La ciencia detrás de los viajes al espacio biología tecnología y mitos del espacio
En distintas publicaciones de revistas pertenecientes al grupo CellPress se encuentran resumidos los hallazgos más recientes sobre la biología de los viajes al espacio. Estos artículos analizan los riesgos que supone la exploración espacial para el cuerpo humano y sus posibles repercusiones a nivel molecular, además de presentar las principales estrategias para garantizar la salud de los futuros astronautas.
Explorando la teoría de Alcubierre viajar mediante la deformación del espaciotiempo
En primer lugar, antes de avanzar, es necesario establecer las reglas. Nos adentramos en un campo especulativo y abstracto, donde es esencial respetar las leyes de la física sin infringirlas. A partir de ahí, nos enfrentamos al reto de determinar si nuestra tecnología actual puede llevar a la práctica la teoría que hemos planteado como punto de partida. Miguel Alcubierre, en 1994, se embarcó en este camino.
En la actualidad, Alcubierre es el director del Instituto de Ciencias Nucleares y del Departamento de Gravitación y Teoría de Campos en la Facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México. Su campo de especialización abarca los agujeros negros, las ondas gravitacionales, la materia oscura y la teoría de la gravitación. Sin embargo, también confiesa ser un apasionado de la ciencia ficción. De hecho, mientras veía un episodio de "Star Trek", se le ocurrió la idea de la 'métrica de Alcubierre', un modelo matemático para viajar a través del continuo espacio-tiempo más rápido que la velocidad de la luz.
Lo curioso de esta propuesta es que, a diferencia de otras teorías, no viola la relatividad general de Einstein. Entonces, ¿cómo plantea la posibilidad de viajar más rápido que la luz si, como sabemos, ningún objeto con masa puede lograrlo? El enfoque de Alcubierre es muy astuto: deformando el continuo espacio-tiempo. Para él, la clave está en "viajar con" el espacio, no por él.
Los Pioneros del Espacio La Primera Expedición Humana al Universo
Los primeros viajes tripulados al espacio no eran una idea nueva en la década de 1950.
Estados Unidos había estado lanzando cohetes con animales al espacio desde finales de los años 40, incluyendo moscas de la fruta y macacos rhesus, mientras que la URSS había comenzado a enviar perros en 1951. Solo unas semanas después del Sputnik, los soviéticos pusieron en órbita a una perra llamada Laika, que desafortunadamente murió durante el vuelo debido al calor y el estrés.
Sin embargo, el objetivo final era enviar seres humanos al espacio. En 1958, la NASA lanzó el Proyecto Mercury con tres objetivos específicos: poner a un estadounidense en órbita alrededor de la Tierra, investigar la capacidad del cuerpo humano para resistir los vuelos espaciales y traer de vuelta de manera segura tanto a la nave como al astronauta. Pero el objetivo no declarado era lograr todo esto antes que los soviéticos.
Sin embargo, una vez más, la URSS demostró estar un paso adelante. El histórico vuelo de Gagarin se produjo un mes antes de que el astronauta estadounidense Alan Shepard se convirtiera en el primer estadounidense en el espacio el 5 de mayo de 1961. Aunque el vuelo suborbital de Shepard a bordo del Freedom 7 fue un punto de referencia crucial (visto por millones de espectadores en televisión), quedó ensombrecido por el viaje de Gagarin alrededor de la Tierra.
Huellas en la Luna
Durante las misiones Gemini, la NASA estaba trabajando en el desarrollo de una nave para el programa Apolo. Esta nave incluía un módulo de mando/servicio que sería enviado a la Luna y entrará en órbita, además de un módulo lunar que se separaría para el aterrizaje y luego regresaría al módulo de mando para el viaje de vuelta a la Tierra.
Sin embargo, el programa Apolo tuvo un trágico comienzo. El 27 de enero de 1967, durante una prueba en tierra para la misión programada en febrero, los astronautas Gus Grissom, Ed White y Roger Chaffee perdieron la vida en un incendio en la plataforma de lanzamiento. La investigación concluyó que el fuego fue causado por un cortocircuito en los cables cerca del asiento de Grissom y que se propagó rápidamente debido al alto nivel de oxígeno y materiales inflamables en la cabina.
Después de una extensa reevaluación del diseño y la seguridad de la nave, la primera misión tripulada de Apolo fue lanzada el 11 de octubre de 1968. Durante los 11 días que permanecieron en el espacio, los astronautas del Apolo 7 se resfriaron y descubrieron que la mucosidad no puede ser expulsada de la cabeza en la ingravidez del espacio.
El compromiso en el Universo
El espacio exterior cuenta con más de 7.000 objetos lanzados, según el Registro oficial de Naciones Unidas. Estos incluyen más de 1.000 satélites artificiales que orbitan nuestro planeta, así como una cantidad considerable de satélites inactivos (alrededor de 2.600) y una gran cantidad de residuos. Muchos de estos objetos son el resultado de lanzamientos realizados en el espacio, mientras que la mayor parte se ha formado a través de impactos entre satélites.
Este gran número de artefactos en el espacio, junto con la "basura espacial" que se ha acumulado, presenta una cierta amenaza. Como ejemplo, en 1979, el Sky Lab -predecesor de la Estación Espacial Internacional (ISS)- cayó en Australia sin causar daños materiales ni personales, pero esto llevó a que el país impusiera una multa de 400 dólares a la NASA por depositar basura en su territorio. No es la única ocasión en la que un satélite ha caído en tierra o en el mar, y la responsabilidad de cualquier daño causado recae en el país donde estén registradas las compañías dueñas de los objetos en cuestión.
Sin embargo, es importante destacar que los tratados firmados bajo el paraguas de Naciones Unidas no cubren los daños causados por la "basura espacial". Por lo tanto, es fundamental que se tomen medidas para limitar y controlar la cantidad de objetos en el espacio y su posible impacto en la Tierra.
Comienza la carrera espacial
La Guerra Fría se desató entre Estados Unidos y la Unión Soviética después de haber sido aliados en la Segunda Guerra Mundial. A medida que la guerra llegaba a su fin en 1945, surgieron sospechas mutuas entre ambos países. Estados Unidos demostró su capacidad de destrucción al lanzar bombas atómicas sobre Hiroshima y Nagasaki, obligando a Japón a rendirse. Así comenzó la pugna por el dominio mundial.
Ambos países decidieron demostrar su superioridad tecnológica mediante la construcción de enormes arsenales nucleares y cohetes capaces de alcanzar objetivos en todo el mundo. A mediados de la década de 1950, anunciaron sus planes de lanzar satélites artificiales al espacio. Estados Unidos programó su Proyecto Vanguard para 1958, pero los soviéticos decidieron mantenerlo en secreto y adelantarlos.
Fue el 4 de octubre de 1957 cuando el mundo se sorprendió al enterarse de que la Unión Soviética ya tenía en órbita un satélite llamado Sputnik, que significa "compañero de viaje" en ruso. Aunque tenía un tamaño similar al de una pelota de playa y limitadas capacidades técnicas, su señal de radio "bip, bip, bip" al pasar por encima fue motivo de alarma para los estadounidenses.
Llegar a la Luna
Antes de que la NASA pudiera llegar a la luna, sus expertos debieron adquirir muchos conocimientos. Por tanto, se embarcaron en el Proyecto Mercury, que catapultó al astronauta John Glenn como el primer estadounidense en orbitar la Tierra en febrero de 1962. Asimismo, el cosmonauta Gordon Cooper se unió a dicha hazaña, realizando un vuelo de 22 órbitas que duró unas 34 horas y 20 minutos en mayo de 1963. Sin embargo, Valery Bykovsky superó este logro, realizando un viaje de cuatro días y 23 horas en el espacio, el récord de vuelo espacial en solitario más largo jamás registrado. Del mismo modo, Valentina...
Tras el proyecto Mercury, la NASA continuó avanzando en sus capacidades de vuelo espacial mediante el Proyecto Géminis. Este proyecto, considerado como un enlace hacia la Luna, tuvo como objetivos reunirse y acoplarse en órbita, probar maniobras de reentrada atmosférica y determinar los efectos de los viajes espaciales de larga duración en los seres humanos.
Mientras tanto, los logros soviéticos seguían destacando. En marzo de 1965, el cosmonauta Alexei Leonov se convirtió en la primera persona en realizar una caminata espacial en la que salió de la nave en órbita. Dichos 12 minutos fueron especialmente difíciles, ya que el traje espacial de Leonov era tan rígido que le impidió regresar a la nave sin liberar parte de la presión de su traje para cerrar la esclusa detrás de él.
La escasez de órbitas en el espacio un desafío persistente
Los ingenios en la órbita terrestre realizan diversas misiones, desde la investigación astronómica hasta la navegación y telecomunicaciones. También hay presencia militar, de control meteorológico y relacionada con la actividad humana, como la Estación Espacial Internacional (ISS).
Cabe destacar que no todas las órbitas cumplen el mismo propósito. Por encima de todas, se encuentra la órbita geoestacionaria, con una forma circular y ubicada sobre el ecuador a 35 786 km de distancia. Esto le da al satélite una apariencia de estar "fijo" en relación a un punto en la superficie terrestre, por lo que es ideal para satélites de comunicación y vigilancia.
Como puede comprenderse, la órbita geoestacionaria es un recurso limitado, ya que los satélites deben ser espaciados adecuadamente para evitar interferencias. Por lo tanto, es necesaria una coordinación efectiva para garantizar que todos los países tengan acceso a esta valiosa órbita.
