Explorando el espacio interplanetario

Publicado en 'Astronomía' por kadhija666, 31 Oct 2009.





  1. kadhija666

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    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]Explorando el espacio interplanetario[/FONT]​
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    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]Esta idea tonta de disparar hacia la Luna es un ejemplo de lo absurdo a lo que se puede llegar cuando la especialización mantiene a los científicos trabajando en compartimientos aislados. [/FONT]
    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]Prof. Bickerton, a la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia (1929)[/FONT]​
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    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]La exploración del sistema solar aparece en estos momentos como tecnológicamente factible, aunque consideraciones económicas y sociales hacen verla como mucho menos ambiciosa de que lo que el cine y la literatura nos han propuesto. Desde que el ruso Yuri Gagarin fue enviado al espacio en 1961, la mayoría de los viajes se han limitado a una altura no mayor de 500 kilómetros, suficiente para estar protegidos de la radiación cósmica y de los efectos de los cinturones de radiación. Sólo doce humanos han estado más allá, sobre la superficie de la Luna, a 350.000 kilómetros de distancia.[/FONT]

    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]Para viajar al espacio se necesitan por supuesto vehículos apropiados. Las naves espaciales en las películas se han representado en general con formas aerodinámicas. Durante la primera época de oro de las aventuras espaciales en el cine, en los años cincuenta, hubo innumerables películas que mostraron cohetes de diseño estilizado y de toda forma y tamaño. En general, estos eran capaces de ir y volver a algún planeta sin escala. Los destructores imperiales en la saga de La Guerra de las Galaxias (Star Wars, 1977) son los herederos de esa época.[/FONT]

    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif][​IMG]En 2001: Odisea en el Espacio (2001: A Space Odyssey , 1968) se comienza a introducir una nueva imagen de nave espacial, más realista en relación con las condiciones físicas del espacio interplanetario. Libre de las restricciones aerodinámicas, la nave Discovery parece un mecano gigante, lleno de rugosidades y protuberancias y extremadamente funcional. Es lógico pensar que las futuras naves exploradoras se construyan en el espacio, o bien en zonas de baja gravedad, como la Luna, y de allí se lancen a viajar por nuestro sistema solar. La nave ``Discovery" en 2001 bien podría ser el prototipo de una de ellas.

    ¿Qué tipos de motores se utilizarán en los viajes espaciales que exploren el sistema solar? Básicamente, todo dependerá de la estrategia que elijamos para viajar. Podemos optar por un impulso suave, pero constante, o bien por una aceleración por un corto tiempo, que nos ponga en camino, y luego utilizar el hecho que en el espacio no hay resistencia para deslizarnos hasta nuestro destino, en donde emplearemos los motores de la nave, o bien alguna otra técnica, para frenar. El primer problema a considerar es que los cohetes químicos generan una cantidad limitada de energía y consumen mucho combustible, por lo que será necesario desarrollar tipos alternativos de propulsión.
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    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]El cine nos ha ilustrado sobre algunas de las posibilidades que tenemos a nuestra disposición. En Robinson Crusoe en Marte (Robinson Crusoe on Mars, 1964) la nave exploradora emplea un motor de iones. Estos motores utilizan un campo eléctrico para acelerar átomos cargados o moléculas (como por ejemplo, oxígeno) a alta velocidad, que son expulsados fuera de la cámara de salida, acelerando la nave. La energía eléctrica que necesitan para funcionar puede provenir de paneles solares, que son una fuente razonable de potencia, mientras que la radiación solar sea suficiente. Otra estrategia para la propulsión de naves esta ilustrada en 2001 con su nave Discovery. La nave cuenta con una sección de mando donde vive la tripulación, mientras que los motores están muy separados; el libro en que se basa la película nos explica que el tipo de propulsión que utiliza es la fusión nuclear. Los grandes paneles que vemos en la película en la zona de los motores son empleados para disipar el calor generado por la fusión. [/FONT]

    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]Para ahorrar combustible también es posible utilizar la misma fuerza de gravedad como medio para acelerar o frenar las naves espaciales, una especie de motor para pobres. Por ejemplo, las naves Voyager utilizaron sus encuentros con los planetas mayores, Júpiter y Saturno, para lograr un empuje adicional y un incremento en energía cinética que les permitiera explorar los planetas exteriores, empleando los mismos principios que hacen desviarse a dos bolas de billar cuando chocan entre sí, donde uno de los participantes (la sonda) cambiaba de dirección y aceleraba, mientras que el otro, (por ejemplo Júpiter) se frenaba ligeramente.[/FONT]

    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]Los viajes interplanetarios requieren tiempos prolongados de tránsito entre partida y llegada, con los consiguientes problemas de logística, si se están transportando humanos. Se tardaban cuatro días en llegar a la Luna, y las sondas a Marte demoran como mínimo de ocho a diez meses en arribar a su destino. ¿Cómo poder viajar estas distancias con pasajeros, llevando la cantidad necesaria de provisiones, atmósfera respirable y repuestos? Seguramente se deberán diseñar nuevas técnicas para mantener la tripulación, incluyendo la hibernación. En 2001 se ilustra esta opción poniendo a tres astronautas que viajan en la nave ``Discovery" en un estado de actividad metabólica reducida por congelación, con sus constantes vitales funcionando a un ritmo muy lento, mientras David Bowman explica en una reportaje televisivo que "de esta manera logramos alcanzar la máxima conservación de nuestros recursos vitales, en particular comida y aire".

    En la misma película se ilustra una solución al problema asociado con la exposición del cuerpo humano a períodos prolongados de ingravidez. En condiciones de permanencias largas en estado de microgravedad, como el que experimentaban los astronautas de la estación orbital MIR, se han detectado problemas fisiológicos en los astronautas, como la pérdida de masa y fuerza muscular, problemas cardiovasculares, y la desaparición de células que llevan oxígeno en la sangre. La nave "Discovery" dispone de una centrífugadora, que provee de un sucedáneo de la fuerza de la gravedad al cuerpo humano.Finalmente cabe hacerse la pregunta: ¿porqué ir al espacio cercano, además del deseo de exploración? Una posible respuesta está en el comienzo de la película Alien, el octavo pasajero (Alien, 1979). Mientras vemos la gigantesca nave-refinería, un cartel nos explica:
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    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]Vehículo Remolcador Comercial: El Nostromo

    Tripulación: siete
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    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]Carga: refinería[/FONT]
    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]20.000.000 toneladas de mineral [/FONT]
    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]Ruta: retornando a la Tierra[/FONT]

    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]En la novelización de Alien se explica que la nave es una refinería de petróleo. Se utiliza dado que los recursos de hidrocarburos de la Tierra se han agotado, y va procesando los diferentes derivados durante su viaje de vuelta. Aunque este supuesto es razonable, resulta difícil de entender que una tecnología tan avanzada como para fabricar refinerías espaciales, encuentre más rentable la minería espacial que el producir moléculas aromáticas (la razón por la cual necesitamos el petróleo) de forma sintética, a través de una fuente de energía barata como la fusión nuclear.

    [/FONT][FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]Este es el tipo de excusa que muchas veces se muestra en las películas para situar al espectador en la trama que verá a continuación. El "turbinium" de Marte en Desafío Total y el titanio de la luna Io en Atmósfera Cero, son otros dos ejemplos en los que la explotación minera se pone como justificación para explorar el espacio. [/FONT]

    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]En el caso de la Tierra, un proceso de diferenciación de los materiales sólidos en su formación produjo que los elementos más pesados se encuentren en el interior, y por lo tanto, sean más difíciles de extraer. Es muy posible que en el futuro estos minerales se vuelvan escasos en la Tierra, y se encuentre más rentable explotarlos a partir de depósitos existentes en lugares como la Luna, o el cinturón de asteroides.
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    [FONT=Geneva, Arial, Helvetica, sans-serif]Modificado el 7 de Agosto del 2004[/FONT]

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