Isaac Asimov nueva guía de la ciencia ciencias físicas
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máxima velocidad, como lo hace una montaña rusa. El satélite pierde velocidad mientras sube (como le pasa a la montaña rusa) y se mueve a su menor velocidad en el apogeo, poco antes de que se deslice de nuevo colina abajo. El Sputnik I pasaba en el perigeo a través de finos fragmentos de la atmósfera superior; y la resistencia del aire, aunque leve, era lo suficiente como para enlentecer 84 al satélite un poco en cada viaje. En cada revolución sucesiva, fracasaba en alcanzar su altura anterior de apogeo. Lentamente, comenzó a hacer espirales hacia dentro. Llegado el momento, pierde tanta energía, que la atracción de la Tierra es suficiente para hundirlo en la atmósfera más densa, donde se quema por fricción con el aire. El índice en el que decae de esta forma la órbita de un satélite, depende en parte de la masa del satélite y en parte de su forma, y también de la densidad del aire a través del cual pasa. Así, puede calcularse la densidad de la atmósfera a ese nivel. Los satélites nos han facilitado las primeras mediciones directas de la densidad de la atmósfera superior. La densidad demostró ser más elevada de lo que se había pensado; pero a la altura de 240 kilómetros, por ejemplo, es de sólo una diezmillonésima respecto del nivel del mar, y a 360 kilómetros de únicamente una billonésima. No obstante, esas pequeñas cantidades de aire no deben descargarse con demasiada rapidez. Incluso a una altura de 1.600 kilómetros, donde la densidad atmosférica es de una trillonésima en relación a las cifras a nivel del mar, ese débil aliento de aire es mil millones de veces más denso que el de los gases del espacio exterior en sí. La envoltura de gases de la Tierra se extiende hacia fuera. La Unión Soviética no quedó sola en este campo sino que, al cabo de cuatro meses, se le unió Estados Unidos que, el 30 de enero de 1958, colocó en órbita su primer satélite, el Explorer I. Una vez los satélites se colocaron en órbita en torno de la Tierra, los ojos se volvieron cada vez con mayores ansias hacia la Luna. En realidad, la Luna había perdido la mayor parte de su encanto, pues aunque seguía siendo un mundo y no sólo una luz en el cielo, ya no era el mundo que se pensó en tiempos anteriores. Antes del telescopio de Galileo, se había dado siempre por supuesto que si los cuerpos celestes eran mundos, seguramente estarían llenos de cosas vivientes, incluso cosas vivientes en forma de humanoides inteligentes. Las primeras historias de ciencia ficción acerca de la Luna supusieron esto, lo mismo que otras posteriores, en el mismo siglo xx. En 1835, un escritor inglés llamado Richard Adams Locke, escribió una serie de artículos para el New York Sun que pretendían pasar por serios estudios científicos de la superficie de la Luna, y que descubrían muchas clases de cosas vivientes. Las descripciones eran muy detalladas y fueron pronto creídas por millones de personas. Y, sin embargo, no fue mucho después de que Galileo mirase a la Luna a través de su telescopio, cuando comenzó a parecer claro que la vida no podía existir en la Luna. La superficie de la Luna no estaba nunca oscurecida por nubes o niebla. La línea divisoria entre los hemisferios luminoso y apagado era siempre muy fuerte, por lo que existía una destacable zona crepuscular. Los «mares» oscuros que Galileo creyó que serían cuerpos de agua, se descubrió que se hallaban salpicados de pequeños cráteres que, en el mejor de los casos, eran cuerpos relativamente poco consistentes de arena. Quedó pronto claro que la Luna no contenía ni aire y que, por tanto, tampoco había vida. De todos modos, era tal vez demasiado fácil llegar a esta conclusión. ¿Qué pasaba con el lado oculto de la Luna que los seres humanos nunca veían? ¿No podían existir capas de agua debajo de la superficie que, aunque insuficientes para mantener grandes formas de vida, tal vez pudiesen sostener el equivalente de bacterias? O, si no había vida en absoluto, ¿no podían existir productos químicos en el suelo que representasen una lenta y posiblemente abortada evolución hacia la vida? Y aunque no hubiese nada de todo esto, ¿no quedaban aún preguntas que contestar en lo referente a la Luna que no tenían nada que ver con la vida? ¿Dónde se había formado? ¿Cuál era su estructura mineralógica? ¿Qué antigüedad tenía? Por lo tanto, poco después del lanzamiento del Sputnik I una serie de nuevas técnicas comenzaron a emplearse para explorar la Luna. La primera sonda lunar con éxito, es 85 decir, el primer satélite que pasó cerca de la Luna, fue enviado por la Unión Soviética el 2 de enero de 1959. Se trató del Lunik I, el primer objeto artificial que tomó una órbita alrededor del Sol. Al cabo de dos meses, Estados Unidos había publicado la proeza. El 12 de setiembre de 1959, los soviéticos enviaron el Lunik II y lo apuntaron para que alcanzase la Luna. Por primera vez en la Historia, un objeto artificial descansó en la superficie de otro mundo. Luego, un mes después, el satélite soviético Lunik III se deslizó más allá de la Luna y apuntó una cámara de televisión hacia el lado que nunca vemos desde la Tierra. Cuarenta minutos de fotos del otro lado fueron enviadas de regreso desde una distancia de 60.000 kilómetros por encima de la superficie lunar. Eran borrosas y de escasa calidad, pero mostraban algo interesante. Que el otro lado de la Luna presentaba escasamente maña del tipo de los que constituyen un rasgo tan prominente de nuestro lado. No queda completamente claro el porqué de esta asimetría. Presumiblemente, los maña se formaron, comparativamente, tarde en la historia de la Luna, cuando un lado ya presentaba su cara hacia la Tierra para siempre y los grandes meteoros que han formado los mares se deslizaban hacia la cara más cercana de la Luna a causa de la gravedad terrestre. Pero la exploración lunar estaba sólo comenzando. En 1964, Estados Unidos lanzó una sonda lunar, el Ranger VII, diseñado para estrellarse contra la superficie de la Luna, y tomar fotografías a medida que se aproximase. El 31 de julio de 1964 completó con éxito la misión, tomando 4.316 fotos de un área que ahora se llama Mare Cognitum (Mar Conocido). A principios de 1965, el Ranger VIII y el Ranger IX tuvieron un éxito aún mayor, si es que ello era posible. Esas sondas lunares revelaron que la superficie de la Luna debía de ser dura (o esponjosa en el peor de los casos), y que no estaba cubierta por la gruesa capa de polvo que algunos astrónomos sospechaban que debía existir. Las sondas mostraron incluso que esas zonas, que parecían tan llanas cuando se las miraba a través de un telescopio, estaban cubiertas por cráteres demasiado pequeños para ser vistos desde la Tierra. La sonda soviética Luna IX tuvo éxito en efectuar un aterrizaje suave (no uno que implicase la destrucción del objeto al efectuar el aterrizaje) en la Luna el 3 de febrero de 1966, y mandó fotografías tomadas al nivel del suelo. El 3 de abril de 1966, los soviéticos situaron al Luna X en una órbita de tres horas en torno de la Luna, midiendo la radiactividad de la superficie lunar, y la pauta indicó que las rocas de la superficie lunar eran similares al basalto que existe en el fondo de los océanos terrestres. Los hombres de los cohetes norteamericanos siguieron esta pista con una cohetería aún más elaborada. El primer aterrizaje suave norteamericano en la Luna fue el del
conseguido manejar y analizar el suelo lunar bajo control remoto desde la Tierra. También probó que era parecido al basalto y que contenía partículas de hierro, probablemente de origen meteórico. El 10 de agosto de 1966, la primera de las sondas orbitadoras lunares norteamericanas fue mandada para que girase en torno de la Luna. Esos orbitadores lunares tomaron fotografías detalladas de todas las partes de la Luna, por lo que, en todas partes, sus rasgos (incluyendo la parte que permanece escondida desde la superficie de la Tierra) llegaron a ser conocidas con todo detalle. Además, se tomaron desconcertantes fotografías de la Tierra, tal y como se ve desde las vecindades de la Luna. Digamos de pasada que los cráteres lunares han recibido el nombre de astrónomos y de otros grandes hombres del pasado. Dado que los nombres fueron dados por el astrónomo italiano Giovanni Battista Riccioli, hacia 1650, se trata más bien de antiguos astrónomos —Copérnico, Tycho y Kepler—, así como de astrónomos griegos como Aristóteles, Arquímedes y Ptolomeo, que han sido honrados con los cráteres mayores. El otro lado, revelado por primera vez por el Lunik III, ofreció una nueva oportunidad. Los rusos, como estaban en su derecho, dieron nombres a algunos de los rasgos más sobresalientes. Y llamaron a los cráteres no sólo Tsiolkovski, el gran profeta de los viajes espaciales, sino también Lomonosov y Popov, los dos químicos rusos de fines del 86 siglo XVIII. También han recompensado con cráteres a personalidades occidentales, incluyendo a Maxwell, Hertz, Edison, Pasteur, y los Curie, todos los cuales se mencionan en este libro. Un nombre muy adecuado colocado en el otro lado de la Luna es el del escritor francés pionero de la ciencia ficción, Julio Verne. En 1970, el otro lado de la Luna era suficientemente bien conocido, para hacer posible dar sistemáticamente nombres a sus rasgos. Bajo el liderazgo del astrónomo norteamericano Donald Howard Menzel, un organismo internacional asignó centenares de nombres, honrando a los grandes hombres del pasado que contribuyeron al avance de la Ciencia de una forma u otra. Los cráteres muy prominentes fueron adjudicados a rusos como Mendéleiev (que fue el primero que desarrolló la tabla periódica, de la que hablaré en el capítulo 6), y Gagarin, que fue el primer hombre que fue colocado en órbita alrededor de la Tierra y que, años después, murió en un accidente de aviación. Otros rasgos importantes fueron empleados para recordar al astrónomo holandés Hertzsprung, al matemático francés Galois, al físico italiano Fermi, al matemático estadounidense Wiener y al físico británico Cockcroft. En una zona restringida podemos encontrar a Nernst, Lorentz, Moseley, Einstein, Bohr y Dalton, todos de la mayor importancia para el desarrollo de la teoría atómica y de la estructura subatómica. Reflejan el interés de Menzel en sus escritos de ciencia y de ficción científica, en su justa decisión de atribuir unos cuantos cráteres a aquellos que ayudaron a suscitar el entusiasmo de toda una generación por los vuelos espaciales, cuando la ciencia ortodoxa los había descartado como una quimera. Por esta razón, hay un cráter que honra a Hugo Gernsback, que publicó la primera revista en Estados Unidos dedicada enteramente a la ciencia ficción, y otro a Willy Ley que, de todos los escritores, fue el que de forma más inteligible y exacta retrató las victorias y potencialidades de los cohetes.
Los astronautas y la Luna Pero la exploración no tripulada de la Luna, por dramática y exitosa que fuese, no resultaba suficiente. ¿Podrían los seres humanos acompañar a los cohetes? De todos modos, costó sólo tres años y medio, desde el lanzamiento del Sputnik I, el que se diesen los primeros pasos en esta dirección. El 12 de abril de 1961, el cosmonauta soviético Yuri Alexéievich Gagarin fue lanzado en órbita y regresó sano y salvo. Tres meses después, el 6 de agosto, otro cosmonauta soviético, Guermán Stepánovich Titov, voló diecisiete órbitas antes de aterrizar, pasando 24 horas en vuelo libre. El 20 de febrero de 1962, Estados Unidos puso a su primer hombre en órbita, cuando el astronauta John Herschel Glenn rodeó la Tierra tres veces. Desde entonces docenas de hombres han abandonado la Tierra y, en algunos casos, permanecido en el espacio durante semanas. Una cosmonauta soviética, Valentina V. Tereshkova, fue lanzada el 16 de junio de 1963, y permaneció en vuelo libre durante 71 horas, realizando un total de 17 órbitas. En 1983, la astronauta Sally Ride se convirtió en la primera mujer estadounidense en ser colocada en órbita. Los cohetes han partido de la Tierra llevando a la vez dos y tres hombres. El primero de tales lanzamientos fue el de los cosmonautas soviéticos Vladímir M. Komarov, Konstantin P. Feoktistov y Boris G. Yegorov, el 12 de octubre de 1964. Los norteamericanos lanzaron a Virgil I. Grissom y John W. Young, en el primer cohete estadounidense multitripulado, el 23 de marzo de 1965. El primer hombre en abandonar su navio de cohetes en el espacio fue el cosmonauta soviético Alexéi A. Leónov, que lo llevó a cabo el 18 de marzo de 1965. Este paseo
de 1965.
Aunque la mayoría de los «primeros» vuelos espaciales en 1965 fueron efectuados por los soviéticos, a continuación los norteamericanos se pusieron en cabeza. Los vehículos tripulados maniobraron en el espacio, tuvieron citas unos con otros, se acoplaron y comenzaron a ir más lejos. 87 Sin embargo, el programa espacial no continuó sin tragedias. En enero de 1967, tres astronautas estadounidenses —Grissom, White y Roger Chaffer— murieron en tierra a causa de un incendio que se produjo en su cápsula espacial durante unas comprobaciones rutinarias. Luego, el 23 de abril de 1967, Komarov murió cuando su paracaídas se atascó durante la reentrada. Fue el primer hombre en morir en el transcurso de un viaje espacial. Los planes norteamericanos para alcanzar la Luna por medio de navios de tres hombres (el programa Apolo) quedaron retrasados a causa de la tragedia, mientras las cápsulas espaciales eran rediseñadas para conseguir una mayor seguridad; pero los planes no se abandonaron. El primer vehículo Apolo tripulado, el Apolo VII, fue lanzado el 11 de octubre de 1967, con su tripulación de tres hombres al mando de Walter M. Schirra. El Apolo VIII, lanzado el 21 de diciembre de 1966, al mando de Frank Borman, se aproximó a la Luna, girando en torno de ella muy cerca. El Apolo X, lanzado el 18 de mayo de 1968, también se aproximó a la Luna, desprendiendo el módulo lunar, enviándolo a unos quince kilómetros de la superficie lunar. Finalmente, el 16 de julio de 1969, el Apolo XI fue lanzado al mando de Neil A. Amstrong. El 20 de junio, Amstrong fue el primer ser humano en pisar el suelo de otro mundo. Desde entonces han sido lanzados otros seis vehículos Apolo. Cinco de ellos — el 12, el 14, el 15, el 16 y el 17— completaron sus misiones sin un éxito digno de relieve. El Apolo XIII tuvo problemas en el espacio y se vio forzado a regresar sin aterrizar en la Luna, pero volvió con seguridad y sin pérdidas de vidas. El programa espacial soviético no ha incluido vuelos tripulados a la Luna. Sin embargo, el 12 de setiembre de 1970 se disparó a la Luna un navio no tripulado. Aterrizó suave y seguramente, reunió especímenes del suelo y de rocas y luego, también de forma segura, regresó a la Tierra. Más tarde, un vehículo automático soviético aterrizó en la Luna y se desplazó bajo control a distancia durante meses, enviando toda clase de datos.
El resultado más dramático obtenido de los estudios acerca de las rocas lunares traídas tras los aterrizajes en la Luna, tripulados o no, es que la Luna parece hallarse totalmente muerta. Su superficie, al parecer, se ha hallado expuesta a gran calor, puesto que está cubierta de masas vitreas, lo cual parece implicar que la superficie ha permanecido en fusión. No se ha encontrado el menor vestigio de agua, ni siquiera indicación de que el agua pueda existir debajo de la superficie, ni siquiera en el pasado. No hay vida y tampoco la menor señal de productos químicos relacionados con la vida.
No ha vuelto a haber aterrizajes lunares desde diciembre de 1971, y, de momento, tampoco se halla planeado ninguno. Sin embargo, no existe problema respecto de que la tecnología humana sea capaz de colocar seres humanos y a sus máquinas en la superficie lunar cuando parezca deseable, y el programa espacial continúa de otras formas. VENUS Y MERCURIO De los planetas que giran en torno del Sol, dos —Venus y Mercurio— están más cerca de lo que se halla la Tierra. Mientras la distancia media de la Tierra respecto del Sol es de 150.000.000 de kilómetros, las cifras de Venus son de 108.000.000 de kilómetros y las de Mercurio de 58.000.000 de kilómetros. El resultado es que nunca vemos a Venus o Mercurio demasiado lejos del Sol. Venus no puede estar nunca a más de 47 grados, desde el Sol tal y como se ve desde la Tierra, y Mercurio no puede tampoco hallarse a más de 28 grados del Sol. Cuando al este del Sol, Venus y Mercurio se muestran por la noche en el firmamento occidental tras la puesta del Sol, se ocultan poco después, por lo que se convierten en la estrella
Cuando Venus o Mercurio se encuentran al otro lado de su órbita y al oeste del Sol, aparecen poco antes del alba, alzándose al Este no mucho antes de la salida del Sol, 88 desapareciendo a continuación entre el resplandor solar cuando el Sol se eleva no mucho después, convirtiéndose en este caso en estrella matutina. Al principio, pareció natural creer que las dos estrellas vespertinas y las dos estrellas matutinas eran cuatro cuerpos diferentes. Gradualmente, quedó claro para los observadores que, cuando una de las estrellas vespertinas se encontraba en el firmamento, la correspondiente estrella matutina no era nunca vista, y viceversa. Comenzó a parecer que se trataba de dos planetas, cada uno de los cuales se movía de un lado a otro del Sol, haciendo, alternativamente, las veces de estrella vespertina y matutina. El primer griego en expresar esta idea fue Pitágoras en el siglo VI a. de J. C., y es posible que lo hubiese sabido a través de los babilonios. De los dos planetas, Venus es con mucho el más fácil de observar. En primer lugar, se halla más cercano a la Tierra. Cuando la Tierra y Venus se encuentran en el mismo lado del Sol, los dos pueden estar separados por una distancia de poco más de 40 millones de kilómetros. Venus, pues, se encuentra 100 veces más alejado de nosotros que la Luna. Ningún cuerpo apreciable (exceptuando la Luna) se aproxima a nosotros tanto como lo hace Venus. La distancia promedia de Mercurio de la Tierra, cuando ambos se encuentran en el mismo lado del Sol, es de 92 millones de kilómetros. No sólo Venus está más cercano a la Tierra (por lo menos, cuando ambos planetas se hallan en el mismo lado del Sol), sino que es el cuerpo mayor y el que recoge más luz. Venus posee un diámetro de 12.100 kilómetros, mientras que el diámetro de Mercurio es de sólo 4.825 kilómetros. Finalmente, Venus tiene nubes y refleja una fracción mucho más grande de la luz solar que recibe respecto de lo que efectúa Mercurio. Este último carece de atmósfera y (al igual que la Luna) sólo tiene rocas desnudas para reflejar la luz. El resultado es que Venus, en su momento más brillante, tiene una magnitud de -4,22. Así pues, es 12,6 veces más brillante que Sirio, la estrella más luminosa, y es asimismo el objeto más brillante en el espacio si exceptuamos al Sol y a la Luna. Venus es tan brillante que, en la oscuridad, en noches sin Luna, puede lanzar una sombra detectable. En su momento más brillante, Mercurio posee una magnitud de sólo -1,2, lo cual le hace casi tan brillante como Sirio pero, de todos modos, posee sólo un diecisieteavo del brillo de Venus en su momento de mayor luminosidad. La proximidad de Mercurio al Sol significa que es visible sólo cerca del horizonte, y en los momentos en que el firmamento está aún brillante entre dos luces o al amanecer. Por lo tanto, a pesar de su brillo, el planeta resulta difícil de observar. Se suele decir a menudo que el mismo Copérnico nunca llegó a observar Mercurio. El hecho de que Venus y Mercurio se encuentren siempre cerca del Sol, y oscilen de un lado a otro de dicho cuerpo, hizo naturalmente que algunas personas supusiesen que los dos planetas rodean al Sol más que a la Tierra. Esta noción fue sugerida por primera vez por el astrónomo griego Heraclides hacia 350 a. de J. C., pero no fue aceptada hasta que Copérnico suscitó de nuevo la idea, no sólo respecto de Mercurio y de Venus, sino de todos los planetas, diecinueve siglos después. Si Copérnico hubiera estado en lo correcto, y Venus fuese un cuerpo opaco que brillase por la luz reflejada del Sol (como lo hace la Luna), en ese caso, observado desde la Tierra, Venus debería presentar fases igual que la Luna. El 11 de diciembre de 1610, Galileo, que observaba a Venus a través de su telescopio, vio que su esfera se hallaba sólo en parte iluminada. Lo observó de vez en cuando y vio que mostraba fases como la Luna. Esto casi representó el último clavo para la antigua descripción geocéntrica del sistema planetario, dado que no se podían explicar las fases de Venus tal y como se observaban. Asimismo, Mercurio, llegado el momento, también se comprobó que mostraba fases.
Ambos planetas eran difíciles de observar telescópicamente. Mercurio se hallaba demasiado cerca del Sol, y era tan pequeño y distante, que podían saberse muy pocas 89 cosas por las señales de su superficie. No obstante, el astrónomo italiano Giovanni Schiaparelli estudió esas señales con cuidado de vez en cuando, y sobre la base de la forma en que cambiaban con el tiempo, anunció, en 1889, que Mercurio giraba sobre su eje en 88 días. Esta declaración pareció tener sentido, puesto que Mercurio giraba también en torno del Sol en 88 días. Se encontraba lo suficientemente cerca del Sol para hallarse gravitacionalmente trabado por éste, como le ocurre a la Luna con la Tierra, por lo que el período de rotación de Mercurio y el de revolución serían idénticos. Venus, aunque mayor y más brillante, también resultaba difícil de observar a causa de que se hallaba perpetuamente oscurecido por una gruesa y sin rupturas capa de nubes, y presentaba una forma blanca sin rasgos a todos los observadores. Nadie sabía nada acerca de su período de rotación, aunque algunos pensaban que también Yüklə 3,98 Mb. Dostları ilə paylaş:
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