04.El Espacio

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MONOGRÁFICO DIVULGACIÓN CIENTÍFICA
Física y Sociedad
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El espacio:
una constante en la
investigación
científica
Álvaro Giménez
Jefe del Departamento de Investigación y Desarrollo Científico
de la Agencia Espacial Europea
Cuando hablamos del espacio, nos vienen a la
cabeza vuelos de astronautas, mundos nuevos e,
incluso, novelas de ficción científica. El espacio es
una realidad que esta ahí y que nos intriga; pero,
realmente, ¿qué es?, ¿cuáles son los retos de la
investigación espacial actualmente?
lrededor de la Tierra tene- plorar la ionosfera e incluso detectar cias de flotar sin el efecto de la gramos una capa gaseosa, que algunas fuentes celestes en regiones vedad o poder disfrutar de más de
llamamos atmósfera, y que se ex- del espectro electromagnético inac- una docena de amaneceres por día.
tiende hasta varios cientos de kiló- cesibles desde alturas menores. Es- Entre otras cosas se ha podido cometros de su superficie. La mayor tos estudios tuvieron lugar poco nocer que el espacio es un ambienparte de los gases se encuentran después de la Segunda Guerra te hostil, con partículas muy enerdentro de unos pocos kilómetros y Mundial. Finalmente, se pusieron en géticas y temperaturas muy bajas.
en esta parte interna, la troposLos astronautas tienen que tofera, es en la que se desarrolla
mar grandes precauciones en
nuestra vida. Sobre ella hay una
sus vuelos espaciales, especapa de aire mucho más tenue,
cialmente cuando realizan trala estratosfera, que llega hasta
bajos fuera de las naves que
unos 40 kilómetros. Mas allá se
les protegen.
extienden regiones aún menos
El hombre ha llegado tamdensas de átomos y partículas
bién a la Luna, pero no más
afectadas por campos magnétiallá. Sin embargo, naves robocos, la ionosfera, donde se protizadas, o sondas espaciales,
ducen las auroras polares. A
han permitido explorar mupartir de aquí se suele hablar del
chos planetas del sistema solar
espacio exterior o, simplemeny sus satélites así como comete, del espacio.
tas y asteroides. En algunos
La sonda europea Huygens atraviesa la atmósfera y se posa
Y ¿por qué queremos ir al
casos se han tomado solamenen la superficie del satélite de Saturno, Titán.
espacio? Las razones se pueden
te imágenes a cierta distancia,
reducir, en términos muy generales, órbita alrededor de la Tierra los pri- en otros se han medido las atmósfea tres: la exploración, la investiga- meros satélites artificiales. El lanza- ras de esos mundos y en unos pocos
ción y las aplicaciones. Vamos a ver miento del Sputnik en 1957 marcó se han conseguido tomar datos e
a dónde nos ha llevado cada una de el inicio de una verdadera era espa- imágenes en la propia superficie.
ellas, especialmente la relacionada cial. En pocas décadas las primeras Como resultado nos hemos podido
con la investigación científica.
sondas espaciales empezarían a lle- hacer una idea bastante buena de
gar a distintos planetas y regiones las características de nuestros veciLa exploración
de nuestro sistema solar.
nos en el sistema solar y comprobar
La exploración del espacio resQueremos explorar, sentirnos las grandes diferencias existentes
ponde a la inquietud del hombre fuera de nuestro entorno natural en con la Tierra en temperatura, atpor descubrir cosas nuevas, por sa- la Tierra, ver lo que hay mas allá del mósfera, composición química, evotisfacer su curiosidad. Durante siglos
lución geológica, actividad volcánise ha recorrido la Tierra de cabo a “El espacio es hoy en día
ca, etcétera. Particularmente intererabo, bajando a las simas más prouno de los mejores lugares sante para la exploración resulta ser
fundas, subiendo a las montañas
Marte, al que actualmente se diripara llevar a cabo
más altas, navegando por todos los
gen tres sondas espaciales, una de
experimentos y
océanos y entrando en selvas vírgeellas europea. La similitud del planeobservaciones
que
nes. El espacio parecía inalcanzable
ta rojo con nuestro mundo lo hace
rompan las barreras del
pero siempre se mantuvo entre los
más atractivo que otros lugares. Las
sueños para el futuro. Primero se
naves que viajan hacia él, pondrán
conocimiento científico”
accedió a la estratosfera mediante
instrumentos en la superficie del
globos que permitieron el estudio horizonte, simplemente porque es- planeta que harán posible el estudio
de la alta atmósfera y la radiación ta allí. La exploración del espacio de la existencia de agua en el pasacósmica que no puede atravesar sus nos ha llevado a conocer cómo es el do y su evolución, incluso la medida
capas más densas. Estos esfuerzos entorno de la Tierra. Hasta tal pun- de posibles trazas de vida, tanto pase iniciaron en la primera mitad del to que no sólo se han enviado fue- sada como latente. Otra nave, Cassiglo XX con los vuelos de Auguste ra de la atmósfera instrumentos sini con la sonda europea Huygens a
Piccard. Luego fueron los cohetes más o menos sofisticados sino tam- bordo, está ahora aproximándose a
de sondeo que, con experimentos bién astronautas capaces de trasmi- Saturno y dejará caer sobre el satélide pocos minutos, permitieron ex- tirnos las sensaciones y experien- te Titán la sonda que analizará su
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atmósfera y aterrizará en su superfi- acceso. En otras palabras, con satéli- ta energía que pueden ser detectacie. La atmósfera de Titán creemos tes en órbita alrededor de la Tierra dos a través de las partículas secunque es una magnífica fuente de in- podemos estudiar las características darias que generan al interactuar
formación acerca de cómo era la de del espacio exterior, realizar obser- con partículas de la atmósfera. Exisnuestro propio planeta antes de que vaciones hacia abajo (observación te una "ventana" para los fotones
apareciera la vida en él. Por otro la- de la Tierra) o hacia arriba (astrono- ópticos pero para energías más bajas
do, una sonda lanzada en
nuevamente encontramos
1977 para investigar los
gran absorción atmosférica
planetas Júpiter y Saturen el infrarrojo. El rango de
no, la Voyager 1, se enondas radio vuelve a ser
cuentra actualmente en
transparente hasta las lonlos confines del sistema
gitudes de onda más largas
solar; a más de 13.000
a las que la ionosfera impimillones de kilómetros de
de la transmisión de la innosotros. Es el lugar más
formación. Lógicamente, la
lejano al que ha llegado
astronomía clásica se cenun ingenio humano.
tró en la observación óptiUn aspecto importante
ca y, posteriormente, con
de la exploración es su coel avance de la tecnología
nexión directa con la inen la segunda mitad del sivestigación científica. No
glo XX, en las ondas radio.
sólo queremos saber cómo
La luz visible a la que son
son las cosas sino también
sensibles los ojos de los sepor qué son así y qué reres humanos, representa
presentan para la historia
sólo una pequeña porción
El telescopio espacial Hubble (HST) en órbita alrededor de la Tierra.
misma de la Humanidad,
del espectro electromagnédel Sistema Solar y del Universo. El mía). Además, con el desarrollo de tico de la radiación que emiten los
espacio es hoy en día uno de los me- sondas navegando por el sistema so- cuerpos celestes.
jores lugares para llevar a cabo ex- lar, podemos medir las condiciones
No cabía esperar que todo el
perimentos y observaciones que del espacio en otras regiones, el es- Universo decidiera emitir la mayor
rompan las barreras del conocimien- pacio profundo, y analizar planetas y parte de su radiación en el rango deto científico y esto nos lleva a la se- otros cuerpos menores.
terminado por la fisiología ocular de
gunda de las motivaciones de la
El primer motivo para hacer as- unos pequeños habitantes de un
aventura espacial.
tronomía desde el espacio resulta planeta, entre los del sistema de una
obvio, escapar de la absorción de la estrella fría y vulgar, en una esquina
La investigación científica
atmósfera terrestre. Debido a la de una galaxia poco espectacular. Sí
Tan pronto como se tuvo acceso existencia de esta capa gaseosa, so- era de esperar, sin embargo, que
al espacio, fuera de la atmósfera teesos habitantes adapten sus ojos a la
rrestre, los científicos identificaron ”Marte resulta
visión en el rango espectral en el que
rápidamente las ventajas para realiespecialmente interesante su estrella dominante, el Sol, emite
zar nuevas investigaciones. Colocon mayor intensidad y a la que la
para la exploración. La
cando telescopios e instrumentos diatmósfera del planeta en que viven
similitud
del
planeta
rojo
versos en órbita se podía responder
es casi transparente. Los objetos más
con nuestro mundo lo
mejor a preguntas fundamentales
brillantes, más masivos y más enerhace
más
atractivo
que
de la Ciencia. Era posible realizar
géticos del Universo, así como los
otros lugares”
medidas directas del plasma alredemás fríos, emiten su luz mayoritariador de nuestro planeta, llevar a cabo
mente en colores que no pasan a
experimentos en condiciones de mi- lamente alcanza la superficie una través de la atmósfera. Desde los
crogravedad, o realizar observacio- parte muy pequeña de la radiación años sesenta se han lanzado al espanes de objetos lejanos sin la pertur- electromagnética procedente del cio telescopios dedicados a realizar
bación de la atmósfera, incluso se Universo. Todos los fotones de alta observaciones en todos los rangos
podía estudiar nuestro propio plane- energía son absorbidos, a excepción de energía posibles, con los que la
ta de forma global, sin problemas de de algunos rayos gamma de muy al- Humanidad ha conseguido obtener
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una visión mucho más completa del ver cuáles con las posibles aplicacio- más que a la mera satisfacción de la
Universo en que vivimos.
nes de la tecnología espacial para curiosidad, y tiene importantes reUna vez ampliado el campo de la mejorar la vida de las personas en la percusiones en el estudio de mateastronomía a todas las longitudes de Tierra.
riales, nuevos chips electrónicos, la
onda del espectro electromagnético
dinámica de los fluidos, o aspectos
se descubrieron facetas insospecha- ”La Estación Espacial
clave de la química, la biología y la
Internacional, visitada
das del Universo, como su compormedicina.
tamiento violento, nuevos mecanisLa segunda actividad es la obserrecientemente por Pedro
mos físicos para producir radiación o
Duque, es un claro ejemplo vación de la Tierra. Los satélites mela existencia de agua y moléculas
teorológicos son parte de nuestra
de laboratorio donde se
complejas en muchos lugares. Envida cotidiana por su aportación a
realizan experimentos
tonces se pensó en utilizar otras venlas predicciones del tiempo pero
prácticos
para
mejorar
la
tajas de colocar telescopios en el esotros satélites se dedican también al
vida en la Tierra: estudio
pacio. Las estrellas y galaxias se pueestudio de la superficie, los océanos
de materiales, nuevos
den ver con mas nitidez y resolución,
y los hielos. Así podemos obtener
de forma continua, sin esperar a la
mapas precisos de lugares remotos,
chips electrónicos, etc”
noche, y en todo el cielo, no sólo la
analizar variaciones, estudiar camparte correspondiente a nuestro Las aplicaciones
bios de temperaturas en el mar, los
propio hemisferio. El último reto
Ya he mencionado dos áreas de efectos y causas del cambio climáticonsiste en realizar medidas interfe- la investigación científica en el es- co global o el impacto de terremorométricas, con base muy amplia, pacio con claras repercusiones tos, inundaciones e incendios foresque produzcan imágenes del cielo prácticas. La primera es la experi- tales. También podemos seguir con
con una resolución espacial sin pre- mentación en microgravedad. La detalle el uso que los hombres hacedentes, llegando a observar pla- Estación Espacial Internacional ac- cen del suelo, la desaparición de
netas alrededor de otras estrellas.
tualmente en órbita, y reciente- bosques y selvas, los fenómenos de
Las sondas espaciales, por otro mente visitada por el astronauta es- desertificación, la explotación de
lado, han permitido la realización de pañol Pedro Duque, es un claro acuíferos o las mareas negras proexperimentos en la superficie misma ejemplo de laboratorio donde se ducidas por el accidente de grandes
de otros cuerpos de
petroleros. En otras palanuestro sistema solar, inbras, desde el espacio
cluso traer muestras en
podemos controlar el uso
el caso de la Luna. Muly la salud de nuestro platitud de medidas en planeta para asegurar su funetas, satélites, asteroituro.
des y cometas nos han
Otra actividad espapermitido comprender
cial, claramente en el
mucho de la historia del
campo de las aplicaciosistema solar y, por tannes, es el mundo de las
to, de la propia formacomunicaciones. La teleción de nuestro planeta
visión directa, la distribuy de la aparición de la vición de información de
da. La investigación sin
una zona a otra del plaembargo continúa; queneta, o las redes telefóda mucho por hacer.
nicas dependen hoy día
Por supuesto la incompletamente de satéDesde el espacio podemos ver el cielo con imágenes de mejor calidad que
las obtenidas desde tierra, como ésta del HST en la región de un cúmulo
vestigación científica inlites en órbita alrededor
de estrellas de una galaxia vecina.
tenta dar respuesta a
de la Tierra. En este caso
preguntas fundamentales para el pueden llevar a cabo experiencias se trata de satélites geoestacionaconocimiento; pero también abre la en condiciones únicas, por ejemplo rios que se colocan a una distancia
posibilidad de desarrollar instru- para el crecimiento de cristales o el tal que giran a la vez que rota la
mentos con utilidades más prácti- comportamiento de bacterias e in- Tierra y, por tanto, se observan
cas. Esto nos lleva a la tercera de las sectos. Esta investigación está más siempre en el mismo punto del cierazones para ir al espacio, queremos dirigida hacia objetivos prácticos, lo. Esta órbita se encuentra a
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36.000 kilómetros y permite que,
por ejemplo, las antenas parabólicas
de televisión por satélite no
tengan que estar moviéndose
todo el tiempo. Finalmente,
quisiera recordar otro campo
de grandes avances recientes:
la navegación por satélite.
Mediante una red de satélites, podemos saber con precisión nuestras coordenadas en
la superficie del planeta en
cualquier momento y esto
tiene múltiples aplicaciones
para el tráfico aéreo, el transporte de mercancías o los sistemas personalizados de ayuda a la conducción.
truyen y operan mediante la cooperación entre varios países y los datos
ciben con la investigación espacial
un importante entrenamiento en el
desarrollo de instrumentos y
aprenden cómo afrontar los
problemas a través de la ingeniería de sistemas, con una
metodología y un espíritu
orientados al éxito de la misión.
Finalmente, se encuentra
el crecimiento económico e
industrial mediante la tecnología espacial. La investigación empuja el desarrollo tecnológico en áreas muy diversas, a veces impredecibles,
con implicaciones beneficiosas en nuestra vida normal.
Además, el espacio juega un
El Sol muestra su actividad en esta imagen del satélite SOHO.
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papel en la competitividad
Hay una serie de actividades im- obtenidos se ponen a disposición de económica al proporcionar un camportantes para la sociedad en gene- todos los científicos del mundo.
po para la competición pacífica enral que son desarrolladas junto con
En tercer lugar no debemos olvi- tre países, fomentando la innovadar la enseñanza como otra de las ción y un mayor rendimiento cientí”La exploración del espacio tareas básicas en las que la investi- fico y tecnológico. La componente
también permite satisfacer gación espacial hace aportaciones tecnológica y el desarrollo de grannuestra curiosidad sobre
valiosas. Si la educación en una so- des proyectos, inherente a los prociedad avanzada implica la com- gramas espaciales, requieren la geslos misterios del Universo,
y controlar el uso y la salud prensión de la Ciencia y su funcio- tión de recursos económicos más
namiento, la atracción por desvelar amplios que los habituales en la inde nuestro planeta”
los misterios del Universo facilita el vestigación científica y la entrada en
la investigación espacial y que me acceso a los estudiantes para la pro- liza del sector industrial. Este aspecparece conveniente recordar. En pri- moción del interés por la Ciencia y to hace imprescindible disponer de
mer lugar, la actividad espacial
personal y capacidades nueproporciona una fuente de
vas, inusuales en el mundo
inspiración a través de la cual,
científico. La investigación esla sociedad aprecia un sentido
pacial representa una de las
del futuro colectivo, planetamejores puestas en práctica
rio, y reconoce la investigade la interacción entre cientíción científica y tecnológica
ficos e ingenieros con un obcomo una inversión en ese fujetivo común. Esta cooperaturo.
ción es fundamental para el
En segundo lugar, se proentendimiento entre el desamueve la cooperación internarrollo científico y el tecnológicional y la correspondiente
co. En la investigación espapuesta en común de conocicial hay que invertir, insertar y
mientos y tecnologías. Los
transferir tecnología. La incientíficos han sido líderes en
vestigación espacial es, por
el avance de esta cooperación
tanto, el paradigma de la cooya que las misiones espaciales
peración entre ciencia y tecNuestro planeta, la Tierra, visto desde el espacio.
de propósito científico son por
nología, produciendo tanto
su naturaleza de carácter internacio- la Tecnología. A niveles más espe- transferencias al sector productivo
nal. Las misiones se diseñan, cons- cializados, los jóvenes científicos re- como aplicaciones diversas.