La ciencia que no puede hacerse en la Tierra

La lanzadera espacial Columbia despegó hoy en una misión dedicada a la investigación científica

Evangelista Torricelli – ¿el primer investigador espacial? [más]

El año es 1643. Evangelista Torricelli, un ayudante de Galileo, vertió un poco de mercurio en un tubo de vidrio y colocó su pulgar sobre un extremo. Entonces intentó verter el mercurio fuera, pero no sucedió nada. Se había formado un pequeño vacío entre su pulgar y el mercurio; de alguna manera ésto sostenía al pesado líquido en su sitio.

Había descubierto el vacío.

Hoy en día, los niños en los restaurantes hacen rutinariamente lo mismo usando pajitas y agua o leche, pero en los tiempos de Torricelli la noción de vació fue radical. Aristóteles mismo había declarado que la naturaleza aborrecía los vacíos. Los científicos, sin embargo, pronto aprendieron a amarlos.

Una cámara de vacío de laboratorio es como un trozo de espacio exterior en la Tierra. Es un maravilloso lugar para hacer experimentos que serían imposibles en la espesa atmósfera de nuestro planeta. La investigación del vacío y presión de aire ha llevado a las bombillas, circuitos integrados, comidas liofilizadas, aceleradores de partículas, microscopios electrónicos – incluso previsión del tiempo y vuelos humanos. Torricelli estaría sorprendido.

Pequeñas bolas de fuego fotografiadas a bordo de la lanzadera espacial Columbia en 1997. [más]

Se podría decir que el trabajo de Torricelli marcó el comienzo de la investigación espacial. “Pero hay muchos aspectos del espacio que no podemos imitar en la Tierra”, dijo el Dr. John Charles del Centro Espacial Jonson de la NASA en Houston. “Podemos bajar la presión del aire en un laboratorio con cámaras de vacío y bombardear muestras con radiación similar a la del espacio. No podemos eliminar la gravedad, si bien, podemos despreciarla desde arriba”.

Algunos experimentos simplemente no se pueden realizar en La Tierra. Por esta razón la NASA está construyendo la Estación Espacial Internacional, un laboratorio de investigación permanente de baja gravedad. También por esto la NASA programa misiones de lanzaderas espaciales dedicadas a investigación científica.

Una de tales misiones comenzó esta mañana cuando la lanzadera espacial Columbia (STS-107) despegó llevando más de 80 experimentos científicos. Alrededor de la mitad son comerciales, patrocinados por empresas que esperan situarse con ventaja ante el próximo gran negocio.. El resto es pura ciencia. “Estamos haciendo experimentos de Física Fundamental, biología, seguridad contra el fuego, medicina, clima… la variedad es impresionante”, dijo Charles, quien es el científico de la misión STS-107.

“El espacio es un verdadero entorno alien”, dijo Charles. “Muchas cosas se comportan de forma distinta aquí arriba”.

La mayoría de los experimentos a bordo del STS-107 tendrán lugar dentro de un módulo SPACEHAB dos veces mayor que el que se muestra aquí en el área de carga de la lanzadera espacial Discovery in 1998. [más]

Las llamas son un buen ejemplo. Sobre la Tierra, las llamas tienen una forma de lágrima causada por el aire caliente elevándose en un campo gravitatorio. A bordo de una nave espacial, sin embargo, las llamas se dispersan en pequeñas bolas que se mueven alrededor como OVNIs. Se queman casi sin usar combustible – algo que los investigadores intentan replicar en motores de automóviles con ahorro de combustible. Uno de los experimentos en STS-107, llamado SOFBALL-2, quemará algunas bolas de fuego y medirá sus propiedades. Los científicos esperan aprender como arden y que mantiene la llama.

El cerebro humano es otro ejemplo. Un astronauta que acaba de colocarse en órbita tiene algunos grandes cambios que hacer: No hay “arriba o “abajo”. Si dejas caer algo esto no cae. Y solo intenta capturar una pelota lanzada por un compañero! El cerebro se adapta a la ausencia de peso construyendo “un modelo” o subrutina mental que dice al cuerpo como interpretar estas experiencias tan inusuales. En poco tiempo, dormir boca abajo no es problema. No se sabe como el cerebro construye tales modelos, pero los neurocientíficos quieren llegar a saber ya que muchos creen que este modelado es la llave para el aprendizaje diario humano. Científicos de la NASA estudiarán este proceso entre los miembros de la tripulación del STS-107.

¿Cómo de diferente es el espacio? Ni siquiera las flores huelen igual. El gigante de la industria de la perfumería International Flavors and Fragrances (IFF) descubrió esto en 1998 cuando enviaron una rosa de pitiminí llamada “Overnight Scentsation” en órbita a bordo de la lanzadera espacial Discovery (STS-95). La flor desarrolló un ‘aroma florar de rosa’ algo distinto de su olor natural en La Tierra. La nueva fragancia desde entonces ha sido incorporada en “Zen”, un perfume producido por la compañía Japonesa Shiseido. En esta ocasión en el STS-107 IFF los científicos enviarán dos flores en órbita – una rosa de pitiminí y una flor asiática del arroz. Esperan que el par junto produzca aromas aún más exóticos que los anteriores.

“Estos son solo tres ejemplos”, dice Charles. “Hay alrededor de 77 experimentos más a bordo del Columbia – todos igualmente excitantes”.

Dirigir tantos experimentos es un gran trabajo. Para llevarlo a cabo, el la tripulación del Columbia estará formada por siete miembros que serán divididos en dos grupos, Azul y Rojo, que trabajarán turnos de 12 horas. Esto permitirá investigar para usar 24 horas al día durante los 16 días de misión completos.

Todas las investigaciones a bordo del Columbia alguna meta específica tal como mejorar motores de automóviles o descubrir nuevos aromas. Pero los grandes premios, dice Charles, son desconocidos. “Nadie en el siglo XVII podría haber predicho donde nos llevaría el simple experimento de Torricelli. De igual forma, nadie puede predecir a donde nos llevará a nosotros la investigación de la baja gravedad”.

“Ésto es casi seguro, aunque, lo que nosotros predecimos desde nuestra rudimentaria experiencia será solo una pequeña fracción de los beneficios finales”.


Nota del Editor: Al contrario de la creencia popular, hay gravedad en la órbita de La Tierra. De otra forma la lanzadera volaría hacia el espacio en lugar de orbitar nuestro planeta. Los astronautas (y sus experimentos científicos) experimentan ausencia de peso porque la lanzadera está en caida libre. La próxima semana publicaremos un artículo acerca de diminutas desviaciones de ausencia de peso desde STS-107, y como esto afecta a algunos de los experimentos de a bordo.

Fecha original : 2003-01-16

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Comment (1)

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