La era espacial
La
era espacial y la astronáutica práctica arrancan con el lanzamiento del Sputnik
1 por la Unión
Soviética en octubre de 1957, y con el del Explorer 1 por
Estados Unidos en enero de 1958.
Sputnik 1 |
La
especie humana estaba emprendiendo una aventura, que de tener éxito, sería tan
importante como la colonización de la Tierra o el descenso de los árboles. Pero
las energías del ser humano estaban dirigidas mucho más hacia la guerra, y
estas primeras aventuras espaciales estuvieron enmarcadas dentro del panorama
de la guerra fría.
Dado
que la tecnología usada para el lanzamiento de naves espaciales está en
estrecha relación con los misiles balísticos, desde 1957 hasta 1965 sólo
Estados Unidos y la URSS fueron capaces de lanzar satélites.
Explorer 1 |
Explorer 1 |
Explorer 1 |
En años
posteriores, Francia, Japón, India y China lanzaron satélites terrestres
propios, con tecnologías cada vez más sofisticadas.
En 1984, los trece países
miembros de la
Agencia Espacial Europea comenzaron su programa de
lanzamientos desde el centro
espacial de Kourou, en la Guayana Francesa. Sin embargo Estados Unidos y la
URSS siguieron siendo los únicos países con capacidad para lanzar al espacio
naves grandes y pesadas, requisito necesario para llevar tripulaciones.
Física del espacio
El
límite entre la atmósfera terrestre y el espacio exterior es difuso y no está
bien definido. Al disminuir gradualmente la densidad del aire con la altitud,
el aire de las capas superiores de la atmósfera es tan tenue que se confunde
con el espacio. A 30 km
sobre el nivel del mar, la presión barométrica es un octavo de la presión a
nivel del mar. A 60 km
sobre el nivel del mar, es 1/3.600; a 90 km es 1/400.000. Incluso a una altitud de 200 km hay la suficiente
masa atmosférica como para frenar los satélites artificiales, debido a la
resistencia aerodinámica, por lo que los satélites de larga vida han de
alcanzar órbitas de gran altitud.
Tradicionalmente
se ha asociado el espacio con el vacío. Sin embargo el espacio está ocupado por
cantidades pequeñas de gases como el hidrógeno, y pequeñas cantidades de polvo
de meteoritos y meteoros. El espacio está atravesado por rayos X, radiación
ultravioleta, radiación luminosa y rayos infrarrojos procedentes del Sol. En el
espacio hay también rayos cósmicos, compuestos principalmente de protones,
partículas alfa y núcleos pesados.
Problemas prácticos
Las
fuerzas aerodinámicas generadas por las estructuras de un avión (por ejemplo,
las alas), lo mantienen frente a la fuerza de la gravedad, pero un vehículo
espacial no puede mantenerse de este modo debido a la ausencia de aire en el
espacio. Por ello, las naves deben entrar en órbita para poder permanecer en el
espacio. Los aviones que vuelan por la atmósfera terrestre se sirven de
propulsores y alas para moverse, pero las naves espaciales no pueden hacerlo
por la ausencia de aire. Los vehículos espaciales dependen de los cohetes de
reacción para propulsionarse y maniobrar, según las leyes de Newton sobre el
movimiento. Cuando una nave dispara un cohete en una determinada dirección, se
produce una reacción de movimiento de la nave en sentido contrario.
Naves espaciales
Los
artefactos espaciales no tripulados pueden ser de diversos tamaños, desde unos
centímetros hasta varios metros de diámetro, y tener muchas formas diferentes,
según el uso para el que estén construidos. Las naves no tripuladas cuentan con
equipos de radio para transmitir información a la Tierra y para señalar su
posición en el espacio.
Las
naves tripuladas han de cumplir con requisitos más complicados debido a las
necesidades de la propia tripulación. Están diseñadas con equipos capaces de
proveer aire, agua y comida a los tripulantes, equipos de navegación y control,
asientos y compartimentos para dormir y equipos de transmisión para enviar y
recibir información. Una característica de las naves tripuladas es la pantalla
protectora del calor que se produce al penetrar en la atmósfera.
Las
naves espaciales se lanzan desde plataformas construidas al efecto, en donde se
colocan e inspeccionan cuidadosamente la nave y el cohete propulsor antes del
lanzamiento. Las operaciones son supervisadas por ingenieros y técnicos en un
puesto de control situado en las inmediaciones. Cuando todo está listo, se
encienden los motores del cohete y la nave se eleva hacia el espacio.
El
aterrizaje presenta el problema de ralentizar la velocidad de la nave para
evitar su destrucción a causa del calor aerodinámico. Los programas
estadounidenses Mercury, Géminis y Apolo superaron esta dificultad protegiendo
la superficie de la nave con un escudo espacial protector del calor, construido
con materiales plásticos, metálicos y cerámicos, que se funden y volatilizan al
entrar en la atmósfera, disipando el calor sin daños para la nave y sus
tripulantes. El escudo protector del calor diseñado para el momento de entrar
en la atmósfera está hecho de chapas de cerámica soldadas individualmente al
casco de la nave. Antes
de la aparición de la lanzadera espacial que aterriza en una pista, las naves
estadounidenses tripuladas caían sobre el mar para amortiguar el impacto. Los
astronautas y su cápsula eran recogidos enseguida por los helicópteros y eran
llevados a bordo de unidades navales que se encontraban a la espera. Por el
contrario, los astronautas soviéticos aterrizaban sobre tierra firme en
distintas partes de Siberia.
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