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MISTERlOS DEL UNIVERSO ~ <1: z 0 (3 w ...I 0 (.) (.) ~ ·8 a • ....._ EL HOMBRE SALTA AL COSMOS Un espacio gigantesco • Una ventana a lo desconocido • Mas alla de la atmosfera 1~ No debo buscar mi dignidad en el espacio, sino en el gobierno de mi pensamiento. No tendre mas aunque posea mundos. Si fuera por el espacio, el universo me rodearia y se me tragaria como un atomo; pero por el pensamiento yo abrazo el mundo. BLAISE PAS CAL, «PENSEES» - - - . L Cosmos es todo lo que es o lo que fue o lo que sera alguna vez. Nuestras contemplaciones mas tibias del Cosmos nos conmueven: un escalofrio recorre nuestro espinazo, Ia voz se nos quiebra, hay una sensaci6n debil, como Ia de un recuerdo lejano, o Ia de caer desde lo alto. Sabemos que nos estamos acercando a! mayor de los misterios. El tamafio y Ia edad del Cosmos superan Ia comprensi6n normal del hombre. Nuestro diminuto hogar planetario esta perdido en algun punto entre Ia inmensidad y Ia eternidad. En una perspectiva c6smica Ia mayoria de las preocupaciones humanas parecen insigniricantes, incluso frivolas. Sin embargo, nuestra especie es joven, curiosay valiente, y promete mucho. En los ultimos milenios hemos hecho los descubrimientos mas asombrosos e inesperados sobre el Cosmos y el Iugar que ocupamos en el; seguir el hilo de estas exploraciones es realmente estimulante. Nos recuerdan que los hombres han evolucionado para admirarse de las cosas, que comprender es una alegria, que el conocimiento es requisite esencial para Ia supervivencia. Creo que nuestro futuro depende del grado de comprensi6n que tengamos del Cosmos en el cual flotamos como una mota de polvo en el cielo de Ia manana. Estas exploraciones exigieron a Ia vez escepticismo e imaginaci6n. La imaginaci6n nos llevara a menudo a mundos que no existieron nunca. P ero sin ella no podemos llegar a ninguna parte. El escepticismo nos permite distinguir Ia fantasia de Ia realidad, poner a prueba nuestras especulaciones. La riqueza del Cosmos lo supera todo: riqueza en hechos elegantes, en exquisitas interrelaciones, en Ia maquinaria sutil del asombro. La superficie de Ia Tierra es Ia Orilla del oceano c6smico . Desde ella hemos aprendido Ia mayor parte de lo que sabemos. Recientemente nos hemos adentrado un poco en el mar, vadeando lo suficiente para mojarnos los dedos de los pies, o como maximo para que el agua nos llegara a! tobillo. El agua parece que nos invita a continuar. El oceano nos llama. Hay una parte de nuestro ser conocedora de que nosotros venimos de alii. Deseamos retornar. No creo que estas aspiraciones sean irreverentes, aunque puedan disgustar a los dioses, sean cuales fueren 'los dioses posibles. Las dimensiones del Cosmos son tan grandes que el recurrir a unidades fa miliares de distancia, como metros o kil6metros, que se escogieron por su utiii..,. dad en Ia Tierra , no serviria de nada. En Iugar de elias medimos Ia distancia con Ia velocidad de Ia luz. En un segundo un rayo de luz recorre casi trescientos mil kil6metros, es decir, que da ocho veces Ia vuelta a Ia Tierra. Podemos decir que el Sol esta a ocho minutes luz de distancia. La luz en un afio atraviesa casi diez billones de ki16metros por el espacio. Esta unidad de longitud, Ia distancia que Ia luz recorre en un afio, se llama ai\o luz. No mide tiempo, sino distancias, distancias enormes. La Tierra es un Iugar, pero no es en absolute el unico Iugar. No llega a ser ni un Iugar normal. Ningun planeta o estrella o galaxia puede ser normal , porque Ia mayor parte del Cosmos esta vacia. El unico Iugar normal es el vacio vasto, frio y universal, Ia noche perpetua del espacio intergalacti- co, un Iugar tan extrai\o y desolado que en comparaci6n suya los planetas, y las estrellas y las galaxias se nos antojan algo dolorosamente raro y precioso. Si nos soltaran al azar dentro del Cosmos, la probabilidad de que nos encontraramos sobre un planeta o cerca de el seria inferior a una parte entre mil millones de trillones (1OJJ, un uno seguido de 33 ceros). En Ia vida diaria una probabilidad asi e considera nula. Los mundos son algo precioso. Si adoptamos una perspectiva intergalactica veremos esparcidos como Ia espuma marina sobre las ondas del espacio innumerables zarcillos de luz, debiles y tenues. Son las galaxias. Algunas son viajeras solitarias; Ia mayoria habitan en cumulos, apretadas las unas contra las otras errando eternamente en Ia gran oscuridad c6smica. Tenemos ante nosotros el Cosmos a Ia escala mayor que conocemos. Estamos en el reino de las nebulosas, a ocho mil millones de afios luz de Ia Tierra, a medio camino del borde del universe conocido. Una galaxia se compone de gas y de polvo y de estrellas, de miles y miles de millones de estrellas. Cada estrella puede ser un sol para alguien. Dentro de una galaxia hay estrellas y mundos y quiza tambien una proliferaci6n de seres vivientes y de seres inteligenes y de civilizaciones que navegan por el espacio. Pero desde lejos una galaxia me recuerda mas una colecci6n de objetos carifiosamente recogidos: quiza de conchas marinas, o de corales, producciones de Ia naturaleza en su incesante labor durante eones en el oceano c6smico. AY unos cientos de miles de millones de galaxias (10 " ), cada una con un promedio de un centenar de miles de millones de estrellas. Es posible que en todas las galaxias haya tantos planetas como estrellas, 10 11 x 10" = 10'2, di ez mil . del oceano cosnt1co En Ia orilla ~ ~ ~ PARTE I millones de billones . Ante estas cifras tan sobrecogedoras, i,Cual es Ia probabilidad de que una estrella ordinaria, el Sol, vaya acompafiada por un planeta habitado? i,Por que seriamos nosotros los afortunados, medio escondidos 'en un rincon olvidado del Cosmos? A mi se me antoja mucho mas probable que el universo rebose de vida. Pero nosotros, los hombres, todavia lo ignoramos. Apenas estamos empezando nuestras exploraciones. Desde estos ocho mil millones de afios luz de distancia tenemos grandes dificultades en distinguir el cumulo dentro del cual esta incrustrada nuestra galaxia Via Lactea, y mucho mayores son para distinguir el So l o Ia Tierra. El (mico planeta que sabemos que esta hab itado es un diminuto grano de roca y de metal, que brilla debilmente gracias a Ia luz que refleja del Sol, y que a esta distancia se ha esfumado totalmente. ERO ahora nuestro viaje !leva a lo que los astr6nomos de Ia Tierra !Iaman el Grupo Local de galaxias. Tiene una en vergad ura de varios millones de afios luz y se compone de una veintena de galaxias. Es un cumulo d isperso, oscuro y sin pretensiones. U na de estas galaxias es M31, que vista desde Ia Tierra esta en Ia constelaci6 n de Andromeda. Es, como las demas galaxias espirales, una gran rueda de estrellas, gas y polvo. M3 1 tiene dos satelites pequenos, galaxias elipticas enanas unidas a ella por Ia gravedad, por las mismas !eyes de Ia fisica que tienden a mantenerme sentado en mi butaca. Las !eyes de Ia naturaleza son las mismas en todo el Cosmos. Estamos ahora a dos millones de afios luz de casa. Mas alia de M31 hay otra galaxia muy semejante, Ia nues:ra, con sus brazos en espiral 1ue van girando lentamente, ma vez cada 250 millones de 1fios. Un peq ueiio citmulo de galax.~.• con una galaxia espiral y otra eliptica. (Pinlura de Adolf Schaller) El nucleo de Ia galaxia Via Lactea visto de canto. (Pintura de Adolf Schaller) 3 El viaje de Ia sonda «Pioneer 10» significa el pasado Y el futuro AS all~ de los mas Iej~nos M John Noble Wildford (*) 4 planetas, mas alia de los limites del sistema solar, una intn~pida y pequefia nave espacial avanza hacia Io desconocido. Ninguna maquina construida por el hombre ha llegado jamas tan Jejos. Aun asi, envia deb iles mensajes que recorren miles de millones de ki16metros hasta llegar a Ia T ierra: son los sus urros del descubrimiento. Algun dia, el transmisor de radio de ocho vatios calla ra , pero Ia pequefia nave, Ia «Pionner 10», continuara su viaje hacia lo desconocido. Sera el primer objeto hecho por el hombre que abandonara el sistema solar y se dirigira hacia las estrellas. Los viajes de Ia «Pionner 10» simbolizan el pasado y el futuro de Ia exploraci6n espacial. El hombre y sus maquinas han alcanzado durante el primer cuarto de siglo de investigaci6n espacial unas distancias in creibles. Han llegado a otros mundos y ha obtenido atisbos reveladores del universe, y todo esto es s6lo el comienzo. Cuando el 3 de marzo de 1972 se lanz6 Ia «Pionner 10» desde Cabo Canaveral, Florida, ningun vehiculo espacial se habia aventurado a ir mas alia de Marte. Los astronautas de Ia « Apolo» habian llegado a Ia Luna y las «Mariner», naves no tripuladas, habian fotografiado Venus y Marte. Cientos de naves espaciales habian or- Ya es presente Nuestra generaci6n no puede encontrar ya «futurista» Ia imagen del astronauta saliendo al espacio para reparar satelites en 6rbita. Y este tipo de funciones seran cada vez mas requeridas durante las pr6ximas dos decadas, con Ia formaci6n de autenticos complejos orbitales. del sistema solar. La «Pionnem sigui6 viajando y paso por las orbitas de Saturno, Urano, Neptuno y Pluton. Despues, Ia «Pionnem se convirtio en Ia primera nave espacial que abandono el reino de los planetas conocidos. Los cientificos con paciencia suficiente como para descifrar los mensajes de radio de Ia «Pionnem estan conociendo por primera vez como es Ia zona mas exterior del sistema solar. Es fria, oscura y vacia, tal y como habian imaginado. Un tenue viento de particulas solares, el viento solar, que se mueve a millones de kilometros por hora, sigue soplando en su exterior. Puede que exista un vacio virtual, pero, al parecer, Ia nada es una condicion relativa. Si Ia nave espacial resiste lo suficiente, y los cientificos son lo bastante inteligentes, es posible que Ia «Pionner 10» desvele misterios aim mas apasionantes. Quizas !ogre detectar ondas de gravedad, sobre las cuales se ha teorizado pero que jamas se han podido captar. Tambien es posible que consiga Jocalizar Ia fuente de Ia misteriosa fue rza que tira de Urano y Neptuno, una fuerza gravitacional que sugiere Ia presencia de un objeto aim no visto -quizas se trate del largamente bus~ 11Mariner IXn El «Mariner IX» fue Ia primera sonda espacial que obtuvo datos para obtener un relieve detallado de Ia superficie de Marte. cado planeta X , o de una es- trella oscura compai'lera del sol... Es posible tambien que esta nave espacial funcione lo suficiente como para enviarnos Ia respuesta a esta pregunta: l.d.onde acaba el sistema solar y donde empieza el espacio interestelar? Pero algun dia, incluso Ia duradera «Pionner 10» perdera contacto con quienes Ia enviaron a su largo viaje. La radio dejara de funcionar. Los sensores de guia perderan el contacto con el sol. Incluso entonces, y quizas en los aiios siguientes, Ia «Pionner 10» continuara su viaje y seguira siendo un artefacto que representara el primer intrepido intento del hombre por ir mas a11a del sistema solar. Teniendo en cuenta lo expuesto, algunos cientificos han imaginado el futuro infinite y eterno de Ia «Pionncr» . Por ejemplo, calculan que dentro de 10.600 ai'los • ••• ELGRAN SALTO AL ESPACIO bitado Ia Tierra . La «Pionner» represento un gran avance en el alcance de Ia exploracion espacial. La nave, que pesaba 258 ki logramos, logro superar el cinturon de asteroides, una zona plagada de objetos rocosos que se extiende entre Marte y Jupiter. El 2 de diciembre de 1973 se encontraba a 129.600 kilometros de las nubes superiores de J upiter, y envio por primera vez p rimeros pianos del mayor planeta Astronomia desde el espacio Los transbordadores espaciales proporcionan una excelente plataforma para efectuar experimentos y observaciones astron6micas. 5 Una tripulacion del uSoyuzn El uVanguardn y Ia forma de Ia Tierra El 17 de marzo de 1958 entr6 en 6rbita el «Vanguard 1>>, tras dos fracasos anteriores (el 6 de diciembre de 1957 y el 5 de febrero · siguiente). Tenia un peso de 1470 gramos y solo estaba provisto de medidores de temperatura. El «Vanguard» consigui6 precisar Ia forma de pera del globo terrestre. Tambien prob6 que el achatamiento de los P a los no es simetrico debido a Ia fuerza centrifuga . • El cosmonauta sovietico Yuri Romanenko, a Ia derecha, junto a Alexander Laveinin, durante unos entrenamientos. Romanenko estuvo en Ia estaci6n «Salyut>>-<<Soyuz 26» durante 1520 6rbitas terrestres des de el 10 de diciembre de 1977 a! 16 de enero de 1978. En septiembre de 1980 volvi6 al espacio junto al cubano Arnalda Tamayo. (foto: Novosti». Mas de mil kilos en orbita El 15 de mayo de 1958, Ia URSS lanz6 el «Sputnik 3». Te~ia 3,57 metros de alto y pesaba 1.327 kilos, 968 de los cuales correspondian al instrumental cientifico. Antes, el 4 de octubre de 1957, el «Sputnik 1» se habia convertido en sin6nimo de satelite. Era una esfera de 83,6 kilos y 58 centimetros de diametro. ••• debera r'• I Reparacion en el espacio El astronauta Bruce McCandless en uno de sus «paseos» espaciales alrededor del transbordador. Candless era uno de los encargados de operar con el brazo mecanico RMS (Remote Manipulate System) disei'iado para realizar reparaciones en 6rbita. (Foto: NASA). tener su primer encuentro cercano con una est rella. Esto ocurrira cuando pase a 3,8 aftos luz de Ia estrella de Barnard, una pequefta estrella fria. Despues seguira viaje hacia Ross 248, donde ll ega ra dentro de 32.000 afios . Segun los calculos actuales, en los pr6ximos 862.063 afios «Ia Pionnem se acercara a las inmediaciones de otras ocho est rellas, incluida Altair, nueve veces mayor y mas b'r illante que el sol. En algun momenta de su recorrido Ia nave podria acercarse a un sistema estela r lo bastante como para ser interceptada por seres inteligentes, si es que existen en alguna otra parte. Por ese motivo, Ia «Pionner» !leva una placa con imagenes de un hombre y una mujer, un diagrama del sistema solar y otros simbolos que podrian ayudar a otros seres a localizar el origen del diminuto vehiculo espacial. Los cientificos calculan que dentro de cinco mil millones de afios Ia «Pionner» vagara por el extrema exterior de Ia Via Lactea, galaxia de Ia cual Ia Tierra y el Sol no son mas que una diminuta parte, o habn1n sido una parte de ella, cosa que ahara ignoramos. Se supone que el Sol se extinguira dentro de unos cinco mil millones de afios, y con e l de sapareceran Ia Tierra y los demas planetas. Por tanto, es probable que Ia «Pionner 10» dure mas que Ia vida humana en Ia Tierra y que Ia Tierra misma, por cuyo motivo esta pequefta nave espacial si mboliza no s6lo los primeros pasos realizados en Ia exploraci6n del espacio, sino Ia promesa futura de hazafias mas grandes y mas lejanas. En cualquier empresa realizar proyectos para el futuro implica una serie de riesgos, pero en el campo de Ia exploraci6n espacial estos ri esgos a umentan mucho mas. Las mentes timidas yerran a l imaginar lo que ser a. Ya h emos superado enormemente sus modestos pron6sticos. Las mentes mas imaginativas··a veces no logran distinguir entre lo que p uede ser y, dadas unas determinadas realidades econ6micas y politicas, Io que es probable que llegue a ser. Todavia nos queda por hacer realidad sus visiones de lujosas estaciones espaciales, colonias lunares y viajes de astronautas a Marte. Despues de pasarnos aftos desarrollando y probando nuevas tecnologias en los vuelos espaciales, hemos liegada a un punta en el cual nuestra capacidad supera nuestro compromi so co n respecto a Ia era de Ia exploraci6n espacial. Sin embargo, existen signos de que muchos paises del mundo comienzan a pensar con mas osadia sabre d6nde podrian llegar y que podrian hacer en el espacio en las pr6ximas generacio nes. R es ulta re lativamente 6 I I Astronautas en el uColumbian Vance Brand, Robert Overmyer, Joseph Allen y William Lenoir, tripu lantes de Ia misi6n STS-5, Ia quinta del transbordador «Columbia>>. Esta fue Ia primera misi6n comercial que puso en 6rbita baja los primeros tres satelites de telecomunicaciones «SBS-3», «Anik C-3» y el «TDRS-A». (Foto: Primer satelite USA en el espacio El 3 I de enero de 1958 los Estados Unidos pusieron en 6rbita el «Explorer 1» que tenia 203 centimetres de longitud y 13 ,97 kilos de peso. E1 «Explorer» estuvo en 6rbita durante doce aiios, hasta el 31 de marzo de 1970. NASA) sencillo discernir cuales son las perspectivas para el futuro cercano. La planificacion ya se ha hecho, el dinero ya se esta invirtiendo y los preparat ives ya se han puesto en marcha. Estos ultimos anos, los programas espaciales tripulados de las dos superpolencias - los Estados Unidos y Ia Uni6n Sovietica- han pasado por un periodo de Lran sici6n. Finalizada Ia epoca de Ia llegada a Ia Luna, con las misio nes «ApoIO>>, a principios de Ia decada de 1970, los Estados Unidos concentra ro n sus esfuerzos en el desarollo de una nueva y revolucionaria nave espacia l, el transbordador espacial reutilizable. Desde el comienzo de Ia decada de 1970, despues de abandonar Ia den ominada carrera lunar , Ia Unio n Sovietica se dedic6 a aumentar su experiencia en los vuelos de la rga duracio n en 6rbita terrestre, pues con ello pretende alcanzar lo que los lideres sovieticos ven como una ocupacion permanente de dicha orbita mediante enormes estaciones espaciales. En el fu turo, las hazaiia s de las sondas espa ciales no tripuladas esataran mas cerca de Ia linea de Ia «Pionner 1 0>~. Pretenden obtener una nueva vision de los otros mundos del sistema solar y una perspectiva pro funda del limite del universe y del principia del tiempo. La sonda espacial «Voyager 2», despues de explorar Jupiter y Saturno, a lcanz6 Urano en enero de 1986. E n 1989 pasani cerca de Ncptuno . Nos proporcion6, por primera vez, primeros pianos de Urano y de sus lun as y han3. pro bablemente lo mismo con Neptuno. Ciertamente sera un heche historico que el hombre )ogre visitar por primera vez, en el siglo XX y a traves de medi us automa ti zados, todos los planetas del sistema solar, excepto P luton. A su vez, el telescopic espacial H ubble, de 2,40 metros , sera situado en 6 rbita por un transbordador espacial. Quizas sea esta Ia mision mas espectacular de Ia proxima decada. Y los astr6no mos dificilmen te pueden dominar Ia impac iencia. Aunque el diametro de su espejo es muy inferior a l telescopio de cinco metros de Monte Palomar en California, el telescopic espacial lograra enfocar perfectamentc estrell as y galaxias jamas vistas, gracias a su ventajosa posicion por encima de Ia oscura y distorsionante atmosfera terrestre. Desde su situaci6n, las estrellas no titilaran . Ademas se podran efectuar observaciones estelares con lo ngitudes de onda en Ia banda del ultravioleta o del infrarrojo, absorbidas por Ia atmosfera terrestre. En consecuencia, permitini a los astr6nomos estudiar estrellas de una luminosidad 50 veces inferior a Ia del objeto menos luminoso jamas ••• Un gran salto cualitativo respiratorios y otras El «Sputnik 2» significo un salto de categoria clamoroso al aumentar sustancialmente su capacidad de carga uti!: 508,3 kilos y una cabina para un ser vivo, Ia perra Laika, que a traves de electrodes aplicados a su cuerpo con ventosas transmiti6 datos sobre los latidos de su coraz6n , sus ritmos funciones biol6gicas. La URSS lo lanz6 el 3 de noviembre de 1957 y sus objetivos eran el estudio de los rayos ultravioletas y los rayos X emiridos por el Sol, los rayos c6smicos y realizar estudios medicobiol6gicos. Dentro de Ia uSalyut 7n lanzada el 13 de mayo de 1982, Ia «Salyut 7» presentaba innovaciones sobre todo en los dispositivos de a bordo, en las pantall as protectoras de Ia portilla para evitar los dafios producidos por los impactos de micrometeoritos y en el aumento del confort en general. (Foto: Novos ti) Un astronauta europeo en el uSpacelabn El aleman Ulf Merbold, primer astronauta de Ia Agencia Europea del Espacio, ESA, en servicio a bordo del «Spacelab-1 ». {Fo10: ESA) Un uShuttlen para el futuro Entre Ia astronautica y Ia aviaci6n, el transbordador espacial «shuttle» tendra.' en el futuro · un importantisimo papel en el futuro de las estaciones orbitales permanentes, como media de transporte. Hoy por hoy, una misi6n del «Spacelab» puede estar configurada de diferentes maneras combinando a un tiempo un m6dulo tripulado y contenedores de instrumentos. {llusJraci6n: NASA) 8 observado y alcanzar un volumen espacial 350 veces mayor. Las imagenes transmitidas por los instrumentos del telescopio podrian revelar radiaciones emanadas hace 14.000 millones d e anos. Los cientificos no estan seguros de Ia edad del universo, pero sus diversas hip6tesis suponen una ectad que oscila entre los 10.000 y 20.000 millones de afios, en cuyo caso el telescopio podni captar objetos en el borde del universo, si es que existen alii objetos observables. Segunlohn N. Bahca/1, del lnstituto de Estudios A vanzados de Princeton, los cientificos que trabajaran con el telescopio se plantearan preguntas como las siguientes: z.cual es el tamafio del universo? , z.que ectad tiene?, z.tuvo un comienzo?, z.tendra fin?, {.revelara Ia observaci6n de los agujeros negros y de los quasares nuevas !eyes de Ia fisica? Los astr6nombs so sp echan que uno de los prime- ros cte5cubrimientos del telecopio podria ser el primer sistema planetaria conocido de otra estrella. Hace tiempo que los astr6nomos suponen que el Sol no es Ia (mica estrella con planetas y que, si existe vida en otra parte del universo, se encontrara en algunos de los planetas de las estrellas lej an as. La astronomia de rayos infrarrojos ha permitido obtener indicios incitantes de nubes densas de material en 6rbita, de por lo menos dos estrellas grandes, lo que sugiere Ia posible existencia de sistemas planetarios en formaci6n. Encontrar pruebas inequivocas de Ia existencia de otros planetas mas alia del sistema solar seria uno de los descubrimientos mas sensacionales de todos los tiempos, tanto desde el punto de vista cientifico como del filos6fico . Mas o menos al mismo tiempo que se lance el telescopio espacial, Ia nave «Galileo» partira hacia Jupiter, el primer planeta explorado por Ia «Pionner 10» . La «Galileo» lanzara una sonda con instrumentos hacia Ia densa atmosfera joviana para determinar sus propiedades quimicas y fisicas. A continuaci6n Ia nave se situara en 6rbita en torno a Jupiter y se abrira paso entre los cuatro satelites mayores para realizar mas observaciones. Otras expediciones planetarias de las pr6ximas decadas incluiran probablemente un orbitador que explorara Venus con fines cartograficos mediante un radar para imagenes de gran resoluci6n, asi como un orbitador que estudiara Ia geologia y climatologia de Marte, una sonda para Titan, Ia luna de Saturno, para determinar la composici6n quimica de su atmosfera y Ia naturaleza de su superficie oculta. Tambien se esperan vuelos de exploraci6n a los asteroides, un encuentro con un cometa y un vuelo a lo largo de parte de su 6rbita, asi como el regreso del hombre a Ia Luna y los primeros viajes tripulados a Marte. Asi era el uApolo-Soyuzn I , Zona motor propulsion y maniobra; 2, pieza del control de ajuste; 3, antena de acoplamiento; 4, piezas para correcciones !eves En algun momento del sig lo XX I, probablemente mas pronto que tarde, comenzara Ia colonizaci6n del espacio . U tilizando como bases de apoyo estaciones espaciales en 6rbita terrestre, los astronautas volveran a Ia Luna para organizar Ia primera infraestructura que permita Ia vida en periodos prolongados . Estas bases permanentes incluir{m la boratorios de investigaci6n cientifica, proceso de materiales y operaciones de superficie. Para ser autosuficiente Ia base llevar a a cabo ex perien cias agricolas, utilizando el suelo lunar y utilizando agua, oxigeno y di6xido de carbono. La explotaci6n de los minerales lunares sera Ia ocupaci6n mas importante. El oxigeno extraido de los minerales no solo sera utilizado para el sosten de Ia base luna r, sino ta mbien para aprovisionar a Ia nave que haga Ia ruta entre Ia Tierra y la Luna. El suelo lunar se explota- durante las maniobras de atraque; 5, modulo de regreso de Ia «Soyuz» presurizado en atmosfera de oxigeno y nitrogeno ; 6, antena de telemedida; ni para encontrar hierro y uranio. Unas rastras magneticas podrian concentrar pequeiias cantidades de hierro procedente del material meteoritico depositado en el suelo. Se podrian obtener mayo res ca ntidade s de hierro y titanio de Ia ilimetita, a traves de procesos realizados con energia solar. ~ Cuando veremos bases permanentes en Ia Luna? Qui zas e n los pr6x im os veinticinco aiios. Los cientiLanzamiento de un «Ariane-3» europeo el 4 de agosto de 1984. El primer lanzamiento tuvo Iugar el 24 de diciembre de 1979. ( Fo10: ESA) 7, escotilla n. 0 1 abierta; 8, antena VHF; 9, punto de acoplamiento para el «Apolo»; 10, guia de atraque (una de las tres); 11, modulo de atraque y ficos e ingenieros no rteamericanos han empezado ya a trazar planes cohceptuales de semejantes operaciones, y los funcionarios estan empezando a hablar de las bases lunares como de un objetivo prometedor para el siglo XXI. James Beggs, cuando era administrador de Ia NASA, declar6 en 1984: «Creo que en los pr6ximos veinticinco afios volveremos a Ia Luna. Y to haremos no s6/o para explotar sus rocas ricas en oxigeno, sino para· establecer un puesto de avanzada que jacilite Ia ulterior exploraci6n y expansion de las actividades humanas en el sistema solar, y en particular en Marte y en los asteroides mas cercanos a Ia Tierra». de aclimatacion entre los dos vehiculos espaciales; 12, cscotilla cerrada; 13, cuadro de mandos del «Apolo»; 14, cohetes de control ajuste; 15, motores de maniobra; 16, tobera motor de propulsion; 17, antena de gran alcance para comunicaciones con Ia Tierra a traves del satelite «ATS-6»; 18, modulo de servicio del «Apolo»; 19, modulo de mando y de regreso «Apolo» presurizado en atmosfera de oxigeno puro; 20, telecamara (transmitio e1 saludo que se dirigieron estrechandose las manos el cosmonauta Leonov y el astronauta Stafford); 21, punto de acoplamiento para Ia «Soyuz»; 22, deposito de oxigeno a presion; 23, escotillas 2 y 3 abiertas; 24, antena VHF; 25, antena; 26, modulo orbital de Ia «Soyuz» ; 27, periscopio; 28, antena circular; 29, guia de rayos infrarrojos ; 30, modulo equipos de Ia «Soyuz»; 31, panel solar. (*) John Noble Wilford , es uno de los cientificos vincu/ados a «The New Yor Times», que escribieron Ia obra «Next, Ia nueva era de Ia ciencia». © Ediciones Versa/, Barcelona 9 ELDESAFIO DEL INFINITO En el universo que observamos lo excepcional es la materia y, abrumadoramente, el protagonismo pertenece al vacio interplanetario, interestelar e intergalactico. Las distancias que nos separan de los otros mundos y de los otros soles constituyen el gran desafio del saber humano. Luis G. La Cruz 10 I representaramos Ia Tierra, nuestro hogar , como una esfera de un metro de diametro, Ia cumbre mas elevada no alcanzaria el milimetro: seria una rugosidad infima. Ningun ser vivo seria visible, aunque algun as colonias humanas de elevada densidad habrian generado minimas ma nchas de apariencia pla na, las grandes metropolis. Para representa r a escala Ia distancia que separa esta Tierra de un metro de diametro del So l, deberiamos situar este a u na distancia superior a los diez ki l 6 ~ e- S El nacimiento de nuestro sistema solar tros, que representarian los 150 millones de kil6metros reales. Nuestro plan o, pues, seria ya inmanejable para reproducir una sola unidad astron6mica. Con mayor modestia, podriamos intentar una representaci6n mas operatjva. En este caso, renu nciamos a representar el tamafio de Ia Tierra y Ia sefialamos con un punto. Unicamente queremos obtener alguna idea de las distancias que separan entre si a los planetas y a las estrellas. En este nuevo plan o red ucimos Ia distancia Tierra-Sol a 15 centimetros. Pues bien, Quiza todo empez6 por una nube interestelar de gas y polvo que se fragment6 y condens6. Entonces se inici6 Ia fusi6n nuclear y naci6 el Sol. Los astr6nomos coinciden en que los planetas surgieron por condensaci6n de polvo y gas en torno al Sol: las 6rbitas se formaron paralelamente a su gestaci6n. (Pintura de Kazuaki Iwasaki) nuestros problemas para manejar este plano ya se iniciarian mucho antes de abandonar el sistema solar . Neptuno deberia ser situado a unos 4,5 metros. Para sit u ar e nton ces e l pu n to correspondiente a Ia estrella mas pr6xima necesitariamos al menos una extensisima llanura, ya que deberiamos colocarla a unos 40 kil6metros de distancia. Naturalmente, en este nuevo plano ya no existe sino Ia distancia. Tanto los seres vivos, como las montafias y los oceanos, resultan demasiado insignificantes para alcanzar alguna representaci6n. El Sol ••• 11 r Nuestro Iugar en el cosmos El cielo estrellado ha dado siempre alas a Ia fantasia del hombre, pero durante mucho tiernpo se ha consdierado como un enigma Ia banda de estrellas que se extiende en el cielo de noche: Ia Via Utctea. Si bien Kant senalo que Ia «nebulosa» debia ser considerada como una multiplicidad de estrellas, Ia · explicacion de nuestro entorno no se produjo hasta mucho tiempo despues . El estudio del espacio situado mas alia del sistema solar no fue posible en tanto no se dispuso de telescopios adecuados. Johannes Keppler, que descubrio que las estrellas estan mucho mas lejos que los planetas, pensaba, sin embargo, que todas las estrellas se hallaban igual de lejos. Hoy sabemos que no es asi. La Via Lactea es, en realidad, un aspecto de nuestra galaxia. Esta tiene aproximadamente 12.000 millones de anos. El sistema solar, que cuenta con 4.600 millones de af\os, ha dado desde su origen 23 vueltas en torno a! centro galactico; Ia velocidad orbital del Soles de aproximadamente 230 km/seg. Repartidos de un modo mas o menos regular por el cielo se encuentran otros grupos de estrellas de caracteristicas similares a las de 12 nuestra galaxia, pero muy alejados de nosotros. El grupo mas proximo, Ia nebulosa de Andromeda, se encuentra a una distancia de 1, 7 millones de afios luz y es algo mas pequena que Ia via Lactea: ••• y Ia Tierra han sido reducidos a infimos puntos. Unicamente interesan las distancias relativas. Si se desea abarcar estructuras mayores ya no existe Ia minima posibilidad de que las distancias puedan ser ni siquiera vagamente representadas menta:lmente fuera de Ia alta abstracci6n. Es posible operar con los valores correspondientes a esas distancias, pero no imaginarlas como una representaci6n visual, en el sentido cotidiano del termino. La ciencia estima que en nuestra propia galaxia puede haber unos 150 o 200 mil millones de estrellas ..Cuando pensamos en los 40 kil6- Cuatro ejemplos de Ia organiz:acion jerarquica del universo Ia tercera Un planeta, una estrella, una galaxia y un enjam bre de ga lax ias. El planeta no es otro q ue nuestra T ierra fotog rafiada por el Apollo 8 desde una distancia de 10.000 kil6metros yen Ia q ue se ve parcialmente el oceano Pacifico bajo Ia capa de nubes. La Tierra tiene una masa de 6 x 10" kilogramos, con un radio de aproximadamente 6.000 kil6 metros . Gravita a lrededor dei .Sol, el cua l, dentro de 5.000 millo nes de ai'los se convertira en una nebulosa similar a Ia IC 2220 (segunda fotografia) . Esta nebulosa pla neta ria es un ejemplo del estado fi nal de Ia evoluci6n de una estrella, Ia HD65750 que esta en su centro. Esta nebulosa tiene una masa planetaria comparable a Ia del Sol, que es de 2 x 10'" kilogramos (incl uyendo Ia masa de Ia estrella central) y un radio de alrededor de 10' 0 kil6metros, dependiendo de su estado de evoluci6n . Hay 200.000 millo nes de estrellas en nuestra galaxia (en (f01os: NASA; Anglo Australian Observatory; Royal Observatory Edimburgh y lick Observatory.) ••• metros que separan en nuest ro p la no de d istancias el Sol de Ia estrella mas proxima, experimentamos un vertigo si milar a l q u e con fesa ba Pascal que le inspiraba el espectaculo del cielo estrellado. Si n embargo, cua ndo Ia evidencia de nuestra estatura c6smica nos reduce a Ia insignificancia , conviene recordar que cada uno de nosotros es una estructura coo- perativa de celulas y q ue el numero de estas es su perior a l de to das las estrellas de nuestra galaxia. Las mismas celulas son estructuras muy comp lejas. Nuestra exploraci6 n c6smica ha descendido en el universo invisible, microsc6pico, hasta sentir el vertigo de di s t a n c ias y mag ni t ud es tambien inimagina bles . · E n un radio de unos 120 billo nes de kilometros , no detectamos mas de u na veintena de estrellas vecinas del Sol, Ia mas proxima a 40 billo nes de kilo metros y lo bast ante Iejana como para que los mas potentes telescopios terrestres no pueda n determinar si tiene o no p lanetas orbitando alrededor . P recisamente, una de las mayores expectativas que ha despertado el proyecto del telescopio espacial Hubble ha sido Ia posibilidad de de- ••• fotografia Ia NGC 6744) . Esta galaxia, particularmente brillimte esta en d irecci6n a Ia constelaci6n del Pavo. Una galaxia como esta tiene una masa entre 10•• Y 10" kilogramos y unas dimensiones del orden de 10" kil6metros (30.000 parsecs o 100.000 ai'los luz). Las galaxias tambien tienden a agruparse para for mar enjambres de galaxias. Una parte de los enjambres mas observados, el de Coma, es el que muestra Ia cuarta fotogra fia. Un enjambre tipico contiene alre.d edor de cien miembros y tiene una masa que sobrepasa los I0., o 10.. kilogramos (excluyendo Ia masa invisible que contienen) y un diametro del orden de los 1,5 x 10' 0 kij6metros (5 megaparsecs o 5 millones de ai'los luz). 13 ••• tectar algun sistema planeta- El trazo de las estrellas Dos visiones del mismo objeto Estas dos imagen e~ de Ia nebulosa planetaria NGC 6543 son muy si milares pero han sido obtenidas por medios diferentes. La imagen de Ia izquierda es una fotografia tomada con luz visible, mientras que Ia de Ia derecha fue conseguida por observaciones de radio en Ia banda de los 6 centimetros (Fotos Lick Observatory y NRAO) t4 Las estrellas, fotografiadas con una larga exposici6n dibujan arcos de luz en el cielo sobre el Anglo Australian Observatory. Los colores de las estrellas son muy distintos y Ia brillantez de cada arco indica Ia luminosidad y distancia de cada estrella. Las trazas y el aparente movimiento de los astro se debe a Ia rotaci6n de Ia Tierra sobre su eje. (Foto: David Malin) ria en torno a las estrellas mas pr6ximas. Pero se trata de tareas menos sencillas de lo que aparentan y, a l respecto, basta pensar que ni siqu iera sabemos si el sistema solar tiene mas planetas, aparte de los nueve descubiertos. Algunos a str6nomos, como el sovh~tico Vladimir R adzievski, estan actualmente trabajando sobre la hip6tesis de Ia existencia de otros dos planetas trasplutonianos, denominados X-1 y K-2, que brillarian como estrellas de 16 y 17 magnitud y tendrian 400 y 240 masas terrestres respectivamente. El primero de estos planetas seria, por Jo tanto , mayor que Jupiter, el gigante del sistema (3 18 masas terrestres). Desco nocemos todavia los limites y Ia estructura del sistema solar que habitamos. En los ultimos afios tambien se ha especulado con Ia existencia de una estrella hermana del Sol, en 6rbita eliptica que Ia acercaria a 1 ,5 y Ia alejaria a 3,5 afios luz de nuestro Sol. Pero no ha logrado obtenerse ninguna evidencia de Ia existencia de esta estrella (Nemesis), asi como ignoramos si los limites del sistema se situan a un afio luz, donde Oort ha postulado que se encuentra Ia nube cometaria qu~ lleva su nombr~. Conocer una reaJidad tan descomunal para Ia escala humana plantea especiales d if icultades . E s relativamente sencillo reconocer un ritmo de tambor que dure quince segundos. En cambio, si distanciamos cada golpe proporcionalmente, de fo rma que cubran un aiio o diez, el ritmo deja de ser perceptible e incluso imaginable. Sin embargo, esto no quiere decir que en su estructura basica no sea deducible desde un esforzado estudio colectivo basado en el registro de las observaciones. Cuando se habla del cosmos Ia situaci6n es mucho mas compleja, pero, analogamente, es este juego hipotetico-deductivo lo que le permite a Ia ciencia establecer, por ejemplo, que nuestro sistema solar tarda 200 o 240 m illones de afios en completar un giro en torno abundarian en cantidades al centro de Ia galaxia. millonarias solo en nuestra galaxia. Pero, t.ha dicho Ia Trabajos recientes del Smjthsonian Center de Ia ultima palabra Ia ciencia en lo que atai'ie a Ia gravitacion? Universidad de Harvard han indicado que, al parecer, ga- Ultimamente se realizan eslaxias y cumulos se agrupan fuerzos te6ricos consideraen unas estructuras de tipo bles en campos nuevos. celular, o bien formando fiLa observaci6n desde el lamentos y cadenas. Estas espacio puede ayudar a sosformaciones de alta densi- tener o a descartar algunas dad se alternan con enormes de estas y otras hip6tesis, 0 vacios donde no se detecta acceder a atisbar Ia clave de ninguna galaxia. Asi, las ga- alguno de los infinitos mislaxias aparecen como situa- terios que nos reserva el cosdas en Ia superficie de des- mos. Un conocimiento mucomunales burbujas. cho mayor de nuestro sisteEstas observaciones plan- ma solar y de las pulsaciolean serias dudas sobre Ia nes solares, acaso podria adecuaci6n del modelo teo- darnos por ejemplo Ia clave rico de que dispone Ia den- de Ia distribucion planetaria cia para explicar Ia forma- en torno al Sol. cion de galaxias, y un prot.Es posible, como se ha blema serio a Ia hipotesis de sugerido, que estas distanIa funci6n atribuida a Ia ma- cias esten de alguna forma teria oscura, que no puede reguladas por Ia misma acdar cuenta de Ia produccion tividad solar -el Sol camde vacios tan enormes. bia de brillo y tamaiio cada Sin embargo, cuando hora y media y presenta ciconsideramos las galaxias clos de actividad variados de como estructuras y calcula- los cuales el mas divulgado da su masa y tamai'io se so- tiene 11 ai'ios- comunicada meten los modelos a Ia si- al plasma que rodeaba a Ia mulacion por ordenador, re- protoestrella en los tiempos sulta que las galaxias se di- en que se formo el sistema? suelven, no son estables. De t.Como es el mundo? t.De modo que algo no funciona que esta hecho? t.Hay otros en nuestro conocimiento so- mundos habitados por seres bre las galaxias, ya que con- inteligentes? t.Es Ia vida un tra todos los resultados de fenomeno altamente probaordenador es evidente que ble o un hecho comun y una son estables. tendencia autoorganizativa Algunos cientificos han de Ia materia en ciertas conpostulado, como explica- diciones? t.Llego esta desde cion, Ia existencia de mate- el espacio desde donde las ria invisible. Esta materia nubes moleculares y los cooscura deberia representar, metas podrian sembrarla sosegun algunos, hasta el 90 bre infinidad de mundos papor 100 de Ia masa de Ia ga- ra que evolucionara segun laxia y, acumulada entre sus una amplia variedad de pobrazos o llenando amplios sibilidades? Estas son preguntas ambiespacios en forma de nubes moleculares de varios ai'los ciosas. Pero es esta ambiJuz de diametro, explicaria cion por comprender Ia que Ia estabilidad de Ia estruc- nos ha movido a alcanzar el espacio con nuestros ingetura. La materia que falta de- nios. Algunos ya ha n visitatectar, pues, Ia masa perdi- do los planetas exteriores. da, tambien puede encon- El «Voyage r» alcanzara trarse en forma de agujeros Neptuno en 1989. El «Pionegros, como el que parece neer>> ya viaja desde hace difundir lo s potente s ai'ios por los helados domichorros de radiaci6n en el nios del vacio transplutoniacentro mismo de nuestra ga- no hacia un destino incierto. El salto a las estrellas, el laxia. El fisico te6rico y cosmo- gran salto del hombre, ya se logo Stephen W. Hawking ha iniciado con nuestra geha propuesto Ia existencia de neracion. Algunas respuesuna cantidad considerable de tas llegaran a nosotros. Peestos cuerpos en todo el uni- ro, como Seneca, debemos verso. Guido Miinch, mate- agradecer que Ia mayor mamatico y astr6nomo, duda en ravilla que puedan revelar cambio de Ia existencia de es- sera Ia conquista de las getos mini-agujeros negros que neraciones que nos sucedan. 60° 60° 4' AURIGA a Capella 40° y E" 40° Algol ANDROMEDA PERSEUS TRIANGULUM TAURUS Pleiades 20° ARIES 20° l:ctip,ique Aldebaran Betelgeuse ORION Equareur ~e'' CETUS Rigel lEPUS 20 20° ERIOANUS COLUMBA 40' 40° 4' 60' 60' Un enjambre de galaxias llamado Virgo . El grupo .local, en el que se incluye nuestra galaxia, Ia Via U'lctea, puede ser parte de un enorme «super-enjambre» de unos cien millones de parsecs de dilimetro y cuyo centro seria el de Virgo a 40 millones de ai'ios luz de nosotros. Se cree que este enjambre contiene miles de galaxias de todo tipo, regulares e irregulares, espirales y elipticas, unos cien cumulos galacticos. Estos cumulos emiten rayos X, fen6meno caracteristico, segun algunos astr6nomos, de los cumulos ricos. Las distancias en el Sistema Solar y fuera de el LAS ESTRELLA$ MAS PROXIMA$ :\ombre de Ia eslrella Dislanda (ai10s hll) AI fa Crnlauri -' ..' (. rnlauru Eslrella de Barnard 5,97 Ofiucu \\olf 359 7.7-' lro Lu) len 726-M 7. 9 8allena Lalandr 21.185 ll,2 Osa \la>Ur ~irio II. 7 (.an \13\ ur \llair (I 15,7 aiiu luz = 9,5 x 10'' En Ia consll•lnn6n -\l(mla __ ~m.l 15 Isaac Asimov, el conocido divulgador~ reconstruye a lo largo de medio centenar de biografias Ia peripecia de los protagonistas del saber cientifico. La ciencia se revela asi claramente como una tarea colectiva orientada a explicar el mundo. Desde Tales de Mileto, que puso las bases de Ia matematica deductiva que dos siglos y medio mas tarde perfeccionaria Euclides, hasta Ia relatividad de Einstein, tres momentos destacan en esta epopeya el conocimiento que nos ha permitido alcanzar Ia luna e incidir sobre el codigo genetico: Ia labor fundacional de los filosofos jonicos de Ia naturaleza en Ia antigua Grecia, Ia revolucion cientifica de los siglos XVI y XVII y los espectaculares logros de nuestro siglo. Esta galeria de escuetas semblanzas permitira valorar mejor Ia magnitud del trabajo realizado durante 27 siglos. TALES un fundador de Ia ciencia Filosofo griego, nacido en Mileto (en Ia costa occidental de lo que es actualmente Turquia), bacia el 640 a.C.; muerto en Mileto. 546 a . C risto. 16 Los griegos posteriores consideraron a Tales como el fundador de Ia ciencia griega, matematicas y filosofia , atribuyendole el origen de casi todas las ramas del conocimiento. Es muy dificil decir cuanto de todo esto son adornos posteriores. Se cree que naci6 de madre fenicia, aunque algunos lo dudan . Quiza lo unico que quiera significar Ia leyenda es que fue educado en Ia ciencia oriental. Sin duda visit6 Egipto y probablemente Babilonia. Por ejemplo, el hecho concreto que mas asegur6 su reputaci6n fue Ia predicci6n de un eclipse de Sol, un elipse que luego tuvo Iugar exactamente en el ano para el emil habia sido predicho. Sin emba rgo , Ia hazafia de Tales no resulta tan milagrosa si consideramos que los babilonios habian descubierto metodos para Ia predicci6n exacta de eclipses por lo menos dos siglos antes de aquef tiempo . La habilidad de Tales para predecir aquel fue, por tanto, adquirida probablemente en el Oriente. Tales fue el primer griego en mantener que Ia Luna brillaba por reflejo de Ia luz del Sol, hecho tambien representativo de Ia ciencia babil6nica. Tales tom6 prestada Ia geometria de los egipcios, pero fue en ella donde dio un avance fundamental. La convirti6 en un estudio abstracto, siendo del primer hombre que sabemos que Ia considera tratando con lineas imaginarias de grosor nulo y trazo perfectamente recto en Iugar de con lineas reales, gruesas e imperfectas, garabateadas en Ia arena o rayadas en Ia cera. h'lvento Ia matematica deductiva, que seria sistematizada y pulida por Euclides dos siglos y medio mas tarde. El descubrimiento de ciertos teoremas geometricos espedficos fue tambien atribuido a el posteriormente. En las ciencias fisicas fue el primero en estudiar el magnetismo. Pero aun mas importante es que fue el primer hombre en preguntarse: ;,De que esta hecho el universo? y responderselo sin recurrir ni a dioses ni a demonios. Su propia respuesta consistia en que Ia materia fundamental (el «elemento», diriamos ahora) del universo era agua, mientras que Ia. tierra era solamente un disco plano que flota ba en el oceano infinito . Esta respuesta era Ia conjetura mas razonable que hubiera podido surglr en aquella epoca, pero Ia pregunta misma era , sin punto de comparaci6n, mucho mas impqrtan te. Inspir6 a los fil6sofos posteriores, que flo recieron en Ia misma region cerca de Mileto, tales como Anaximandro Anaximenes y H eraclito a especular en Ia misma materia. © A lianza Editorial!Enciclopedia d e Ia Ciencia y Ia Tecnologia EN EL PROXIMO NUMERO: «A Ia conquista del nuevo mundo» «Los dificiles caminos del cosmos » « Gagarin y el primer dia del siglo espacial» Y tambien los articulos de Carl Sagan e Isaac A simov MISTERIOS DEL UNI'IERSO Editor: J ose Ramo n Garcia Inchorbe. C omite Asesor: P ed ro Pascual (Universidad Politecnica de Barcelona); Roberto Gonzalez, J ose Maria Quintana (CSJC); Andres ~ i po ll (ESA) ; Jua n Antomo Rubio (CERN); Luis Ruiz de Gopegui (NASA) y Gonzalo Madrid. Maqueta y diseiio: Carmela Caderot. Fotografias e ilustraciones: NASA , Novosti, ESA , Ricardo Salvador, J . Garin . Colaboradores: Luis G. de Ia Cruz, Mayda Alvarez. © «Misterios del Universo>> es una publicaci6n de Diario 16. San Romualdo, 26. 28037 Madrid. © Carl Sagan : «Cosmos>>, editorial Planeta. Pa ra esta edici6n : Diario 16.