1. Introducción
Objetivos
Esta actividad educativa nos llevará atrás en el tiempo para visitar muchas de las naves espaciales que los seres humanos han puesto en órbita sobre La Tierra y la Luna, desde el comienzo de la era espacial en la década de 1950.
Requisitos imprescindibles para seguir la actividad
1. Los elementos necesarios son:
a) El programa Celestia-1.6.0-ED. Tamaño: 418 Mb.
Para esta Actividad DEBE ser usada IMPRESCINDIBLEMENTE la versión 1.6.0-ED de Celestia. Es una versión distinta a la de Celestia que no interfiere para nada con otras versiones que del programa Celestia puedas tener instaladas. Para descargar la versión Windows pincha aquí: Celestia1.6.0-ED. También disponible en: http://www.celestiamotherlode.net/catalog/educational.php. La instalación tendrá lugar en la carpeta (Celestia160-ED).
Importante: Si has hecho antes alguna actividad educativa de Celestia no tienes que hacer nada pues ya tienes instalada esta versión de Celestia.
Si tienes que instalar la versión 1.6.0-ED de Celestia, una vez descargado el archivo:
Descomprime el archivo CED-160-WIN_setup.zip (en cualquier carpeta) y realiza su instalación poniendo en marcha el programa CED-160-WIN_setup.exe. La versión Educativa de Celestia se instalará, por defecto, en el directorio “\Archivos de programa\Celestia160-ED”.
Al instalar Celestia se tienen que marcar las tres opciones que aparecen en la imagen, pues para que funcionen los enlaces que se lanzan desde la web, hay que asignar a la aplicación Celestia los protocolos (cel://URLs).
b) El paquete "Educational_Base_Package". Tamaño: 92 Mb.
Descárgalo pinchando aquí: Educational_Base_Package.
También está disponible en: http://www.celestiamotherlode.net/catalog/educational.php (página en inglés).
Importante: Si has hecho antes alguna actividad educativa de Celestia antes no tienes que hacer nada, pues ya has descargado y descomprimido ese archivo. En caso contrario:
Descomprime los archivos contenidos en Educational_Base_Package.zip en el directorio de instalación de Celestia “\Archivos de programa\Celestia160-ED” (conteste afirmativamente si se le consulta sobre sobrescribir archivos).
c) La Actividad Educativa “Naves espaciales de La Tierra y la Luna”. Tamaño: 51 Mb.
Descárgalo pinchando aquí: Activity7-160.
Importante: después de descargarlo descomprime los archivos contenidos en Activity7-160 en el directorio de instalación de Celestia “\Archivos de programa\Celestia160-ED” (conteste afirmativamente si se le consulta sobre sobrescribir archivos).
Si tienes algún problema a la hora descargar algún archivo, puedes acudir a la página oficial de Celestia (en inglés) y descargarlos desde allí: http://www.celestiamotherlode.net/catalog/educational.php.
¿Preparados?
Los seres humanos poblamos nuestro planeta Tierra desde hace mucho tiempo. Se han encontrado restos humanos con una antigüedad de varios millones de años. Por supuesto que los primeros seres humanos tuvieron una existencia mucho más primitiva que la que tenemos nosotros hoy en día. La utilización de herramientas como lanzas, hachas y cuchillos, se remontan a tan sólo unos pocos miles de años. Durante un larguísimo período, hemos vivido en unas modestas viviendas, con una pequeña parcela de tierra para cultivar, y tal vez un pequeño caballo y carro para desplazarse. La mayoría de los humanos no se han desplazado más allá de unos pocos kilómetros de su lugar de nacimiento, a lo largo de la totalidad de su vida.
En los siglos XVIII y XIX, todo empezó a cambiar. El hombre inventó embarcaciones de mayor tamaño y más rápidas, ferrocarriles, coches, bicicletas y hasta globos aerostáticos. La gente comenzó a desarrollar una impresionante capacidad para desplazarse y viajar por tierra firme, por los océanos y por el aire.
Durante el siglo XX se desarrolló el automóvil, el avión y el motor de combustión interna. Tres inventos que han ampliado enormemente la capacidad de la humanidad para viajar y explorar. Lo más asombroso es, sin embargo, que sólo 54 años después del primer vuelo del invento de los hermanos Wright (un avión de frágil tela que volaba unos pocos cientos de metros), el hombre lanzó con éxito el primer satélite en órbita alrededor de la Tierra, el Sputnik 1. En el corto lapso de 45 años desde entonces, hemos enviado más de una docena de hombres que han puesto su pie sobre la Luna, hemos enviado robots que han aterrizado en la superficie de Marte y Venus, y hemos enviado otras sondas espaciales a los confines de nuestro Sistema Solar. Hemos visitado todos los planetas, salvo Plutón (la sonda New Horizons está en camino, pero no llegará a Plutón hasta Julio del año 2015), hemos puesto en órbita más de 4.000 satélites y naves espaciales alrededor del Sol, Venus, La Tierra, la Luna, Marte, Júpiter y Saturno, hemos navegado al encuentro de cometas y asteroides, y hemos construido estaciones espaciales en las que los astronautas pasan largas temporadas viviendo en su interior.
En esta actividad vamos a viajar al encuentro de muchas de estas naves espaciales. Centrándonos en las naves espaciales alrededor de nuestra Tierra y de la Luna. Conoceremos los logros conseguidos y estudiaremos el futuro de los viajes espaciales. ¿Listos? ¡Vamos allá!
2. Lanzamiento del Sputnik 1
El punto de partida (si has cortado la actividad) es ejecutar (doble clic) el archivo
Activity7 situado en la carpeta local: \Celestia160-ED\Activity_cels\. Si quieres activar los sistemas de la nave
ejecuta el archivo Sound-A7.celx que está situado en la carpeta \Celestia160-ED\scripts\ y oirás los motores de Celestia. Si no has cortado la actividad no es necesario ejecutar estos archivos sino continuar con el punto siguiente. Aparecerá en celestia, la siguiente ventana:
Nuestro viaje comienza situados sobre la Tierra en una fecha histórica para la era espacial. Es la madrugada del 5 de octubre de 1957. Desde aparece tu potente nave espacial, la Celestia 1, que te ofrece la posibilidad de viajar a través del tiempo; puedes contemplar cómo el viento barrió los desiertos del sur de Rusia allá abajo, en el despertar de un nuevo día. En la parte superior derecha asoman las oscuras aguas del Mar Caspio. Nos encontramos sobre una meseta de roca y arena situada en un país con el inusual nombre de Kazajstán, una nueva nación miembro de la antigua Unión de Repúblicas Socialistas Soviéticas (la Unión Soviética). Este aislado rincón remoto de La Tierra, en frente de la ventana, es el lugar que, exactamente ocho horas antes del acontecimiento que vamos a relatar, cambió la historia de la Humanidad. Ese lugar es el cosmódromo de Baikonur, un enorme complejo de edificios y plataformas de lanzamiento construidos por la Unión Soviética ... con el fin de lanzar un satélite en órbita alrededor de la Tierra y comenzar la "Era Espacial".
La nave Celestia 1 nos muestra las estrellas de tres maneras diferentes. En tu ventana frontal, mostrará estrellas como "puntos", "puntos difusos" o "discos escalados". Pulse las teclas [Ctrl + S] para cambiar el aspecto de las estrellas (por lo general, los puntos o difusos puntos es la opción más realista). Si la sala en la que estás, no está completamente oscura, es mejor seleccionar "puntos difusos".
Disfruta del amanecer en Kazajstán durante un minuto o dos. ¡Wow, qué amanecer tan hermoso visto desde aquí arriba!
Durante años, la Unión Soviética y los Estados Unidos habían estado inmersos en una carrera para convertirse en el primer país en colocar un objeto en el espacio. Durante la Segunda Guerra Mundial, los alemanes habían estado muy cerca de conseguirlo con el desarrollo de la V2, un poderoso cohete que fue diseñado para lanzar bombas, desde Alemania y desde la ocupada Francia, sobre Inglaterra. La V2 es la sigla para "La venganza de armas 2", y fue un nombre bien merecido. El equipo alemán, liderado por un brillante científico llamado Wernher von Braun, había logrado construir un cohete que podría alcanzar una altura de 80 kilómetros a 240 kilómetros en una trayectoria balística de largo alcance. Sin embargo, la V2 no fue diseñado para alcanzar la órbita terrestre o espacial. Su tarea consistía en llevar una ojiva de 1.000 kilos de explosivo que explosionaba al impactar sobre el suelo.... Simplemente, el cohete ascendía y descendía, realizando una parábola, explotando al aterrizar.
El V2 fue un gran éxito. Casi 3.000 cohetes-bombas fueron construidos y lanzados sobre Inglaterra. En el devenir de la guerra, estas plataformas de lanzamiento fueron capturadas por los aliados y clausuradas, con lo que se evitó la destrucción de muchos objetivos en Inglaterra y se evitó la muerte de miles de personas en suelo inglés.
Después de la guerra, los miembros que formaban el equipo de von Braun se separaron, algunos de ellos aceptaron la invitación de Rusia para formar una industria de misiles (que próximamente pasará a ser la Unión Soviética). Von Braun y otros muchos miembros de su equipo optaron por aceptar la invitación de los americanos para ir a los Estados Unidos, y desarrollar allí su nuevo programa espacial. Diez años después, con la ayuda de científicos alemanes, la Unión Soviética construyó el Cosmódromo de Baikonur en uno de los países ocupados (Kazajstán). En EEUU se construyeron varios complejos de lanzamiento de cohetes, el principal lugar de lanzamiento fue el de Cabo Cañaveral, Florida (más tarde se llamó "Centro Espacial Cabo Kennedy"). Von Braun dirigió el equipo norteamericano, y ayudó a la NASA a desarrollar el programa que llevó al hombre a posarse sobre la Luna.
Es aquí, al amanecer, muy por encima de Kazajstán, el lugar donde comenzó la era espacial. Vamos a ser testigos de este momento histórico. Estamos dentro de la nave espacial Celestia 1 (C1). ¿Te gustaría ver la Celestia 1 desde fuera? Podemos verla, pues Celestia dispone de una cámara externa. Para ello, haz clic
aquí.
Es una nave muy avanzada. Puedes pulsar el botón derecho de ratón y arrastrarlo, para verla mejor. Pulsa las teclas [Mayús + &] para activar las etiquetas de situación de La Tierra, mostrando la ubicación del Mar Caspio, el Cosmódromo de Baikonur y otros lugares de toda Europa y Asia.Vuelve a pulsar [Mayús + &] para desactivar las etiquetas.
Regresa a Celestia. ¿Ves el texto en la parte superior izquierda de la pantalla? Si no es así, pulse el botón [V]en el teclado. En la esquina superior derecha, verá la fecha y la hora de visualización. La fecha se muestra como (día, mes, año). El tiempo está en el formato (horas, minutos, segundos el tiempo universal) en un reloj de 24 horas. Por ejemplo, 5 octubre 1957 03:15:34 UTC significa que estás viendo el cielo como se ve en el año 1957 el 05 de octubre a las 3:15 (y 34 segundos) AM, Hora Universal (UTC). Hora universal es la que utilizan habitualmente los astrónomos y los militares.
En la parte superior izquierda puedes ver el objeto que Celestia ha seleccionado, la nave "C1". Debajo aparece la distancia de la cámara hasta ese objeto (es de aproximadamente 105 metros). También aparece el tamaño del objeto, tiene unos 60 metros de largo.
Bien, lo que se produjo aquí el 5 de octubre de 1957 cambiaría drásticamente el curso de la historia de la humanidad. La Unión Soviética logró lanzar al espacio un pequeño satélite conocido como "Sputnik 1", el primer objeto hecho por el hombre que se puso en órbita sobre nuestro planeta. Este hecho fue el comienzo de la carrera hacia la exploración del universo y del avance de la tecnología espacial. El mundo nunca ha sido el mismo desde entonces.
Haz clic
aquí. La nave orbita sobre La Tierra a una velocidad de 23.000 km / h. La nave pasa directamente sobre el cosmódromo, desde esta altura no podemos ver las plataformas de lanzamiento de cohetes, pero están ahí abajo.
Pulsa la tecla [L] una vez. Esto acelerará el tiempo un poco (10x). Más adelante se encuentran la cordillera del Himalaya, donde pasaremos las dos montañas más altas de la Tierra: el K2 y el monte Everest.
Haz clic
aquí. El Sputnik 1 se encuentra en órbita, lo tenemos delante a unos 10 kilómetros de distancia. Es ese pequeño punto en el centro de la ventana de tu nave. Por ahora hemos detenido el tiempo.
Vayamos a su encuentro. Para ello, primero activa la cabina marcando la opción [Cokpit] que está a la derecha de la pantalla. Pulse la tecla [\] para reanudar el tiempo real. Pulsa la tecla [1] para encender el radar de seguimiento.
Pulsa la tecla [A] para acelerar. No aceleres más de 1 km/segundo. Puedes frenar pulsando la tecla [Z]. Verás cómo nos acercamos al Sputnik 1. Mantén al objeto en el centro de la pantalla. Para detener la nave pulsa la tecla [S]. Pulsa otra vez la tecla [1] para apagar el radar de seguimiento.
Si lo has conseguido lo tendrás delante, tal y como aparece en la figura número 2.
Nota: Si te has pasado puedes intentarlo otra vez haciendo clic
aquí. Si no lo consigues deja todo en manos del piloto automático de la nave Celestia. Haz clic aquí (asegúrate que estás detenido, pulsa la tecla [S] en caso contrario).
Disfruta de esta privilegiada vista. Eres afortunado, nadie en la Tierra pudo presenciar lo que ahora estamos viendo: el Sputnik en 1957 orbitando alrededor de La Tierra.
El Sputnik 1 es un dispositivo simple. Básicamente consistía en un transmisor de radio alojado en el interior de una esfera de metal de tan sólo 50 cm. de ancho, que contenía, además, un dispositivo para medir el campo magnético terrestre y cuatro antenas. Completó más de 1.400 giros, durante los 92 días que estuvo en órbita, antes de que la resistencia atmosférica lo fuera frenando haciéndolo caer. En la caída, colisionó con la capa más gruesa de la atmósfera. Esta fricción provocó que la sonda se calentará bruscamente (a miles de grados) y que se quemara como un meteoro. Ya había cumplido su propósito para anunciar al mundo que los seres humanos habían comenzado a explorar el universo en su afán por viajar al espacio exterior.
Puedes acercarte al Sputnik 1 con la rueda del ratón para observarlo más de cerca.
Nuestra nave tiene un receptor de radio capaz de captar las transmisiones del Sputnik 1. Para oírlo, pulsa la tecla [2], clave en la parte superior del teclado. Es magnífico estar aquí y poder escuchar esta transmisión histórica. Pulsa de nuevo la tecla [2] para apagar el receptor.
3. El Explorer 1
El punto de partida (si has cortado la actividad) es ejecutar el archivo
Activity7 situado en la carpeta local: \Celestia160-ED\Activity_cels\. Si quieres activar los sistemas de la nave
ejecuta el archivo Sound-A7.celx que está situado en la carpeta \Celestia160-ED\scripts\ y oirás los motores de Celestia. Si no has cortado la actividad no es necesario ejecutar estos archivos sino continuar con el punto siguiente.
Con el Sputnik 1 se inició la era espacial. Lo que también provocó el pánico en muchos ciudadanos. En ese momento, la Unión Soviética, los Estados Unidos, y los países de la OTAN de Europa estaban inmersas en la llamada "Guerra Fría". Rusia y los EEUU tenían múltiples armas nucleares, y si los rusos podían poner un satélite en órbita, ¿por qué no una bomba nuclear o un satélite espía? La Unión Soviética había inventado un nuevo medio de hacer la guerra a distancia. Los norteamericanos no querían quedarse atrás y estaban desarrollando sus propios inventos espaciales.
Apenas cuatro meses después del lanzamiento del Sputnik, un nuevo artefacto fue lanzado al espacio, esta vez por los estadounidenses, fue conocido como Explorer 1, y fue lanzado desde Cabo Cañaveral (Florida) el 1 de febrero de 1958. Era un satélite estrecho, de sólo 2 metros de largo, con unas delgadas antenas que sobresalían de su parte central. Se trataba de un modesto vehículo espacial provisto de unos pocos instrumentos. Sin embargo, descubrió los cinturones de radiación de Van Allen que rodean la Tierra. Esta es una zona de partículas cargadas eléctricamente, procedentes del Sol, que son atrapadas por el campo magnético terrestre.
A finales de febrero, el Explorer 1 comenzó a caer lentamente del espacio y se detuvo la transmisión de datos. Fue perdiendo altura y se quemó al contacto con la atmósfera, pero sin duda fue un gran éxito para el programa espacial de EEUU. La "carrera espacial" entre la Unión Soviética y los Estados Unidos había comenzado oficialmente. El lanzamiento del Explorer 1 también provocó, unos meses más tarde, la creación de la NASA (Agencia Espacial Estadounidense).
Veamos el Explorer 1. Para ello, haz clic
aquí. Podemos contemplarlo ahí delante, girando lentamente sobre su eje. Se trata de una impresionante puesta de sol con Florida, México está por debajo de usted y la isla tropical de Cuba por delante de nosotros. Examina el Explorer 1 desde de diferentes ángulos.
4. Objetivo La Luna
El punto de partida (si has cortado la actividad) es ejecutar el archivo
Activity7 situado en la carpeta local: \Celestia160-ED\Activity_cels\. Si quieres activar los sistemas de la nave
ejecuta el archivo Sound-A7.celx que está situado en la carpeta \Celestia160-ED\scripts\ y oirás los motores de Celestia. Si no has cortado la actividad no es necesario ejecutar estos archivos sino continuar con el punto siguiente.
"Creo que este país debería comprometerse a alcanzar el objetivo, antes del final de esta década, de poner un hombre sobre la superficie de La Luna y hacerle regresar a la Tierra sano y salvo". Estas fueron las palabras que el Presidente de EEUU, John F. Kennedy, pronunció en un discurso ante el Congreso de los EEUU el 25 de mayo de 1961. Esta frase supuso todo un reto a la comunidad científica norteamericana en cuanto a labores de diseño, ingeniería, construcción, lanzamiento y recuperación de naves espaciales, que fueran capaces de llevar al ser humano desde la Tierra hasta la Luna, a través del frío espacio, expuestos a la radiación estelar, para realizar un aterrizaje en otro mundo, y poder llevar de vuelta, a la tripulación, de nuevo a la Tierra, en condiciones seguras.
Fue una declaración atrevida y temeraria. Habían transcurrido cuatro años después del lanzamiento del Sputnik 1, y los EEUU y la URSS habían lanzado 25 naves espaciales no tripuladas y sólo 2 cápsulas tripuladas. Diecinueve de ellas fallaron o se estrellaron. Con estos pésimos datos, exigir a los científicos que pusieran un hombre en la Luna, en tan corto espacio de tiempo (en esa década de 1960), y que le hicieran regresar de forma segura, parecía sin lugar a dudas una solicitud temeraria. Ante el asombro del mundo entero, sin embargo, ¡Estados Unidos lo consiguió!
En la cronología de los vuelos espaciales tripulados, el primer ser humano en contemplar a La Tierra desde el espacio exterior fue el cosmonauta soviético, Yuri Gagarin. El 12 de abril de 1961, sólo un mes antes del discurso de Kennedy, Gagarin fue puesto en órbita alrededor de la Tierra desde el mismo cosmódromo de Baikonur donde se lanzó el Sputnik 1. Iba a bordo del Vostok 1, una cápsula muy estrecha, pero a la vez muy eficiente. A pesar de que el vuelo no duró mucho (sólo una órbita de menos de 2 horas), de nuevo marcó el liderazgo de la Unión Soviética en la carrera espacial, y el Sr. Gagarin se hizo mundialmente famoso.
Visitemos a Yuri en su cápsula espacial (la primera nave tripulada). Para ello, haz clic
aquí. Ese pequeño punto es el Vostok 1. Para verlo de cerca, pulse la tecla [G]. ¡Qué maravilla de ingenio! Gagarin más tarde confesó que lloró con la belleza y majestuosidad de la vista que estás contemplando ahora.
Contempla la nave desde diversos ángulos de vista. Parece una gran lata de conserva. Fíjate en las numerosas piezas y componentes que sobresalen por fuera de la nave. También fíjate que sólo tiene dos pequeñas ventanas. ¡Proporcionar al cosmonauta Gagarin un confortable espacio o una buena vista, parece que no era una cuestión muy importante para los diseñadores de la nave!
Después de realizar una órbita en 108 minutos, la nave Vostok 1 puso en marcha sus retrocohetes y comenzó un descenso que puso los pelos de punta a los que realizaban el seguimiento abajo en la Tierra. Nadie sabía a ciencia cierta si la nave aguantaría la reentrada en la atmósfera terrestre, evitando que se fundiera con esta fricción, matando al primer hombre que habíamos puesto en el espacio. Afortunadamente, la nave aguantó perfectamente. El Vostok 1 fue diseñado para liberar al astronauta en un paracaídas, cosa que también funcionó y a una altura de unos 6 km. de La Tierra, salió disparado de la cápsula aterrizando suvamente en paracaídas en Tajtarova (Siberia). El mundo entero se alegró de esta proeza... ¡el primer hombre en el espacio!
Como si de una verdadera carrera espacial se tratara, tan sólo dos semanas más tarde, el 5 de mayo de 1961, los Estados Unidos pusieron a su primer astronauta en el "espacio". A bordo de una cápsula apodada "Libertad 7", Alan Shepard fue lanzado desde Cabo Cañaveral encima de un cohete Redstone. El cohete puso a la cápsula en órbita, cayendo después sobre el Océano Atlántico, a tan sólo 450 kilómetros de Cabo Cañaveral. Aunque Shepard apenas permaneció en el espacio unos pocos minutos (algunos creen que ni siquiera estuvo en órbita), en los Estados Unidos fue recibido como todo "un héroe nacional". Unos meses más tarde, el astronauta Gus Grissom repitió el logro en una segunda cápsula llamada "Campana de la Libertad 7". Al amerizar sobre el océano Pacífico, la cápsula volcó, afortunadamente Gus salió bien (esta vez se libró, pero verás, más adelante, que el destino le deparaba una muerte en acto de servicio), aunque la cápsula se llenó de agua y se hundió. En 2001, finalmente fue recuperada del fondo oceánico.
El 6 de agosto de 1961, un segundo cosmonauta soviético, Gherman Titov, a bordo de la Vostok 2 permaneció en órbita durante un día entero, dando 17 vueltas alrededor de La Tierra, antes de ser llevado de vuelta a la Tierra con seguridad. ¡Los soviéticos estaban exultantes!
Los norteamericanos finalmente consiguieron que un hombre completara una órbita alrededor de la Tierra seis meses después, el 20 de febrero de 1962. Fue el astronauta John Glenn, a bordo de una nueva cápsula denominada "Amistad 7", que completó 3 vueltas alrededor de La Tierra, en un vuelo de 4 horas, antes de realizar un aterrizaje seguro en el océano.
Visitemos la Amistad 7. Aunque se recuperó en 1962 y ahora está exhibida en el Museo Smithsonian en Washington, DC, podemos viajar en el tiempo a través de la magia de Celestia, y volar junto a ella, con John Glenn en el interior. Para ello, retrocedamos hasta el 20 de febrero de 1962. Haz clic
aquí.
Increíble! Estamos volando junto al Sr. Glenn. Estamos sobre el Océano Pacífico, cerca de la costa de América del Sur. Viajando a una velocidad de 38.000 kilómetros por hora, a una altitud de 250 km.
Imagínate aquí solo, muy por encima de la Tierra, en un frágil pedazo metálico que sólo se había probado en unas pocas ocasiones. Fuera de la cápsula, la temperatura es muy gélida, de -200 ° F (-129 ºC). La presión del aire es cercana a cero.
Si se produjera una gran fuga de aire en la nave, Glenn moriría rápida y dolorosamente. Afortunadamente, estas naves espaciales fueron duras y fiables, pero esto no quita que a estos primeros exploradores espaciales los consideremos como "unos hombres muy valientes". En 1971, tres cosmonautas soviéticos (Vladislav Volkov, Georgi Dobrovolski y Viktor Patsayev), murieron en su regreso a la Tierra a bordo de la nave Soyuz 11. La causa del accidente fue un escape de aire en la cápsula, lo que produjo la muerte de los cosmonautas por asfixia ya que carecían de trajes espaciales.
Vamos a acompañar a John Glenn en la Amistad 7, cruzando la costa de África. Haz clic
aquí. ¡Qué magnífica vista! Haz zoom y observa la nave desde varios ángulos de vista.
En los años que siguieron al discurso de Kennedy, la URSS y los EEUU dedicaron una gran cantidad de tiempo, esfuerzo y dinero para desarrollar una misión para llegar a la Luna. Se pusieron en marcha programas espaciales tales como los: Luna, Géminis, Ranger, Agrimensor, Apollo y Soyuz. Los programas Luna, Ranger y Agrimensor produjeron una serie de vehículos espaciales no tripulados que orbitaron y aterrizaron sobre la Luna (y, a veces, se estrellaron contra la misma). El programa Apolo de los EEUU consiguió el primer aterrizaje con éxito de un ser humano en otro mundo, sólo 8 años y 2 meses después del mandato de Kennedy.
5. Aterrizaje del hombre en otro mundo
El punto de partida (si has cortado la actividad) es ejecutar el archivo
Activity7 situado en la carpeta local: \Celestia160-ED\Activity_cels\. Si quieres activar los sistemas de la nave
ejecuta el archivo Sound-A7.celx que está situado en la carpeta \Celestia160-ED\scripts\ y oirás los motores de Celestia. Si no has cortado la actividad no es necesario ejecutar estos archivos sino continuar con el punto siguiente.
El objetivo marcado por John F. Kennedy de poner un hombre en La Luna se desarrollaba a toda velocidad. El programa fue denominado "Apolo", "Dios del Sol" en la mitología romana. El 27 de enero de 1967, durante una de las pruebas pre-vuelo realizadas al Apolo 1 (primer vehículo espacial tripulado), un cortocircuíto en un cable mal aislado, provocó un incendio que se extendió muy rápidamente, casi de forma explosiva, matando a los astronautas por asfixia en sólo 17 segundos. El comandante Gus Grissom, y los pilotos Edward White y Roger Chaffee murieron en este accidente. Tras este suceso, la NASA tuvo que rediseñar casi por completo el módulo de mando, antes de poder garantizar su uso en misiones tripuladas.
Los Apolo 2, 3, 4, 5 y 6 fueron naves espaciales no tripuladas que se lanzaron a probar los principales cohetes que impulsarían al hombre a la luna, y a probar otros aspectos técnicos de la misión.
Los Apolo 7, 8, 9 y 10 fueron naves espaciales tripuladas, que continuaron con las pruebas del equipo y de los procedimientos necesarios para un aterrizaje real en la superficie de la Luna. Los Apolo 8 y 10 en realidad volaron a la luna, la circunvalaron, y regresaron a la Tierra sin aterrizar. Los Apolo 7 y 9 se quedaron en la órbita terrestre durante estos ensayos.
El 16 de julio de 1969, a las 9:32 hora local, un gigantesco cohete Saturno V se levantaba sobre la plataforma de lanzamiento espacial en el Centro Espacial John F. Kennedy. Este día abrió un nuevo capítulo en la historia de la humanidad. En la parte superior del cohete, tres hombres iban en el interior de una cápsula, conocida como Apolo 11 La nave espacial constaba de cuatro componentes, el módulo de mando, el módulo de servicios y dos módulos lunares (módulos lunares de descenso y de ascenso). Podremos visitarlos muy pronto ...
¡Qué trágico que el Presidente que tuvo un sueño, John F. Kennedy, de poner al hombre en la Luna, fuera asesinado en 1963 y no pudiera ser testigo de este acontecimiento histórico! Su sucesor, Lyndon Johnson, cambió el nombre del complejo de lanzamiento de Florida en honor del presidente Kennedy.
Para ver y escuchar el lanzamiento de Apolo 11, haz clic
aquí y espera a que el vídeo de Apple QuickTime se inicie. Asegúrate de tener los altavoces encendidos.
El cohete Saturno V tiene una altura de 110'6 metros y un peso de 2.900.000 kilos. Es una máquina asombrosa, y es el segundo cohete más potente jamás construído por el hombre (un cohete ruso fue un poco más potente).
Durante la primera fase de la misión se utilizan cinco motores F-1, cada uno del tamaño de un enorme camión, situados en la parte inferior del cohete. Durante el lanzamiento, cada uno de estos cinco motores usaban como propelente oxígeno líquido y keroseno, en un suministro lineal de aproximadamente 2+1 toneladas por segundo, desarrollan cerca de 7 MN (Mega Newtons) de fuerza (en total 15 toneladas de combustible por segundo y 35 MN). Los cinco motores proporcionan al cohete una velocidad final de 9.500 km / h a una altitud de 50 km. Momentos después del lanzamiento, esta parte se desconectaba del resto del cohete, cayendo lejos, de vuelta a la Tierra, sobre la superficie del Océano Atlántico.
Duraante la segunda fase, cinco motores J-2 en la misma posición que los de la primera fase, aceleraban al Saturno V con un empuje de 5MN, alcanzando una velocidad de 24.000 km / h. De todo su peso en carga, el 97% pertenecía al combustible. Al finalizar esta fase, esta parte también se desconectaba del resto del cohete, cayendo sobre La Tierra.
Durante la tercera fase, un motor J-2 colocó la nave espacial en la órbita terrestre, y luego fue puesto en funcionamiento de nuevo para enviar al Apolo 11 a la Luna a una velocidad de casi 40.000 km / h. Una vez de camino a La Luna, los astronautas descartaron esta parte del cohete. La velocidad a la que volaron los astronautas del Apolo es la más rápida jamás alcanzada por cualquier ser humano en toda la historia, ¡desde entonces hasta ahora!
El viaje a La Luna duró tres días en total. Una vez allí, el Apolo 11 encendió los motores del módulo de mando para frenar un poco, colocándose en órbita lunar. Al día siguiente, dos hombres, el comandante Neil Armstrong y el piloto Buzz Aldrin, a bordo del módulo lunar de descenso, se separaron del módulo de mando que se mantuvo en órbita (a los mandos estaba el tercer astronauta de la misión, Michael Collins), y aterrizaron con éxito en la superficie de la Luna. Era el histórico día del 20 de julio de 1969.
Armstrong y Aldrin aterrizaron en una dura y plana llanura rocosa de antiguas corrientes de lava volcánica, llamada el "Mar de la Tranquilidad". Después de algunos preparativos, Neil Armstrong salió del módulo, siendo la primera vez en la historia que cualquier forma de vida terrestre caminaba por otro mundo. Al poner el pie en La Luna, Armstrong pronunció la famosa frase "Este es un pequeño paso para el hombre, y un salto gigantesco para la Humanidad".
Para oír la cinta y ver un vídeo de ese acontecimiento histórico, haz clic
aquíy espera a que el vídeo de Apple QuickTime se inicie.
Vamos a visualizar el lanzamiento desde la cámara exterior de Celestia. Nos situaremos en la plataforma de lanzamiento del Centro Espacial Kennedy el 16 de julio de 1969. A continuación, aumentaremos nuestra velocidad hasta alcanzar una velocidad orbital de 7 km / s, veremos cómo se aleja la Tierra de nosotros. ¿Estás preparado?
Haz clic
aquí una sola vez. Pulsa la tecla [A] para activar los propulsores y, a continuación, inmediatamente pulsa la tecla [Q] una vez para activar el inversor de empuje. ¡Ya ascendemos!
Pulsa la tecla [A] varias veces hasta alcanzar una velocidad de unos 6 km / s. Es la velocidad real del Apolo 11.
Cuando alcances una altitud de 400 km por encima de la superficie terrestre, pulse la tecla [2↓] para inclinar el morro de la vave celestia y poder ver el horizonte. A continuación, pulse la tecla [S] para apagar los motores. Pulse la tecla [\] para reanudar el tiempo real. Estamos muy por encima de la costa en camino hacia la Luna.
El Apolo 11 continuó acelerando en etapas hasta alcanzar, finalmente, una velocidad de 11 km / s, colocándose en órbita alrededor de la Tierra. Un día después, la nave abandonó la órbita terrestre y comenzó su histórico viaje a la Luna. El Apollo 11 tardó dos días más para llegar a la Luna. Dado que nosotros no disponemos de tanto tiempo, vamos a volar allí a una velocidad muy por encima de 11 km / s.
Haz clic
aquí. Allá a lo lejos está laLuna. El sol la ilumina desde la parte derecha, ¡es una preciosa luna en fase creciente!
La Tierra está ahora detrás de nosotros. Para verla, pulsa las teclas [Mayús + *] para activar la cámara trasera. Pulsa otra vez [Mayús + *] para ver la luna en el centro de la pantalla.
Vamos a aumentar nuestra velocidad. Pulsa la tecla [F3], una vez en la parte superior del teclado. Esto aumentará nuestra velocidad a la friolera de 1.000 km / s, que es casi 100 veces más rápido que la velocidad que alcanzó el Apolo 11. Luego, pulsa la tecla [A] hasta aumentar la velocidad hasta unos 2.600 - 3.000 km / s (si es necesario, pulsa la tecla [Z] para frenar). Observa que en la parte superior izquierda, la distancia que nos separa de la Luna está disminuyendo muy rápidamente.
Para ver la Tierra alejarse detrás de nosotros, pulsa las teclas [Mayús + *]. Pulsa de nuevo [Mayús + *] para activar la cámara delantera. Por favor, date cuenta de que esta velocidad es de ficción. Ninguna nave espacial jamás tripulada por el hombre ha viajado más de 17 km / s, por lo que estamos volando mucho, mucho más rápido que lo ha hecho cualquier humano, nunca jamás.
Cuando estemos a una distancia de 10.000 kilometros aproximadamente de la Luna, pulsa la tecla [S] para apagar los motores. Pulsa las teclas [Mayús + *] para ver la Tierra desde el lugar que nos encontramos. ¡Qué planeta tan bonito es el nuestro, ¿no? Pulsa de nuevo [Mayús + *] para volver a ver a la Luna delante.
Si te has perdido en el camino, haz clic
aquí y celestia te desplazará hasta el lugar correcto.
Nuestro destino es el "Mar de la Tranquilidad" (MARE TRANQUILLITATIS). Lo tenemos delante, se trata de la oscura que aparece en la parte superior derecha de la Luna. Aquí es donde Apolo 11 aterrizará. Para localizarlo, pulse las teclas [Mayúsculas + &] para activar las etiquetas de ubicación. Podemos ver que hay varios mares (MARE) en esta parte de la Luna.
En los siglos XVII y XVIII, los científicos en la Tierra, al observar la Luna a través de telescopios, vieron estas áreas oscuras y creyeron que se trataba de océanos congelados o mares de hielo. Ellos lugares parecían estar libres de cráteres. Por ello los llamaron "MARE", que significa mar en latín. Pero lo que tenemos delante no son mares de hielo, sino mares de lava solidificada, mares de roca dura. Hubo un tiempo en que la Luna se encontraba volcánicamente activa y la lava fluía de las grietas de la corteza de la Luna y estos ríos de lava cubrían la superficie; la solidificación de esta lava es lo que formó estos mares.
Ya que son zonas planas con pocos cráteres, son lugares perfectos para realizar este primer aterrizaje en la superficie lunar, ¿no crees?
Comencemos. En primer lugar, tenemos que situarnos en órbita sobre la Luna para poder realizar un aterrizaje seguro. En este momento la triplación del Apolo 11 ya está en la órbita correcta. Haz clic
aquí.
¡Qué vista más espectacular, con el Apolo 11, y la luna y la Tierra situadas al fondo!
El Apolo 11 se compone de cuatro partes separadas. El gran cilindro de color gris con un gran motor fue denominado Módulo de Servicios, y es donde están la mayoría de los equipos, tanques, combustible, oxígeno, motor, etc. La parte de color plateado, es el Módulo de Mando, llamado "Columbia", donde permaneció uno de los astronautas de la misión, el piloto Collins, que será un espectador excepcional que contemplará el devenir del aterrizaje desde una de las ventanas del módulo de mando. Para descender a la superficie lunar, los otros dos miembros de la tripulación, viajaron en el interior del Módulo Lunar o LM, llamado "Eagle". El Eagle se componía a su vez de dos partes diferenciadas, una de color dorado, que es el Módulo Lunar de Descenso y otra de color gris plateado que es el Módulo Lunar de Ascenso. El módulo lunar no era nada aerodinámico, ya que su vuelo sería sólo a través de espacio y la luna no tiene atmósfera, por lo que no ofrecerá ningún tipo de resistencia aerodinámica.
Examina el Apolo desde todos los lados. Este es uno de los modelos más bonitos de la historia espacial y costó muchísimo esfuerzo y trabajo, su diseño y su fabricación. Los tres astronautas, Armstrong, Aldrin y Collins, se encuentran muy lejos de casa, mirando a la luna desde las ventanas del módulo de mando. ¿Qué pasaría si la nave se averiara? No habría posibilidad de rescate, ya que no tenemos preparada otra nave para acudir en su ayuda. Dependen de sí mismos, y de la nave que estás contemplando.
A las 17:47:00 Hora Universal (UTC) del 20 de julio de 1969, el módulo lunar "Eagle" se separó del módulo de mando y llevó a Neal Armstrong y a Buzz Aldrin a la superficie de otro mundo por primera vez en toda la historia de la humanidad. A las 20:17:40 UTC, aproximadamente, 2 horas y media después de la separación, la Eagle aterrizó en un área de dura roca en el interior del "Mar de la tranquilidad".
Haz clic clic
aquí. Ahí está el módulo de mando con Mike Collins a bordo. El módulo lunar, con Armstrong y Aldrin, se ha separado y está allá abajo a la izquierda, descendiendo hacia la superficie. Observa el módulo de mando con detenimiento.
Vamos a indicar a celestia que siga al módulo lunar a velocidad más lenta. Haz clic
aquí. Fíjate que tenemos a la Tierra allá a lo lejos, en la esquina inferior derecha. ¡Es impresionante! Una vez que el módulo lunar de descenso pase a tu lado, pulse la tecla [F] y la tecla [G] para ir a ella. A continuación, pulsa la tecla[\] para reanudar el tiempo real. Observa este módulo desde distintos ángulos de vista. ¡Qué lugar más pirivilegiado el nuestro!
Para presenciar el aterrizaje y escuchar las transmisiones de la Apolo 11, haz clic
aquí. Cuando el reloj indique las 20:17:23, pulsa la tecla [3] clave en la parte superior del teclado para escuchar la transmisión del módulo lunar (asegúrate de que los altavoces del ordenador se activan).
A continuación, pulsa la tecla [G] y celestia te llevará hasta la superficie, por encima del módulo.
Haz zoom sobre el módulo. La parte superior es de color gris y de ahí saldrán los astronautas y bajarán la escalera que les pondrá en otro mundo por primera vez. El comandante de Armstrong será el primero en bajar las escaleras y poner pie sobre la superficie de la luna.
Haz clic
aquí. Puedes ver la posición del Apolo 11 en el Mar de la tranquilidad. ¡Es un lugar inolvidable en la historia de los vuelos espaciales!
Los astronautas de Apolo 11 permanecieron en la luna menos de un día (21 horas y media aprox.). A las 17:52:17 horas del 21 de julio, la parte superior del módulo lunar (el módulo lunar de ascenso de color gris) se levantó, y llevó a los astronautas Armstrong y Aldrin a su cita con el módulo de mando, que pasaba sobre ellos allí en lo alto.
El módulo lunar de descenso se quedó allá atrás donde seguirá estando para siempre en la Luna. Al no haber agua ni atmósfera, no hay nada que los pueda dañar, corroer o erosionar, por lo que la nave espacial permanecerá en el mismo estado que tuvo, el día que aterrizó. A menos que algún meteorito impacte sobre ella, cuestión altamente improbable. Incluso las huellas de los astronautas permanecerán inalteradas durante milenios. Algún día, esto quizá será un importante atractivo turístico para los visitantes-turistas de la Luna (tal vez los biznietos de esta generación, verán el "Águila" en persona).
Vamos a ver cómo el Apolo 11 se aproxima al Módulo de Mando. Para ello, haz clic
aquí. Las dos naves están preparadas, sin embargo, han de asegurarse de que todos los sistemas están alineados y listos para su acoplamiento. Este acoplamiento es un momento de gran tensión. Un ligero desajuste y las dos naves podrían dañarse o doblar las barras de acoplamiento. Y si eso sucediera ....
Unas horas más tarde, la tripulación desechó el módulo lunar de ascenso (ya no era necesario), que cayó a la luna estrellándose contra ella. A continuación, encendió el gran motor que se ve en la parte posterior del módulo de mando-servicios y regresó a la Tierra. Haz clic
aquí. La Tierra, nuestro hermoso hogar, está delante nuestro. Pulsa la tecla [G] para ir allí ahora.
El programa Apolo fue capaz de llevar cinco naves más con éxito a la Luna. Transportó en total a 15 hombres más a la Luna. Diez de ellos caminaron sobre su superficie. Realizaron una tarea muy importante para la ciencia recogiendo piedras de la luna que han podido ser estudiadas aquí en la Tierra. Estas rocas nos permitieron entender cómo la luna se ha podido formar.
La sexta misión, la del Apollo 13, experimentó un accidente en su camino hacia la Luna en 1970 y tuvo que ser abortada. Una explosión en el Módulo de servicios causó la perdida de la mayor parte del suministro de oxígeno. La tripulación, comandada por James Lovell, tenía que llevar a cabo estrictas medidas para conservar el poco oxígeno que les quedaba. Afortunadamente, se planificó una increíble misión de regreso con el mínimo gasto de energía y de oxígeno, que posibilitó el regreso de los astronautas sanos y salvos.
6. Viviendo en el espacio: Skylab, Soyuz, Apolo-Soyuz y Mir
El punto de partida (si has cortado la actividad) es ejecutar el archivo
Activity7 situado en la carpeta local: \Celestia160-ED\Activity_cels\. Si quieres activar los sistemas de la nave
ejecuta el archivo Sound-A7.celx que está situado en la carpeta \Celestia160-ED\scripts\ y oirás los motores de Celestia. Si no has cortado la actividad no es necesario ejecutar estos archivos sino continuar con el punto siguiente.
Después del éxito del programa Apolo, los estadounidenses y soviéticos estaban entusiasmados con el espacio. Los programas espaciales de ambos países fueron ampliamente apoyados financieramente por sus repectivos gobiernos. La NASA respondió con dos acciones diferentes: por un lado puso en marcha una serie de naves espaciales no tripuladas para explorar los planetas y lunas del Sistema Solar, y por otro lado lanzó la Skylab(la primera estación espacial estadounidense).
El 14 de mayo de 1973, un enorme cohete Saturno V, levantó toda una estación espacial desde el Centro Espacial Kennedy y la puso en órbita por encima de la Tierra. La Skylab tenía varias "habitaciones", ubicadas dentro de un gran cilindro de un total de 36 m. de largo x 6'6 m. de ancho. Fue diseñada para albergar a tres hombres al mismo tiempo, por un período de hasta 90 días. Su función principal era servir como observatorio en órbita para estudiar el Sol desde el espacio, usando telescopios e instrumentos, y para comprobar si el hombre podría permanecer varios meses en situación de microgravedad sin perjuicio para su salud.
Durante el lanzamiento, la estación Skylab resultó dañada. Durante el lanzamiento se rompió un escudo flexible que se tenía que extender sobre la Estación Espacial para protegerla de los meteoritos y de la radiación solar. También resultaron dañados los principales paneles eléctricos solares (que convierten la luz solar en electricidad). Sin el escudo, la Skylab podría sobrecalentarse, y sin los paneles no generaría la electricidad necesaria para su correcto funcionamiento. Afortunadamente, unos meses más tarde, los ingenieros en la Tierra elaboraron una sombrilla de color amarillo que llevaron al espacio a bordo de una nave espacial Apolo y que se extendió a lo largo de la Skylab. El apaño funcionó. También lograron reparar uno de los paneles solares rotos, lo que permitiría a la Skylab disponer de la suficiente electricidad para funcionar.
Tres tripulaciones de tres hombres cada una viajaron a la Skylab a bordo de cápsulas espaciales Apolo. La primera tripulación permaneció 29 días. La segunda permaneció 59 días, y la última un total de 84 días. Las tres tripulaciones regresaron a la Tierra en bastante buena salud. Sin embargo, después del aterrizaje, el tercer equipo (el que más tiempo estuvo en órbita) necesitó de algún tiempo para recuperar la musculatura. Vivir en microgravedad (en caída libre) produce unos efectos perjudiciales al organismo humano, pues se produce una pérdida de musculatura y de masa ósea, que cuesta recuperar.
¿Te gustaría visitar la Skylab? Haz clic
aquí. Es el 12 de septiembre de 1973, durante la 2 ª misión de la tripulación. WOW! Dentro están los astronautas Alan Bean, Jack Lousma, y Owen Garriott. Pulsa las teclas [Mayúsculas + &] para activar las etiquetas de ubicación. La Skylab pasará cerca de los Grandes Lagos de los EE.UU. y de Canadá. Es grande pues tiene la longitud de 3 autobuses escolares y una anchura de 2, de lado a lado.
Observa la estación desde varios ángulos de vista. Fíjate en el paraguas amarillo que tuvieron que colocar. Los dos conjuntos de paneles solares apuntan hacia el sol para captar la luz solar y convertirla en electricidad. ¡Qué lugar más increíble, imagina vivir en esta nave de metal aquí arriba durante 3 meses!
Las investigaciones sobre el Sol realizadas por la Skylab triplicaron nuestro conocimiento sobre nuestro sol. Finalmente, la Skylab se cerró en 1974 y permaneció en órbita hasta el 11 de julio de 1979, cuando su órbita se desestabilizó para caer de vuelta a la Tierra, rompiéndose en pedazos y cayendo en el Océano Índico, cerca de Australia.
Mientras tanto, la Unión Soviética no permaneció inactiva. Los soviéticos construyeron una pequeña pero eficiente cápsula espacial para alojar cosmonautas que pudieran permanecer, durante semanas, allí en el espacio. A la primera estación espacial soviética colocada en órbita alrededor de la Tierra, se le llamó Salyut(que significa "saludo" en ruso). De 1971 a 1982, la URSS lanzó siete naves espaciales Salyut en órbita. Los soviéticos también obtuvieron una amplia experiencia en la puesta en marcha, acoplamiento, paseos espaciales y funcionamiento de naves espaciales tripuladas.
Las naves soviéticas utilizadas para poner en órbita a los cosmonauras fueron las Soyuz (al cohete propulsor también se le llamó Soyuz y en ruso significa "unión") y eran similares a las cápsulas de los Apolo (aunque de forma exterior muy diferente). En total, la URSS lanzó 40 cápsulas espaciales tripuladss Soyuz, colocandomás de 100 cosmonautas en órbita.
El 15 de julio de 1975, los EE.UU. envió la cápsula Apolo 18 al encuentro de la cápsula espacial soviética Soyuz 19 que había sido colocada en órbita ese mismo día. Se diseñó un túnel de acoplamiento para encajar las dos naves, a fin de que los cosmonautas pudieran compartir las instalaciones e incluso planificar misiones de rescate si se produjera algún accidente en el espacio. El 17 de julio, ambas naves espaciales se acoplaron perfectamente. La misión se llamó "Apolo-Soyuz". Ambas tripulaciones pudieron visitarse mutuamente en situación de ingravidez durante dos días. A continuación, se separaron y volvieron a la Tierra. La misión fue todo un éxito y abrió el camino hacia la colaboración espacial.
Visitemos este acoplamiento histórico. ¿Estás preparado? Haz clic
aquí. Mira cómo se aproxima poco a poco el Apolo 18 para realizar el acoplamiento con la Soyuz 19. Cuando este termine, observa las dos naves unidas desde distintos ángulos de vista. ¡Qué distintas son! ¿No te parece?
Es muy tranquilizador, para las agencias espaciales ambos países, saber que disponen de una posibilidad de rescate en caso de emergencia, ante un fallo en cualquiera de las dos cápsulas.
El 19 de febrero de 1986, la Unión Soviética puso en marcha su propia estación espacial, más grande y más moderna que la Skylab. Se le llamó Mir, y se fue montando poco a poco, módulo a módulo, de modo que cuando se terminó, disponía de un total de nueve módulos con un tamaño similar al de una casa pequeña. Durante la década de 1990, la Mir se convirtió en la estación espacial mas exitosa de toda la historia. Más de 60 vuelos tripulados fueron envados a la Mir por la Unión Soviética y más tarde, el transbordador espacial americano se acopló con la estación en varias ocasiones.
Visitemos a la Mir en julio de 1997, 11 años después de su puesta en órbita. Haz clic
aquí. La Estación Espacial tiene permanentemente hombres a bordo, que viven en el espacio realizando experimentos científicos. Tiene más de 32 m de largo, mucho más que la mayoría de los hogares.
Pulsa las teclas [Mayúsculas + &] para activar las ubicaciones, y verás cómo pasa por encima del cosmódromo de Baikonur, desde donde se lanzó.Observa la estación desde diversos ángulos de vista.
¡Qué sitio tan extraordinadrio para estar encerrado durante varios meses junto a compañeros que no pueden alejarse de ti en ningún instante! Seguro que no es un lugar para alguien con claustrofobia. También notamos aquí dentro, un poco de olor ... ejem ... ¡son muchos días viviendo aquí arriba!
Durante casi 20 años, la Mir contuvo tripulaciones de 2 a 3 astronautas. Con el paso del tiempo, sin embargo, muchos de sus componentes comenzaron a fallar, poniendo en peligro a sus tripulaciones. La vista que tienes en pantalla muestra cómo estaba la estación en 1997, con algunos paneles dañados por la radiación solar y el impacto de algunos minúsculos meteoros.
A finales de 2000, se cerró la estación Mir para siempre. El 21 de marzo de 2001, se encendieron los cohetes de la Mir para provocarle una pequeña desaceleración y que cayera a la Tierra, rompiendose en pedazos en un descenso de fuego sobre el Océano Pacífico. Haz clic
aquí para ver una simulación por ordenador de esta caída.
7. Los transbordadores espaciales
El punto de partida (si has cortado la actividad) es ejecutar el archivo
Activity7 situado en la carpeta local: \Celestia160-ED\Activity_cels\. Si quieres activar los sistemas de la nave
ejecuta el archivo Sound-A7.celx que está situado en la carpeta \Celestia160-ED\scripts\ y oirás los motores de Celestia. Si no has cortado la actividad no es necesario ejecutar estos archivos sino continuar con el punto siguiente.
Aunque es innegable los avances conseguidos por los norteamericanos y soviéticos, había un problema con todos los diseños de las naves espaciales realizadas. Los diseños eran terriblemente caros, y sólo podían utilizarse una sola vez. Costaba cientos de millones de dólares construir y poner en marcha una nave que, una vez utilizada, no podía volver a volar de nuevo. Se hizo evidente que se necesitaba disponer de una nave espacial reutilizable. En 1972, el entonces presidente Richard Nixon pidió el desarrollo de una nave de este tipo, un "Sistema de Transbordador Espacial (STS), Lanzadera Espacial o Shuttle", que podría regresar a la Tierra, aterrizando con suavidad, ser reequipada y relanzada de nuevo para otras misiones.
Aunque estos transbordadores también serían muy caro, el Congreso aprobó el proyecto y la NASA y sus contratistas se pusieron a trabajar. Nueve años más tarde, los transbordadores espaciales estaban terminados y preparados para su bautismo. El transbordador espacial es un cohete con alas. Aunque parece un gran avión de reacción, no tiene motores a reacción. Su potencia proviene de enormes motores, que el cohete tiene en la cola, que queman una mezcla explosiva de hidrógeno y oxígeno líquido. El transbordador espacial encendió sus tres principales cohetes y se puso en marcha, en posición vertical, desde el Centro Espacial Kennedy en Florida, asistido por dos grandes cohetes sólidos que se adjuntan al transbordador para su lanzamiento.
El gran depósito de color rojo en la figura 10 es el depósito de combustible que alimenta los tres principales cohetes del transbordador. Juntos, generan la increíble cantidad de 7'3 millones de libras de empuje, levantando el transbordador y su carga, a una órbita a cientos de kilómetros sobre la Tierra, viajando a (27.000 km / h). Los cohetes auxiliares se separan posteriormente del transbordador, caen de vuelta a la Tierra en paracaídas para ser recuperados y reutilizados. El depósito de combustible cae en el océano y se pierde. El transbordador sigue en órbita hasta que su misión se ha completado.
Cuando finaliza la misión del vehículo orbital, se activan los motores para frenar, abandonando la órbita y realizando la re-entrada en la atmósfera. Durante el descenso y el aterrizaje, el transbordador o vehículo orbital actúa como un planeador, y hace un aterrizaje completo sin el uso de ningún sistema de propulsión. Es necesario frenar, de 27.000 km / h a cero, y todo ello planeando, ya que al no tener motores a reacción, si pierde la pista de aterrizaje, se precipitaría sobre el océano provocando un grave accidente. El transbordador tiene, por tanto, una sola oportunidad para aterrizar. La pista de aterrizaje tiene el doble de longitud que las pistas de los aeropuertos comerciales ya que mide aproximadamente unos 4.752 m de largo x 91'4 metros de ancho, lo que sin duda es un alivio para la tripulación.
El vientre del transbordador fricciona con el aire durante la reentrada y está equipado con una cubierta "especial" de cerámica que evita el calentamiento de la nave. Estas baldosas cerámicas se calientan a más de 2.000 ° C durante esta reentrada, pero no se funden, protegiendo a la lanzadera y a sus ocupantes de quemarse como un meteoro, cuando cae de nuevo a la Tierra.
La misión habitual del transbordador espacial es poner en órbita a personas, equipamiento, sondas y satélites. Los satélites y sondas espaciales han sido su principal carga durante su vida útil. La bodega del transbordador puede cargar un gran artefacto de 18 metros de largo x 5 m. de ancho. Una vez en órbita, se abren las enormes compuertas de la parte superior de la lanzadera y se utiliza un brazo robótico para levantarlo suavemente, y soltarlo a la velocidad idónea (recuerda, que allí arriba, en condiciones de ingravidez no se requiere de mucha fuerza para realizar esta puesta en órbita).
Muchas sondas espaciales han iniciado su andadura hacia otros planetas de esta forma. Una vez que la sonda se libera, el transbordador se aleja de ella utilizando sus cohetes, la sonda enciende sus pequeños motores abandonando la órbita en busca de su destino. Y muchos satélites artificiales han sido colocados en órbita alrrededor de la Tierrra, desde estos transbordadores. La lanzadera permanece en órbita hasta su regreso a la Tierra, pues no está diseñada para volar más allá de la órbita terrestre y, además, tampoco dispone de combustible para hacerlo.
En los últimos años, la principal carga del transbordador ha cambiado ya que su bodega se utiliza habitualmente para transportar componentes para la Estación Espacial Internacional.
El programa del transbordador espacial programa está lleno de hechos interesantes:
Se tarda sólo ocho minutos para que una lanzadera alcance la velocidad de 27.359 km / h.
Sólo uno de los motores de cohete tiene mayor potencia que 39 locomotoras.
La energía utilizada por los tres motores durante el lanzamiento misión podría proporcionar energía suficiente para dar electricidad a más de 90.000 hogares durante todo un día.
La velocidad de los gases de salida de sus motores es superior a 9.656 km / h.
Estos gases alcanzan una temperatura de 6.100 ° F (3.371 ° C), casi el 60% de la temperatura de la superficie del sol.
El brazo robótico del transbordador pesa alrededor de 410 kilos en la Tierra, pero puede mover en el espacio una carga de 29.937 kilos, del tamaño de un gran a autobus.
La NASA ha construido cinco transbordadores espaciales llamados: Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis y Endeavour (un sexto transbordador llamado Enterprise se utilizó sólo para pruebas y ahora se exhibe en el Museo del Aire y del Espacio de Whashington, en el Aeropuerto de Dulles). El lanzamiento del primer transbordador espacial "Columbia" se realizó el 12 de abril de 1981. Para verlo pulsa
aquí.
Estamos por detrás del Colombia, que vuela sobre la costa de África. A la derecha está la desembocadura el Nilo y las pirámides de Giza (pulsa [Mayús + &] para activar y desactivar las ubicaciones). Delante numerosos objetos brillan cubriendo todo el cielo nocturno, son un universo de estrellas. Dos de los puntos más brillantes son en realidad nuestros planetas Júpiter y Saturno. Pulsa la tecla [P] para distinguirlos.
Esta primera misión está comandada por dos astronautas y fue diseñada simplemente para probar el funcionamiento de la nave. Desde entonces, el Columbia voló en docenas de misiones, durante más de 20 años.
Trágicamente, el 1 de febrero de 2003, mientras regresaban de una misión en el espacio, una parte del ala del Columbia se sobrecalentó durante la reentrada, ocasionando la pérdida de la nave espacial a una altitud de 60 kilómetros sobre la Tierra. Los siete tripulantes murieron en el accidente.
Siete años antes, el 28 de enero de 1986, el transbordador Challenger explotó en el aire mientras despegaba desde el Centro Espacial Kennedy, matando a toda la tripulación también. Una de las siete personas fallecidas fue Sharon McAuliffe, una maestra de escuela de secundaria que había sido invitada, a volar en el Challenger de la NASA, para compartir su experiencia con los escolares de todo el mundo.
Visitemos el transbordador durante otra misión. Haz clic
aquí. La fecha es el 4 de mayo de 1989. ... Abajo está el transbordador Atlantis. De la bodega se ha lanzado al espacio a la sonda Magallanes con destino a Venus.
Observa el brazo robótico desplegado todavía por encima de la bodega de carga. Estamos sobrevolando la isla de Cuba. ¿La reconoces allá abajo? Observa la sonda desde varios ángulos de vista.
¿Qué se siente a los mandos del Atlantis? Puedes comprobarlo haciendo clic
aquí. Ahora estás en el interior de la cabina frontal, sentado en la silla de estribor. El equipo de control y mando del transbordador son visibles. Puedes pulsar las teclas [4←] y [→6] para rotar esta increíble vista. Wow! ¡Qué posición más privilegiada la nuestra!
Para ver la Atlantis al término de su misión, haz clic
aquí. Delante tenemos un espectacular amanecer por encima de la costa de África, con el desierto del Sáhara a la derecha. Observa el Atlantis detenidamente haciendo zoom para ver con detalle la estructura de la nave. Puedes incluso ver a través de las ventanas en la cabina.
Vamos a hacer una última parada para visitar el transbordador Endeavour, ya que está acoplado con la Estación Espacial Internacional (ISS) en el año 2002. La ISS es proyecto de unos pocos países para construir y disponer de una gran estación espacial en la órbita terrestre.
Para viajar a la estación, haz clic
aquí. Examina la ISS y el Endeavour desde todos los ángulos. Observa la plataforma de conexión que va desde el túnel del Endeavor a la ISS.
8. La Estación Espacial Internacional
El punto de partida (si has cortado la actividad) es ejecutar el archivo
Activity7 situado en la carpeta local: \Celestia160-ED\Activity_cels\. Si quieres activar los sistemas de la nave
ejecuta el archivo Sound-A7.celx que está situado en la carpeta \Celestia160-ED\scripts\ y oirás los motores de Celestia. Si no has cortado la actividad no es necesario ejecutar estos archivos sino continuar con el punto siguiente.
El espacio es un tema en el que habitualmente utilizamos adjetivos superlativos... la más grande, la más alejada, las, más calientes, las más masivas ... Ahora, podemos añadir la "más cara", a esa lista de adjetivos. A finales de la década de 1980 el Presidente Ronald Reagan propuso iniciar un nuevo programa espacial. Quería que los Estados Unidos, con ayuda internacional de otras naciones, creara una nueva "Estación Espacial" permanente, en órbita alrededor de la Tierra, que sirviera como base para la continuación del estudio del espacio. La idea era que unos pocos astronautas permanecieran en su interior durante un plazo máximo de seis meses. Serían transportados a la ISS en los transbordadores espcaciales norteamericanos o en las cápsulas Soyuz rusas. Periódicamente, la tripulación se cambiaría, y nuevos suministros serían llevados hasta la estación desde la Tierra.
Inicialmente, se trabajó con la idea de desarrollar una pequeña espacion espacial llamada "Libertad". Esta idea se abandonó posteriormente siendo reemplazada por un diseño de estación más grande y más elaborada, llamada "Estación Espacial Internacional" o ISS para abreviar. El primer módulo se lanzó al espacio el 20 de noviembre de 1998. La ISS no será capaz de lanzar naves espaciales. No tendrá ningún cohete y no podrá salir de la órbita terrestre. Su único objetivo será servir como vivienda para personas que hacen del espacio su lugar de trabajo e investigación, o servir como lugar de parada para otras misiones espaciales.
Y ahí está problema. ¡Hay tantas investigaciónes que se pueden realizar allí arriba en condiciones de ingravidez.!
Experimentar con nuevos materiales.
Experimentar el crecimiento de cristales en condiciones de ingravidez, para conseguir cristales de alta calidad.
Experimentar el crecimiento de células, plantas, tejidos e incluso peces de colores, para ver cómo les afectan estas largas estancias en ingravidez a los seres vivos; datos importantísimos si queremos que los humanos puedan realizar viajes o vivir en el espacio durante largos períodos de tiempo.
Estudiar a la Tierra desde aquí arriba para entender mejor nuestro planeta.
Examinar el espacio profundo (aunque la ISS no ha sido equipada con ningún gran telescopio).
Y muchos otros apartados científicos que pueden desarrollarse.
Todos estos son temas de investigación apasionantes, pero lo que asustó a muchos críticos de la Estación Espacial es el coste financiero necesario para construir y mantener la estación.
La Estación Espacial Internacional está diseñada para albergar a nueve "módulos" conectados entre sí, con un total de 108'5 metros de ancho x 56 de largo, además dispone de un vehículo de escape de emergencia (una cápsula Soyuz rusa). Cada módulo es un poco más grande que un autobús escolar, por lo cuenta con un espacio interior igual al disponible con unos 10 autobuses, además de un montón de vigas de apoyo, paneles solares para la electricidad, etc. Todo ello con un peso de más de 500.000 kilos. Además, habría que ir colocando todos estos módulos en fases sucesivas, a una altitud de la Tierra de 400 kilómetros, y montados por los astronautas con trajes espaciales mientras flotan libremente en el espacio, durante lo que se conoce como "un paseo espacial". En total, 46 misiones diferentes se han puesto en marcha desde la Tierra a la estación por los EE.UU. y Rusia hasta prinicipios del año 2009, y todavía se requieren 60 "paseos espaciales" más para terminar su construcción.
Naturalmente, gran parte del hardware de la ISS no existía en el momento de su diseño inicial. Por lo que ha tenido que ser rediseñado, construido, probado y puesto en marcha posteriormente. En total, el presupuesto original de la ISS (propuesta por el Presidente Reagan hace 23 años) ... ascendía a un total 8.000 millones de dólares. Como era de esperar, las estimaciones presupuestarias inicales eran muy inferiores a los costes reales (para que el Congreso norteamericano no se opusiera a esta asignación monetaria). En 2006, se realizó una nueva estimación de costes para la construcción, el mantenimiento y el funcionamiento de la Estación Espacial Internacional. Actualmente su coste se estima que asciende a 100.000 millones de dólares, por lo que es con mucho el artilugio más caro que los seres humanos han construido en toda la historia de la humanidad. Coste que se reparte entre el consorcio de países que forman la ISS (EE.UU., Canadá, Rusia, Europa, Japón, Brasil y México), aunque la mayor parte del presupuesto sigue siendo aportado por los Estados Unidos.
Vamos a viajar a la ISS para contemplar su forma actual (en 2009). Haz clic
aquí.
Estamos tan cerca de la ISS que casi podemos tocarla.
Observa a la ISS en su camino majestuoso sobre nuestro planeta Tierra. Gira la estación en cualquier dirección para verla detenidamente.
Cada parte y componente que se ve, se ha diseñado desde cero, ha sido meticulosamente construído y probado en la Tierra, simulando las condiciones a las que se enfrentará allí arriba. Una vez que han pasado estas rigurosas pruebas, se envuelven en plástico, en una gigantesca sala aséptica, y son enviados al Centro Espacial Kennedy en Florida, para su carga en la bodega del Transbordador Espacial, y su posterior lanzamiento y puesta en órbita en un nuevo paseo espacial.
En 2002, Rusia comenzó a quedarse sin dinero para apoyar las operaciones de la ISS. Tras el desastre de lanzadera Columbia en febrero de 2003, la NASA dejó en tierra los tres restantes transbordadores por un período de dos años. En 2005, el Atlantis volvió al espacio, pero tuvo algunos problemas que motivaron otra vez la parada en tierra de toda la flota de transbordadores. Como resultado de todo ello, las tripulaciones de la ISS tuvieron que reducir los experimentos científicos.
Hoy en día, el montaje de la estación sigue retrasado. ¡Qué difícil se nos hace imaginar que la construcción objeto más caro de toda la historia de la humanidad lleva tan sólo 15 años! Se estima que la estación pueda estar terminada para el año 2015, con todo el equipamiento necesario.
Vamos a comprobar tus habilidades de pilotaje. Te vamos a situar a 49 km. de la estación y deberás situarte frente al muelle de acoplamiento de la ISS sin destruir nuestra nave celestia 1. Se trata de un ejercicio arriesgado, un solo error ... y tú y todos los ocupantes de la ISS podrían no sobrevivir al mismo (GULP!). ¿Preparado? Haz clic
aquí. Hemos detenido temporalmente el tiempo. La estación es el minúsculo punto que tienes delante.
En la figura siguiente se muestra la misión de acercamiento y acoplamiento. Obsérvala detenidamente.
Ya has usado los controles en apartados anteriores. Pero te los vamos a recordar:
La tecla [A]: acelerar la nave.
La tecla [Z]: decelerar.
La tecla [S]: detener.
Las flechas de dirección para girar la nave.
Pulsando [Mayúsculas + teclas de dirección] rotamos la nave.
La tecla [C]: centra el objeto en pantalla.
La tecla [Q]: para revertir el sentido.
Sólo unos consejos antes de comenzar:
No aceleres demasiado, al principio como máximo aproxímate a 1 km / seg.
Cuando estés a menos de 20 km. de la estación desacelera hasta 500 m / seg.
Cuando estés a menos de 10 km. desacelera hasta 100 m / seg.
Cuando estés a menos de 2 km. desacelera hasta 50 m / seg.
Cuando estés a menos 100 metros desacelera hasta 5 m / seg.
Realiza la fase de acoplamiento a menos de 1 m / seg.
Para el acoplamiento debes dirigirte en ángulo recto, sin ningún tipo de inclinación, pues esto sería fatal para el desenlace final.
Si has fallado y quieres volver, haz clic
aquí.
Si no lo has conseguido, no te preocupes que la carrera de piloto es complicada y hace falta una buena preparación técnica y mucha práctica.
Despidámonos de esta maravilla de la ingeniería espacial no sin antes proporcionar algunos datos de interés:
Perigeo de la órbita:
339'3 km.
Apogeo de la órbita:
341'8 km.
Inclinación de la órbita:
51'64 grados
Órbitas por día:
15'76
Temperatura interior:
26'9 º C
Días en órbita hasta hoy:
días
Órbitas totales hasta el día de hoy:
órbitas
Velocidad media:
27.743 km/h
En la web tenemos un vídeo explicativo de la construcción de la ISS que te recomendamos visualizar:
Construcción de la estación espacial internacional
9. La Estación China: Shenzhou V y VI
El punto de partida (si has cortado la actividad) es ejecutar el archivo
Activity7 situado en la carpeta local: \Celestia160-ED\Activity_cels\. Si quieres activar los sistemas de la nave
ejecuta el archivo Sound-A7.celx que está situado en la carpeta \Celestia160-ED\scripts\ y oirás los motores de Celestia. Si no has cortado la actividad no es necesario ejecutar estos archivos sino continuar con el punto siguiente.
El 15 de octubre de 2003 China lanzó su primera nave espacial tripulada, la Shenzhou V, desde el Centro de Lanzamiento de Satélites Jiuquan, situado en la provincia de Gansu (al noreste de China). La nave espacial fue comandada por Yang Liwei, de 38 años, un teniente coronel del Ejército Popular de Liberación. Permaneció en órbita un total de 21 horas, completando un total de 14 órbitas antes de regresar a la Tierra con éxito.
China desarrollaba su propio programa espacial desde 1996, habiendo puesto en órbita más de 20 naves espaciales, satélites de comunicaciones principalmente, siendo esta su primera nave tripulada. El objetivo del vuelo era, principalmente, poner a prueba los sistemas de ingeniería. China se une así, a Norteamérica y Rusia, como el tercer país capaz de lanzar gente al espacio.
Para ver a la cápsula tripulada Shenzhou V cómo orbita la Tierra, en octubre de 2003, haz clic
aquí.
Está sobrevolando el desierto de Gobi, cerca de la base de lanzamiento. Es una obra de ingeniería china. Observa la nave desde varios ángulos de vista.
El 12 de octubre de 2005, China lanzó la nave Shenzhou VI. Era idéntica en apariencia a la Shenzhou V, y en este vuelo transportó a dos cosmonautas (Fei Junlong y Nie Haisheng), aterrizando de nuevo en China seis días más tarde (6 días es el tiempo que estuvieron en órbita).
Las Shenzhou son cápsulas aparentemente similares a las Soyuz rusas, pero más grandes y pesadas, con una masa superior a 7'8 toneladas y son capaces de alojar hasta tres o incluso a cuatro astronautas. Cada Shenzhou se halla dividida en tres secciones: un módulo orbital (que puede permanecer largo tiempo en órbita a la Tierra), un módulo de descenso (para retornar a la tripulación) y un módulo de propulsión. El módulo orbital es aquel en el que los astronautas viven y trabajan, desde éste los tripulantes pueden acceder al módulo de descenso anexo. Adosados a la parte externa del módulo, se hallan dos paneles solares de unos 10 m2, sensores solares, antenas de comunicación y estructuras de acoplamiento.
Es, por tanto, una buena noticia que una nueva nación haya entrado en la carrera espacial tripulada.
10. Telescopios en órbita
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El universo es un lugar muy grande. Los objetos observables están muy, muy lejos de nosotros. Por eso los vemos tan pequeños desde la Tierra. Sin instrumentos para magnificar estos objetos tan débiles, nuestro conocimiento del universo se limitaría a lo que vemos a simple vista.
Eso es lo que el hombre conocía del universo hasta que Galileo utilizó por primera vez un telescopio refractor allá por el año 1609. Este aparato reveló a Galileo un universo nuevo que hasta entonces había permanecido oculto a nuestros ojos. Descubrió evidencias de que la Tierra no era el centro del universo, tal y como la teoría geocéntrica indicaba, y se había enseñado en toda Europa durante cientos de años. Más bien, la Tierra y todos los demás planetas de nuestro Sistema Solar giraban alrededor del Sol, indicando la validez de la llamada teoría heliocéntrica.
Desde Galileo, los telescopios han abierto a nuestros ojos un universo que nadie podría haber imaginado hace sólo un siglo. Por ejemplo, el diámetro del universo visible ha pasado a estimarse, de unos pocos cientos de millones de kilómetros como se creía en 1900, a más de 400.000.000.000.000.000.000.000 (400 mil trillones, 4 x 1023 km.) hoy en día. Esa cifra es la que nos han proporcionado los más grandes telescopios que escudriñan el espacio profundo. Además, los nuevos telescopios han descubierto sorprendentes e inexplicables maravillas que desafían nuestra imaginación: masivos agujeros negros que devoran toda la materia a su alrededor curvando increíblemente el espacio- tiempo a su alrededor, rayos gamma procedentes de zonas del espacio originados por explosiones con la energía de toda una galaxia entera, y planetas extrasolares que orbitan alrededor de otras estrellas.
Incluso en nuestro sistema solar, hemos hecho descubrimientos sorprendentes. Júpiter, por ejemplo, tiene más de 60 lunas. Una de ellas (Io) cuenta con más de 300 volcanes en erupción. Asteroides capaces de arrasar con todas las formas de vida en la Tierra se mueve libremente alrededor de nuestro Sistema Solar. Algunos pueden estar en un futuro, en curso de colisión con la Tierra.
Los telescopios son dispositivos que detectan la radiación electromagnética. Esta radiación se puede considerar como una corriente de partículas separadas llamadas "fotones" que viajan por el espacio justo a la enorme velocidad de la luz (300.000 km / seg). Los fotones viajan en línea recta y con un número casi infinito de longitudes de onda. Para simplificar las cosas, los científicos dividen todas estas posibles longitudes de onda en siete grandes grupos que configuran el "espectro electromagnético". Estos grupos se denominan (de mayor a menor longitud de onda): de radio, microondas, infrarrojo, visible, ultravioleta, rayos X y Gamma. Por favor, recuerda que no hay sólo siete tipos de fotones sino que éstos poseen en realidad millones de millones de niveles diferentes de energía. Simplemente se agrupan así para mayor comodidad de análisis.
Nuestro cuerpo tiene la capacidad de "detectar" la mayoría de los fotones que viajan a través del espacio hasta nuestro planeta. Nuestros ojos pueden detectar los fotones que se agrupan en la región de la luz visible. Nuestra piel puede sentir los "fotones infrarrojos" en forma de calor. De hecho, no sólo nuestro Sol emite fotones de infrarrojos, sino que nuestro cuerpo también emite fotones infrarrojos que viajan lejos de nosotros a la velocidad de la luz (brillando en la oscuridad con la luz infrarroja).
Los fotones ultravioletas viajan desde el Sol hasta nuestro cuerpo chocando con las células de la piel y provocando daños hasta el extremo de poder producir quemaduras (solares). Los rayos X y rayos gamma son fotones muy energéticos que provocan daños gravísimos al contacto con los tejidos de nuestro cuerpo, pudiendo llegar a ser mortales en caso de largas exposiciones a los mismos. Incluso la radiación de microondas son detectables por las personas: hacen que el agua que forma nuestro organismo se caliente muy rápidamente provocando el mismo efecto que conseguimos al calentar alimentos en un horno de microondas. Sólo los "fotones de radio" parecen atravesarnos sin provocarnos ningún tipo de daño.
Afortunadamente para el estudio de la Astronomía, el universo está lleno de fotones. Cada estrella en el cielo genera un gran número de ellos, cada segundo, en todas las longitudes de onda y con distintas energías, desde las ondas de radio hasta los rayos gamma. Por ejemplo, podemos ver las estrellas como diminutos puntos de luz debido a que nuestros ojos captan los fotones de luz visible que nos llegan desde las mismas. Podemos sentir el calor del sol, porque los fotones infrarrojos llegan a la Tierra 8 minutos después. El centro de nuestra Vía Láctea, situado a miles de billones de kilómetros de aquí, está transmitiendo energía en la región de las ondas de radio, por lo que con una simple antena de radio podemos recibir este tipo de fotones, para estudiar lo que ocurre en el centro de nuestra galaxia.
Durante el siglo XX, la comunidad científica comenzó a tomar conciencia de la importancia de este hecho. Hemos desarrollado dispositivos que pueden detectar la radiación electromagnética en todas las regiones del espectro. Hemos construido radios (detección de las ondas de radio), radio-antenas (radiación de microondas), detectores de infrarrojos que pueden convertirlos en una imagen visual que podemos ver en un monitor de TV, grandes telescopios ópticos y sensibles películas fotográficas para captar los fotones de luz visible, además de desarrollar telescopios que pueden ver fotones en infrarrojos, ultravioleta, rayos X y rayos gamma. Al apuntar estos dispositivos hacia el espacio, se ha ampliado enormemente nuestros conocimientos sobre el universo.
Afortunadamente para la vida en la Tierra, la atmósfera de nuestro planeta absorbe y bloquea la mayoría de los fotones que viajan a través del espacio. Y esto es estupendo, porque sin nuestra atmósfera, la radiación UV, rayos X y gamma, aniquilaría toda forma de vida que hay en nuestro planeta en cuestión de días, y los fotones infrarrojos nos abrasarían con bastante rapidez. Y por desgracia para los astrónomos, que desean estudiar en detalle las estrellas, una gran cantidad de información no llega a la Tierra por ese mismo motivo. Los fotones son absorbidos por nuestra atmósfera tal y como se muestra en la figura 14.
A menos que podamos enviar estos receptores por encima de la atmósfera, estaremos limitados en nuestros conocimientos sobre el funcionamiento de los planetas, estrellas, nebulosas y galaxias.
Como muestra la figura 14, solo algunos tipos de fotones llegan hasta la superficie de la Tierra. Entre ellos se incluyen todos los fotones de radio, algunos fotones de microondas, un pequeño porcentaje de los fotones de infrarrojos, todos los fotones visibles y unos pocos fotones UV. Por lo tanto, desde la superficie sólo podemos analizar la información que nos muestra estos tipos de radiación.
Así, hemos construido grandes telescopios en el suelo para hacer justamente eso.
El radio telescopio más grande de la Tierra, es el de Areciboen Puerto Rico. Se trata de una antena de 305 metros de diámetro y ocupa la parte superior de una montaña.
También hay docenas de telescopios gigantes, que recogen la luz visible, distribuidos por toda la superficie del planeta. El mayor complejo de telescopios ópticos de la Tierra es conocido como el VLT (Very Large Telescope), que está en Chile. El telescopio óptico más grande del planeta es el Gran Telescopio Canarias, situado en la Isla de La Palma (Islas Canarias, España).
Sin embargo, la atmósfera de la Tierra es un inconveniente incluso para estos enormes dispositivos. Diluye la energía entrante. Además, al impedir el paso de varios tipos de fotones, no permite estudiar objetos que emiten radiación en esa zona del espectro.
La llegada de la era espacial resolvió ese problema. Desde el inicio de la misma, con el lanzamiento del Sputnik, el ser humano ha desarrollado la tecnología necesaria para poner en órbita estos dispositivos, por encima de la atmósfera. Hoy en día, la humanidad ha lanzado muchas de estas sondas espaciales y sus descubrimientos han revolucionado nuestro conocimiento del universo.
Vamos a visitar cuatro de los más productivos telescopios que orbitan actualmente alrededor de la Tierra. Nuestra primera parada, es al más eficiente telescopio óptico jamás construido, el Telescopio Espacial Hubble. Haz clic
aquí. A continuación, pulsa la tecla [G].
El Telescopio Espacial Hubble se llama así en honor a Edwin Hubble, el famoso astrónomo que descubrió la naturaleza y el movimiento de las galaxias. Es del tamaño de un autobús escolar. Fue lanzado por los EE.UU. el 24 de abril de 1990 dentro del transbordador espacial y llevado hasta su actual órbita de 570 km. por encima de la Tierra. Es un telescopio reflector de dos espejos, el principal tiene 2'4 m. (98") de ancho. Para horror de todos, las primeras fotos que envió a la Tierra estaban borrosas. Y es que se había cometido un pequeño fallo al pulir uno de los espejos principales.
Por lo que se diseñó reparación más ambiciosa de la historia de la aeronáutica: un equipo de siete astronautas tendría que recuperar el Hubble y arreglarlo sobre la bodega de carga del transbordador Endeavour, en pleno espacio. Hicieron falta tres años de preparación para cambiar las piezas defectuosas e instalar los elementos correctores. Los oftalmólogos espaciales dieron un golpe maestro en el ámbito de la ciencia: en cinco paseos espaciales arreglaron los aparatos ópticos del Hubble e instalaron una cámara nueva del tamaño de un piano. La reparación fue un éxito total, y las imágenes captadas por el Hubble han deslumbrado al mundo desde entonces.
El Hubble puede tomar estas increíbles imágenes dada su situación tan privilegiada, situado muy por encima de la atmósfera de la Tierra, no hay nada que interfiera la captación de fotones, ni una nube... no ... ni hay aire sucio, ni reflejo de luces de la ciudad ... sólo el limpio vacío del espacio. Incluso durante el día, el Hubble puede ver en la profunda oscuridad del espacio, ya que está por encima de la atmósfera. Y puede dirigirse hacia cualquier dirección (excepto hacia el sol).
Sus instrumentos pueden "ver" en el espectro de luz visible, infrarrojo y ultravioleta. Registra los fotones y transmite los datos al personal de la NASA varias veces al día. El Hubble ha hecho tantos descubrimientos sorprendentes que aquí no podemos hacerle justicia adecuadamente. La NASA tiene un sitio web dedicado al Telescopio Espacial Hubble. Contiene una completa historia, los principales hechos y una fantástica galería de algunos de sus más sorprendentes descubrimientos. Puedes visitar esta web: http://hubblesite.org/gallery/ (en inglés).
Esta es quizás la foto más impresionante jamás tomada por el Hubble. Está tomada en una pequeña porción del cielo cerca de la constelación Fornax, 2004. Los objetos que se ven no son estrellas. Todos ellos son galaxias, unas 10.000 en total. ¿Puedes adivinar el tamaño que esta imagen representa en el cielo? Increíblemente, no es más grande que un grano de arena. La oscuridad del cielo nocturno por encima de nosotros, no es tal. Está llena de galaxias y estrellas por todos lados .... Nuestros ojos son tan pequeños que no podemos verlas, pero el Hubble nos demostró que están ahí, muy lejos de nosotros.
Observa el telescopio desde distintos ángulos de vista. Es bonito, ¿no?. El Hubble está llegando al final de vida útil. Las reparaciones necesarias para ampliar esta vida útil, son muy caras, ya que los astronautas tienen que volar hasta él en el transbordador espacial. La última reparación, prevista para el año 2009, pretende alargar el funcionamiento del telescopio hasta el año 2013, fecha en que previsiblemente dejará de estar operativo.
Nuestra segunda parada es un telescopio espacial diseñado para ver el universo en rayos X. Llamado Chandra X-Ray Observatory, inició su andadura el 23 de julio de 1999. Los rayos X son fotones de alta energía que se crean en regiones del espacio muy explosivas y calientes. El Chandra es capaz de "ver" el cielo en rayos X y nos permite identificar los lugares en el universo donde se producen estos hechos tan violentos.
Visitemos el Chandra en su órbita, lejos de la Tierra. Haz clic
aquí. Estamos viendo la parte nocturna del planeta, las luces están encendidas en las ciudades allá abajo. Centrado en la pantalla tenemos un pequeño objeto seleccionado. Puedes activar el radar de seguimiento de nuestra nave Celestia pulsando la tecla [1]. A continuación pulsa la tecla [G]. Desactiva el radar pulsando otra vez la tecla [1].
El ingenio que tenemos delante es uno de los más potentes telescopios jamás construido. Con el zoom busca asomarte en el interior del tubo. Verás una serie de anillos concéntricos. Estos son los espejos. Los Rayos-X penetran en casi todas las sustancias (no rebotan), por lo que los espejos deben situarse en un ángulo casi recto de modo que los fotones de rayos X pasen cerca de los espejos casi en paralelo, abandonando el detector por la parte trasera del telescopio, sin que los fotones sean absorbidos por el espejo. Estos anillos son ideales para conseguir esta detección de partículas.
Desde 1999, el Chandra X-Ray ha proporcionado algunas de las más increíbles fotos del universo. Un ordenador convierte los datos en imágenes para que podamos visualizar lo que está ocurriendo en estos lugares del universo.
En la figura 17 podemos ver una de las mejores fotos tomadas del interior de una galaxia distante candidata a albergar un gran agujero negro en su centro. A la izquierda la misma imagen de la galaxia tomada en luz visible con el Telescopio Espacial Hubble; en ella, el agujero negro, que se sospecha que está en el centro, está oscurecido por el polvo y gas. A la derecha es la misma galaxia pero revelada desde el espectro de los rayos X; Chandra nos revela no uno, sino dos enormes agujeros negros, están presentes en el centro de esta galaxia. Cada uno de ellos tiene una masa de millones de estrellas, y se están orbitando mutuamente a gran velocidad, haciendo que esta sea una de las más torturadas y retorcidas, gravitacionalmente hablando, galaxias del universo conocido.
Haz clic
aquí. Tenemos delante un montaje realizado con dos imágenes superpuestas de un hiper-deformado espacio de una masiva galaxia elíptica llamada NGC 1132. La imagen de fondo fue tomada por el telescopio Hubble. Observa todas las galaxias que aparecen en la imagen. La imagen azulada, sin embargo, fue tomada en rayos X por el Chandra y están superpuesto por encima de la otra imagen. Se pone de manifiesto que esta galaxia es cinco veces más grande de lo que se había pensado anteriormente. Es enorme y caliente, y brilla intensamente en rayos X, para sorpresa de muchos astrónomos. ¿Qué está ocurriendo en NGC 1132?
Nuestro tercer telescopio espacial fue colocado en el espacio en agosto de 2003. Es el Telescopio Espacial Spitzer (SST), en honor del astrónomo Lyman Spitzer, precursor de los observatorios espaciales (fue uno de los diseñadores del Telescopio Espacial Hubble, entre otros).
El Spitzer se ha diseñado para ver el cielo en la franja de infrarrojos (IR térmico). Desde el espacio, que es tan frío y tan grande, llega muy poca energía térmica de objetos distantes a la Tierra (exceptuando la procedente de nuestro Sol). Por lo tanto, para examinar el cielo de infrarrojos debemos contar con un telescopio muy sensible y con detectores a muy bajas temperaturas. En la Tierra, la atmósfera es demasiado caliente para estudiar el cielo en infrarrojo profundo, pero en el espacio ... el universo es nuestro si utilizamos instrumentos de este tipo.
Visitemos el Spitzer para conocer su diseño. Para ello, haz clic
aquí. Se desplaza muy rápidamente, veremos cómo el Spitzer pasa delante de nuestra cámara. ¡Qué velocidad! Y eso que hemos ralentizado el tiempo 100 veces (a su velocidad real no llegaríamos a verlo).
Pulse la tecla [J] para revertir el tiempo y verlo nuevamente pasar. Pulse la tecla [J] otra vez, y después la tecla [F] para seguir al objeto. A continuación pulsa la tecla [G] y observa el Spitzer desde varios ángulos de vista.
Como puedes ver, el Telescopio Espacial Spitzer es un telescopio con un tubo de cerca de 2'5 metros de largo, va provisto de unos paneles solares, de una antena para comunicarse con la Tierra, y el final del tubo contiene los instrumentos para la detección de los fotones infrarrojos del espacio profundo. Para recoger estas débiles señales de calor, el Spitzer ha sido colocado en una órbita muy lejana de nuestro caliente planeta. De hecho, en la distancia que está, la Tierra es sólo un pequeño punto en la inmensidad del espacio. Haz clic
aquí para verla. ¿La ves? Si no la distingues pulsa la tecla [P].
El telescopio debe mantenerse muy frío. La temperatura aquí fuera es de -220º F (-140 º C).
¿Por qué es tan especial este instrumento? La mejor manera de responder es observar la figura 18. Se trata de un conjunto de dos fotografías de una galaxia. En luz visible, tomada por el Telescopio Espacial Hubble, la galaxia M81, que aparece en la foto pequeña en la esquina superior derecha, es una gran burbuja de luz blanca. Sin embargo, vista por la cámara de infrarrojos del Spitzer, la galaxia toma una nueva dimensión. No podemos ver la luz, pero sí el "calor" que emiten las estrellas y los granos de polvo en la galaxia, revelando detalles de la estructura extraordinaria de la galaxia y "puntos calientes" que no son visibles con la luz regular.
Nuestro último telescopio espacial a visitar, fue lanzado en diciembre de 2006. Se llama CoRot, y fue puesto en órbita por la Agencia Espacial Europea (ESA). Para visitarlo, haz clic
aquí. CoRot es un telescopio que capta la luz visible con una misión especial. Esta misión es la búsqueda de planetas que orbitan alrededor de otras estrellas ... de planetas que se asemejan a los nuestros ... de planetas que pueden sustentar la vida, incluso vida inteligente ....
Si quieres conocer más datos sobre el programa CoRot, puedes visitar la página del Instituto de Astrofísica de Andalucía.
Hasta ahora hemos podido detectar muchos exoplanetas, pero éstos suelen ser planetas gaseosos y tener un tamaño muy grande, similares a Júpiter. Detectar planetas rocosos de tamaño más pequeño, es mucho más complicado. La Tierra es un pequeño planeta y descubrir un planeta similar al nuestro (que no emite ningún tipo de luz) en estrellas situadas a distancias increíbles, es una misión muy difícil. Para intentarlo, CoRot dispone de instrumentos especiales y de poderosos espejos y lentes. Obsérvalos detenidamente.
Ver animación detección de exoplanetas por el método del tránsito
En junio de 2008, otro potente telescopio espacial fue lanzado por los EE.UU. Se llama Telescopio Fermi de Rayos Gamma (previamente llamado Glast), y está diseñado para estudiar el cielo en busca de fotones de rayos gamma. Las estrellas producen rayos gamma, pero este tipo de fotones son provocados, en cantidades increíbles, por acontecimientos muy excepcionales que se producen en el universo. Proceden de explosiones tan gigantescas que liberan tanta energía como toda una galaxia junta. El Glast está diseñado para detectar, estudiar y localizar dónde se producen este tipo de fenómenos astronómicos.
En marzo de 2009, el telescopio espacial Kepler fue lanzado en órbita alrededor del sol para unirse al telescopio CoRot en la búsqueda de planetas que orbitan otras estrellas, con la esperanza de encontrar alguno situado en la zona habitable con posibilidades de albergar algún tipo de vida. Desde entonces, ha encontrado varios buenos candidatos.
11. La basura espacial
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Desde el lanzamiento del Sputnik en el año 1957, los seres humanos han lanzado miles de dispositivos muy diversos sobre el espacio, por encima nuestro plantea. El problema es que, actualmente el espacio ya no está tan vacío, al menos cerca de la Tierra, debido a que en estas misiones, también hemos puesto órbita gran cantidad de lo que llamamos "basura espacial". Esta basura espacial está compuesta por pequeños trozos de cohetes o de cápsulas espaciales, manchas de pintura, piezas de metal y de plástico desechados, partes abandonadas de los cohetes impulsores, herramientas perdidas por los astronautas en los paseos espaciales, satélites destruídos en órbita (en 2007, China ensayó un sistema de misiles para derribar un viejo satélite, lo que liberó más de 2.000 pedazos mayores que una pelota de golf), etc. En la actualidad hay más de 10 millones de piezas de desechos en órbita, cantidad que no es nada pequeña.
Esta basura ha provocado incluso colisiones. Casi todas las cápsulas espaciales colocadas en el espacio (y también todas las estaciones espaciales), se han visto afectadas por impactos de pequeños micrometeoritos y otros sólidos en movimiento a alta velocidad. Uno solo de estos trozos, moviéndose a tan alta velocidad, puede ocasionar daños considerables en el fuselaje y las ventanas delanteras de los transbordadores espaciales.
La posibilidad de que un accidente grave se produzca, aumenta proporcionalmente con el número de piezas que pululan por el espacio. Afortunadamente, hasta ahora, los daños provocados no han sido catastróficos y no han producido pérdidas de vidas humenas. Se han producido situaciones de máximo riesgo. En 2007, un Airbus en vuelo desde Santiago de Chile a Auckland (Nueva Zelanda), estuvo a punto de ser golpeado por un trozo de chatarra de un viejo satélite ruso que adelantó su reentrada en la atmósfera. La Estación Espacial Internacional ha tenido que efectuar ocho maniobras de evasión para evitar impactos con esta basura espacial.
Alrededor de la Tierra, el impacto de un pedazo de basura metálica ha provocado la pérdida de uno de los satélites artificiales que orbitan la Tierra.
En febrero de 2009, un satélite militar ruso (no operativo desde 1995) colisionó con otro perteneciente a la compañía estadounidense de telecomunicaciones Iridium, a una altura de 790 kilómetros sobre Siberia. La colisión produjo dos nubes de basura espacial a altitudes entre 500 y 1.300 kilómetros. Estos pedazos podrían representar un peligro para otros satélites, por impacto directo o por colisiones en cascada con otros objetos que orbitan la Tierra.
Según las leyes de la física, la energía cinética de una pequeña pieza de mármol, del tamaño de los desechos espaciales moviéndose a 37.000 km/h, es similar a energía potencial que produce hacer caer una caja fuerte de 200 kilos desde una altura de 10 pisos. En otras palabras, si te colocas debajo de la caja fuerte, estás muerto. Lo mismo le ocurriría a un astronauta, si esta basura espacial le encuentra en su camino.
Según fuentes del gobierno de los EE.UU., la Fuerza Aérea de los EE.UU. realiza el seguimiento a través de radar, de unos 18.000 objetos de esta basura espacial. Vamos a visitar uno de ellos. Para ello, haz clic
aquí. Delante verás pasar una vieja pieza de uno de los cohetes utilizados por los EE.UU. en el programa Apolo. Hemos ralentizado el tiempo (1/10 x), aún así se mueve muy rápido. ¡Es grande! (de unos 10 metros de largo). ¿Cómo sería a chocar con él a tan alta velocidad?
Imagina un objeto con una masa de un camión cisterna cargado que viene hacia ti a esa velocidad. Seguro que ahora puedes entender por qué mucha gente está realmente preocupada por la seguridad de las personas que trabajan en el espacio! Lamentablemente, no hay mucho que podemos hacer al respecto. No se puede volar un pedazo de chatarra espacial, porque entonces habría, en su lugar, miles de piezas ahora más pequeñas, todos ellos viajando a la misma velocidad. Todo lo que podemos hacer es localizarlos, y tratar de mantenernos lejos de su alcance. Puedes observarlo de cerca haciendo clic
aquí.
12. El futuro de las naves espaciales
El punto de partida (si has cortado la actividad) es ejecutar el archivo
Activity7 situado en la carpeta local: \Celestia160-ED\Activity_cels\. Si quieres activar los sistemas de la nave
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Durante 60 años, los científicos aeroespaciales han luchado para superar las dos leyes de la física que Isaac Newton formuló hace más de 200 años. Las dos primeras leyes de Newton nos indican que para que un objeto cambie de estado hay que aplicarle una fuerza (a fin de acelerar un objeto, para que se mueva, si está en reposo). Una vez aplicada esta fuerza, el objeto seguirá avanzando en esa dirección, hasta que otra fuerza actúe sobre el mismo (a fin de cambiar su velocidad o dirección). Por ejemplo, si una nave es propulsada por un cohete hacia un planeta exterior o hacia una estrella, omitiendo el efecto de gravedad (que es muy pequeño lejos de estos objetos), la nave espacial avanzaría a su destino acelerando continuamente hasta que el motor del cohete se apagara o se quedara sin combustible. A continuación, la nave espacial simplemente avanzaría hacia adelante a esa velocidad constante, hasta que alguna otra fuerza se le aplicara, modificando su velocidad o dirección.
Esto es lo que les ocurre a todas las naves espaciales que hemos visitado en esta actividad educativa. Allá arriba, en órbita, tienen apagados los motores de propulsión. Se mueven hacia adelante a una velocidad constante (la que les proporcionó el cohete que las puso en órbita). La gravedad terrestre, tira continuamente hacia abajo a la nave. Pero la nave no cae debido a la velocidad que lleva; sobre la nave actúan dos fuerzas (la velocidad constante y la gravedad) lo que permite al objeto describir una trayectoria elíptica que es la órbita que describe a lo largo de la Tierra. Es decir, por una lado la velocidad tira del objeto hacia adelante (sin la gravedad el objeto abandonaría la Tierra) y por otro lado la gravedad tira del objeto hacia abajo (sin velocidad el objeto caería a la Tierra); las dos fuerzas combinadas hacen que el objeto orbite.
El problema es, los cohetes funcionan (normalmente) con combustible y el combustible es muy pesado. Más del 70% - 80% de todo el combustible necesario para llevar un cohete al espacio, se consume simplemente para levantar el peso del combustible propiamente dicho. Por ejemplo, consideremos el cohete Saturno V visto antes. Ese enorme cohete, de más de 30 pisos de altura, es principalmente combustible. La totalidad de la carga útil (el módulo del Apolo) es sólo un pequeño componente situado en la parte superior, debajo de la cual se sitúa un enorme depósito de combustible.
Una vez en el espacio, las cosas no están mucho mejor. Como resultado de lo anterior, las naves espaciales han tenido que ser pequeñas y ligeras. Del mismo modo, viajar a distancias mucho mayores en el espacio se convierte en algo imposible de conseguir. Se necesita la energía de enormes cohetes para impulsar naves espaciales más allá de los planetas exteriores.
Bien, ¿y si el espacio tiene su propio "combustible"? ¿Qué pasa si podemos diseñar una nave espacial que no necesite llevar consigo su propio suministro de energía, sino que aproveche la energía existente en el espacio? Resulta que descabellada idea no sólo es posible, sino que puede convertirse en realidad. ¡Vamos a ver cómo!
Haz clic
aquí. Despues pulsa en la nave para seleccionarla (aparecerá Cosmos 1 en el visor). Pulsa a continuación la tecla [F] y a continuación la tecla [barra espaciadora]. Vamos a desplazarnos al año 2010. ¡Qué extraña nave espacial! Parece ... un gran ventilador. ¡Puedes incluso ver a través de él!
Es la sonda Cosmos 1. Es la primera nave espacial no alimentada por cohetes, sino por la luz del sol. ¡Así es! Su diseño es similar a una vela espacial. Estas enormes velas, de más de 6 metros de ancho x 16 de largo, están hechas de una delgada fibra de papel, que está siendo empujada por la luz del sol.
Esto puede resultar sorprendente para mucha gente. En la mayoría de nuestras mentes, la luz del sol no es sustancial. Tenemos la impresión de que la luz no puede "empujar" algo, cosa que sí sabemos que el viento consigue, pero... la luz también puede. Gracias a la Física, sabemos que la luz está hecha de "fotones". Y como hemos visto anteriormente, estos fotones son cosas extrañas que se comportan de maneras diferentes. Los podemos imaginar como una corriente de diminutas "partículas" que se mueve muy rápido a través del espacio ..., a la velocidad de la luz (c), a una increíble velocidad de 300.000 km / seg. El Sol emite literalmente miles de millones de billones de fotones por segundo, como balas de ametralladora procedentes de un cañón gigante. De hecho, todo lo que emite energía (bombillas, llamas, televisor, el monitor del ordenador ... incluso su propia piel) ... emite fotones que viajan lejos de esta fuente emisora a la velocidad de la luz.
Un fotón es algo realmente muy muy muy pequeño, una burbuja de energía invisible. Sin embargo, muchos juntos impactando con fuerza sobre algo, sí que se pueden sentir. Por ejemplo, si se coloca cerca de tu cuerpo el cuerpo de otra persona, tu piel "siente" el impacto de los fotones infrarrojos (calor) de la otra piel, ¡aunque no la toques!
De hecho, en este momento, miles de millones de fotones impactan cada segundo sobre ti procedentes de la pantalla de tu ordenador. No puedes sentirlos, ya que tú eres muy grande y ellos muy pequeños y muy pocos. Sin embargo, si la superficie de impacto fuera extensa y la fuente de fotones muy potente (como el Sol), sentirías su "empuje" y te lanzarían hacia atrás. La aceleración que nos proporcionaría sería pequeña ... a pocos metros / hora ... pero la increíble de esta fuerza es que nunca remite. Las 24 horas del día, el Sol dispara estos fotones al espacio ... y así, día tras día, semana tras semana, mes tras mes ..., siempre impactando sobre cualquier superficie que se ponga en su camino.
¿Qué pasaría si construímos una nave espacial para aprovechar la energía del Sol de esta manera? ¿Sería suficiente el empuje para mover esta nave espacial? La respuesta es "sí". Si mantiene abiertas las velas, apuntando hacia el Sol, será acelerada continuamente ... ... más y más rápido. Siempre acelerando, hasta que estuviera lejos del Sol, lejos en el espacio, más allá de nuestro Sistema Solar, donde la corriente de fotones es mucho menos intensa.
Dado que estos fotones viajan a la velocidad de la luz, podríamos acelerar la nave espacial a velocidades increíbles, si somos pacientes y disponemos de una gran superficie de velamen. Nunca podríamos alcanzar la velocidad de la luz, pero la nave puede acelerar literalmente a millones de kilómetros por hora en el transcurso de un largo viaje, si le damos tiempo suficiente para ello.
Por supuesto, que tendríamos que resolver muchos problemas. ¿Cómo activar y dirigir esta nave espacial? ¿Cómo poder dar la vuelta y regresar a casa otra vez? ¿Y si se rompen las velas? ¿Cuánta masa podría la nave solar desplazar?, y ¿qué velocidad podríamos alcanzar?
Las respuestas están más allá del alcance de esta actividad. Sin embargo, puedes encontrar más información sobre este ingenio visitando el sitio web de los diseñadores de este proyecto (en inglés). Cosmos 1 no es un vehículo espacial de la NASA. Por el contrario, se trata de un vehículo espacial de financiación privada que ha sido diseñado por los ingenieros y los proveedores contratados por la Sociedad Planetaria y de los estudios " Cosmos", organización espacial sin ánimo de lucro, fundada por el famoso astrónomo Carl Sagan y su esposa, Ann Druyan. La Sociedad Planetaria ha sido precursora de la búsqueda de vida extraterrestre en el universo y del fomento de la exploración del espacio con fines pacíficos. Los estudios "Cosmos" produjeron la muy popular serie de televisión "Cosmos" y co-produjeron la exitosa película de ciencia ficción, "Contact".
La nave Cosmos 1 no está aún en el espacio. Lamentablemente, en junio de 2005, fue lanzada por el gobierno ruso como un servicio a la Sociedad Planetaria, pero unos pocos minutos después del lanzamiento, el cohete ruso explotó en pleno vuelo, destruyendo la nave espacial. Existen planes para reconstruirla y volver a intentar su lanzamiento (Cosmos 2), pero la financiación de una nueva nave espacial aún no está disponible. Así que de momento sólo podemos verla a través de nuestro programa celestia, sólo existe en simulaciones por ordenador.
Vuelve a celestia y observa la nave detenidamente. Recuerda el tamaño que tiene. De un lado a otro, mide 32 metros aproximadamente.
El costo del combustible ... sería cero (la luz del sol es gratis). El peso de este combustible también es cero. ¡Qué manera de viajar! Desde esta distancia del Sol, 150.000.000 de km., se siente el empuje que provoca la luz solar.
La nave Cosmos 1 también puede girar sus velas. La rueda dorada, que aparece en el centro de la nave espacial, son motores que giran las velas en un ángulo de 90 ° (¿puedes ver esta rueda?). La nave puede girar para realizar cambios de dirección en el espacio, es exactamente igual que "virar" en un velero.
Estaremos expectantes al desarrollo de la misión Cosmos 2. Esperemos que el segundo intento sea un éxito.
Además de la nave Cosmos, nuevos diseños de naves espaciales, evidentemente, aparecerán en el espacio. En nuestra última parada, nos complace presentarte a la NASA X-2010. Haz clic
aquí. ¡Qué diseño tan futurista! Ha sido diseñada para poder alcanzar la órbita terrestre sin la utilización de cohetes de propulsión de refuerzo. Es posible que algún ingenio así pudiera estar en funcionamiento en los próximos 20 años.