una aventura hacia el espacio exterior

J. Rubn Morones Ibarra

UNA AVENTURA

HACIA EL ESPACIO EXTERIOR

UNA AVENTURA

HACIA EL ESPACIO EXTERIOR

Universidad aUtnoma de nUevo Len

J. Rubn Morones Ibarra

Jess Ancer RodrguezRector

Rogelio G. Garza RiveraSecretario General

Rogelio Villarreal ElizondoSecretario de Extensin y Cultura

Mario Cesar Salinas CarmonaSecretario de Investigacin, Innovacin y Posgrado

Celso Jos Garza AcuaDirector de Publicaciones

Padre Mier No. 909 poniente, esquina con VallartaCentro, Monterrey, Nuevo Len, Mxico, C.P. 64000Telfono: (5281) 8329 4111 / Fax: (5281) 8329 4095e-mail: [email protected] web: www.uanl.mx/publicaciones

Una aventura hacia el espacio exteriorPrimera edicin, 2013 Universidad Autnoma de Nuevo Len J. Rubn Morones Ibarra

ISBN: 978-607-433-995-6

Reservados todos los derechos conforme a la ley. Prohibida la reproduccin total y parcial de este texto sin previa autorizacin por escrito del editor

Impreso en Monterrey, Mxico Printed in Monterrey, Mexico

ndice

Pre se n taci n

In tro ducci n

Captu lo I. El Un ive rso

Captu lo II. H is to ria de la as tro n o m a

Captu lo III. La e s tructura de l un ive rso

Captu lo IV. Las e s tre llas

Captu lo V. Lo s co he te s

Captulo VI. Los satlites artiicialesCaptu lo VII. Lo s viaje s al e spacio

Captu lo VIII. Vida e xtrate rre s tre

Eplo go

Ace rca de l auto r

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Presentacin

Con el propsito de presentar al pblico en general, de forma clara, atractiva, precisa y responsable, el conocimiento cien-tico y tecnolgico, no slo desde el punto de vista terico, sino tambin su historia, los ms recientes descubrimientos, la com-prensin de los avances tecnolgicos y la relevancia que tienen en la vida diaria, la Universidad Autnoma de Nuevo Len inicia esta coleccin: LA CIENCIA A TU ALCANCE.

Para integrarla, se ha invitado a participar en ella a investigadores y di-vulgadores de la ciencia, tanto de la entidad como de otros estados de la repblica, siempre con la idea de fomentar el inters por la ciencia y la tecnologa en todos los sectores de la poblacin; de favorecer el

Dr. Jess Ancer RodrguezRector de la Universidad Autnoma de Nuevo Len

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acercamiento entre la comunidad cientica y la sociedad, y de impulsar la participacin de los conocedores en las tareas de divulgacin.

Se trata no slo de presentar al gran pblico el contenido formal de las disciplinas cienticas, sus leyes, teoras, postulados, hechos y aplica-ciones, sino tambin de llevar el espritu de la ciencia a la poblacin de nuestra entidad y del pas.

Otro propsito es el de presentar y signiicar a los cienticos, con la idea de que, leyendo sobre ellos, podamos comprender mejor sus contribuciones al bienestar y desarrollo de la sociedad, pues si bien su investigacin cientica y tecnolgica satisface necesidades, no deben ellos perder su rostro humano.

Vale la pena recordar que, en 1612, cuando Galileo Galilei escribi, en italiano, y no en latn, como hasta esa poca se presentaban los trabajos cienticos, su libro sobre las manchas solares, y ms adelante, en 1632, el Dilogo Sobre los Dos Sistemas del Mundo, sent las bases de la divulgacin cientica, pues, como le dijo en una carta a su amigo, el cannigo Paolo Gualdo: escribo en idioma vulgar, porque quiero que toda persona pueda leerlas.

A partir de ese momento, se sucedieron las obras en lenguaje comn. En 1637, Ren Descartes public en francs su Discurso del Mtodo y, en 1661, Robert Boyle present en ingls su obra cumbre El qumico escptico.

Despus, la divulgacin de la ciencia se ha venido nutriendo con au-tores como Nicolas Camille Flammarion (1842-1925), quien fund la Sociedad Astronmica Francesa, y con sus obras populariz la astro-noma; como el ruso Isaac Asimov (1920-1992), quien adems de ser autor de obras de ciencia iccin, escribi numerosos libros y columnas en peridicos para el gran pblico, con temas de divulgacin histri-ca, qumica y medioambientales, como su ltimo libro: La ira de la

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tierra. Tenemos asimismo a Martin Gardner (1914-2010), excelente divulgador de las matemticas; a Desmond Morris (1928 ), autor de las famosas obras El mono desnudo y El zoo humano; a Carl Sa-gan (1934-1996), con sus famosos libros Los dragones del edn y Cosmos: viaje personal, que se hizo una popular serie de televisin, y la novela Contacto, con la que, en 1997, se hizo una pelcula; y a Stephen Hawking, quien con sus numerosas investigaciones sobre la Teora de la relatividad de Einstein y el origen del universo, y con su ms popular obra Historia del Tiempo, es, quiz, el divulgador cient-ico ms destacado en la actualidad.

En nuestro pas, desde el siglo XVIII, ha habido tambin excelentes divulgadores, como Antonio Alzate (1737-1799), quien con una clara vocacin por la fsica, la qumica, las matemticas y la astronoma, se interes por popularizar el conocimiento cientico y, entre otras cosas, a partir de 1768, public semanalmente EL DIARIO LITERARIO DE MXICO, en el que ofreca al pblico en general noticias sobre ciencia, y Jos Ignacio Bartoloche (1739-1790), clebre matemtico, que entre 1772 y 1773 public un papel peridico con el nombre de Mercurio Volante, donde ofreca a la poblacin de Mxico noticias importantes y curiosas sobre fsica y medicina.

A partir de los ltimos treinta aos, la comunidad de divulgacin cien-tica mexicana ha cobrado una extraordinaria importancia, y se ha ve-nido conformando con nuevas generaciones, entre las que, por falta de espacio, slo mencionamos a Luis Estrada Martnez, formador de divulgadores, quien logr la categora acadmica para la comunicacin de la ciencia; Alejandra Jaidar Matalobos (1937-1988), destacada fsica y divulgadora, que, entre otras cosas, impuls la coleccin de divulgacin cientica La Ciencia desde Mxico, del Fondo de Cultura Econmica, y Ren Drucker Coln, cientico especializado en isiologa y neurobio-loga, y excelente divulgador, quien con numerosos premios y distincio-nes ha sido presidente de la Academia Mexicana de Ciencias y director de Divulgacin de la Ciencia de la UNAM.

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Igualmente, mencionamos a Mario Jos Molina, destacado qumico, con trabajos sobre la capa de ozono. En 1995 recibi el Premio Nobel de Qumica, y ha venido realizando una extraordinaria labor de divulgacin; a Julieta Norma Fierro, destacada cientica en el rea de la astronoma, con numerosos libros y artculos de divulgacin y la realizacin de una serie de televisin, titulada Ms all de las estrellas; a Antgona Segura Peralta, quien, adems de numerosas publicaciones y conferencias por todo el pas, ha conducido, durante ms de diez aos, el programa de radio Hacia el Nuevo Milenio, en Radio Red.

Esta coleccin, LA CIENCIA A TU ALCANCE, se suma a todos estos esfuerzos, con la idea tambin de aglutinar a nuestros divulgadores de la ciencia y ser un puente de comunicacin entre el mundo de la in-vestigacin cientica y tecnolgica y el pblico en general, que desea y requiere tener a su alcance el saber cientico y tecnolgico.

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El propsito de este libro es el de presentar al lector una historia breve del esfuerzo del hombre por explorar el espacio exterior a nuestro planeta. En este no muy largo recorrido, ha habido momentos emocionantes, donde se han dado grandes pasos y se han conseguido notables logros. Todava falta mucho por hacer, pero podemos asegurar que al hombre del maana le esperan grandes aventuras en la conquista del espacio.

El ser humano se ha interesado siempre, por motivos prcticos y de supervivencia, en conocer el lugar donde vive. Sin embargo, la inquietud natural del hombre por comprender y entender lo que lo rodea, lo ha llevado a explorar mucho ms all de su entorno. La bsqueda de la explicacin de los misterios del mundo impuls al hombre a explorar el cielo. Todas las grandes civilizaciones de la antigedad buscaron la explicacin de los fenmenos celestes, y crearon mitologas sobre el origen del universo y sobre su forma. Todas las fantasas desarrolladas por los antiguos son perfectamente comprensibles, ya que no tenan los conocimientos necesarios para establecer modelos factibles del universo.

INTRODUCCIN

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El inters por el estudio del cielo atrajo la atencin de mucha gente, porque pensaba que la vida de los hombres estaba ligada al movimiento de los planetas o a las coniguraciones estelares. Este asunto, que por supuesto debe ser muy atractivo para cualquier cultura, hizo que loreciera la astrologa. La astrologa tuvo su origen en la antigua Babilonia, hace cinco mil aos, y de ah se extendi a Egipto, Grecia y toda Europa. Es perfectamente explicable por qu la astrologa llam la atencin de mucha gente. Las personas se interesan en su futuro y si alguien les asegura que este futuro est asociado con la posicin de los cuerpos astronmicos (por eso se llama astrologa), fcilmente cedern a la tentacin de enterarse de su destino.

Por supuesto, la astrologa no es una ciencia. No tiene una base cientica, y es slo una actividad adivinatoria a la que se dedican algunas personas para estafar a la gente inocente o ignorante. Pretender relacionar las posiciones de los astros con los acontecimientos de la vida de las personas y su inluencia en la vida de stas, carece por completo de sentido.En la poca del dominio de la astrologa, antes de tomar una decisin, las personas tenan que consultar a los adivinadores, profetas o astrlogos, que eran los que saban leer el cielo y entender lo que dicen las estrellas. En los asuntos de negocios, viajes y en cualquier decisin importante, se consultaba al adivinador, y ste deca cundo las posiciones de las estrellas indicaban el momento favorable. Con estas creencias, el hombre no hubiera podido explicar nunca lo que ocurre en el cielo, ni predecir los eclipses, y mucho menos enviar una nave a la Luna.

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Primeros intentos por entender el universo

El modelo de universo que se acept por ms de mil cuatrocientos aos fue el del astrnomo y matemtico griego Tolomeo, quien vivi del ao 100 al ao 170 D.C. En este modelo, que lleva el nombre de geocntrico, la Tierra era el centro del universo y todo giraba alrededor de ella. Este modelo fue descartado cuando Coprnico propuso la teora heliocntrica para nuestro sistema planetario. En el modelo de Coprnico, la Tierra y los dems planetas giran alrededor del Sol.

Poco despus, con el invento del telescopio, por Galileo, con las ideas desarrolladas por Kepler y los trabajos de Isaac Newton, qued conirmada la teora de Coprnico. Aun cuando la creencia de que la Tierra era el centro del universo dur ms de mil aos, con la astronoma moderna sabemos que nuestro planeta pas a ser uno ms de los miles de millones que hay en nuestra galaxia y en el universo. Con las observaciones astronmicas, la Tierra resulta ser un cuerpo csmico donde habita el hombre, que no tiene nada de especial desde el punto de vista astronmico, y es slo una nima parte del universo.

El inters por explorar el espacio

La astronoma es la ms antigua de las ciencias. Antes de que se inventara la escritura, el ser humano ya manifestaba sus inquietudes por los fenmenos del cielo. Al principio, se pensaba que el cielo estaba habitado por los dioses, que dictaban el destino de los hombres. Hoy en da, esa poca ha quedado atrs, y el ser humano busca ahora alcanzar los cuerpos csmicos. En

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este esfuerzo se han logrado metas espectaculares. Hemos llegado a la Luna y a Marte; el cielo est poblado de satlites artiiciales, que se han colocado ah para facilitar las comunicaciones, para explorar el espacio, y para tener ms informacin sobre lo que pasa en la Tierra. Se construyen estaciones espaciales que orbitan la Tierra, y en ellas el hombre ha podido vivir y trabajar por perodos de varios meses.

Esta aventura de conquista del espacio apenas empieza, y las nuevas generaciones vivirn momentos emocionantes con los nuevos descubrimientos del cosmos. El sueo de volar aparece en el ser humano en el momento mismo en que observa el vuelo de las aves. En las pocas remotas de la humanidad, este sueo es slo eso, un sueo; es decir, una posibilidad que no tiene ninguna base material para realizarse. Sin embargo, esta quimera empieza a convertirse en una posibilidad real cuando se descubren las leyes de la mecnica; es decir, las leyes del movimiento. La evolucin de las ideas y del estudio del movimiento desemboc en un conjunto de conocimientos que se concretaron en leyes, con las aportaciones intelectuales de Isaac Newton.

El siglo XX nos trajo la era de la electrnica, la era atmica y la era del espacio. Fue, sin duda, un siglo de grandes avances en la ciencia y la tecnologa, que ser recordado tambin como el siglo de la fsica, ya que se dieron impresionantes avances en el campo de esta ciencia.

El libro que el lector tiene en sus manos consta de 8 captulos, independientes unos de otros, y pueden leerse por separado, a gusto personal. Se inicia con una breve descripcin histrica de los acontecimientos ms relevantes para la astronoma y el conocimiento de nuestro universo. Posteriormente, se introducen las ideas modernas sobre el origen, evolucin y la estructura del universo; los objetos astronmicos, como galaxias, estrellas y planetas, as como tambin las dimensiones de estos cuerpos csmicos. En este rpido recorrido, se introducen tambin, someramente, las ideas modernas sobre el origen de la vida y de por qu el hombre ha incluido en el programa de exploracin espacial la bsqueda de vida extraterrestre.

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El universo es la totalidad de lo que existe. El espacio, la materia, la energa, galaxias, estre-llas, planetas y todo lo que existe es el univer-so. Hablar sobre el universo es un asunto fascinante. De inmediato surgen preguntas como las siguientes: Cmo se origin el universo? Cul es el tamao del universo? Es el universo ininito o tiene algn lmite? Hasta hace cerca de noventa aos, a estas preguntas se les clasiicaba como de tipo ilosico. Sin embargo, en el ao 1929 tuvo lugar uno de los descubrimientos astronmicos ms notables de la historia.

El astrnomo norteamericano Edwin Hubble ob-serv, desde el telescopio ms grande del mundo en ese entonces, el de Mount Wilson, cerca de Los ngeles, California, que las galaxias ms lejanas que poda observar se alejaban unas de otras y tambin de nosotros, a grandes velocidades. Esta observa-

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cin es similar cuando se mira en cualquier direccin en el cielo. Puesto que una de las hiptesis de la astronoma es que nuestra galaxia no ocupa una posicin privilegiada en el universo, si nos colocramos en cualquiera otra galaxia, veramos tambin a las dems galaxias alejarse de nosotros. Esta observacin sent las bases de la cosmologa mo-derna, que es la rama de la astronoma que se ocupa del estudio del universo como un todo.

Esta observacin experimental ha trado como consecuencia que las preguntas con las que se inici el prrafo anterior dejaran de ser ex-clusivas del campo de la ilosofa y formen parte ahora de las preguntas cienticas. Y no es porque las preguntas anteriores no fueran de inte-rs de los cienticos; lo que ocurre es que los mtodos que usan los cienticos no se podan aplicar para contestarlas, debido a que no haba ninguna observacin que permitiera tomarse como base o como gua para emitir una respuesta.

Como se sabe, las ciencias naturales se apoyan en el mtodo cientico; es decir, en hechos experimentales, para establecer sus hiptesis o teo-ras. Para su aplicacin, el mtodo cientico requiere, primeramente, que se observe un fenmeno y que pueda reproducirse u observarse repeti-damente. Despus de estas observaciones, se pretende explicar el fen-meno, emitiendo una hiptesis. Esta hiptesis implica que ciertos hechos deben acompaar al fenmeno. Esta capacidad predictiva de la hiptesis es lo que la pone a prueba. Si se conirman los hechos que la hiptesis

predice, entonces la hiptesis se refuerza. Si no se obser-va el hecho predicho, entonces no se pasa a la si-

guiente etapa en la explicacin del fenmeno, que sera someterlo a otras pruebas.

Antes de las observaciones de Hub-ble, no se tena ni un indicio que permitiera elaborar alguna hiptesis sobre cmo se inici el universo. A partir de 1929, se empez a especu-

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lar cienticamente sobre el asunto. Por supuesto que la ciencia no garantiza la verdad sobre todo; la forma en la que procede es apoyarse en la informacin que se tiene para emitir una hiptesis.

EL BIG BANG Origen del Universo

Despus de la observacin del alejamiento entre s de las galaxias, surgi en forma natural la idea de que, si en el presente las galaxias se alejan unas de otras, entonces en el pasado estas galaxias estaban ms juntas. Yn-donos muy lejos hacia atrs en el tiempo, ocurri entonces que en al-gn momento, en el pasado, todas las galaxias estaban concentradas en una regin relativamente pequea del espacio. Este simple razonamien-to llev al fsico ruso-norteamericano George Gamow (1904-1968) a elaborar un modelo sobre el origen del universo.

Este modelo, conocido como del Gran Estallido o Gran Explosin (Big Bang), supone que hace diez o veinte mil millones de aos, toda la mate-ria del universo estaba concentrada en una pequea regin, de dimen-siones que no podemos determinar ahora. Este estado primigenio del universo, al que algunos cienticos le llaman bola de fuego original, se encontraba a una temperatura extremadamente elevada. De acuerdo con una ley de la fsica, cualquier objeto a una temperatura superior al cero absoluto debe emitir radiacin electromagntica, ejerciendo una presin, que en este caso era gigantesca, dada la enorme temperatura de la bola de fuego. Esta inmensa presin fue la causante del Gran Esta-llido, que es donde la ciencia ubica el origen del universo.

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La bola de fuego original era todo el univer-so. Eso llenaba todo el espacio. No tiene

sentido preguntarse qu haba fuera de esa regin, como no tiene sen-

tido preguntarse ahora, cuando se admite que el volumen del universo es inito, qu hay fue-ra de este volumen. El peque-o volumen que ocupaba el universo original era todo el espacio que exista. Despus de la gran explosin, el espacio

fue crendose (aumentando su volumen) a medida que la bola

de fuego se expanda. Por supues-to que al irse expendiendo la bola de

fuego, la densidad de materia y energa del universo iba disminuyendo.

En los primeros instantes del universo, ste consista en una mezcla de partculas fundamentales y radiacin, y su expansin fue muy violenta. Este universo, aun cuando contena una densidad muy elevada de ra-diacin, era totalmente oscuro, ya que la radiacin era absorbida por el medio formado por las dems partculas, sin poder recorrer largas distancias, debido a la alta densidad de partculas y energa.

De acuerdo con los clculos tericos, despus de que transcurrieron 700,000 aos de la Gran Explosin, se formaron los tomos neutros del universo. Habiendo en ese entonces mucho menos partculas cargadas libres que las que haba inicialmente, el universo se volvi transparente a la radiacin, la cual pudo recorrer grandes distancias y ha sobrevivido hasta nuestros das.

Al continuar la expansin del universo, esa radiacin se enfri, y se ha convertido en un remanente del pasado remoto, que se conoce en

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la actualidad como la radiacin de fondo del universo. Esta radiacin fue detectada accidentalmente, en el ao 1965, por los ingenieros nor-teamericanos Arno Penzias y Robert Wilson. El descubrimiento de esta radiacin, que proviene de todos los puntos del espacio, dio un fuerte soporte experimental al modelo del Big Bang.

Existe ahora una teora sobre el origen del universo, fuertemente apoya-da en observaciones experimentales. No es slo especulacin pura. Las cuestiones sobre el origen, edad y tamao del universo dejaron de ser temas exclusivos de la teologa y la ilosofa, y entran ahora en el dominio de la ciencia. Inclusive, la pregunta sobre el destino del universo tiene actualmente respuestas apoyadas en el conocimiento cientico.

Destino del universo

Para comprender mejor la forma en que la ciencia plantea el asunto del destino del universo, es conveniente introducir un concepto fami-liar. Pensemos en lo que le ocurre a una bala lanzada por un hipottico can muy poderoso. Si la velocidad con la que se dispara la bala no excede a un cierto valor llamado valor crtico, entonces la bala regre-sar al suelo. Esto corresponde al caso familiar de cuando lanzamos una piedra al aire.

Por otra parte, si la bala se dispara verticalmente hacia arriba. con una velocidad tal que exceda una velocidad crtica, conocida como veloci-

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dad de escape, entonces la bala no regresar a la tierra y continuar movindose por el espacio, en principio, indeinidamente. En general, el valor numrico de la velocidad de escape para un planeta cualquiera, depende de su masa y del tamao del planeta.

De manera similar, podramos decir que si la velocidad inicial de la Gran Explosin excedi cierto valor crtico, entonces el universo seguir expandindose por siempre, ir disminuyendo continuamente la tem-peratura promedio y terminar en un universo fro y oscuro, donde no tendr lugar ningn tipo de proceso, ni biolgico ni qumico, ni fsico. Ser un universo muerto. Esta evolucin tenebrosa se conoce como la muerte trmica del universo.

Por otro lado, si la velocidad inicial con la que explot el universo es menor que el valor crtico ya mencionado, entonces la expansin se detendr en algn momento en el futuro, y empezar su contraccin, terminando en un Gran Colapso. Este destino, menos trgico pero ms espectacular que el anterior, permitir al universo volver a empezar, como el Ave Fnix de la mitologa, que se incineraba a s misma, para resurgir rejuvenecida de sus propias cenizas. Se iniciar as un nuevo Big Bang, que repetir el ciclo anterior.

Existe una cantidad importante para decidir cul de los dos ser el destino del universo. Esta cantidad se conoce como densidad de masa crtica del universo. Si la densidad de masa del universo es menor que la densidad crtica, el escenario para su evolucin ser el primero que mencionamos: el de la expansin continua. A este universo se le co-noce como universo abierto. Por otra parte, si la densidad de masa es mayor que la densidad crtica, entonces tendremos el segundo caso, el universo detendr su expansin, y se contraer posteriormente, para colapsarse e iniciar una nueva explosin. Este modelo del universo es un modelo cerrado, ya que su tamao mximo ser inito. Este modelo de universo repetir su ciclo de expansin y contraccin eternamente. Por esta razn, al modelo se le conoce como universo cclico u osci-lante.

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HISTORIA DE LA ASTRONOMAEL INTERS DEL HOMBRE

POR OBSERVAR EL CIELO2

En la actualidad, con los avances que se han logrado en la as-tronoma y en la tecnologa en general, que nos han permitido contemplar el espacio desde telescopios colocados en naves o satlites espaciales, se ha podido observar el universo hasta distancias increblemente lejanas. El telescopio espacial Hubble, que orbita la tie-rra desde 1990, es uno de estos poderosos instrumentos, y lleva este nombre en honor del astrnomo Edwin Hubble, ya mencionado, quien fue el que descubri el fenmeno de la expansin del universo.

Todas las civilizaciones han observado el cielo, y se han hecho pregun-tas sobre el universo, sobre su forma y tamao. Para explicar los fe-nmenos del cielo, han elaborado modelos; es decir, representaciones simpliicadas que permiten extraer informacin del sistema que se mo-dela. En la ciencia moderna, los modelos son muy tiles para entender a la naturaleza. En el pasado, los modelos se elaboraban sobre soportes mitolgicos o religiosos.

En la antigedad, las diferentes culturas elaboraron modelos del univer-so de acuerdo con sus creencias. Para situar en un contexto adecuado

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es la Tierra la que gira alrededor de su eje y no las estrellas alrededor de la Tierra, como se crey durante tanto tiempo.

Estudiando el movimiento de las estrellas, Coprnico razon de la si-guiente manera: Todos los planetas se mueven de manera diferente y se encuentran en distintas posiciones. Es muy extrao que todos ellos giren alrededor de la Tierra, dando una vuelta cada da. Buscando la ex-plicacin de esto, se le ocurri la idea de que si la Tierra es la que gira, todo esto parece simpliicarse y aclararse.

Sin embargo, la gente se rea de esta idea. Cmo es posible que la Tierra gire, pensaban, que nosotros estemos dando vueltas? Si as fuera, podramos dar un salto y, al moverse la Tierra bajo nuestros pies, al caer tocaramos el suelo en otro lugar, no en el mismo, como todos sabemos por experiencia que ocurre. Tendra que pasar todava un si-glo para que Newton nos explicara lo que verdaderamente ocurre. Despus de la muerte de Newton en el ao 1727, el poeta Alexander Pope describi de forma resumida la vida y la obra de Newton con las siguientes palabras: La naturaleza y sus leyes permanecan ocultas en la noche. Dios dijo: Que Newton sea. Y todo se hizo luz.

La hiptesis de Coprnico, de que la Tierra gira sobre su eje, explica de una manera muy simple el fenmeno del da y de la noche. Copr-nico tambin supuso que la Tierra gira alrededor del Sol, como ahora sabemos. Con esta hiptesis del movimiento de traslacin de la Tierra

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pleto. Las leyes que gobiernan el movimiento en el cielo, el de los cuer-pos celestes, son las mismas que rigen el movimiento de los cuerpos aqu en la Tierra. El nuevo paradigma cientico es que en todo el universo se cumplen las mismas leyes.

Despus de la publicacin de la obra de Newton, donde presenta sus leyes del movimiento y de la gravitacin universal: Principios matemticos de la Filosofa Natural, la fama de Newton y la inluencia de su obra se extendieron por toda Europa en los centros de estudio de las ciencias naturales y las matemticas. El mundo no volvi a ser igual. Se contaba ahora con las leyes fundamentales de la naturaleza, las cuales proporcio-naban la informacin para descifrar muchos enigmas del mundo.

Con las ideas revolucionarias de Coprnico naci la nueva astronoma. El modelo de universo creado por Tolomeo termin con Coprnico. Despus vendra Isaac Newton, quien, apoyado sobre los hombros de gigantes, como l lo dira, reirindose a Coprnico, Kepler y Galileo, nos dara una imagen casi acabada de lo que es el universo. Sin embargo, despus llegara Albert Einstein, a modiicar las leyes del universo, que Newton nos leg. Hoy en da, el paradigma sobre nuestro universo est basado en las leyes de Einstein.

En una cena en honor del cientico, el 27 de octubre de 1930, el escritor ingls Bernard Shaw rindi tributo a la obra de Einstein en un discurso memorable. Despus de mencionar en su discurso que hay un tipo de grandes hombres a los que se reconoce por ser creadores de imperios, como Napolen, agreg lo siguiente: hay un tipo de hombres que van ms all de construir imperios, como el hombre que venimos hoy a hon-rar aqu: ellos son creadores de universos. El universo creado por Tolo-meo dur 1,400 aos, hasta que Newton lleg y cre un nuevo universo, que durara 300 aos, hasta que lleg Einstein. Este universo no sabemos todava cunto durar. Con esta ltima frase, en presencia de Einstein, estallaron las carcajadas.

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LA ESTRUCTURA DEL UNIVERSO3

De qu est formado el universo? Cul es el tamao del uni-verso? stas y otras cuestiones, como el origen de la vida, se tratan en este captulo.

D urante los ltimos veinte aos, la tecnologa para observar el cielo ha tenido un desarrollo sorprendente. En la actualidad, los astrnomos, con sus aparatos y equipos de observacin, han logrado ver objetos siderales hasta distancias nunca antes imagina-das. El pblico se ha emocionado con las impresionantes imgenes de fenmenos del cosmos, as como de objetos del universo que han sido detectados por el telescopio espacial Hubble.

Tamao del universo

El tamao del universo es asombroso. Sabemos que hay estrellas tan lejanas, que su luz, que viaja a 300,000 kilmetros por segundo, tarda miles de millones de aos en llegar a nosotros. Siempre se crey que la Tierra era el astro mayor del universo, pues a nosotros nos parece

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mil millones de estrellas. El nombre de Va Lctea se lo dieron los griegos. Si contemplamos la galaxia en una noche despejada, cuando no hay Luna, observaremos que tiene la forma de un camino blanquecino (lechoso) dbilmente brillante. Esto inspir a los griegos para incluir en su mitologa la explicacin del origen de nuestra galaxia. Segn su mitologa, Alcmena, una de las amantes del dios Zeus, tuvo un hijo, al que llam Hrcules. Un da en el que Alcmena trat de alimentar a su beb Hrcules, de su seno sali una abundante cantidad de leche, que se dispers por el espacio y dio origen a nuestra galaxia. De ah su nombre de Va Lctea.

Por supuesto, los astrnomos buscaron una ex-plicacin menos potica y ms cientica, e interpretaron la mancha blanquecina lu-minosa en el cielo como un conglo-merado de estrellas. Las galaxias son agrupaciones de miles de millones de estrellas, gas y polvo csmico, que aparecen como islas en el inmenso espacio del universo. La capacidad de abstraccin del hombre le permite separar y distinguir un objeto o grupos de objetos de otros. Esta capacidad nos ha permitido distinguir, en la inmensa vastedad del universo, unas galaxias de otras, al observar las diferentes colecciones de materia en el espacio.

La distancia entre las galaxias

La galaxia ms cercana a la nuestra es La Gran Nube de Magallanes, y se encuentra a 170 mil aos luz. Tomando en cuenta que un ao luz es la distancia que recorre la luz en un ao y que la velocidad de la luz es

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la mxima posible, tenemos entonces que el menor tiempo requerido para llegar a la galaxia ms prxima es de 170 mil aos.

Los telescopios colocados en el espacio revelan cada vez ms imge-nes que proporcionan informacin sobre los fenmenos del universo. Estas observaciones permiten mirar cada vez ms lejos, penetrando en las profundidades del universo y llegando a los bordes del universo mismo.

Las estrellas

Las galaxias estn formadas por estrellas. Nuestro Sol es un ejemplo de una estrella tpica. Las estrellas que vemos como pun-tos centellantes en el cielo, son en realidad masas enormes de materia, como nuestro Sol. Las estrellas se forman a partir del polvo csmico que hay en el espacio, en un proceso que dura millones de aos. En el captulo siguiente veremos con ms de-

talle el proceso de formacin, envejecimien-to y muerte de una estrella. La estrella ms

cercana a nuestro sol es Prxima Centauri, que se encuentra a cuatro aos luz de nosotros.

Las estrellas iguran entre los objetos astronmicos ms especta-culares del universo; por esta razn se les dedica un captulo especial en este libro.

El Sistema Solar

Un sistema solar es un conjunto de planetas, lunas, asteroides y otros objetos astronmicos que giran alrededor de una estrella. Nuestro Sol

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forma un sistema solar en el que la Tierra, Mercurio, Venus, Marte, J-piter, Saturno, Urano y Neptuno son los planetas. La Luna terrestre es tambin parte del sistema solar, as como tambin el cinturn de aste-roides que se encuentran entre Marte y Jpiter.

Los planetas se constituyeron en el proceso de formacin de la estrella alrededor de la cual giran. Cuando el polvo csmico del que se form la estrella entr en una etapa de rotacin muy vertiginosa, se desprendi un disco ecuatorial de este polvo y se formaron a partir de esta masa del disco los planetas de la estrella.

Si la Tierra nos parece un es-pacio inmenso, al pasar a otro nivel de dimen-siones, como los del sistema so-lar, encontramos que las distancias aumentan en va-rios rdenes de magnitud.

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Los planetas

Los planetas son cuerpos astronmicos, rocosos como la Tierra, o ga-seosos como Jpiter, que tienen un tamao menor que el de una estre-lla, y son menos calientes tambin. Los planetas orbitan alrededor de una estrella, como es el caso de la Tierra.

La vida en la Tierra

La materia de la que estn formados los seres vivos es la misma que existe en todo el universo. Por otra parte, nuestro Sol es una estrella co-mn, y el planeta Tierra es tambin algo ordinario, que no tiene nada de especial. Asimismo, los seres humanos vivimos en y estamos rodeados de un ambiente comn en el universo. Si nuestra morada en el cosmos no tiene nada de especial, hay alguna razn para pensar que la vida en nuestro planeta es nica en el universo? Ms an, cul podra ser el argumento para creer que somos los nicos seres vivos inteligentes en el universo?

No se ha encontrado, hasta ahora, ninguna forma de vida fuera de nuestro pla-neta; sin embargo, dadas las circunstancias nada especiales en las que se da la vida en la Tierra, existe en la comunidad cienti-ca la conviccin de que deben existir muchos otros lu-gares en nuestra galaxia y en el uni-

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verso donde haya vida. Ms an, se tiene la seguridad de que hay vida inteligente y tambin civilizaciones avanzadas en otros sistemas plane-tarios de nuestra galaxia y en otras galaxias.

Hiptesis sobre el origen de la vida en la Tierra

La vida en la Tierra se origin mediante ciertos procesos que tuvieron lugar hace aproximadamente 3,500 millones de aos. Las primeras ma-nifestaciones de vida fueron, por supuesto, formas de vida muy primiti-va, en forma de microorganismos.

Es hoy una hiptesis aceptada para explicar el origen de la vida el hecho de que sta apareci como consecuencia de ciertas reacciones qumicas que ocurrieron hace millones de aos. La vida surgir siempre que se presenten las siguientes condiciones: a) una abundancia de elementos qumicos, b) que haya agua, c) que se presenten las condiciones adecua-das de temperatura, y d) que estas condiciones se mantengan por largos

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perodos de tiempo. Con esto se formarn primeramente ciertas estruc-turas qumicas bsicas que darn lugar al fenmeno de la vida.

Los bloques moleculares fundamentales de la vida que se formaron en pocas muy primitivas del planeta continan sin sufrir grandes modi-icaciones desde entonces. Las interacciones de estas formas bsicas dieron lugar a la formacin del primer microorganismo viviente. Poste-riormente, estos microorganismos migraron y se reprodujeron, exten-dindose por muchas partes del planeta.

La caracterstica principal de un ser vivo es su capacidad para auto-replicarse o auto-reproducirse. De un ente con esta capacidad decimos que es un organismo vivo.

Despus de millones de aos, las condiciones en el planeta fueron ms propicias para que aparecieran nuevas formas de vida. Sobre todo con la disminucin de la temperatura y la aparicin de la capa de ozono, que protega a las nuevas estructuras qumicas, se inici la proliferacin de los organismos vivos.

A lo largo de millones de aos, las clulas primitivas evolucionaron y formaron organismos ms complejos, que a su vez evolucionaron y se integraron con otras formas vivientes, lo que dio lugar a la diversidad que ahora encontramos en la naturaleza que nos rodea.

El punto clave y fundamental de donde partimos para explicar el origen de la vida en nuestro planeta es el hecho de que la vida aparece cuando las condiciones de un planeta se dan para que se produzcan las reaccio-nes qumicas adecuadas. Estas condiciones, suponemos, conducen ine-vitablemente a la aparicin de la vida. sta es la hiptesis fundamental y el principio del cual partimos para pensar que la vida existe en otros lugares del universo.

La aparicin de vida inteligente en el planeta se explica tambin me-diante el proceso evolutivo.

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LAS ESTRELLAS4

P or mucho tiempo se crey que los cielos eran inmuta-bles, que en ellos no pasaba nada; que en los objetos celestes no ocurran modiicaciones; slo haba movimientos, cambios de posicin. Sin embargo, en el cielo ocurren fe-nmenos increblemente violentos. Nacen y mueren estrellas, y otras pueden ser tragadas por estrellas con mayor masa. Los fenmenos del uni-verso son asombrosos, y producen efectos que ahora se pueden obser-var con los telescopios espaciales.

Las estrellas son objetos astronmi-cos que evolucionan lentamente en el tiempo. Existe un perodo de for-

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macin de la estrella, que podramos llamar su nacimiento. Despus le sigue una etapa de estabilidad, equivalente a su juventud, y luego viene la muerte, que corresponde a la prdida de su brillo.

La vida de una estrella depende de su tamao. Nuestro Sol se encuentra ac-tualmente en su etapa juvenil. Se calcula que el Sol durar diez mil millones de aos. En el presente, tiene una vida como estrella de aproximadamente cinco mil millones de aos; es decir, se encuentra a la mitad de su vida.

La muerte de una estrella es usualmente muy violenta. Ocurre despus de explosiones y contracciones bruscas que la llevan inalmente a ser una estrella apagada.

Nacimiento de una estrella

El proceso de formacin de una estre-lla empieza con la contraccin de una gigantesca nube de polvo galctico, constituido prin-cipalmente por hidrge-no gaseoso. Debido a la atraccin gravitacional, esta masa de gas em-pieza a reducir su ta-mao. Este fenmeno de contraccin impli-ca un proceso de ca-lentamiento del gas, as como de aumento en la velocidad de rotacin de la masa gaseosa. Este fen-meno es similar al caso de las patinadoras sobre hielo, que provocan un aumento en la veloci-

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dad de giro al acercar sus brazos a su cuerpo. Esto es exactamente lo mismo que sucede con el polvo galctico que se contrae.

Cuando la bola de hidrgeno adquiere una velocidad muy grande, se desprende de ella su parte ms externa, de la misma manera en que una rueda giratoria que tiene lodo en su supericie, expulsa, al girar, el material pegado a la supericie ms externa. Del mismo modo, masas ga-

seosas se desprenden del exterior de la masa original. De estas masas que se desprenden, se forman los

planetas, que continan girando alrededor de la estrella. El conjunto de planetas y la es-

trella forman un sistema solar. Este pro-ceso ocurri en los miles de millones de estrellas de nuestra galaxia.

Despus de mucho tiempo, millo-nes de aos, esta masa gaseosa, que inicialmente estaba muy fra, a tem-peraturas de aproximadamente dos-cientos grados centgrados bajo cero, se convierte en un gas denso y calien-

te, conocido como plasma. Cuando la temperatura del plasma alcanza los diez

millones de grados, lo que corresponde a velocidades muy grandes de las partculas

que lo forman, se inicia un proceso de fusin de ncleos de hidrgeno.

En estos procesos de fusin o unin de ncleos del hidrgeno, se generan las grandes cantidades de energa que la estrella expulsa en forma de calor y luz al espacio. El momento en el que se empiezan a producir las reaccio-nes de fusin nuclear, es el momento del nacimiento de la estrella.

El proceso donde se unen ncleos atmicos ligeros para formar otros ms pesados, se conoce como reaccin de fusin nuclear o reaccin ter-

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monuclear. sta es la fuente de energa de las estrellas. Este mismo tipo de reacciones son tambin las que dan el poder destructivo a la bomba de hidrgeno, el arma ms destructiva que ha creado el hombre.

Las explosiones termonucleares ocurren permanentemente en el Sol y en todas las estrellas, y son las causantes de que la estrella no se colapse por efecto de la atraccin gravitacional. El Sol ha permanecido

en una situacin estable, pues las capas ex-ternas del mismo son soportadas por la

presin hacia el exterior que ejercen las reacciones termonucleares, que

ocurren en su parte central des-de hace aproximadamente cinco mil millones de aos. Cuando el equilibrio entre la presin de la radiacin y la fuerza gravitacio-nal se pierde, entonces la estrella explota o se colapsa.

Nuestro Sol es una estrella joven, que se mantendr as durante otros cinco mil

millones de aos, aproximadamente. Pero llegar un momento, cuando se haya consmido

el hidrgeno, en el que la presin de radiacin no ser suiciente para detener el colapso gravitacional, y una contraccin violenta del volumen del Sol iniciar otras reacciones termonucleares. La contraccin violenta de la masa del Sol provocar un rebote, que ocasionar que el Astro Rey se hinche tanto, que su supericie puede llegar a alcanzar la rbita de la Tierra. Este estado de la evolucin de una estrella como el Sol, se conoce como Gigante Roja, por el color rojo que presenta la estrella.

A medida que el combustible de la estrella se vaya agotando, se producirn au-mentos y disminuciones de su volumen, hasta que inalmente ya no se produz-can reacciones termonucleares en el interior de la estrella. En ese momento, la estrella estar prcticamente muerta y terminar enfrindose lentamente.

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Mediante tcnicas radiactivas, se ha calculado la edad de nuestro sis-tema solar. La estimacin de esta edad es de cuatro mil quinientos mi-llones de aos. Este clculo se ha realizado estimando la edad de rocas terrestres, rocas que se trajeron de la luna y de los aerolitos que han cado sobre la Tierra. Los valores calculados de la edad de estas rocas coinciden en todos los casos. Por otra parte, existen mtodos para cal-cular la edad de las estrellas. stos estn basados en los conocimientos sobre la evolucin estelar. Con estas tcnicas, se mide la edad del Sol y coincide tambin con la edad de las rocas terrestres y lunares.

Tipos de estrellas

Estrellas Enanas BlancasEstrellas como nuestro Sol ter-

minan por convertirse en una estrella conocida como Enana Blanca, cuyo nombre proviene de su tamao y su color. El estado de enana blanca ser una de las etapas inales de nuestro Sol. En el camino hacia su muerte, en sus pe-rodos de expansin, el Sol habr devorado a Mercurio,

Venus y la Tierra, terminan-do inalmente en una estrella

apagada del tamao de nuestra Tierra. Su masa se habr reducido

aproximadamente a la mitad de su valor actual debido a la energa emiti-

da al espacio y a la materia que arroj en los violentos procesos de expansin y con-

traccin.

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No se piense que las estrellas gigantes rojas o las enanas blancas son slo producto de una teora sobre la evolucin estelar; por el contra-rio, se han observado muchas de ellas. Las estrellas enanas blancas son comunes en el cielo; su tamao es aproximadamente del tamao de la Tierra; pero, debido a su gran masa, poseen una enorme densidad; una cucharada de materia de estas estrellas puede llegar a pesar cien toneladas.

Estrellas de NeutronesTodas las estrellas comienzan sus vidas de la misma manera: como masas inmensas de polvo intergalctico, que se calienta y llega a producir reacciones termo-nucleares. Sin embargo, el futuro de cada estrella depende de su masa inicial. Hay un tipo de estrellas que terminan como estrellas de neutro-nes. Estas estrellas tienen un radio in-creblemente pequeo, de entre diez y veinte kilmetros; una masa mayor que la del Sol, y una densidad de aproximada-mente un milln de toneladas por cm3. Esto signiica que una cucharada de este material pesa millones de toneladas.

La explosin de una supernova es uno de los fenmenos ms violentos del universo. En este suceso ocurre el colapso gravitacional de una es-trella, que explota en pedazos y arroja al espacio cantidades colosales de energa y materia. La energa liberada es tan grande, que supera a la energa total radiada por la estrella en todo el curso de su vida. Su brillo, equivalente a cien millones de estrellas, puede durar varios das, y se observa en el cielo con una intensidad tal, que puede apreciarse a simple vista, aun durante el da. Lo que queda despus de la explosin de la supernova es una estrella de neutrones.

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Los PulsaresEn el ao de 1967, una estudiante del doctorado en astronoma, en Inglaterra, Jocelyn Bell, observ en su radiotelescopio una radiacin electromagntica pulsante. Estos pulsos de radiacin tenan un perodo muy preciso, de fraccin de segundo entre cada pulso, y con duracin tambin de una fraccin de segundo. Por supuesto que, al principio, es-

tas seales misteriosas dieron origen a mucha especulacin. Dada la regularidad tan precisa de las seales, hubo as-

trnomos del equipo donde trabajaba la estudian-te Jocelyn Bell, que sugirieron que podan ser

seales emitidas por algn aparato construido por seres extraterrestres inteligentes. Dar una noticia de este tipo implicaba un gran riesgo, as que haba que actuar responsa-blemente.

Entre los miembros del grupo se referan a la fuente de radiacin como LGM, siglas en ingls de Little Green Men (hombreci-tos verdes). Esperaron varios meses para

observar si la fuente sufra alguna modiica-cin; o si, como era de esperarse, provena

de un planeta que gira alrededor de una es-trella. Al no observarse ningn cambio, se pens

que la seal la emita una fuente natural, y asociaron el fenmeno con una estrella pulsante, a la que se le

dio el nombre de Pulsar, en relacin al nombre en ingls de estrella pulsante. El descubrimiento se public en 1968, y al poco

tiempo la lista de estas estrellas aument, al detectarse algunas ms de ellas en el cielo. En la actualidad, se han detectado varios cientos de estas estrellas, y se sabe ahora que son estrellas de neutrones.

El efecto pulsante de una estrella es equivalente al de un faro luminoso que gira, y cada vez que se enfoca en nuestra direccin, nos enva la se-al. Cuando se descubri el verdadero origen del fenmeno de emisin

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de radiacin pulsante, a las estrellas de neutrones se les dio el nombre de pulsares, en concordancia con las caractersticas de estas estrellas.

Una estrella de neutrones es, en realidad, una estrella apagada, una estre-lla muerta, puesto que no hay en ella suministro de energa nuclear. De-bido a la emisin de radiacin del pulsar, la estrella va perdiendo energa, lo que se maniiesta en una disminucin en su velocidad de rotacin. Esta reduccin en la velocidad de giro ha sido detectada ya para varias pulsa-res. Despus de muchos millones de aos, la estrella se detendr, y no podr hacer nada ms. Quedar ah como las cenizas de un fuego que se extingui. Para muchas de las estrellas que observamos actualmente en el cielo, se ser su inal, despus de varios miles de millones de aos.

Agujeros NegrosHay un tipo de estrellas que, por su masa inicial, terminan como agujeros negros. Un agujero negro es tan compacto y tan denso, que nada puede salir de l, ni siquiera la luz. De aqu proviene el nombre de agujero negro u hoyo negro. Una vez que un objeto se aproxime a un agujero negro, no habr ninguna fuerza conocida que pueda evitar que el agujero negro lo devore. Los agujeros negros se cuentan entre los fenmenos ms asombrosos y descon-certantes del universo. En un agujero negro, por ejemplo, el tiempo no existe.

Es posible que en nuestra galaxia haya uno o varios agujeros negros, que son los cadveres de estre-llas que iniciaron su vida con masas superiores a 30 veces la masa del Sol. La forma de detectar un agujero negro es median-te mtodos indirectos.

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Puesto que la luz no puede salir de un hoyo negro, entonces se requie-re recurrir a algn otro procedimiento para detectarlo. Debido a su intenso campo gravitacional, el hoyo negro atrae con gran fuerza todo lo que le rodea, y este hecho puede servir para detectarlo.

Muchas estrellas del universo se presentan en sistemas binarios; es decir, sistemas de dos estrellas, que giran cada una alrededor de la otra. Si una de estas estrellas termina su vida en un agujero negro, enton-ces se podr detectar al observar que la otra estrella gira alrededor de un centro invisible. La materia cercana al agujero negro se acelera violentamente hacia l, y forma una especie de espiral que cae hacia el agujero a velocidades cercanas a la de la luz, y produce una intensa emisin de rayos X.

Por lo pronto, hay varios can-didatos a hoyos negros en estrellas binarias donde se observa una fuerte emisin de rayos X. Se requiere compro-bar que la compaera invisible de una estre-lla binaria no es una estrella de neutrones o una estrella muy com-pacta que carece de brillo. Para esto, necesitamos cono-cer la masa de la estrella invisible. Existen mtodos para calcular esta masa, y si excede a tres masas solares, entonces se fortalece an ms la hip-tesis de que se trata de un hoyo negro.

El carcter fantstico de los agujeros negros ha permitido que se hagan muchas conjeturas respecto a lo que puede ocurrir a la materia que cae en uno de ellos. Se menciona la posibilidad de que un agujero negro

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sea un tnel en el tiempo, y que, al caer en l, se pudiera viajar hacia el futuro o el pasado. Otras suposiciones se reieren a la posibilidad de que stos sean puertas que conducen a otros universos, desconecta-dos del nuestro en el tiempo y en el espacio. En realidad se trata so-lamente de especulaciones provenientes de resultados matemticos; y, dado el caso, podra aplicarse a partculas elementales y no a personas o cuerpos macroscpicos.

Se carece todava de informacin suiciente para que tengamos un co-nocimiento completo de lo que ocurre en un agujero negro. Es proba-ble que se requiera incorporar fenmenos cunticos; es decir, aspectos asociados con la teora de las partculas atmicas, y tambin la posibili-dad de la existencia de la antigravedad; esto es, que a densidades mucho muy grandes, como las que se presentan en un agujero negro, la fuerza de gravedad se vuelva repulsiva, para que la descripcin de un agujero negro sea ms coniable.

Para terminar, es necesario mencionar que el rasgo esencial de la ciencia es su carcter antidogmtico. El progreso de la ciencia se consigue mediante la conirmacin experimental de sus teoras. Si una teora no concuerda con las observaciones experimentales, entonces se modiica o se desecha. Este proceso de construccin de la ciencia es lo que le da su fortaleza.

Con el desarrollo de la tecnologa, que ha permitido las sondas espa-ciales y el telescopio espacial Hubble, es posible que nuevas observa-

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ciones conduzcan a reformar o replantear las teoras actuales sobre el universo. No hay nada de preocupante en esto; ya ha ocurrido muchas veces en el pasado; desde Coprnico, que introdujo la teora helio-cntrica del sistema solar y sustituye al modelo de Tolomeo, hasta las revoluciones provocadas en la fsica por la teora de la relatividad y la teora cuntica. A cada nuevo conocimiento, surgirn nuevas preguntas, y en la bsqueda de respuestas, surgirn otras preguntas y as sucesiva-mente. sta es una de las caractersticas fascinantes de la ciencia: que es inagotable.

En el momento de escribir estas lneas se anuncia que en uno de los laboratorios ms importantes del mundo, ubicado en Europa, se de-tectaron partculas que viajan a velocidades mayores que la de la luz. Si esto se conirma, tendra que replantearse la teora de la relatividad, de Einstein, o habra que construir una nueva teora. Puesto que la teora de Einstein es una de las teoras fundamentales de la fsica, es posible que estemos ante una nueva revolucin en esta ciencia.

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LOS COHETESANTECEDENTES DE LOS VUELOS ESPACIALES

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D espus de Newton, se realiza-ron muchos progresos en el co-nocimiento de la naturaleza. Se desarrollaron la ptica, la electricidad, el magnetismo y la teora del calor o termo-dinmica, y todos estos estudios alcanza-ron la categora de ciencias; es decir, de conocimientos sistemticos y organizados, que se apoyan en un conjunto de leyes.

Posteriormente, con los conocimientos adquiridos, se inici una etapa de inven-ciones y de innovaciones. Todos estos desarrollos tecnolgicos se apoyaron en los conocimientos de las ciencias bsicas, que haban alcanzado madurez. La tecno-loga, en general, no es otra cosa que la aplicacin de los conocimientos cienti-cos.

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y reaccin de la tercera Ley de Newton, el cohete es impulsado a mo-verse en la direccin opuesta.

La revolucin tecnolgica que se dio despus del invento del tran-sistor, prepar al hombre para los grandes desarrollos tecnolgicos. Actualmente, los equipos de alta tecnologa como las computadoras porttiles, los iPod, iPad y iPhone, son de uso comn entre la poblacin. Las supercomputadoras, los equipos lser y los materiales supercon-ductores, as como los nuevos materiales, han preparado al ser humano para la conquista del espacio.

Historia de la cohetera

Primeramente, es importante mencionar que el problema de viajar a la Luna o de colocar un satlite terrestre, es completamente diferente al de la aviacin. Un avin, como los pjaros, vuela sustentado por el aire. Por otra parte, para moverse fuera de la atmsfera, se requiere manejar conceptos totalmente diferentes y desarrollar una nueva tecnologa, que es la tec-nologa de los cohetes.

La tecnologa de los co-hetes est basada en la ley de la accin y la re-accin, o tercera ley de Newton del movimien-to, que cualquier estu-diante de preparatoria conoce. Un cohete es una mquina a reaccin o de propulsin a cho-rro, como un jet comer-cial. La diferencia es que

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el jet vuela en la atmsfera y toma del aire el oxgeno que requiere para la combustin. Un jet no puede volar en el vaco, primeramente porque no puede tomar el oxgeno que requiere, y adicionalmente porque no est diseado para ello. El cohete, por otra parte, est diseado para desplazarse fuera de la atmsfera, y tiene que llevar con l mismo, tanto el combustible como el oxidante; es decir, la sustancia que, combinada con el combustible, produce la combustin.

Un cohete qumico consta esencialmente de dos tanques separados: uno que contiene el combustible, y otro el oxidante; de una cmara de combustin, donde se produce la reaccin entre el combustible y el agente oxidante, y un tubo de escape, con una garganta angosta, por donde se expulsan los gases calientes, producto de la combustin, que impulsan al cohete; toda esta estructura dentro de la bien conocida forma aerodinmica cilndrica de un cohete.

La historia de la exploracin del espacio menciona a Konstantin Tsio-lkovsky (1857-1935), un profesor de matemticas en secundaria, como la primera persona que concibi los vuelos espaciales como una posi-bilidad real. Este cientico ruso, autodidacta, se interes en los vuelos espaciales inspirado por las novelas de Julio Verne. Tena la idea de que la Tierra es la cuna del hombre, pero no tenemos por qu vivir siempre en la cuna. Su imaginacin lo llev a plantear la colonizacin del espacio, ideas sumamente audaces para su poca.

Tsiolkovsky, quien es conocido como el padre de la cohetera rusa, rea-liz clculos matemticos sobre trayectorias y movimiento de cohetes. De sus clculos, obtuvo que la velocidad mxima alcanzada por un co-hete de una sola etapa es de tres mil metros por segundo, mientras que la mnima requerida para colocar un satlite es de ocho mil metros por segundo. Esta diicultad lo hizo concebir los cohetes de varias etapas. Tsiolkovsky fue tambin el primero que obtuvo una ecuacin, la cual lleva su nombre, y se conoce como ecuacin de Tsialkovsky del cohete, que describe el movimiento de un cohete ideal de varias etapas.

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El diseo de un cohete de varias etapas consiste en una estructura dividida en varias partes. Cada una de estas secciones es como un cohete independiente, en el sentido de que posee su propio motor a reaccin, su propio combustible y oxidante. Cada seccin impulsa a las otras. Cuando una seccin ha agotado su combustible, toda la estruc-tura que la forma: tubera, blindaje, bombas de inyeccin, tanques de combustible, etc se desprende del cohete para aligerar su carga. Una vez que se ha desprendido una seccin, se inicia el funcionamiento de la siguiente, y as se repite el proceso sucesivamente. En principio, el nmero de etapas de un cohete no tiene limitaciones.

Como ejemplo de cohetes de varias etapas, tomemos el caso del Aria-ne 4, que fue diseado y construido por el Centro Nacional de Estu-dios Espaciales de la Unin Europea. Este cohete consta de tres etapas; la primera etapa quema el combustible en 20 segundos; la segunda, en 124 segundos, y la terce-ra, en 725 segundos. Estos datos nos dan una idea de la enorme potencia inicial que se requiere para lograr que el cohete escape de la atrac-cin gravitacional, y logre poner en rbita la carga til que transporta; es decir, el satlite o el laboratorio es-pacial, con sus instrumentos y, en su caso, su tripulacin. El combustible utilizado es usualmente hidrgeno lqui-do, y el oxidante es oxgeno tambin en estado lquido.

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primeros cohetes. Los primeros intentos en la cohetera, como en la historia de la aviacin y de muchas historias de desarrollos tecnolgi-cos, fueron fallidos. Sin embargo, la fortuna ha permitido que existan hombres idealistas, que acaricien sueos que pueden estar lejos de las posibilidades reales de la poca, pero que continan en su empeo de lograr sus metas. De estas fanta-sas, aparentemente irrealizables, se ha llegado a construir la tecno-loga moderna.

Wernher von Braun inici sus es-tudios sobre combustibles lqui-dos para impulsar cohetes antes de que Hitler llevara a Alemania a la guerra. El tema sobre combus-tibles lquidos le fue propuesto como proyecto de tesis doctoral por un militar, el general Walter Dornberger, quien estaba intere-sado en fabricar cohetes. La de-fensa de su tesis la realiz von Braun secretamente, por tratarse de un proyecto militar, en julio de 1934, con la que obtuvo el Doc-torado en Fsica por la Universi-dad de Berln.

Durante la Segunda Guerra Mun-dial se instal en Peenemnde, una pequea poblacin de Alema-nia, en un campo militar con un centro de investigacin para de-sarrollar misiles guiados de largo alcance. El jefe de este centro de investigacin era el general Wal-

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ter Dornberger, quien le haba propuesto a von Braun su tema de tesis, y el director tcnico del proyecto era von Braun. El producto ms avan-zado de este centro de investigacin se logr en el ao de 1942, con el diseo y construccin en serie de los cohetes V-2. Este tipo de cohetes fueron los primeros de lanzamiento vertical, eran supersnicos y usaban combustible lquido. El V-2 (bautizado por Hitler como Arma Vengado-ra) era un misil de largo alcance, y desde ese entonces se pens que poda ser utilizado para lanzarlo al espacio exterior de la Tierra.

Con los V-2, los alemanes bombardearon varias ciudades europeas, principalmente Londres, sobre la que cayeron miles de estos cohetes. Los bombardeos con V-2 sobre Londres eran lanzados desde Alemania, y tenan aterrorizada a la poblacin. Antes de los V-2, Londres fue bom-bardeada con cohetes V-1, que eran subsnicos; es decir viajaban a una velocidad ms baja que el sonido.

La gran diferencia entre los V-1 y los V-2 es que en un ataque con los primeros, se alcanza a or el estruendo de su desplazamiento antes de que caiga el cohete con sus explosivos. Los habitantes sienten una advertencia del ataque y alcanzan a correr a los refugios antiareos, para protegerse. En cambio, los ataques con el V-2, que es supersnico, eran silenciosos y no daban ningn aviso. Esto elevaba el nivel de terror que senta la gente. Su gran velocidad lo haca tambin casi invisible. Una vez que un V-2 chocaba con el suelo, abra un inmenso crter y despus del impacto, totalmente silencioso, vena el estruendo, que era la onda de choque (la onda de sonido), que haba generado el cohete en su desplazamiento, pero que se haba quedado atrs. Este fenmeno aterrorizaba a los ingleses.

La captura de von Braun

El V-2 era un arma muy poderosa, que involucraba una tecnologa muy por encima de la que posean los EUA y la URSS. Por esta razn, los ejrcitos de los aliados tenan un gran inters en capturar a los cien-

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ticos que desarrollaron esta arma aterradora, as como tambin en apoderarse de las instalaciones donde se fabricaba el armamento.

En los ltimos das de la Segunda Guerra Mundial, cuando Alemania estaba a punto de rendirse a los aliados, tanto los soviticos como los norteamericanos buscaban con gran inters capturar a los cienticos, ingenieros y tcnicos alemanes que haban participado en los desarro-

llos tecnolgicos militares de la Alemania nazi. Este equipo militar hu-mano haba desarrollado armas de muchos tipos: biolgicas y qumicas de destruccin masiva, y los famosos cohetes V-2, que haban lanzado por miles sobre Inglaterra. Un grupo de cerca de mil especialistas en tecnologa para la guerra fueron llevados a EUA para trabajar en la in-dustria militar. Wernher von Braun fue uno de ellos.

La historia de la captura de von Braun es interesante. De acuerdo con la informacin recibida por von Braun en el centro de investigacin de Peenemnde, se esperaba que Alemania se rindiera de un momento a otro. Tenan informacin de que el ejrcito sovitico avanzaba de norte a sur, y el ejrcito norteamericano, de sur a norte. Ante el temor de ser capturado por los rusos, von Braun decidi viajar hacia el sur, para ren-dirse a los norteamericanos. Junto con los integrantes de un inmenso convoy de ms de 500 personas, entre cienticos, ingenieros y tcnicos y sus familias, adems de equipo militar y documentos del proyecto de

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del ejrcito alemn. ste fue capturado y recluido en una casa-prisin de Inglaterra, junto con otros nueve cienticos. Ninguno de estos diez cienticos acept trabajar fuera de Alemania.

En cuanto a las instalaciones del centro de investigacin de Peenemn-de, stas fueron tomadas por el ejrcito sovitico, que se apoder de todo el equipo que qued y de una gran cantidad de cohetes V-2.

Desarrollo de cohetes en los EUA en la posguerra

La situacin que prevaleca al terminar la Segunda Guerra Mundial im-puls el desarrollo de la cohetera. Los grandes avances que tuvo la fsica repercutieron en la qumica, la electrnica, la ciencia de los mate-riales y la computacin. Por otra parte, la guerra fra aceler el proceso de construccin de cohetes militares y la colocacin de satlites, as como la exploracin del espacio.

El equipo de von Braun, trado de Alemania, consista en ms de un cen-tenar de cienticos, ingenieros y tcnicos especializados en cohetera. Todos fueron trasladados secretamente a una base militar en Nuevo Mexico, EUA, y ah trabajaron en un proyecto de cohetera militar. Pos-teriormente, fueron enviados a otro campo militar cerca de Huntsville, un pequeo pueblo escondido, en el Estado de Alabama. Ah se form un numeroso grupo de especialistas, alemanes y norteamericanos, to-dos al mando de Wernher von Braun, y se puso en marcha un vigoroso programa de desarrollo de cohetes. La prisa era mucha, pues la com-binacin de la bomba atmica y los cohetes de largo alcance daran a quien tuviera ambos recursos, un poder militar indiscutible. Todo el subsiguiente desarrollo tecnolgico en cohetera se origin en proyec-tos militares.

En el ao de 1950, el equipo de von Braun desarroll una versin mo-diicada de los V-2, que se lanz exitosamente desde Cabo Caaveral, en Florida. ste era en realidad un cohete de varias etapas, que despus

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produca una destruccin adicional, causaba pnico. De estos cohetes, lanzados desde Alemania, cayeron miles sobre Londres y otras ciudades europeas.

Los misiles modernos de largo alcance, conocidos como ICBM (Inter-Continental Ballistic Misil) tienen una enorme precisin desde el punto de vista militar, ya que un error relativamente pequeo no afecta la ei-cacia del lanzamiento. Debido a que transportan armas nucleares, pegar exactamente en el blanco o fallar por cien metros no hace prctica-mente ninguna diferencia, ya que transportan armas nucleares, entre las que se cuentan las bombas de hidrgeno. El efecto de acertar o fallar por cien metros tiene el mismo poder destructivo.

Los cohetes modernos tienen sus orgenes en el V-2. La URSS y EUA, apoyados por los ingenieros y cienticos alemanes capturados en la Segunda Guerra Mundial, desarrollaron versiones mejoradas de los V-2. Una versin moderna de estos misiles fueron los misiles Scud, los cua-les se hicieron famosos durante la Guerra del Golfo Prsico de 1991, donde fueron usados por Irak, y los misiles Patriot de EUA, que inter-ceptaban a los Scuds.

Con la tecnologa de los misiles, los EUA colocaron el primer satlite norteamericano el 31 de enero de 1958, el Explorer I, ya menciona-do. Originalmente, el misil que lanz el Explorer I llevaba una cabeza nuclear, que despus se reemplaz con una cpsula espacial en el pro-yecto Mercurio. Junto con el proyecto Mercurio, naci la NASA, con el objetivo de poner a un ser humano en rbita. En esto tambin se les adelant la URSS a los EUA, al enviar a Yuri Gagarin al espacio en abril de 1961. En febrero de 1962, fue enviado al espacio el astronauta John H. Gleen, quien fue el primer norteamericano en orbitar la Tierra.

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LOS SATLITES ARTIFICIALES6

El sbado 5 de octubre de 1957, los pe-ridicos de todo el mundo publicaron en primera plana que la Unin Sovi-tica (URSS) haba puesto en rbita el primer satlite artiicial de la Tierra. Sputnik fue el nombre que los soviticos dieron a este sa-tlite, el cual, con dos transmisores de radio a bordo, emita seales con un incesante bip-bip, que los aicionados a la radio de todo el mundo captaban emocionados. Durante 22 das, mientras duraron las bateras, el bip-bip continuo conmovi a la humanidad.

No haba salido el mundo de su asombro, ante la hazaa del Sputnik, cuando, el 3 de no-viembre del mismo ao, la URSS anunci el lanzamiento exitoso de un nuevo satlite, el Sputnik II, el cual llev al primer animal al espacio: una perra cuyo nombre era Laika.

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En un esfuerzo desesperado por mostrar al mundo sus avances tec-nolgicos en la materia, los Estados Unidos de Amrica lanzaron su primer satlite, el Explorer I, el 31 de enero de 1958. Estos histricos acontecimientos dieron inicio a la carrera espacial entre las dos poten-cias mundiales, los EUA y la URSS.

El Sputnik, que posteriormente se convertira en Sputnik I, cay a la atmsfera terrestre, y se desintegr por el rozamiento con el aire, tres meses despus de su lanzamiento, el 4 de enero de 1958, mientras que el Sputnik II dur en rbita ms de cinco meses.

La perra Laika, segn la primera informacin proporcionada por los soviticos, muri en el espacio, el 14 de abril de 1958, al regresar el sat-lite a la tierra y desinte-grarse en la atmsfera. Muchos aos despus, en 2002, los rusos re-velaron que Laika muri en rbita, pocas horas despus de colocado el satlite, por sobrecalen-tamiento de ste.

El impacto poltico y psicolgico que caus en el mundo capitalista, y espe-cialmente en los EUA, la puesta en rbita, por parte de la URSS, del Sputnik, fue enorme. Los EUA iniciaron casi de inmediato su programa de explora-cin del espacio. El 29 de julio de 1958, el presidente de EUA, Dwight Ei-senhower, cre el proyecto de la NASA (Nacional Aeronautics and Space Administration), con el propsito de explorar el espacio extraterrestre. Su primer objetivo era enviar un hombre al espacio, intentando adelantarse a la URSS. Sin embargo, fue la URSS la que logr primero este objetivo. El

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y de los acontecimientos llev a algunas personas a imaginar viajes al espacio. Despus de los viajes por la supericie terrestre y la conquista de los mares, el siguiente paso era salir de la Tierra, viajar al espacio ms all de la atmsfera. Al principio de las civilizaciones, el hombre explor su entorno, motivado por su natural curiosidad de conocer el mundo que lo rodea. La exploracin del mundo empez hace muchos aos, con los viajes de los fenicios, de Marco Polo, de los vikingos, de Coln y Magallanes y muchos otros.

Despus de explorar el entorno prximo, el siguiente paso era explo-rar el entorno lejano. Sin embargo, el espacio sobre la supericie de la Tierra no result fcil de explorar. Tuvieron que pasar miles de aos desde las primeras civilizaciones, para que el hombre pudiera realizar la proeza de volar. Los progresos logrados en la aviacin constituyeron un desarrollo tecnolgico muy importante. Pero la aventura de salir de la Tierra, ms all de su atmsfera, requiere algo ms que audacia y deseo de aventura. Requiere una gran cantidad de conocimientos cienticos y de desarrollos tecnolgicos; es decir, de una gran inversin de recursos econmicos y de esfuerzo humano.

Con los trabajos de Newton sobre la mecnica y la gravitacin univer-sal, qued establecido que las leyes de la mecnica; es decir, las leyes que gobiernan el movimiento de los cuerpos, son las mismas, tanto aqu en la Tierra, como en el cielo. Las leyes que rigen el movimiento de los planetas y los objetos astronmicos en general, son las mismas que ri-gen el movimiento de los cuerpos en la Tierra. Este conocimiento se ha generalizado y ha quedado establecido como un principio fundamental para todas las leyes de la fsica, no slo las de la mecnica.

Es difcil saber con certeza quin fue la primera persona que imagin un viaje al espacio exterior de la Tierra. S sabemos, sin embargo, que Julio Verne, el famoso escritor francs de iccin cientica, public en el ao de 1865 su libro De la Tierra a la Luna. En este libro se relata la manera en que se podra enviar a un hombre a la Luna. La idea era colocar a la persona o personas en una cpsula y disparar sta con un inmenso can.

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programas de televisin en vivo, as como tambin para la comunicacin telefnica alrededor del mundo. Los eventos mundiales, como los juegos olmpicos y las noticias se transmiten a todo el mundo en el momento en que estn sucediendo gracias a los satlites de comunicacin.

Los servicios que prestan a la hu-manidad los satlites van desde las comunicaciones hasta la predic-cin del clima. Los satlites clima-tolgicos estn tomando continua-mente fotografas de la Tierra y su atmsfera. Reciben la informacin y la envan cada treinta minutos a las estaciones climatolgicas en la Tierra. Los especialistas en el clima estudian estas fotografas y reali-zan pronsticos sobre el clima. Es as como se predicen huracanes, tormentas, vientos y en general el clima. De esta manera, el hombre ha podido tener un mejor control sobre el clima y alertar a la pobla-cin sobre inundaciones, ondas de calor o de fro.

Actualmente, la tecnologa para co-locar satlites est totalmente desa-rrollada. Es una prctica comn que empresas de comunicaciones o de otro tipo soliciten servicios de las industrias aeroespaciales como la NASA, o de Arianespace, que es una compaa comercial europea, para colocar satlites.

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Entre los satlites militares tenemos los de reconocimiento o de es-pionaje y los de logstica. Los satlites civiles ofrecen muchas clases de servicios, como comunicacin telefnica, transmisin de radio y tele-visin, localizacin de vehculos y objetos en general. Un ejemplo de satlite cientico es el telescopio Hubble, que estudia el espacio y enva la informacin a las estaciones terrestres.

El impacto tecnolgico de los satlites

Actualmente, la humanidad se encuentra en plena etapa de comercia-lizacin del espacio. Los negocios relacionados con el uso del espacio exterior a la Tierra son hoy en da una realidad que se maniiesta fuer-temente en los satlites de comunicaciones y otros servicios. Las ven-tajas que ofrece la comunicacin por satlite son enormes, comparadas con las de la comunicacin terrestre. Desde un satlite se pueden to-mar fotografas de una gran parte de la supericie terrestre y enviar esta

informacin a esta-ciones terrestres, as como tambin enviar y recibir seales de radio.

Con slo tres sat-lites se puede cubrir toda la supericie de la Tierra, para co-municar cualquier punto sobre ella o para transmitir pro-gramas de televisin en vivo. Actualmen-te, la industria de las comunicaciones por satlite es de las ms

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prsperas. Las llamadas telefnicas por celular, el retiro de dinero de cajeros automticos conectados en red y colocados en cualquier parte del mundo, la comunicacin por e-mail, programas de televisin en vivo y el envo de noticias a todo el mundo en forma casi instantnea, etc... son posibles debido a los satlites. El negocio de las comunicaciones es uno de los mayores del mundo. El mundo ha sufrido una transfor-macin impresionante con la comunicacin satelital. Hay personas que en su casa tienen 400 canales de televisin disponibles. Esto es algo fantstico.

Los satlites meteorolgicos toman fotografas de las nubes y nos per-miten predecir huracanes o lluvias en cualquier parte del globo terr-queo, as como tambin nos ayudan a la prediccin del clima en general. El movimiento de masas de aire caliente o fro se observa por satlite y se puede predecir la temperatura del da siguiente. Con la cantidad de poblacin que tienen las ciudades actualmente y los asentamientos humanos irregulares, un huracn podra causar cientos de muertes si no tuviramos la capacidad de predecir su trayectoria y prepararnos para su llegada.

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Conocer la posicin de cualquier vehculo u objeto sobre la supericie de la Tierra es tambin posible mediante el uso de satlites. Situaciones de emergencia, como el extravo de un barco, permiten la actuacin r-pida de los cuerpos de rescate, una vez que se realiza la comunicacin por satlite. Los famosos I-phones que te ubican y te orientan en cual-quier lugar, as como te ayudan a localizar una tienda, una oicina, una

Sistema de posicionamiento global

parada del metro, tu propia casa, etc y la ruta ms con-veniente para llegar al lugar que te interesa, es otro de los servicios satelitales.

Si uno enva un documento o compra algo por Internet y es entregado por paquetera, uno puede seguir la ruta del paquete por Internet. Los ra-diotransmisores del vehculo que transporta el paquete envan informacin por sat-lite sobre su localizacin, y el

satlite reenva esta informacin a la oicina de la compaa. Esta lti-ma pone la informacin en la Web, y nosotros podemos rastrearla. En general, se pueden ubicar personas y vehculos, saber con qu rapidez se mueven y seguir su trayectoria, con slo colocarles un pequeo apa-rato. No es esto maravilloso? Pensmoslo bien y nos daremos cuenta de que todo esto supera cualquier fantasa encontrada en el libro de Las mil y una noches.

Un simple vistazo a los acontecimientos del pasado nos indica el progre-so que se ha logrado. En el ao de 1866, despus de muchos intentos, se logr tender el cable de telgrafo en el fondo del ocano atlntico, para comunicar a Inglaterra y Estados Unidos. El telgrafo funciona a base de clave Morse, as que el primer mensaje por el cable submarino fue en clave. Lo envi oicialmente la reina Victoria, de Inglaterra, al presidente

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de EUA, James Buchanan, el 16 de agosto de 1858. Fue motivo de gran jolgorio en Europa y en EUA. Cada letra transmitida requera de dos minutos para que el receptor la captara.

Muchos aos despus, en 1956, se tendi el cable telefnico submarino entre Inglaterra y EUA. En este caso, la comunicacin era mediante la voz, por telfono, entre los dos pases. La capacidad de comunicacin era de 36 conversaciones simultneas solamente. As que pronto el servicio se satur. Comparemos estos acontecimientos histricos con la situacin actual, en la que se puede llamar por celular entre cuales-quiera dos lugares de la Tierra, casi sin limitaciones.

Los satlites militares

Los satlites espas informan sobre el movimiento de tropas, equipo militar y la localizacin de bases militares y de misiles. Los misiles in-tercontinentales transportan bombas nucleares y no es por lo tanto necesario mencionar la preocupacin que los pases poderosos tienen acerca de este tipo de armas. Los satlites espas tienen identiicados los lugares donde estos misiles se encuentran y el lanzamiento de un misil sera detectado inmediatamente por el sistema de satlites del pas que sera el blanco. En el mismo instante del lanzamiento, una serie de informacin es intercambiada por el sistema satelital y el contraata-que se produce automticamente.

Los satlites espas detectan cualquier cohete en movimiento en cual-quier lugar de la atmsfera terrestre. Su ojo vigilante sigue su trayecto-ria, guiado por el calor de los gases que expulsa el cohete (por la emisin de rayos infrarrojos); toma fotografas de esto, codiica una imagen y la transmite a los controles de mando terrestres. Miles de estos procesos son realizados diariamente por cada satlite de espionaje.

En el ao de 1967, el presidente de los EUA, Lyndon B. Johnson, dirigi un mensaje inesperado a un grupo de profesores en Nashville Tenessee.

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Se esperaba que el presidente Johnson hablara sobre la importancia de la educacin para combatir la pobreza. Sin embargo, agobiado por tanta crtica que se le haca al programa espacial de los EUA, aprovech el foro que se le presentaba para contestarles a los detractores de este programa. Eran los das de la Guerra Fra, cuando sta alcanzaba sus mximos niveles de tensin. Las palabras de su discurso fueron las siguientes:

Hemos gastado cuarenta mil millones de dlares en el programa es-pacial. Si solamente hubiramos obtenido la informacin que nos han dado las fotografas que hemos tomado desde el espacio, sera digno haber pagado hasta diez veces ms de lo que ha costado este programa. Sin los satlites estaramos trabajando por adivinacin y con la ayuda de Dios. Pero ahora sabemos cuntos misiles tiene el enemigo y dnde estn ubicados. Estamos haciendo cosas que no deberamos hacer. Es-tamos construyendo cosas que no deberamos construir. Pero tambin tenemos un miedo que no deberamos tener.

La primera vez que se utiliz la tecnologa satelital en una guerra fue durante la primera Guerra del Golfo Prsico, en 1991. La superioridad

militar de los EUA con-virti la guerra en un sim-ple juego para ellos. Rpi-damente inmovilizaron al ejrcito iraqu, ya que te-nan toda la informacin de movimiento de tropas y equipo militar de Irak. Toda la informacin ne-cesaria para el ataque era proporcionada por va sa-telital. El movimiento de soldados, de tanques de guerra, de aviones, etc... era inmediatamente co-

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nocido por el ejrcito de EUA a travs de la informacin satelital. Nun-ca antes se haba ganado una guerra con base en la inmensa cantidad de informacin obtenida por servicios de espionaje, en este caso de los satlites espas. Toda la estrategia de la guerra, adems del armamento, se basaba en el conocimiento del movimiento de las tropas y el equipo militar del enemigo. Teniendo esta informacin, es difcil perder una guerra.

Industrializacin del espacio

El espacio exterior a la atmsfera terrestre presenta varias condiciones especiales: el vaco, cuando se sale del satlite, y la falta de gravedad al circundar la Tierra. Estas condiciones pueden ser aprovechadas para realizar investigacin cientica o para la manufactura de productos de alta tecnologa. En un laboratorio espacial se pueden estudiar muchos fenmenos y procesos de fabricacin en las condiciones que presenta el espacio. El procesamiento de materiales o la fabricacin de circuitos integrados que requieren un delicado manejo, puede llevarse a cabo en el espacio, con grandes ventajas respecto a la forma en que se realizan estos procesos en los laboratorios terrestres.

Existen ya casos de fabricacin de productos que consisten en esferas diminutas y uniformes, fabricadas en el espacio, que han probado ser de mucha mayor calidad que las fabricadas en laboratorios terrestres. El potencial comercial de este producto es de varios miles de millones de dlares por ao y la industria electrnica, la farmacutica, y la de materiales de alta tecnologa se vern grandemente beneiciadas con estos avances.

No podemos vislumbrar en este momento todo el potencial y el al-cance que pueden tener las condiciones que ofrece el espacio exterior para la investigacin cientica y para la manufactura de alta tecnologa. Las futuras generaciones harn las comparaciones entre lo que tene-mos ahora y lo que ellas vern.

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LOS VIAJES AL ESPACIOLA AVENTURA HUMANA HACIA EL ESPACIO EXTRATERRESTRE

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C omo ya lo mencionamos, la era del espacio comenz en octubre de 1957, con el Sputnik I, el pri-mer satlite artiicial de la Tierra. Luego vendran otros ms. Las noticias sobre los lanzamientos de satlites provocaron gran entusiasmo en toda la humanidad, y los jvenes se interesaron en la astronu-tica, la nueva ciencia, que se ocupa del es-tudio de la tecnologa del lanzamiento de naves espaciales, de la navegacin hacia los astros y del descenso en ellos.

Al siguiente ao, los EUA crearon su pro-grama espacial, con la NASA (National Aeronautics and Space Administration), como el centro de control responsable del programa de investigacin espacial. El objetivo ms inmediato era llevar un

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hombre al espacio. Eran das verdaderamente emocionantes; no se ha-blaba de armas, sino de la conquista del espacio, a pesar de que el siete de noviembre de 1957, durante las celebracio-nes del aniversario de la Revolucin Rusa, la URSS mostr al mundo su podero militar con un desile de misiles en la Plaza Roja de Mosc.

Con este avance, la URSS podra lanzar bombas nucleares sobre cual-quier pas del mundo. Transportadas en cohetes que podan abandonar la atmsfera y entrar nuevamente en ella, podran alcanzar cualquier punto sobre la Tierra en tiempos relativamente cortos. Este otro componente militar aceler el proceso de investigacin en el campo de los vuelos espaciales, pero siempre encubiertos los objetivos militares a corto o largo plazo.

Poco tiempo despus de la exitosa puesta en rbita del Sputnik, el mun-do vivira otro asombroso acontecimiento, una segunda noticia, de enor-me magnitud por su efecto poltico mundial: el triunfo tecnolgico que se anot nuevamente la URSS, al poner al primer hombre en el espacio. El primer astronauta, Yuri Gagarin, orbit la Tierra el 12 de abril de 1961. A los pocos das, John F. Kennedy, el presidente de los EUA, lanz el pro-yecto nacional de colocar un hombre en la Luna, con lo que se inici un ambicioso programa de vuelos espaciales. Es importante entender que el programa humano de exploracin del espacio no fue un proyecto de pocos aos, para luego abandonarlo. Por el contrario, como la ciencia y la tecnologa, que son inagotables, los via-jes al espacio representan una aventura que no terminar nunca, dada la vastedad del universo.

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Los vuelos al espacio empezaron en rbitas alrededor de la Tierra, para despus dirigirse a la Luna y ms tarde a Marte, para continuar con la ex-ploracin de todo nuestro Sistema Solar. al espacio exterior no le vemos lmite, as que el proyecto seguir ms all de nuestro sistema planetario.

Podemos clasiicar los vuelos espaciales en cuatro grandes categoras:

1. - Viajes en nuestro espacio cercano. stos abarcaran los viajes en la regin entre la Tierra y la Luna, lo cual incluye el lanzamiento de sat-lites.2. - Viajes interplanetarios. stos comprenden los viajes en la regin de nuestro Sistema Solar, ms all de la Luna, como viajes a los planetas o de un planeta a otro. Una vez que se llegue a un planeta, se podr utili-zar ste como plataforma para viajar a otro. Los planetas seran como escalas csmicas en un largo viaje. 3. - Viajes interestelares. Son los viajes entre estrellas, dentro de nues-tra galaxia, de un sistema planetario a otro. Despus de conocer las dis-tancias entre las estrellas, nos daremos cuenta de que necesitaremos ms de cincuenta aos para lograr realizar un viaje fuera de nuestro sistema planetario.4. - Viajes intergalcticos. Incluyen viajes de una galaxia a otra. sta sera verdaderamente la ltima frontera de la humanidad.

Distancias csmicas

Primeramente introduciremos algunas ideas relacionadas con la velo-cidad de la luz.

1.- La velocidad de la luz es de 300 mil kilmetros por segundo y es la velocidad mxima que se puede alcanzar en el universo. 2.- Un ao luz es la distancia que recorre la luz en un ao.3.- Podemos hablar de un segundo luz, como la distancia que recorre la luz en un segundo. Asimismo, un minuto luz es la distancia que recorre la luz en un minuto.

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4.- El cuerpo csmico ms cercano es la Luna y se encuentra a un segundo luz de distancia. Ya tenemos idea del trabajo que cost poner un hombre en la luna. La distancia de la Tierra a la Luna es de 384,000 kilmetros. Por supuesto, ninguna distancia en la Tierra es comparable con sta. Una bala que se lance desde la Tierra hacia la Luna, con una velocidad de mil metros por segundo, que es una velocidad superior a la de cualquier avin comercial, tardara cuatro das y medio en llegar.5.- El planeta Marte se encuentra a una distancia variable de la Tierra, dependiendo de las posiciones relativas de ambos respecto del Sol. La distancia ms cercana entre Marte y la Tierra es de 59 millones de kil-metros. La distancia, en trminos de la velocidad de la luz, es de tres y medio minutos luz. La duracin de vuelo de un cohete a Marte es de ocho meses, cuando ste se encuentre en su posicin ms cercana a la Tierra, slo de ida; para regresar, habra que esperar a que Marte se acercara lo suiciente a la Tierra para que la duracin del vuelo fuera ms o menos

la misma. El viaje de ida y vuelta durara como tres aos.6.- El Sol se encuentra a una distancia de ocho minutos luz. 7.- El radio de nuestro Sistema Solar es de seis horas luz.8.- La distancia a la es-trella ms cercana, que se llama Prxima Cen-tauri, es de cuatro aos luz. 9.- El radio de nuestra galaxia es de cien mil aos luz.10.- La distancia a la ga-laxia ms cercana es de 170 mil aos luz.

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11.- El borde del universo est a quince mil millones de aos luz de nosotros.

Con estos datos, y considerando que tenemos todava grandes diicul-tades para llegar a Marte con la tecnologa actual, pensamos que a lo que podemos aspirar dentro de los prximos cien aos es slo a ex-plorar nuestro sistema planetario. Sin embargo, pensando que nuestra civilizacin durar ms de mil aos ms, debemos tener claro que el hombre del porvenir ser un hombre csmico, con capacidad de reali-zar viajes a las estrellas vecinas de nuestro sol.

El ser h

una aventura hacia el espacio exterior

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