La Astronomia en la Exploracion Espacial Estudio del Universo



La Astronomía en la Exploración Espacial: Estudio del Universo

En la investigación astronómica, el descubrimiento de nuevos tipos de estrellas es análogo al descubrimiento de nuevos tipos de partículas en la física atómica.

La radioastronomía reveló la existencia de discretas fuentes de radio en el universo, y en 1960, en Estados Unidos, A.R. Sandage consiguió un importante adelanto al identificar una de estas fuentes con un objeto tenuemente visible mediante un telescopio óptico. Era el primero de los quásars fuentes pequeñas pero sumamente energéticas, caracterizadas por una peculiaridad en sus espectros que indica que se mueven a una velocidad cercana a la de la luz.

astronautaEn 1967, Anthony Hewish y Jocelyn Bell descubrieron el primer pulsar, otra fuente de ondas de radio que fluctúa periódicamente. Por un momento, pensaron que podían proceder de alguna forma distante de vida inteligente que trataba de comunicarse, pero esta posibilidad fue descartada cuando se descubrieron otros ejemplos del mismo fenómeno. La frecuencia de las ondas de radio de los púlsars  varía entre unas pocas centésimas de segundo y alrededor de cuatro segundos.

Al parecer, los púlsars son estrellas neutrónicas colapsadas, es decir, objetos originalmente masivos donde la materia ha llegado a concentrarse tanto que los electrones y los protones se han unido para formar neutrones. Probablemente, no tienen más de unos pocos kilómetros de diámetro, y la pulsación se debe aparentemente a su rápida rotación, del mismo modo que la cabeza giratoria de un faro produce un haz de luz a intervalos regulares en todas direcciones.

En 1962, el espectro astronómico se amplió aún más gracias a las originales investigaciones de B.B. Rossi sobre los rayos X procedentes del espacio. Más concretamente, Rossi identificó una fuente de rayos X en Escorpión X-l. Dos años más tarde, las ondas de radio proporcionaron más indicios sobre los mecanismos del universo.

Con una gigantesca antena diseñada para recibir las señales de los satélites, A.A. Penzias y R.W. Wilson, de la empresa Bell Telephone, en Estados Unidos, registraron una radiación de fondo en la región de las ondas de radio, procedente de todas direcciones, correspondiente a las emisiones de un cuerpo negro a una temperatura de 3,5 °K. En la Universidad de Princeton, R.H. Dicke y P.J. Peebles pudieron ofrecer una explicación teórica para este fenómeno.

Según la teoría del «big bang» sobre el origen del universo, la radiación liberada en la explosión inicial debe haberse distribuido y enfriado progresivamente. Los cálculos indicaban que la temperatura actual del universo debía ser de unos 5 °K, con cierto margen para una serie de incertidumbres. Era razonable suponer que la radiación observada por Penzias y Wilson era la radiación natural de fondo del universo enfriado. Los cosmólogos consideran este fenómeno como una de las pruebas más convincentes en favor de la teoría del «big bang».

Los experimentos de Rossi se efectuaron mediante sondas instaladas en cohetes, lo cual nos recuerda que para 1960 se habían logrado considerables progresos en el campo de los satélites de observación no tripulados. Sus posibilidades se habían presagiado con cierta confianza ya en 1955, cuando tanto la URSS como Estados Unidos los incluyeron provisionalmente entre sus contribuciones al Año Geofísico Internacional (AGÍ).

Sus ventajas sobre los cohetes-sonda, como los utilizados por Rossi, residían en su capacidad para registrar y transmitir informaciones durante largos periodos, no solamente durante unos pocos minutos. Estados Unidos había previsto tener una docena de satélites en órbita cuando comenzara el AGÍ, pero en la práctica el primer éxito fue para la URSS, con el lanzamiento del Sputnik I, el 4 de octubre de 1957.

Sorprendidos y humillados, los técnicos norteamericanos adelantaron sus planes y prometieron un lanzamiento en 90 días. El primer intento fracasó, pero el primer satélite de Estados Unidos, el Explorer I, entró en órbita el 1 de enero de 1958. Su capacidad era limitada, pero llevaba un contador Geiger-Müller para registar los rayos cósmicos que le permitió localizar los dos cinturones de radiación de Van Alien que rodean la Tierra.



A partir de entonces, los progresos fueron rápidos, sobre todo porque Estados Unidos y la URSS competían entre sí para demostrar ante el mundo su superioridad tecnológica. Varias categorías diferentes de satélites aparecieron desde 1960. A los primeros, utilizados para fines puramente científicos, se sumaron otros de diseño más complejo destinados a la observación militar, el seguimiento de las condiciones meteorológicas mundiales, las telecomunicaciones, etc.

Por último, aparecieron las sondas espaciales, que prepararon el camino para la llegada del hombre a la Luna. La sonda soviética Luna II (1959) fue el primer objeto procedente de la Tierra en alcanzar la superficie de un cuerpo celeste. En 1966, el Luna IX realizó un alunizaje perfecto (que disipó el temor de los norteamericanos de que la superficie del satélite estuviera formada por una profunda capa de polvo) y transmitió a la Tierra miles de fotografías.

El Luna XVI (1970) recogió muestras del suelo lunar. Hacia fines de los años 70, las sondas soviéticas y norteamericanas se habían acercado o se habían posado en varios planetas, entre ellos, Marte, Venus y Júpiter.

El hombre en el espacio: La era del vuelo espacial tripulado comenzó el 12 de abril de 1961, cuando el cosmonauta soviético Yuri Gagarin (1934-1968) fue lanzado a bordo del Vostok 1. Su nave completó una sola órbita a la Tierra en un vuelo que duró 90 m. Gagarin aterrizó con paracaídas, expulsado de su cápsula durante el descenso.

Estados Unidos se convirtió en el segundo país en poner en órbita a un hombre cuando John Glenn (1921-) fue lanzado en su cápsula Friendship 7 el 20 de febrero de 1962.

Como consecuencia del éxito del vuelo de Gagarin, el presidente Kennedy anunció que Estados Unidos trataría de poner a un hombre en la Luna hacia fines de la década. Había nacido el programa Apolo, que emplearía los potentes cohetes Saturno V. El proyecto llegó a su culminación el 20 de julio de 1969 cuando Neil Armstrong (1930- ) y Edwin Aldrin (1930- ) aterrizaron con su módulo lunar Eagle, del Apolo 11, en el mar de la Tranquilidad. El programa Apolo concluyó en 1972, después de que cinco misiones exitosas más hubieran llevado a otros diez hombres a caminar sobre la Luna.

Estaciones espaciales: Las estaciones espaciales se usan en primer lugar para investigaciones científicas, pero también para probar la capacidad de los humanos de soportar períodos largos de falta de gravedad como preparación para la navegación interplanetaria. La primera estación espacial fue la Salyut 1, de la Unión Soviética, lanzada el 19 de abril de 1971. Le siguieron seis estaciones más de la serie Salyut antes de que el 20 de febrero de 1986 se lanzara la estación mayor Mir. Dos cosmonautas pasaron un año a bordo de la Mir, desde el 21 de diciembre de 1987 hasta el 21 de diciembre de 1988.

La estación espacial Skylab, estadounidense, fue lanzada el 14 de mayo de 1973 y visitada por tres tripulaciones sucesivas, la última de las cuales permaneció en ella 84 días.

Lanzaderas espaciales: A diferencia de las primeras naves espaciales, las lanzaderas se pueden reutilizar. El vehículo principal tiene alas como un aeroplano, pero es lanzado mediante cohetes que luego se desechan. Posteriormente, la lanzadera puede aterrizar como un planeador común.

La lanzadera espacial estadounidense se estrenó el 12 de abril de 1981 al servicio del vehículo Columbia. El programa se interrumpió bruscamente, el 28 de enero de 1986, 73 segundos después del lanzamiento de la 25º lanzadera. Una fuga en uno de los cohetes portadores causó una explosión que destruyó el Challenger y mató a sus siete tripulantes. Las operaciones de lanzadera se reiniciaron el 29 de septiembre de 1988, cuando se lanzó el Discovery a la 26a misión.



La URSS desarrolló una nave espacial reutilizable, el VKK (Vosdushno Kosmicheski Korabl, «nave espacial aerotransportada»). El primer VKK lanzado fue el Buran, que completó dos órbitas de la Tierra el 15 de noviembre de 1988. Aunque destinado a llevar una tripulación, el primer vuelo de Buran no fue tripulado.
Sondas no tripuladas.

Gran parte de nuestro conocimiento del Sistema Solar procede de sondas no tripuladas. Nos han transmitido datos de todos los planetas conocidos, salvo Plutón. Han aterrizado naves en Venus y en Marte y hay previstas sondas que se sitúen en órbita alrededor de Júpiter y Saturno.

El futuro: El cohete ha sido el lanzador espacial del s. XX, pero el espacioplano será el lanzador del s. XXI. Los espacioplanos serán totalmente reutilizables y podrán despegar desde y aterrizar en pistas convencionales de cualquier aeródromo. En el Reino Unido, Estados Unidos (proyecto X-30), Japón y Alemania se encuentran en estudio tales espacioplanos.

Es probable que los primeros años del s. XXI vean un retorno a la Luna. No obstante, a diferencia de las misiones Apolo, la próxima vez que los hombres se encaminen a la Luna estarán equipados como para quedarse y establecer una base permanente allí. A continuación del retorno a la Luna, es probable que se emprenda un vuelo tripulado a Marte. El colapso de la economía soviética y la ruptura misma de la URSS (1991) han proyectado sombras y dudas sobre los planes futuros, aunque las misiones rusas no se han interrumpido del todo por la crisis.

Aplicacones de la Tecnología Espacial: Muchos satélites artificiales se usan para telecomunicaciones. Los comsat, como se los llama a veces, están situados a menudo en órbitas geoestacionartas, a 36.900 km por encima del ecuador. Los satélites en esa órbita se mueven a la misma velocidad a que gira la Tierra, por lo que parecen estar fijos en el cielo.

Los satélites meteorológicos funcionan bien en órbitas geoestacionarias o en órbitas polares. Una órbita polar lleva el satélite por los polos Norte y Sur, pasando cada vez sobre una franja de Tierra diferente. Estos satélites pueden cubrir todo el planeta cada 24 horas.

Los satélites de recursos terrestres, como los de la serie Landsat, se pueden usar para la prospección de recursos minerales, controlar ia expansión de plagas en los campos o medir la contaminación.

El espacio aporta un buen punto de vista para los astrónomos, cuyos instrumentos estudian con mucha mayor precisión el universo por encima de la distorsión de la atmósfera. Con esta importante finalidad se construyó el telescopio espacial Hubble.

El movimiento de una estación espacial anula el efecto de la gravedad, haciendo que los astronautas y sus aparatos carezcan de peso. Estas condiciones pueden usarse para elaborar materiales nuevos, tales como cristales muy perfeccionados.

Las fuerzas armadas también usan el espacio, tanto para la vigilancia como para el control de armamentos. Los satélites pueden detector detalles dei suelo de manera mucho más eficaz que los aviones, incluso los especializados. Los satélites espías pueden detectar objetos tan pequeños como un vehículo o una persona. En ese principio se basó la Iniciativa de defensa estratégica («guerra de las galaxias») propiciada por los Estados Unidos durante el gobierno de Ronald Reagan.



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