catorce MONOGRÁFICO DIVULGACIÓN CIENTÍFICA Física y Sociedad 14 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 catore A Física y Sociedad 15 catorce Física y Sociedad 16 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 catore 17 Física y Sociedad 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 catorce Física y Sociedad 18 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. Espacio y Sociedad 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.
