Exploracion espacial
La exploración
espacial designa los esfuerzos del ser humano en estudiar el espacio y sus astros desde el punto
de vista científico y de su
explotación económica. Estos
esfuerzos pueden involucrar tanto seres humanos
viajando en naves espaciales como
satélites con recursos de telemetría o sondas teleguiadas
enviadas a otros planetas (orbitando o
aterrizando en la superficie de estos cuerpos celestes).
La
ciencia que estudia los vuelos espaciales y la tecnología
relacionada con ellos se denomina astronáutica. Las personas
que pilotan naves espaciales, o son pasajeros en ellas, se llaman astronautas (en Rusia: cosmonautas; en China: taikonautas).1 Técnicamente se
considera astronauta a todo aquel que emprenda un vuelo suborbital (sin
entrar en órbita) u orbital a
como mínimo 100 km de altitud (considerado el límite externo de la atmósfera).2
El cielo siempre ha
atraído la atención y los sueños del ser humano. Ya en 1634 se publicó la que
se considera primera novela de ciencia ficción, Somnium, de Johannes Kepler, que
narra un hipotético viaje a la Luna.3 Más tarde, en
1865, en una famosa obra de ficción titulada De la Tierra a la Luna,
Julio Verne escribió
sobre un grupo de hombres que viajó hasta la Luna usando un gigantesco cañón.4 En Francia, Georges Méliès, uno
de los pioneros del cine, tomaba la
novela de Verne para crear Le voyage dans la Lune
(1902), una de las
primeras películas de ciencia ficción en la
que describía un increíble viaje a la Luna.5 En obras como La guerra de los mundos
(1898) y El primer hombre en la Luna
(1901), de H. G. Wells, también
se concibieron ideas de exploración del espacio y de contacto con civilizaciones extraterrestres.6
Aún
faltaba mucho para que el ser humano pudiera alcanzar el espacio exterior, pero
este sueño se hizo realidad, en parte, a través de las ideas de estos
visionarios y del trabajo de pioneros.
Observaciones
primitivas del cielo
Los astros siempre han
sido objeto de observación y estudio para el ser humano. Aztecas, chinos, hindúes y otras civilizaciones como
la mesopotámica, y
pueblos como los griegos y los árabes registraron a
lo largo de la historia diversos eventos celestes, como eclipses solares y
lunares y efectuaron medidas de los astros y de sus órbitas principalmente con
el objetivo de mantener calendarios precisos.
Los dos mayores astrónomos de la
Antigüedad fueron Hiparco de Nicea y Ptolomeo.18 Estas primeras
observaciones astronómicas se hacían totalmente a simple vista y, por lo tanto,
eran limitadas. La invención del telescopio dio un
gran impulso a la observación del cielo.
Inicio
de la astronomía moderna
El telescopio tiene un
origen controvertido, siendo su invención generalmente atribuida a Hans Lippershey, un
fabricante de lentes neerlandés, en 1608.19 En 1609, el astrónomo
italiano Galileo Galilei
presentó uno de los primeros telescopios registrados por la historia (una
"luneta"). De él obtuvo diversas observaciones astronómicas que
sirvieron como fundamento a Nicolás Copérnico en
su propuesta de modelo heliocéntrico del
universo.[cita requerida] Las
observaciones de Galileo incluyeron el descubrimiento de las manchas solares, del relieve lunar y de los satélites de Júpiter, entre otros
importantes descubrimientos.2021
Los
primeros cohetes
La tecnología necesaria
para la exploración espacial estuvo disponible con la construcción de los
primeros cohetes. Permiten poner en órbita satélites artificiales
para estudio tanto de la Tierra como del
espacio exterior. También permiten el envío de astronautas al espacio exterior.
Robert Hutchings Goddard
y el primer vuelo de cohete impulsado por combustible líquido (gasolina y oxígeno), lanzado el 16 de marzo de 1926, en Auburn, Massachusetts, EE. UU.
Desde
que los antiguos chinos inventaron la pólvora, se hacen
experimentos con cohetes, pero fueron Pedro Paulet (Perú), Robert Hutchings Goddard
(EE. UU.), Konstantin Tsiolkovsky
(Rusia) y Hermann Oberth
(Alemania) los pioneros en la concepción de cohetes. Estos científicos hicieron
que la ciencia astronáutica diese sus primeros pasos. Pedro Paulet diseñó y
construyó el primer motor cohete en 1897. El motor pesaba 2,5 kilogramos, tenía
un empuje de 90kg, experimentaba 300 explosiones por minuto y estaba impulsado
por combustible de propelente líquido; un componente formado por peróxido de
nitrógeno y gasolina. En 1902 Konstantin Tsiolkovsky
diseñó una nave a retropropulsión para viajes interplanetarios guiándose en los
diseños y el prototipo denominado "Autobólido" que en 1895 había
diseñado Pedro Paulet Mostajo.22
Asimismo
en 1912, el profesor estadounidense Robert Goddard y el científico alemán
Hermann Julius Oberth (en 1923) perfeccionaron sus motores experimentales
basándose en la concepción inicial de Paulet. Goddard fue más lejos y construyó
diversos cohetes pequeños. Se especializó en concebir y construir cohetes
impulsados por combustible líquido.
Varios de sus proyectos presentaban conceptos que hasta hoy son usados en los
modernos cohetes, como por ejemplo la estabilización del vuelo con el uso de giroscopios.
De
forma independiente, en la Alemania nazi, los
ingenieros alemanes desarrollaban un proyecto que resultaría en el misil V-2 (técnicamente más
bien descrita como misil). Las V-2
estaban impulsadas por alcohol (una mezcla
del 75% de alcohol etílico y un
25% de agua) y oxígeno
líquido. Los motores generaban un
máximo de 72 574 kgf de empuje,
desarrollando una velocidad de 1.341
m/s, con un radio de alcance de 321 a 362 km. Fueron usadas para bombardear París y Londres en 1944. El proyecto de
los modernos cohetes le debe mucho a estos precursores.
El
principio de funcionamiento del motor del cohete se basa en la tercera ley de Newton,
la ley de la acción y reacción, que dice que "a toda acción le corresponde
una reacción, con la misma intensidad, misma dirección y sentido contrarios".
Así, el cohete se desplazará hacia arriba como reacción a la presión ejercida
hacia abajo por los gases en combustión en la cámara de combustión del motor.
Por eso este tipo de motor se llama de propulsión a reacción.
La
carrera espacial
En la
década de 1930, el entusiasmo
con los cohetes era muy grande tanto en los EE. UU., con Goddard, como en la
Unión Soviética. Con la derrota de Alemania en la Segunda Guerra Mundial,
los EE. UU. y la Unión Soviética capturaron la mayoría de los ingenieros que
trabajaron en el desarrollo de la V-2 (véase también Operación Paperclip).
Cierto es que ellos fueron relevantes solo en el programa espacial de los EE.
UU., ya que los capturados por la Unión Soviética no pasaban de ingenieros y
técnicos de producción. Particularmente importante para los EE. UU. fue el
reclutamiento de Wernher von Braun,
uno de los principales proyectistas alemanes, oficial e ingeniero de la SS, que
participó activamente en el programa de misiles balísticos de los EE. UU. y
después de los primeros pasos del programa espacial estadounidense (habiendo
sido, incluso, el líder del equipo que proyectó el lanzador Saturno V que llevó
las naves Apolo a la Luna).
Históricamente,
la exploración espacial comenzó con el lanzamiento del satélite artificial Sputnik por la Unión
Soviética el 4 de octubre de 1957, en el Cosmódromo de Baikonur
(base de lanzamiento de cohetes de la Unión Soviética), en Tyuratam, en Kazajistán. Este
acontecimiento provocó una carrera espacial por la conquista del espacio entre
la Unión Soviética y los Estados Unidos que culminó con la llegada de la
humanidad a la Luna.
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Transmisión
de radio de la Sputnik
El
primer ser vivo en el espacio no fue humano, sino la perra soviética Laika. Llegó al
espacio en 1957 a bordo de la nave espacial Sputnik II, y murió
pocas horas después, debido al calor en la reentrada.2324 Diversos animales fueron
usados en los inicios de la exploración espacial para probar el efecto de la radiación, de la
ausencia de gravedad y de las
condiciones del espacio exterior sobre los organismos vivos. Antes de la perra
Laika, fueron las perras Albina y Tsyganka, usadas por la Unión Soviética en
vuelos sub-orbitales. Por el lado de los Estados Unidos, los primeros primates fueron
Albert 1 y Albert 2, que murieron en 1949 en la punta de
cohetes V-2 capturados en
Alemania. Sputnik V, la última
misión Sputnik, fue lanzada al espacio el 19 de agosto de 1960 con los perros
Belka y Strelka, cuarenta hámsters, dos ratones y diversas plantas. Las misiones
Korabl-Sputnik llevaron los perros Pchelka, Mushka, Chernuschka y Zviózdochka.
Sputnik 1, el primer satélite artificial
de la historia.
El
soviético Yuri Gagarin (1934 - 1968) fue el primer
ser humano en el espacio, en un vuelo orbital de 48 minutos, a bordo de la nave
Vostok 1. El vuelo de
Gagarin se efectuó el 12 de abril de 1961. En este vuelo
dijo la famosa frase: "La Tierra es azul". La primera mujer en el
espacio, fue la también soviética Valentina Tereshkova (1937 - ), que el 16 de junio de 1963 dio 46 vueltas
alrededor de la Tierra a bordo de la nave Vostok VI. El
lanzamiento de la Sputnik y el envío de las primeras personas al espacio se
deben, en gran medida, al ingenio del ingeniero soviético Serguéi Koroliov, el
ingeniero-jefe del programa espacial soviético, que consiguió convencer a Nikita Jrushchov,
líder de la Unión Soviética por aquel entonces, a invertir en el programa
espacial. Fue él quien tuvo la idea de llevar (realmente) personas a la Luna.
Cuatro
meses después del lanzamiento de la Sputnik I, los EE. UU. respondieron con su
primer satélite, el Explorer I, el 31 de enero de 1958. El número de
satélites artificiales terrestres y sondas espaciales lanzados por los EE. UU.
y por la Unión Soviética se multiplicaron en los primeros años de la carrera
espacial. A los Sputniks de la Unión Soviética les siguieron, además del
Explorer I, las Vanguard I, II y III
de los EE. UU., y una gran cantidad de satélites de comunicación, meteorológicos y espías. Alrededor de
la mitad de la década de 1960 ambos, EE. UU. y Unión Soviética, habían lanzado
tantos satélites que sería imposible indicarlos todos en un artículo
generalista como este. Además de las Sputniks, los soviéticos habían lanzado 12
satélites de la serie Cosmos, y los EE. UU.
habían lanzado 16 satélites Explorers y más de 38 satélites de reconocimiento Discoverer,
solo por citar algunos.25
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Discurso
de Kennedy
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Mensaje
de Navidad de la tripulación del Apolo 8 desde el espacio
Los
logros iniciales de la Unión Soviética en la carrera espacial, que incluyen el
primer satélite artificial - el Sputnik - y el primer hombre en el espacio -
Yuri Gagarin, desafiaron a los EE. UU., cuyo programa espacial aún daba los
primeros pasos - el primer estadounidense iría al espacio solo el 5 de mayo de 1961, aun así solo en
un vuelo sub-orbital. En un famoso discurso en 1961, John F. Kennedy lanzó
el desafío de "enviar hombres a la Luna y traerlos a salvo" antes de
que la década terminara. En su famoso discurso en la Universidad Rice sus
palabras fueron: We choose to go to the moon. We choose
to go to the moon in this decade and do the other things, not because they are
easy, but because they are hard ("Nosotros decidimos ir a la Luna. Decidimos ir a la Luna en esta
década y hacer otras cosas, no porque sean fáciles, sino porque son
difíciles"). A partir de entonces, los EE. UU. pusieron en marcha un
ambicioso programa espacial tripulado que se inició con el Programa Mercury, que
usaba una cápsula con capacidad para un astronauta en maniobras en órbita
terrestre, seguido por el Programa Gemini con
capacidad para dos astronautas, y finalmente el Programa Apolo, cuya
nave tenía capacidad para tres astronautas y aterrizar en la Luna.
Programa
espacial de la Unión Soviética
La Unión Soviética
comenzó su programa espacial con una gran ventaja sobre los Estados Unidos Esto
ocurrió porque, debido a problemas técnicos para fabricar arcos nucleares más
débiles, los misiles lanzadores
intercontinentales de la Unión Soviética eran inmensos y potentes comparados
con sus similares estadounidenses. Así, los cohetes para su programa espacial
ya estaban listos como resultado del esfuerzo militar soviético resultante de
la guerra fría. Como
consecuencia, los soviéticos fueron capaces de enviar el primer satélite artificial
en órbita (el Sputnik, de casi 84
kg) y el primer hombre, Yuri Gagarin.
Programa
espacial de los EE. UU
Mucho
del atraso inicial del programa espacial de los Estados Unidos se
puede atribuir a un error estratégico de invertir inicialmente en los
lanzadores Vanguard, más complejos y menos confiables que los lanzadores Redstone (basados en
las antiguas V-2 alemanas). Esto
acarreó que la capacidad de lanzamiento estadounidense era de 5 kg en el
momento en que la Sputnik I, de 84 kg
pero con capacidad de 500 kg, fue recién lanzada por la Unión Soviética. Aun
así, después de la Sputnik, los EE. UU. respondieron con la Explorer I y las Vanguard I, II e III.
Mucho tenía que hacerse para llegar al gigantesco cohete Saturno V,
desarrollado por el equipo capitaneado por Von Braun, y que permitiría enviar
la nave Apolo a la Luna. Saturno V tenía 110 m de altura y 2,7 millones de kg
impulsados por los cinco poderosos motores F-1 y J-2.
Nave
Gemini 7 vista desde Gemini 6
En julio de 1958 se crea la
agencia espacial de los EE. UU., la NASA, responsable de
coordinar todo el esfuerzo estadounidense de exploración espacial y administrar
el programa espacial de los EE. UU. El programa espacial de los EE. UU. se
inició con el Programa Mercury,
basado en una nave con capacidad para un astronauta y maniobras en órbita con la Tierra. A
continuación, la NASA desarrolló el Programa Gemini, que
consistía en una nave con capacidad para dos astronautas y maniobras en órbita
con Tierra. Los principales objetivos de las misiones Gemini eran probar el
acoplamiento en órbita y actividades extravehiculares,
dos habilidades consideradas necesarias para el aterrizaje en la Luna. El
lanzador usado en el Programa Gemini fue el cohete Atlas. El Programa Gemini
también hizo uso del Agena, un vehículo de
entrenamiento y acoplamiento. Hubo doce vuelos en el Programa Gemini, diez de
ellos tripulados, que tuvieron lugar entre marzo de 1965 y noviembre de 1966. El proyecto fue
exitoso en sus objetivos de desarrollar la tecnología y preparar a los
astronautas para las misiones en la Luna.
Buzz Aldrin
fotografiado por Neil Armstrong en la
misión del Apolo 11.
Finalmente,
los Estados Unidos
lograron su objetivo de alcanzar la Luna antes que la Unión Soviética, en 1969, con el Programa Apolo. Este
proyecto envolvió un extraordinario esfuerzo económico de 25 400 millones de dólares (de 1973),28 20 000 compañías
que desarrollaron/fabricaron componentes y piezas, y 300 000 trabajadores. Seis
misiones Apolo se posaron en la Luna (un total de doce astronautas caminaron
sobre la Luna). Todas las misiones tripuladas Apolo hicieron uso del cohete Saturno V, con
excepción de las Apolo 7, Skylab 2, Skylab 3 y Skylab 4, y Apolo 19, que usaron
el cohete Saturno IB, menos
potente y más barato, pues estas misiones fueron misiones con pequeña carga en
órbita terrestre.
Después
de la misión Apolo-Soyuz, la NASA abandonó la nave
Apolo para desarrollar un vehículo reutilizable, llamado Transbordador espacial
(Space Shuttle), que entró en operación en 1981. Aunque el
Transbordador espacial no sea totalmente reutilizable, como se pretendía al
inicio de su desarrollo, acabó atendiendo las necesidades de la NASA hasta 2011.29
El proyecto
de construcción de vehículos espaciales reutilizables se remonta a 1975, cuando se
hicieron las primeras pruebas de un prototipo acoplado a un avión Boeing y adaptado a
pruebas de vuelo a gran altitud. El objetivo fue probar la aerodinámica y la
dirigibilidad del Transbordador espacial. Se construyeron cinco naves de este
tipo, llamadas Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis y Endeavour, que fueron
usadas en diversas misiones en el espacio. De éstas solo la Discovery, Atlantis
y la Endeavour aún existen, ya que las otras acabaron destruidas en trágicos
accidentes de la historia de la exploración espacial.
Fueron
construidas dos naves más, una llamada Enterprise, usada
solo para pruebas de aterrizaje, pero sin capacidad de entrar en órbita, y la
otra llamada Pathfinder, un simulador
usado para el entrenamiento de los astronautas.
Uno de
los grandes hechos recientes de la NASA fue el Telescopio Espacial Hubble,
puesto en órbita en 1990, y que captó las
imágenes más nítidas del cielo vistas hasta
entonces y que están permitiendo descubrir los orígenes de nuestro Universo.
Accidentes
de la carrera espacial
Explosión
del transbordador espacial Challenger momentos
después de su despegue, el 28 de enero de 1986.
A pesar
del enorme esfuerzo puesto en el diseño seguro de las naves espaciales y los
rigurosos controles de calidad, la historia de la exploración espacial cuenta
varios accidentes, algunos de los cuales le costaron la vida tanto a personas
involucradas como a civiles completamente ajenos a la misma.
El 24 de octubre de 1960 una explosión en
la plataforma de lanzamiento de un R-16 conocida como la
catástrofe de Nedelin
mató a decenas de científicos y técnicos de la Unión Soviética.31 En 1966 la nave Gemini 8 sufrió un
fallo en el sistema de control de actitud. Los astronautas Neil Armstrong y David Scott
ejecutaron correctamente los procedimientos de emergencia, lograron recuperar
el control sobre la nave y abortaron la misión inmediatamente. El 27 de enero de 1967, los astronautas
Gus Grissom, Ed White y Roger Chaffee, del Programa Apolo,
murieron en un incendio dentro de la cabina de comando (Apolo 1). En abril de 1967, el cosmonauta Vladímir Komarov tuvo
una variedad de problemas técnicos con la nave Soyuz 1, y acabó
muriendo en el aterrizaje, en el accidente que atrasó el programa espacial
soviético 18 meses.32 El 21 de febrero de 1969 un cohete del programa
lunar soviético se cayó, inmediatamente después del lanzamiento, sobre una
ciudad matando a 350 personas.
"Houston,
tenemos un problema"
En 1970, debido a un
accidente grave, probablemente ocasionado por un cortocircuito en un
tanque de oxígeno, el módulo de servicio del Apolo 13 fue seriamente
dañado en su camino a la Luna. Esto
imposibilitó su alunizaje y resultó en un retorno tenso y espectacular a la
Tierra, con mínimas reservas de oxígeno y energía, en
el más conocido accidente espacial de la historia. El episodio terminó,
afortunadamente, de forma satisfactoria para sus tripulantes. La frase que
marcó el evento fue: OK, Houston, we've had a problem here. ("OK, Houston, tenemos un problema
aquí"). El 30 de junio de 1971 la
despresurización de la nave Soyuz 11 mató a los cosmonautas Georgy Dobrovolsky, Vladislav Vólkov y Viktor Patsayev, que
habían cumplido una misión de 24 días en órbita.33
El 28 de enero de 1986 el Transbordador espacial
Challenger despegó en condiciones climatológicas fuera del rango de
temperatura de diseño de los SRB. Esto provocó un
mal funcionamiento del booster derecho, provocando la desintegración de la nave
y la muerte de sus tripulantes a los 73s de vuelo. Más recientemente, en 2003, el Transbordador espacial Columbia
se desintegró en la reentrada en la atmósfera, muriendo en el accidente todos
sus tripulantes.3435
Otros
programas
Recientemente
los programas espaciales de los Estados Unidos y de Rusia (heredera del
programa espacial de la extinta Unión Soviética) han
comenzado a recibir competencia de programas de otros países, tales como la Unión Europea, Japón y China. La Agencia Espacial Europea
(ESA) cuenta con un
óptimo lanzador para satélites, el cohete Ariane. Desarrolló
también un vehículo reutilizable semejante al Transbordador espacial
estadounidense, llamado Hermes. Sin embargo,
debido a los costes y a la coyuntura política tras la extinción de la Unión
Soviética, el proyecto fue abandonado.
En los años 90 la agencia espacial japonesa
se convirtió en la tercera después de rusos y estadounidenses en mandar sondas
a la Luna y Marte.36 En 2003 China fue la tercera
nación en enviar un hombre al espacio en la nave Shenzhou (una versión
mejorada de la Soyuz). China anunció también su interés en efectuar una misión
tripulada a la Luna.37
También
comenzaron las primeras tentativas privadas de exploración espacial, como es el
caso de la SpaceShipOne que
envió astronautas exitosamente en vuelos sub-orbitales por encima de 100 km de
altitud.3839
Sondas
espaciales
El
cohete Atlas-Centauro lanza
el Surveyor 1 el 30 de
mayo de 1966.
Aunque
la presencia de seres humanos en la Luna es un hecho
tecnológico grandioso, la mayoría de los descubrimientos científicos más
interesantes han sido hechos por sondas teleguiadas no tripuladas. La primera
sonda espacial fue la soviética Luna 2, que llegó a
la Luna en 1959. Después de esto siguieron diversas sondas de la Unión Soviética y de
los Estados Unidos,
enviadas a la Luna y diversos planetas.
En
enero de 1962, la sonda Ranger 3 de los Estados Unidos, de
327 kg, falló en posarse en la Luna y entró en órbita solar. En abril de
1962, la Ranger 4, de 328 kg,
se convirtió en la primera sonda estadounidense en alcanzar la Luna. La Ranger
4 no llegó exactamente, se impactó con la superficie lunar. Lo mismo ocurrió
con la Ranger 6, en enero de
1964. Entre 1966 y 1968, los EE.UU enviaron 7 sondas Surveyor a la Luna.
Algunas partes de la Surveyor 3 fueron
recolectadas para estudio por la misión Apolo 12 en noviembre
de 1969. La primera sonda interplanetaria fue la Mariner 2 (EE. UU.),
que sobrevoló Venus en 1962. La
sonda soviética Venera 3 es el primer
objeto hecho por el hombre en hacer contacto con otro planeta al estrellarse
sobre Venus en 1966. La Venera 7 de la Unión
Soviética consigue un aterrizaje controlado sobre ese planeta en 1970. En 1968
las misiones Zond 5 y Zond 6 de la
Unión Soviética tuvieron éxito al sobrevolar la Luna.
En 1970
la Unión Soviética envió a la Luna el vehículo por control remoto (rover) Lunojod 1, a bordo de
la nave Luna 17. La Unión
Soviética recolectó 400 gramos de polvo lunar a través de sus sondas Luna. En 1971 la Mariner 9 envió fotos
de la superficie de Marte. Ese mismo año
las sondas Mars 2 y Mars 3 de la Unión
Soviética también llegaron a Marte. La Mariner 10 sobrevoló Mercurio en 1974. Los
EE. UU. también enviaron sondas de larga distancia y con misiones largas, como
por ejemplo las Pioneer 10 y 11 que investigaron Júpiter en 1973 y
1974, y en 1979 enviaron fotos de Saturno. La Pioneer
10 fue el primer artefacto hecho por el hombre en abandonar el Sistema Solar.
Lanzada el 3 de marzo de 1972, sobrevoló Júpiter a aproximadamente 131 000 km
el 3 de diciembre de 1973. Un año después, el 3 de diciembre de 1974, la
Pioneer 11 también sobrevoló Júpiter a 46 000 km, siguiendo su ruta a Saturno.
También
debemos acordarnos de las Voyager 1 y 2 que investigaron
los planetas externos del sistema solar y abandonaron el sistema solar en un
viaje sin retorno por el universo. La Voyager
2, lanzada el 20 de agosto de 1977 pasó a 286 000 km de Júpiter y a 101 000 km
de Saturno. El 24 de enero de 1986 pasó a 82 000 km de Urano, y en 1989 hizo
su paso por Neptuno, el planeta
más distante de la Tierra en ser
visitado por una sonda espacial. En 1976 las Viking (EE. UU.)
llegaron a Marte y recolectaron
muchos datos del planeta y enviaron fotografías de su relieve. La Mars Pathfinder de
los EE. UU. pisó el suelo de Marte en 1997, con un
vehículo robótico (rover) capaz de moverse por la superficie marciana y enviar
fotos detalladas de su terreno.
Foto
tomada por la Stardust del cometa Wild 2.
La
sonda Deep Space 1 fue
lanzada el 24 de octubre de 1998, probando diversas nuevas tecnologías
espaciales. Su misión fue encontrarse con el cometa Borrelly y enviar las
mejores fotos de un cometa jamás obtenidas. La nave dejó de funcionar en
diciembre de 2001. Más ambiciosa que la misión de la Deep Space 1, la Stardust se proyectó
para recolectar material de un cometa y retornar a la Tierra para diversos
estudios. La nave fue lanzada al espacio el 7 de febrero de 1999 y alcanzó el
cometa 81P/Wild en enero de
2004. La nave retornó exitosamente con el material recogido del cometa en 2006.4041
Sonda Cassini/Huygens
La sonda Génesis tiene
como objetivo recolectar iones del espacio
exterior, en el periodo desde el 30 de noviembre de 2001 hasta el 1 de abril de
2004, en una región entre el Sol y la Tierra llamada punto L1, y traerlos
para someterlos a estudio. La misión regresó con el material en una cápsula el
8 de septiembre de 2004. Aunque haya ocurrido un problema técnico con el paracaídas y la nave
se haya dañado en la caída, el material recogido está en buen estado y podrá
ser estudiado. Son dignas de mención la sonda Galileo, que
descubrió volcanes en Júpiter, y la sonda Cassini, lanzada en
1997, que investiga Saturno.
En la Navidad de 2004 la
Sonda europea Huygens se desprendió
de su nave-madre, la estadounidense Cassini, e inició su viaje para llegar a Titán, luna de Saturno, habiéndose
posado en Titán con éxito el 14 de enero de 2005. Fue el primer aterrizaje de
una nave espacial en otro satélite natural que no sea nuestra Luna. Uno de los
descubrimientos científicos de esta sonda mostraron que en Titán
"llueve" metano, provocando
flujos líquidos. Esto ocurre porque la temperatura de Titán es de –180 °C.
Exploración
de Marte
El planeta del Sistema Solar que más
ha atraído la imaginación del hombre ha sido siempre el "planeta
rojo". Escenario de incontables historias de ciencia ficción, Marte es el planeta
del sistema solar que posee la atmósfera más próxima
a los parámetros de la atmósfera terrestre. Objeto de estudio de las misiones
Viking, Mars Pathfinder, Mars Global Surveyor,
Mars Odyssey y Mars Express, muchos
descubrimientos están aún por hacerse, particularmente la respuesta a la
pregunta de si Marte posee o poseyó vida.
Lugar
de aterrizaje de la Viking Lander 1
Las
misiones Viking enviaron dos naves gemelas a Marte, las Viking 1 y Viking 2. La Viking 1
fue lanzada el 20 de agosto de 1975 y llegó a Marte
el 19 de junio de 1976. La Viking 2 fue
lanzada el 9 de septiembre de 1975 y entró en
órbita de Marte el 7 de agosto de 1976. Ambas llevaron
naves-hijas, las Landers, que tomaron fotos y muestras y efectuaron análisis
del suelo en búsqueda de vida marciana. Fueron exactamente los análisis del
suelo marciano, hechas por los Landers de las misiones Viking, los que
permitieron a los científicos clasificar diversos meteoritos
encontrados en la Tierra como de origen marciano. Uno de ellos en especial,
llamado científicamente ALH 84001, caído en
la Tierra hace decenas de miles de años y encontrado entre 1984 y 1985, causó sensación
en 2001, pues presentaba
posibles indicios de vida bacteriana fosilizada, en forma
de pequeñas estructuras minerales —eventual
prueba de vida extraterrestre
que se mostró polémica y fue rechazada.
A las
misiones Viking les siguió la Mars Pathfinder, que
fue una de las sondas más célebres de la historia de la explotación espacial.
La Pathfinder fue lanzada al espacio el 4 de diciembre de 1996. Poseía un robot llamado Sojourner Rover, que
permitía movilidad en las observaciones de la superficie marciana. El robot se
proyectó para moverse por la superficie de Marte y recoger muestras, así como
hacer análisis del suelo. Las imágenes de la Pathfinder fueron recibidas hasta septiembre de 1997, cuando las
transmisiones se interrumpieron por algún problema desconocido.
Sojourner
rover (misión Mars Pathfinder) en
el suelo de Marte.
La Mars Global Surveyor
es una nave de la NASA lanzada el 7 de noviembre de 1996, que llegó a la
órbita de Marte el 12 de septiembre de 1997. Su misión
principal comenzó en marzo de 1999 y terminó en enero
de 2001. La misión
extendida comenzó inmediatamente después, en febrero de 2001 y finalizó en
diciembre de 2006. La NASA también
llevó dos vehículos robóticos de control remoto (rovers) a la superficie de
Marte, el Opportunity y el Spirit. Ambos
obtuvieron valiosas informaciones científicas del suelo marciano.4243
La Mars Odyssey fue una
sonda lanzada el 7 de abril de 2001, y que llegó a
Marte el 24 de octubre de 2001. Además de los
experimentos científicos que hizo, la Mars Odyssey sirvió también como retransmisora
de las señales de radio de los rovers
Opportunity y Spirit.44
Otra
sonda importante enviada a Marte fue la Mars Express, lanzada
por la Agencia Espacial Europea
al espacio el 2 de junio de 2003 por medio de un
cohete Soyuz-FG / Fregat (el Fregat es
la cuarta etapa de la lanzadera Soyuz).45 La Mars Express
es la primera misión europea en visitar
otro planeta. Fue
proyectada hacia investigaciones relacionadas con la geología y la
historia de Marte, siendo uno de sus objetivos primarios el descubrimiento de
trazas de agua. Hay en total
siete instrumentos científicos a bordo de la nave, para ejecutar una serie de
experimentos remotos. La sonda también llevó a la superficie marciana el Beagle 2 Lander, cuyo
contacto por radio fue perdido inmediatamente después del aterrizaje, haciéndolo
inútil.46
En febrero de 2005 se anunció el
descubrimiento, por la Mars Express, de evidencias de un mar congelado
inmediatamente bajo la superficie del planeta, solamente 5 º al norte del
ecuador del planeta, con una extensión de 900 km.47 La importancia de
este descubrimiento es que ésta es la primera evidencia de la existencia de agua lejos de los
polos del planeta. Pero el más importante descubrimiento de la Mars Express es
la existencia de hielo en Marte, obtenido
por medio de una cámara estereoscópica HRSC. Se trata de una superficie
circular de hielo, de 35 km de longitud y 2 km de profundidad, localizada en el
fondo de un cráter, en una gran llanura en el polo
norte del planeta.
Estación
Espacial Internacional
La
expresión «estación espacial»
fue acuñada por Hermann Oberth en 1923 para describir
una estructura que serviría como punto de partida para viajes a la Luna y Marte.48
La
única experiencia de los Estados Unidos, con
una estación espacial fue la Skylab en la década
de 1970. La Skylab cayó
a la Tierra
prematuramente, acabando con los esfuerzos estadounidenses de ocupación
permanente del espacio. La experiencia más satisfactoria de ocupación
permanente del espacio fue la Estación Espacial Rusa Mir.
Después
de la caída del comunismo, la cooperación y la financiación de los EE.UU,
permitieron desarrollar con la Mir una tecnología que hoy está siendo aplicada
en la Estación Espacial Internacional
(ISS). La ISS es una
estación permanente de investigación espacial. Participan en su desarrollo 16
países: Estados Unidos, Canadá, Japón, Rusia, 11 países
pertenecientes la Agencia Espacial Europea
y Brasil. La
construcción de la ISS comenzó en 1998 con la conexión
del módulo de control Ruso Zaryá con el nodo Unity
estadounidense
Accidentes
de la carrera espacial
A pesar
del enorme esfuerzo puesto en el diseño seguro de las naves espaciales y los
rigurosos controles de calidad, la historia de la exploración espacial cuenta
varios accidentes, algunos de los cuales le costaron la vida tanto a personas
involucradas como a civiles completamente ajenos a la misma.
El 24 de octubre de 1960 una explosión en
la plataforma de lanzamiento de un R-16 conocida como la
catástrofe de Nedelin
mató a decenas de científicos y técnicos de la Unión Soviética.31 En 1966 la nave Gemini 8 sufrió un
fallo en el sistema de control de actitud. Los astronautas Neil Armstrong y David Scott
ejecutaron correctamente los procedimientos de emergencia, lograron recuperar
el control sobre la nave y abortaron la misión inmediatamente. El 27 de enero de 1967, los astronautas
Gus Grissom, Ed White y Roger Chaffee, del Programa Apolo,
murieron en un incendio dentro de la cabina de comando (Apolo 1). En abril de 1967, el cosmonauta Vladímir Komarov tuvo
una variedad de problemas técnicos con la nave Soyuz 1, y acabó
muriendo en el aterrizaje, en el accidente que atrasó el programa espacial soviético
18 meses.32 El 21 de febrero de 1969 un cohete del programa
lunar soviético se cayó, inmediatamente después del lanzamiento, sobre una
ciudad matando a 350 personas.
"Houston,
tenemos un problema"
En 1970, debido a un
accidente grave, probablemente ocasionado por un cortocircuito en un
tanque de oxígeno, el módulo de servicio del Apolo 13 fue
seriamente dañado en su camino a la Luna. Esto
imposibilitó su alunizaje y resultó en un retorno tenso y espectacular a la
Tierra, con mínimas reservas de oxígeno y energía, en
el más conocido accidente espacial de la historia. El episodio terminó,
afortunadamente, de forma satisfactoria para sus tripulantes. La frase que
marcó el evento fue: OK, Houston, we've had a problem here. ("OK, Houston, tenemos un problema
aquí"). El 30 de junio de 1971 la
despresurización de la nave Soyuz 11 mató a los cosmonautas Georgy Dobrovolsky, Vladislav Vólkov y Viktor Patsayev, que
habían cumplido una misión de 24 días en órbita.33
El 28 de enero de 1986 el Transbordador espacial
Challenger despegó en condiciones climatológicas fuera del rango de
temperatura de diseño de los SRB. Esto provocó un
mal funcionamiento del booster derecho, provocando la desintegración de la nave
y la muerte de sus tripulantes a los 73s de vuelo. Más recientemente, en 2003, el Transbordador espacial Columbia
se desintegró en la reentrada en la atmósfera, muriendo en el accidente todos
sus tripulantes.3435
Otros
programas
Recientemente
los programas espaciales de los Estados Unidos y de Rusia (heredera del
programa espacial de la extinta Unión Soviética) han
comenzado a recibir competencia de programas de otros países, tales como la Unión Europea, Japón y China. La Agencia Espacial Europea
(ESA) cuenta con un
óptimo lanzador para satélites, el cohete Ariane. Desarrolló
también un vehículo reutilizable semejante al Transbordador espacial
estadounidense, llamado Hermes. Sin embargo,
debido a los costes y a la coyuntura política tras la extinción de la Unión
Soviética, el proyecto fue abandonado.
En los años 90 la agencia espacial japonesa
se convirtió en la tercera después de rusos y estadounidenses en mandar sondas
a la Luna y Marte.36 En 2003 China fue la tercera
nación en enviar un hombre al espacio en la nave Shenzhou (una versión
mejorada de la Soyuz). China anunció también su interés en efectuar una misión
tripulada a la Luna.37
También
comenzaron las primeras tentativas privadas de exploración espacial, como es el
caso de la SpaceShipOne que
envió astronautas exitosamente en vuelos sub-orbitales por encima de 100 km de
altitud.3839
Sondas
espaciales
Aunque
la presencia de seres humanos en la Luna es un hecho
tecnológico grandioso, la mayoría de los descubrimientos científicos más
interesantes han sido hechos por sondas teleguiadas no tripuladas. La primera
sonda espacial fue la soviética Luna 2, que llegó a
la Luna en 1959. Después de esto siguieron diversas sondas de la Unión Soviética y de
los Estados Unidos,
enviadas a la Luna y diversos planetas.
En
enero de 1962, la sonda Ranger 3 de los Estados Unidos, de
327 kg, falló en posarse en la Luna y entró en órbita solar. En abril de
1962, la Ranger 4, de 328 kg,
se convirtió en la primera sonda estadounidense en alcanzar la Luna. La Ranger
4 no llegó exactamente, se impactó con la superficie lunar. Lo mismo ocurrió
con la Ranger 6, en enero de
1964. Entre 1966 y 1968, los EE.UU enviaron 7 sondas Surveyor a la Luna.
Algunas partes de la Surveyor 3 fueron
recolectadas para estudio por la misión Apolo 12 en noviembre
de 1969. La primera sonda interplanetaria fue la Mariner 2 (EE. UU.),
que sobrevoló Venus en 1962. La
sonda soviética Venera 3 es el primer
objeto hecho por el hombre en hacer contacto con otro planeta al estrellarse
sobre Venus en 1966. La Venera 7 de la Unión
Soviética consigue un aterrizaje controlado sobre ese planeta en 1970. En 1968
las misiones Zond 5 y Zond 6 de la
Unión Soviética tuvieron éxito al sobrevolar la Luna.
En 1970
la Unión Soviética envió a la Luna el vehículo por control remoto (rover) Lunojod 1, a bordo de
la nave Luna 17. La Unión
Soviética recolectó 400 gramos de polvo lunar a través de sus sondas Luna. En 1971 la Mariner 9 envió fotos
de la superficie de Marte. Ese mismo año
las sondas Mars 2 y Mars 3 de la Unión
Soviética también llegaron a Marte. La Mariner 10 sobrevoló Mercurio en 1974. Los
EE. UU. también enviaron sondas de larga distancia y con misiones largas, como
por ejemplo las Pioneer 10 y 11 que investigaron Júpiter en 1973 y
1974, y en 1979 enviaron fotos de Saturno. La Pioneer
10 fue el primer artefacto hecho por el hombre en abandonar el Sistema Solar.
Lanzada el 3 de marzo de 1972, sobrevoló Júpiter a aproximadamente 131 000 km
el 3 de diciembre de 1973. Un año después, el 3 de diciembre de 1974, la
Pioneer 11 también sobrevoló Júpiter a 46 000 km, siguiendo su ruta a Saturno.
También
debemos acordarnos de las Voyager 1 y 2 que investigaron
los planetas externos del sistema solar y abandonaron el sistema solar en un
viaje sin retorno por el universo. La Voyager
2, lanzada el 20 de agosto de 1977 pasó a 286 000 km de Júpiter y a 101 000 km
de Saturno. El 24 de enero de 1986 pasó a 82 000 km de Urano, y en 1989 hizo
su paso por Neptuno, el planeta
más distante de la Tierra en ser
visitado por una sonda espacial. En 1976 las Viking (EE. UU.)
llegaron a Marte y recolectaron
muchos datos del planeta y enviaron fotografías de su relieve. La Mars Pathfinder de
los EE. UU. pisó el suelo de Marte en 1997, con un
vehículo robótico (rover) capaz de moverse por la superficie marciana y enviar
fotos detalladas de su terreno.
Foto
tomada por la Stardust del cometa Wild 2.
La
sonda Deep Space 1 fue
lanzada el 24 de octubre de 1998, probando diversas nuevas tecnologías
espaciales. Su misión fue encontrarse con el cometa Borrelly y enviar las
mejores fotos de un cometa jamás obtenidas. La nave dejó de funcionar en
diciembre de 2001. Más ambiciosa que la misión de la Deep Space 1, la Stardust se proyectó
para recolectar material de un cometa y retornar a la Tierra para diversos
estudios. La nave fue lanzada al espacio el 7 de febrero de 1999 y alcanzó el
cometa 81P/Wild en enero de
2004. La nave retornó exitosamente con el material recogido del cometa en 2006.4041
Sonda Cassini/Huygens
La sonda Génesis tiene
como objetivo recolectar iones del espacio
exterior, en el periodo desde el 30 de noviembre de 2001 hasta el 1 de abril de
2004, en una región entre el Sol y la Tierra llamada punto L1, y traerlos
para someterlos a estudio. La misión regresó con el material en una cápsula el
8 de septiembre de 2004. Aunque haya ocurrido un problema técnico con el paracaídas y la nave
se haya dañado en la caída, el material recogido está en buen estado y podrá
ser estudiado. Son dignas de mención la sonda Galileo, que
descubrió volcanes en Júpiter, y la sonda Cassini, lanzada en
1997, que investiga Saturno.
En la Navidad de 2004 la
Sonda europea Huygens se desprendió
de su nave-madre, la estadounidense Cassini, e inició su viaje para llegar a Titán, luna de Saturno, habiéndose
posado en Titán con éxito el 14 de enero de 2005. Fue el primer aterrizaje de
una nave espacial en otro satélite natural que no sea nuestra Luna. Uno de los
descubrimientos científicos de esta sonda mostraron que en Titán
"llueve" metano, provocando
flujos líquidos. Esto ocurre porque la temperatura de Titán es de –180 °C.
Exploración
de Marte
El planeta del Sistema Solar que más
ha atraído la imaginación del hombre ha sido siempre el "planeta
rojo". Escenario de incontables historias de ciencia ficción, Marte es el planeta
del sistema solar que posee la atmósfera más próxima
a los parámetros de la atmósfera terrestre. Objeto de estudio de las misiones
Viking, Mars Pathfinder, Mars Global Surveyor,
Mars Odyssey y Mars Express, muchos
descubrimientos están aún por hacerse, particularmente la respuesta a la
pregunta de si Marte posee o poseyó vida.
Lugar
de aterrizaje de la Viking Lander 1
Las
misiones Viking enviaron dos naves gemelas a Marte, las Viking 1 y Viking 2. La Viking 1
fue lanzada el 20 de agosto de 1975 y llegó a Marte
el 19 de junio de 1976. La Viking 2 fue
lanzada el 9 de septiembre de 1975 y entró en
órbita de Marte el 7 de agosto de 1976. Ambas llevaron
naves-hijas, las Landers, que tomaron fotos y muestras y efectuaron análisis
del suelo en búsqueda de vida marciana. Fueron exactamente los análisis del
suelo marciano, hechas por los Landers de las misiones Viking, los que
permitieron a los científicos clasificar diversos meteoritos
encontrados en la Tierra como de origen marciano. Uno de ellos en especial,
llamado científicamente ALH 84001, caído en
la Tierra hace decenas de miles de años y encontrado entre 1984 y 1985, causó sensación
en 2001, pues presentaba
posibles indicios de vida bacteriana fosilizada, en forma
de pequeñas estructuras minerales —eventual
prueba de vida extraterrestre
que se mostró polémica y fue rechazada.
A las
misiones Viking les siguió la Mars Pathfinder, que
fue una de las sondas más célebres de la historia de la explotación espacial.
La Pathfinder fue lanzada al espacio el 4 de diciembre de 1996. Poseía un robot llamado Sojourner Rover, que
permitía movilidad en las observaciones de la superficie marciana. El robot se
proyectó para moverse por la superficie de Marte y recoger muestras, así como
hacer análisis del suelo. Las imágenes de la Pathfinder fueron recibidas hasta septiembre de 1997, cuando las
transmisiones se interrumpieron por algún problema desconocido.
Sojourner
rover (misión Mars Pathfinder) en
el suelo de Marte.
La Mars Global Surveyor
es una nave de la NASA lanzada el 7 de noviembre de 1996, que llegó a la
órbita de Marte el 12 de septiembre de 1997. Su misión
principal comenzó en marzo de 1999 y terminó en
enero de 2001. La misión
extendida comenzó inmediatamente después, en febrero de 2001 y finalizó en
diciembre de 2006. La NASA también
llevó dos vehículos robóticos de control remoto (rovers) a la superficie de
Marte, el Opportunity y el Spirit. Ambos
obtuvieron valiosas informaciones científicas del suelo marciano.4243
La Mars Odyssey fue una
sonda lanzada el 7 de abril de 2001, y que llegó a
Marte el 24 de octubre de 2001. Además de los
experimentos científicos que hizo, la Mars Odyssey sirvió también como
retransmisora de las señales de radio de los rovers
Opportunity y Spirit.44
Otra
sonda importante enviada a Marte fue la Mars Express, lanzada
por la Agencia Espacial Europea
al espacio el 2 de junio de 2003 por medio de un
cohete Soyuz-FG / Fregat (el Fregat es
la cuarta etapa de la lanzadera Soyuz).45 La Mars Express
es la primera misión europea en visitar
otro planeta. Fue
proyectada hacia investigaciones relacionadas con la geología y la
historia de Marte, siendo uno de sus objetivos primarios el descubrimiento de
trazas de agua. Hay en total
siete instrumentos científicos a bordo de la nave, para ejecutar una serie de
experimentos remotos. La sonda también llevó a la superficie marciana el Beagle 2 Lander, cuyo
contacto por radio fue perdido inmediatamente después del aterrizaje, haciéndolo
inútil.46
En febrero de 2005 se anunció el
descubrimiento, por la Mars Express, de evidencias de un mar congelado
inmediatamente bajo la superficie del planeta, solamente 5 º al norte del
ecuador del planeta, con una extensión de 900 km.47 La importancia de
este descubrimiento es que ésta es la primera evidencia de la existencia de agua lejos de los
polos del planeta. Pero el más importante descubrimiento de la Mars Express es
la existencia de hielo en Marte,
obtenido por medio de una cámara estereoscópica HRSC. Se trata de una
superficie circular de hielo, de 35 km de longitud y 2 km de profundidad,
localizada en el fondo de un cráter, en una gran llanura en el polo
norte del planeta.
Estación
Espacial Internacional
La
expresión «estación espacial»
fue acuñada por Hermann Oberth en 1923 para describir
una estructura que serviría como punto de partida para viajes a la Luna y Marte.48
La
única experiencia de los Estados Unidos, con
una estación espacial fue la Skylab en la década
de 1970. La Skylab cayó
a la Tierra
prematuramente, acabando con los esfuerzos estadounidenses de ocupación
permanente del espacio. La experiencia más satisfactoria de ocupación
permanente del espacio fue la Estación Espacial Rusa Mir.
Después
de la caída del comunismo, la cooperación y la financiación de los EE.UU,
permitieron desarrollar con la Mir una tecnología que hoy está siendo aplicada
en la Estación Espacial Internacional
(ISS). La ISS es una
estación permanente de investigación espacial. Participan en su desarrollo 16
países: Estados Unidos, Canadá, Japón, Rusia, 11 países
pertenecientes la Agencia Espacial Europea
y Brasil. La
construcción de la ISS comenzó en 1998 con la conexión
del módulo de control Ruso Zaryá con el nodo Unity estadounidense
¡Ser astronauta siempre fue mi sueño durante mi infancia!
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