-1826). Descubrió los cuerpos que pueblan el llamado cinturón de asteroides (nombre propuesto por Herschel). En la primera observación (1801) descubrió el asteroide Ceres (llamado planeta enano a partir de 2006), que orbita alrededor del Sol.

Los asteroides se ubican únicamente en el cinturón de asteroides.

A causa de sus pequeñas dimensiones, las fuerzas de gravitación internas son demasiado débiles para proporcionarles forma esférica; por consiguiente es probable que la mayoría de los asteroides tenga estructuras irregulares.

Los asteroides no están distribuidos de manera uniforme en orden de distancia al Sol. Ocupan una zona en la cual se encuentran espacios vacíos, que han sido atribuidos a las perturbaciones provocadas por Júpiter. Los planetoides Troyanos son una familia particular de asteroides. Se trata de 12 planetoides cuyos períodos de revolución son más o menos iguales a los de Júpiter (unos 12 años). Esta configuración permanece inmutable, es decir, los planetoides se mueven siempre equidistantes del Sol o de Júpiter, y aunque se desvían ligeramente, retornan a la posición de equilibrio. Siete de los planetoides Troyanos están próximos al vértice del triángulo equilátero que precede a Júpiter, y cinco están en el vértice que sigue Júpiter en su órbita.

¿Sabías qué...?
Palas es el asteroide con mayor tamaño del cinturón de asteroides. Fue encontrado por H. W. Olbers en marzo de 1802.
Cinturón de asteroides

La sonda Dawn, lanzada en septiembre de 2007, es la encargada de recoger datos sobre la naturaleza física y dinámica del cinturón de asteroides.

Los asteroides próximos

Se conocen varios asteroides que penetran en la órbita de Marte y pasan cerca de la órbita terrestre. Eros circula a unos 22 400 millones de kilómetros de ésta. Otros asteroides han pasado también muy cerca de la Tierra: 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, o sea dos veces la distancia a la Luna. Algunos cálculos muestran que Hermes se podría acercar directamente hasta 355 000 km. En las últimas décadas se han enviado sondas espaciales para la exploración de asteroides.

Posibilidades de colisión

Para los asteroides del grupo Apolo parece que la posibilidad de choque con la Tierra debe excluirse por un período de unos 200 millones de años, pero sería posible que cualquier asteroide menor cayera sobre la Tierra en los próximos dos millones de años. En el pasado las colisiones eran frecuentes, pero con el tiempo el número de los asteroides ha disminuido, especialmente entre Mercurio y la Tierra. Existe mucha mayor abundancia de ellos entre Marte y Júpiter; puesto que es donde se encuentra el cinturón de asteroides, y por ello, Marte está continuamente bombardeado por estos cuerpos celestes.

Cometas

Aunque sigan las leyes de la gravitación, las órbitas de los cometas cruzan las de los planetas en todas direcciones. Existen cometas periódicos que vuelven con frecuencia al perihelio; otros con órbitas tan alargadas que pasan una vez cada millón de años alrededor del Sol, y otros que orbitan también en los confines del sistema solar, a la velocidad de unos centímetros por segundo, y que no se alejan de esas regiones. Estos últimos tardan de 10 a 50 millones de años en realizar una órbita alrededor del Sol. Los cometas están constituidos por una mezcla de hielo, polvo, rocas y gas en estado sólido, condensados en un núcleo, encerrado a su vez en un envoltorio de polvo meteórico. Tales núcleos, que tienen masas tan pequeñas que se necesitarían millares para igualar la masa terrestre, se describen como “bolas de nieve sucia” y han sido estudiados desde la proximidad, sobre todo en el caso del cometa Halley, por diversas series de sondas, entre las cuales destaca la Giotto, de la Agencia Europea del Espacio (ESA). Esta sonda se aproximó en marzo de 1986 a menos de 1 000 km del núcleo del cometa, obteniendo datos valiosísimos acerca de la composición de estos cuerpos. Los datos que recogió la sonda NEAR (de la NASA), en 2000, del asteroide Eros serán muy valiosos para comprender la composición originaria del sistema solar.

Los cometas están formados por polvo, hielo y roca.

¿Sabías que el cometa Halley pasa regularmente cerca de la Tierra?

Este cometa describe una órbita alrededor del Sol, lo que permite predecir el momento en que pasará cerca de la Tierra, hecho que ocurre aproximadamente cada 76 años desde, al menos, el 240 a.C. Desde entonces ha pasado más de treinta veces por la órbita terrestre.

Cometa Halley

Al aproximarse al Sol, los cometas periódicos sufren ciertas modificaciones. En primer lugar, la radiación solar comienza a vaporizar los hielos. Estos materiales que se liberan son impelidos por la presión del viento solar, dando lugar a la característica cabellera de gas y polvo que siempre apunta en dirección contraria a la del Sol.

Los cometas con períodos más breves son los que se extinguen antes. Duran algunos millares de años y, en su lugar, aparecen nuevos cometas provenientes de los confines del sistema solar, de donde son arrancados por las perturbaciones cósmicas. Llegados a las proximidades de los planetas mayores, el campo de gravitación de éstos modifica sus órbitas, haciéndolas menos alargadas, y los transforma en cometas periódicos. Pero a veces puede suceder también lo contrario. Si el cometa encuentra al planeta tangencialmente, es lanzado como una honda fuera del sistema solar, en una órbita hiperbólica.

Una flotilla al encuentro de Halley

El estudio directo de los cometas, que habría parecido una misión imposible a los científicos de las primeras décadas del siglo xx, fue sin embargo la misión que la Agencia Espacial Europea se planteó como bautismo de fuego en el campo de la exploración del espacio. Para ello se propuso el desarrollo y construcción de una sonda interplanetaria, a la que se bautizó con el nombre de Giotto en recuerdo del pintor italiano Giotto di Bondone (1267-1337) -que representó el cometa en su famoso cuadro La adoración de los Magos-, que permitiese a la Agencia Espacial Europea colaborar activamente en el esfuerzo internacional de observación del cometa Halley durante su paso por las proximidades de la Tierra en 1986. Apoyada por una flotilla compuesta por los ingenios rusos Vega I y II y las naves japonesas Suisei y Sakigake, la sonda Giotto logró llevar a cabo la máxima aproximación al núcleo del cometa y realizar hasta un total de once experimentos cruciales que permitieron estudiar en detalle la estructura y composición de estos cuerpos procedentes de los confines remotos del sistema solar.

La sonda Giotto quedó “aparcada” en órbita hasta 1992, cuando llevó a cabo el estudio del cometa Grigg-Skjellerup.

Meteoritos

Como ya se ha dicho, los cometas están formados por polvo. A este propósito se puede decir que el polvo y los meteoritos son uno de los principales constituyentes del universo. Los planetas y las estrellas nacen alrededor de un núcleo de polvo. Los meteoritos que se observan en la actualidad son restos del material con que fue construido nuestro sistema solar. A los meteoritos que entran en la atmósfera terrestre se les denomina estrellas fugaces. A veces llegan como si se tratara de una lluvia; en este caso se pueden contar hasta cien en una hora, aunque se han registrado récords de millares de meteoros por hora durante las famosas lluvias de las Leónidas, Jacobínidas, etc. Sin embargo, la mayoría de ellos están aislados, y se llaman esporádicos. Su origen 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.

Cuando un meteoroide alcanza la superficie del planeta sin desintegrarse, se denomina meteorito.

Mientras que los pequeños meteoritos que penetran en la atmósfera terrestre se disgregan, hay meteoritos mucho mayores que alcanzan el suelo. Éstos pueden tener dimensiones considerables y pesar muchas más. Mientras que los meteoros pequeños son semejantes a copos de nieve y están constituidos por un material como el de los planetas, los meteoritos más grandes son petreoferrosos y están formados a elevadas presiones (a unas 50 000 atmósferas). De ello se deduce que sólo pueden formarse en el interior de los planetas.

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.