octubre 2010


En el programa de hoy hablamos de la capacidad para aprender y su importancia en el avance de la ciencia. ¿Somos hijos de las estrellas? ¿Qué es una enana marrón?  Edgar Luis Gómez, desde Ciudad de México nos habla de Wilhelm Gliese y comentamos el blog que nos sugiere llamado Astrofísica y física. En la sección de astronaútica hablamos de Herman Oberth y por último hablamos de las próximas misiones con motivo del año del Sistema Solar.
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Portada de Sueños de la Tierra y el Cielo

KOSTYA EN IZHÉVSKOYE: En el último cuarto del siglo XIX, en Estados Unidos, Gran Bretaña o Francia bulle la actividad científica. El desarrollo del método experimental y la matemática aplicada a la física han florecido allí en la invención del telégrafo, el teléfono, la luz eléctrica, el automóvil, el ferrocarril, el barco de vapor, el submarino y muchos más. Eso sí, su cielo sigue siendo virgen excepto por algunos globos aerostáticos, de modo que la idea de viajar a la Luna resulta inconcebible para las potencias occidentales si no es en sus novelas más atrevidas. ¿Es posible entonces que semejante empeño se esté abriendo paso en ese momento en el otro confín del mundo, en una Rusia poblada de siervos analfabetos ocupados en cultivar infinitas estepas para un zar a medio camino entre la modernidad y el medievo? Pues bien, no solo es así, sino que el joven del pequeño pueblo de Izhévskoye que lo lograría, Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky (1857-1835), sufre además una sordera casi total que desde los diez años le estorbó en la escuela y le impidió terminar la educación básica. Pero a Kostya (en casa le aplicaban este diminutivo) todas estas dificultades personales y nacionales no lograrán apartarle de su meta: desarrollar medios científicos efectivos para que el sueño de surcar los espacios siderales deje ser materia de ficción.

EDUCACIÓN E INFLUENCIAS EN MOSCÚ: Con 16 años logró que sus padres le enviaran a 200 kilómetros de casa, a   Moscú, donde vivió hasta los 19. Allí sufrió todo tipo de penalid

Dibujo de la navegación orbital.

ades económicas, pero a cambio pudo aprovechar el tiempo estudiando directamente en las bien provistas bibliotecas de la capital literatura, filosofía y, sobre todo, física, química, astronomía y matemáticas. En Moscú conoció además al brillante y extravagante filósofo transhumanista Nicolai Fyodorov, quien le imbuyó para siempre de su propósito de procurar la felicidad y la superación moral de la Humanidad a través de un progreso científico que lograra la eliminación de las enfermedades y finalmente de la muerte, así como la conquista del cosmos. También resultó impresionado por la lectura de la novela De la Tierra a la Luna, de Julio Verne, publicada en 1865.

EXPERIMENTOS EN RYAZÁN: A pesar de que tuvo que abandonar Moscú y regresar a Izhévskoye a petición de sus padres, su pasión por los viajes espaciales no disminuyó un ápice y cuando en 1878 su familia se mudó a Ryazán construyó allí una centrifugadora en la que probar con  gallinas el efecto de la aceleración en los seres vivos, como hoy siguen haciendo con los cosmonautas en sus centros de entrenamiento. Aplicando sus conocimientos elaboró también los primeros bocetos que representan la navegación orbital para estudiar sus problemas. 

Nave con cámara presurizada que da a una bolsa exterior para observación, y con lanzador de bolas como propulsor en el vacío.

BOCETOS EN BOROVSK: A los 22 años aprobó por libre el examen de profesor de enseñanza

 

pública y comenzó a trabajar como profesor de matemáticas en Borovsk, donde se casó y tuvo hijos. Allí escribió, en 1883, n trabajo titulado El espacio libre,  en el que pasó a diseñar esquemáticamente las naves espaciales del futuro, incluyendo en ellas, omo podéis comprobar en el boceto conservado, giróscopos para su direccionamiento y una cámara presurizada ue permitía salir al exterior –a una bolsa hinchable transparente desde la que observar el espacio- sin que el aire escapara de la nave.Nave con cámara presurizada.

LOGROS EN KALUGA: En 1892 se trasladó a Kaluga, donde permaneció casi todo el resto de su vida. Allí publicó una novela de ciencia-ficción, Sueños de la Tierra y el cielo (1895) en la que daba vida a sus sueños de colonización del sistema solar y, como podemos ver en la portada, imaginaba colonias en órbita que giraban para producir gravedad artificial. Aunque a nosotros el diseño nos resulta familiar, en aquel entonces esa idea era totalmente desconocida.

Tsiolkovsky y sus motores a reacción

Y por fin en 1896 dio el gran salto cualitativo, al aparcar bocetos y novelas y considerar seriamente del principal problema del que a su juicio adolecía el sistema con que el Gun Club de Verne enviaba a sus honorables miembros a nuestro satélite: el sistema impulsor no podía ser una explosión de pólvora, sino un tipo de combustible dosificable, que permitiera a la nave mantener el impulso, aumentarlo o disminuirlo, y con ello incluso maniobrar. Solo de este modo los cosmonautas podrían regresar para contarlo. En el boceto de 1878 reproducido más arriba el sistema se reducía a un inocente disparador de bolas, pero desde 1896 hasta 1903, en su tiempo libre después de dar clase a sus alumnos, se dedicó al trabajo callado, concienzudo y paciente de estudiar las propiedades físicas de diferentes candidatos a combustible propulsor y realizar infinitos cálculos para comprobar su eficacia. Finalmente dio con lo que buscaba: un depósito que suministrara una inyección constante de combustible líquido (hidrógeno) a otro recipiente, en el que se mezclara con otra sustancia también líquida (oxígeno) de manera que la mezcla, en inflamación continua, desprendiera una ingente cantidad de gases ardientes que serían expulsados al exterior a través de una tobera, impulsando a la nave hacia adelante en un mecanismo de acción-reacción. Había inventado el motor a reacción, mucho más potente que el de explosión, usado por entonces en automóviles, y que el de hélice, usado tres años después (1906) por el brasileño Santos Dumont en el primer vuelo tripulado y autopropulsado (pues los famosos  hermanos Wright necesitaron una catapulta hasta 1908).

También diseñó en 1897 el primer túnel de viento ruso y su desarrollo experimental. No solo eso: desarrolló la llamada Ecuación del cohete, que permite desde entonces calcular la masa de combustible necesaria para alcanzar una determinada velocidad. Y después, al comprobar que la cantidad de combustible necesaria para poner al cohete en órbita era descomunal, adaptó la solución -ya conocida en pirotecnia- de un cohete por etapas a las necesidades de un vehículo espacial. De esta manera, cuando el primer depósito de combustible con su motor se vaciara se desprendería de la nave y se encendería el del siguiente depósito, más pequeño, que ya no tendría que cargar con el peso del anterior y podría proporcionar el empuje suficiente para aumentar la velocidad de la nave aligerada. Tsiolkosvsky plasmó el resultado de todo este esfuerzo en un artículo titulado La investigación del espacio mediante vehículos a reacción, que fue publicado en la revista Nauchnoye Obozreniye en 1903 y le convirtió en uno de los padres de la astronáutica, el mismo año que volaba el primer avión.

Un entrañable Tsiolkovsky posa en su estudio con su trompeta para la sordera en 1930.

REPERCUSIÓN Y LEGADO: Tsiolkovsky continuó toda su vida publicando artículos que desarrollaban sus ideas sobre naves espaciales: sistemas de mantenimiento de vida para los astronautas, protección contra las fuertes aceleraciones, uso de la energía solar para fotosíntesis y otros usos, bases espaciales sobre la órbita terrestre, programas de desarrollo científico destinado a la colonización del sistema solar, un ascensor a base de un cable suspendido para elevar masas al espacio sin necesidad de cohetes, cámaras de presurización dobles para proteger contra el impacto de meteoritos, etc. Pero ni los hombres de su tiempo estaban aún preparados para estas ideas, deslumbrados como estaban por el nacimiento de la aviación por hélice, mucho más al alcance, ni una Rusia convulsionada por el germen de la revolución socialista era el mejor país para darse a conocer al resto del mundo. De modo que sus artículos permanecieron desconocidos por los europeos y americanos que podían haberlos aprovechado, si bien le dieron merecida fama de buen científico en la recién nacida URSS, que en 1919 le concedió el ingreso en la Academia Soviética de las Ciencias Sociales y en 1920 le concedió una pensión para que dejara la docencia y prosiguiera sus investigaciones, aunque de manera individual y no dentro de un equipo o instituto con capacidad para desarrollarlas verdaderamente. Después de un periodo de problemas con el poder establecido, este decidió reivindicarle como héroe nacional cuando en Occidente comenzaron a ser conocidas y populares las teorías sobre cohetes espaciales desarrolladas por Oberth o Goddard. Desde entonces su figura ha sido un referente indiscutible para todos los científicos y cosmonautas de la astronáutica rusa, y debería serlo para los de todo el mundo.

 

Nos acercamos con esta nueva sección a un apartado de las ciencias espaciales poco trabajado hasta ahora por nuestra web.

En los primeros artículos haremos un recorrido histórico que nos llevará desde los pioneros de la cohetería enfocada a los viajes espaciales hasta los vuelos tripulados a la Luna, y desde ese momento hasta la actualidad. La segunda consistirá en un examen de la situación actual de las diversas agencias espaciales. Y la tercera en una miscelánea de temas alrededor de la astronáutica, centrada en noticias de interés y proyectos punteros. Todos los artículos serán expuestos en primer lugar en los programas de radio de Un Punto Azul y posteriormente editados en aamagallanes.com.

No trataremos ni los autores de ciencia-ficción ni la historia de la cohetería en su uso pirotécnico o militar, sino cuando guarden relación con nuestro asunto principal. Por tanto comenzamos nuestro recorrido a finales del siglo XIX, momento en que por fin los sueños de surcar el espacio exterior pasan a concretarse en proyectos o diseños científicamente viables.

En la primera parte de la sección (los pioneros) nos daremos cuenta de varias cosas:

1º) El científico estrella es la punta de una pirámide cuya ancha base está formada por una infinidad de filósofos que buscan un futuro mejor para la humanidad y de locos románticos que llenan sus cuadernos de bocetos con que apoyar teorías pseudocientíficas que no resisten los cálculos más elementales. Sobre esta amplia masa de soñadores que lanzan al público sus ideas con escaso pudor, se yerguen los escritores de ciencia-ficción, quienes, recogiendo esta colección de ideas de un lado y las más modernas teorías científicas por otro, proponen realizaciones que se encuentren uno o dos pasos más allá de las posibilidades de su tiempo. En la cumbre, por fin, un puñado de científicos se dan cuenta de que un desarrollo de la materia que ellos dominan podría quizá dar vida a una de esas propuestas. Se lanzan entonces a calcular y experimentar y finalmente consiguen convertir el sueño en realidad. Cada uno ha realizado su tarea, ha aportado su parte de ilusión en el logro y ha soportado su parte de incomprensión en el camino; y entre todos se ha obrado el milagro.

2º) La pequeña historia de la astronáutica suele escribirse exclusivamente con nombres americanos y europeos, olvidando siempre a los latinoamericanos o asiáticos, y en la medida de lo posible a los rusos. Intentaremos en nuestra sección remediar estos tradicionales olvidos.

3º) Los numerosos mitos relativos a los científicos (su eterno despiste, la enfermedad que de pequeño le hizo estudiar, los experimentos explosivos, etc.) tienen su base en la realidad histórica. Nos divertiremos comprobándolo.