viernes, 11 de septiembre de 2015

Astronautas. Como se preparan para un EVA

Como ya dije en la entrada anterior un EVA (extra-vehicular activity) es la operación realizada por un astronauta al momento de salir de la nave espacial o de la estación espacial.

Como también dije, a modo de dato histórico, el primer EVA fue realizado por el cosmonauta Alekséi Leónov (misión Vosjod 2 el 18 de marzo de 1965)

Los EVA son operaciones muy arriesgadas para el astronauta, por lo que deben ser ensayadas, practicadas, controladas y supervisadas al milímetro para evitar cualquier riesgo para él.

Dentro de la nave espacial el astronauta se encuentra en condiciones relativamente óptimas para la vida, pero una vez salta al vacío del espacio exterior, solo le protege el traje espacial. Si algo falla, las condiciones extremas existentes en el vacío no permiten la vida y el astronauta moriría.

Antes de partir hacia el espacio, los astronautas se entrenan duramente para llevar a cabo un EVA real. La NASA cuenta con una gran piscina de entrenamiento que se encuentra en el Laboratorio de Flotación Neutral (NBL). Esta piscina tiene 23'5 millones de litros de agua, 62 metros de largo, 31 de ancho y 12 metros de profundidad.

En esta piscina los astronautas pueden simular la microgravedad, donde pueden entrenarse en sesiones supervisadas para preparar el EVA que realizaran y disminuir los imprevistos al mínimo.



La piscina se encuentra en Houston, Texas (Estados Unidos) y contiene una maqueta de parte de la Estación Espacial Internacional (EEI) no cabe toda la EEI entera en la piscina y es lo más parecido a experimentar la ingravidez en la Tierra (sin tener en cuenta el vuelo parabólico del avión gravedad 0)

El astronauta Thomas Pesquet saluda desde la piscina
 
 
Luego está el tema del traje espacial, como que los trajes tienen una presión interna inferior al que tienen los astronautas en la nave o la estación, deben pasar un período de aclimatación para elimitar el nitrógeno del torrente sanguíneo y evitar que el cambio de presión brusco pueda provocar la formación de burbujas de nitrógeno (y le podría generar una embolia)
 
Dentro de la nave espacial la atmósfera es similar a la de la Tierra a nivel de mar, por lo tanto de 1 atmosfera. En el vacío evidentmente la presión es nula. Los trajes espaciales tienen una presión interna inferior a los 100 kPA (menos de 1 atm) por que si fuese de 1 atm el astronauta no podría moverse durante el EVA, así que la presión interna está sobre los 21 kPA (30 kpa los EMU estadounidenses y 40 kPa los Orlán rusos)  
 
Eliminan el nitrógeno en sangre respirando oxígeno puro antes de realizar el EVA durante unas 4 horas, en el caso de los estadounidenses y media hora el cosmonauta ruso (todo por el tipo de traje espacial)
 
Antiguamente, en el caso de los estadounidenses, se bajaba la presión de toda la cabina hasta 70 kPA durante 1 día previo al EVA (se reducía a 45 minutos) el período de respiración de oxígeno puro. Además durante las misiones Gémini y Apolo la presión interna de la nave era compuesta por oxígeno puro a 35'5 kPA por lo que casi no era necesaria la aclimatación prévia.
 
Como ya he dicho a mayor presión más dificultad tiene el astronauta para moverse, así el Orlán es mucho más rígido y incómodo que los EMU. Pero como contrapartida, si deben realizar un EVA de emergencia no deben esperar 4 horas.
 
Normalmente los EVA se llevan a término  en solitario o por parejas (solo en una ocasión hubo 3 personas en el exterior, en mayo de 1992 la primera misión del Endeavour STS-49, con el objetivo de rescara el satélite Intelsat VI). La limitación de personas tiene que ver con el número de trajes disponibles.
 
 
Cuando todo está listo se despresuriza el módulo esclusa y ya se puede abrir la escotilla. Que experiencia la primera vez que te asomas y ves la Tierra tan lejos y el ancho universo a tu alrededor. Algunos astronautas necesitan tiempo para salir, pueden estar un cuarto de hora antes de atreverse. Imaginaos que vértigo!

Los EVA pueden realizarse con brazos mecánicos, cables de seguridad, cordones umbilicales (que transportan electricidad, oxígeno, agua,...) y sistemas de maniobra/ herramientas (pistolas de propulsión o mochilas autopropulsadas como la MMU y el sistema SAFER) así por ejemplo Edward H. White utilizó una pistola de gas (Hand-Held Maneuvering Unit)

El traje en definitiva es una nave en miniatura (el peso ronda los 130 kg) que proteje al astronauta de las condiciones extremas del espacio (en el espacio en el día pueden rondar los 140 ºC y en la noche -200ºC), los trajes tienen más de diez capas con distintos materiales además el traje se encuentran refrigerado por un circuito interno por donde circula el agua (Liquid Cooling and Ventilation Garment, LCVG) movida por una bomba.

Dentro del traje el astronauta puede comer y beber, también puede hacer sus necesidades, puesto que hay EVAs que pueden durar muchas horas se pretende que el astronauta este lo más cómodo posible. Así el traje tiene un depósito de agua para que pueda beber (o bebida isotónica) se llama Disposable In-Suit Drink Bag (DIDB), también pueden colocan una barra energetica dentro del casco para comerla. Por lo que hace referencia a las necesidades fisiológicas del astronauta, el traje tiene un sistema de gestión de desechos llamado Body Waste management System uno que recolecta orina y el otro excrementos, el de orina (Urine Collection Device, UCD) para chicos es un preservativo conectado a un tubo flexible que se une a una bolsa y el de heces (Maximum Absorbency Garment, MAG) que no deja de ser un pañal (las chicas usan el pañal para ambas cosas).

Acceso al interior de un traje Orlán

Durante el EVA se recomienda que los astronautas tengan su visor bajado todo el rato para evitar quemaduras solares en la cara, sin embargo es posible que por unos instantes pueden levantarlo, por ejemplo para tomarse una fotografía.




Los EVA se pueden realizar con cables de seguridad, pasamanos, cordones umbilicales, gruas o brazos mecánicos y otros sistemas de maniobra como pistolas de propulsión o mochilas autopropulsadas (MMU o sistema SAFER)

Hay un tipo especial de EVA llamado SEVA (Stand-Up EVA) que consiste en seguir el mismo procedimiento que el EVA pero solo para permanecer en la escotilla bien para ayudar a un compañero que esta realizando un EVA, bien para tomar alguna fotografia o bien para lanzar por la borda algun objeto desechable.


También es conocido que a los astronautas se les pueden caer las uñas, un traje espacial no deja de ser un globo en el vacío, así cuando un astronauta quiere cojer algo con el guante debe contrarrestar la presión interna del traje además con el continuo roce del guante provoca el desprendimiento de las uñas.

El cosmonauta ruso Anatoly Solovyev ostenta el récord del número de EVAs realizadas (16) lo que supone 82 horas y 22 minutos. En el caso de Estados Unidos el récord es para Michael López Alegría con (10) un total de 67 horas y 40 minutos.

Cuando finaliza el EVA el astronauta debe volver al módulo esclusa que se represurizará tras cerrarse la escotilla.

Para finalizar esta entrada quiero copiar las palabras del astronauta de la Agencia Espacial Europea, Luca Parmitano, que vivió una terrible experiencia durante un EVA (EVA 23) por una fuga de agua interna en su traje espacial.
 
“Mis ojos están cerrados mientras escucho a Chris contando hacia abajo la presión atmosférica dentro de la esclusa de aire -está cerca de cero ahora. Pero no estoy cansado -¡Todo lo contrario! Me siento totalmente recargado, como si fuera electricidad y no sangre lo que corre por mis venas. Sólo quiero asegurarme de experimentar y recordar todo. Estoy preparándome mentalmente para abrir la puerta porque esta vez seré el primero en salir de la Estación. Quizá es bueno que ahora sea de noche: al menos no habrá nada que me distraiga.

Cuando leo 0.5 psi, es hora de girar la manilla y tirar de la escotilla hacia arriba. Está totalmente oscuro afuera, no como el color negro, en vez de eso es una completa ausencia de luz. Contemplo la vista mientras me asomo afuera para enganchar nuestros cables de seguridad. Me siento completamente tranquilo mientras giro mi cuerpo para permitir pasar a Chris. En cosa de segundos terminamos de chequearnos el uno al otro y entonces nos separamos. Aún cuando ambos nos dirigimos a más o menos la misma parte de la Estación Espacial Internacional, nuestras rutas son completamente diferentes, establecidas mediante la coreografía que hemos estudiado meticulosamente. Mi ruta es directa, hacia la parte de atrás de la Estación, mientras que Chris tiene que ir hacia el frente primero, de manera de pasar su cable alrededor de Z1, la estructura de armazón central por sobre el Nodo 1. En ese momento ninguno de nosotros en órbita podría haber imaginado cuánto esta decisión influenciaría los eventos del día.

Pongo especial atención a cada movimiento mientras me encamino hacia la bolsa protectora que dejamos afuera la semana pasada. No quiero cometer el error de sentirme tan tranquilo como para llegar a estar relajado. Dentro de la bolsa encuentro los cables que forman parte de lo que quizá será mi más difícil tarea del día. Tengo que conectarlos a los enchufes exteriores de la Estación, y a la vez debo asegurarlos a la superficie de la Estación con pequeños cables metálicos. Ambas operaciones involucran mucho uso de mis dedos, y yo sé por experiencia que esto será realmente extenuante por los guantes presurizados.

Chris conectó parcialmente el primer cable la semana pasada, así que tomo la parte que todavía está sin conectar y la guío cuidadosamente hasta el enchufe. Después de alguna pequeña dificultad inicial, informo a Houston que he completado la tarea y que estoy listo para el segundo cable. Después de tomar el siguiente cable, me muevo hasta la que creo es la posición más difícil para trabajar en toda la Estación, estoy literalmente apretado entre tres diferentes módulos, con mi visor y mi PLSS (mi “mochila”) a sólo a unos pocos centímetros de las paredes exteriores del Nodo 3, Nodo 1 y el Laboratorio. Muy pacientemente, con considerable esfuerzo, me las arreglo para asegurar un extremo del segundo cable al enchufe. Entonces, moviéndome a ciegas hacia atrás, me libero de la incómoda posición en la que he tenido que trabajar. Desde Tierra, Shane me dice que estoy casi 40 minutos adelantado al programa, y que Chris también está adelantado en sus tareas.

En este exacto momento, justo cuando estoy pensando cómo desenrollar el cable de forma ordenada (en la ingravidez se está moviendo como si estuviera poseído), yo “siento” que algo está mal. La inesperada sensación de agua en la parte de atrás de mi cuello me sorprende -y estoy en un lugar donde es mejor no ser sorprendido por nada. Muevo mi cabeza de lado a lado, confirmando mi primera impresión, y con esfuerzo sobrehumano me obligo a mí mismo informar a Houston de lo que puedo sentir, sabiendo que con esto podría indicarse el fin de esta EVA*. En tierra, Shane confirma que han recibido mi mensaje y me pide que espere instrucciones. Chris, quien acaba de terminar, todavía está cerca y se mueve hacia mí para ver si puede notar alguna cosa e identificar la fuente del agua en mi casco.

Al principio, ambos estamos convencidos de que debe ser agua para beber de mi cantimplora que se ha filtrado a través de la bombilla, y si no es eso, entonces se trata de sudor. Pero pienso que el líquido es muy frío para ser sudor, y más importante, puedo sentir que se está incrementando. No puedo ver ningún líquido saliendo de la válvula de la bolsa de agua tampoco. Cuando informo a Chris y Shane de esto, inmediatamente recibimos la orden de “terminar” la salida. La otra posibilidad, “abortar”, es utilizada para problemas más serios. Se me dan instrucciones de regresar a la esclusa de aire. Juntos decidimos que Chris debería asegurar todos los elementos que se encuentran afuera antes de retornar a la esclusa, en otras palabras, él se moverá primero al frente de la Estación. Así que nos separamos.

Mientras regreso por mi ruta hacia la esclusa, estoy cada vez más seguro de que el agua se está incrementando. Siento que cubre la esponja sobre mis audífonos y me pregunto si perderé contacto de audio. El agua también ha cubierto casi completamente la parte frontal de mi visor, pegándose a ésta y oscureciendo mi visión. Me doy cuente que para pasar por sobre una de las antenas en mi ruta tendré que mover mi cuerpo a una posición vertical, también para permitir que mi cable de seguridad se re-enrolle normalmente. En ese momento, mientras me pongo “cabeza-abajo”, dos cosas suceden: el Sol se esconde, y mi habilidad de ver -ya comprometida por el agua -desaparece completamente, haciendo inútiles mis ojos; pero, aún peor que eso, el agua cubre mi nariz -una sensación realmente terrible que empeoro más todavía con mis intentos de mover el agua al sacudir la cabeza. En este momento, la parte superior del casco está llena de agua y ni siquiera puedo estar seguro de que la próxima vez que inspire llenaré mis pulmones con aire y no con líquido. Para hacer las cosas aún peores, me percato de que ni siquiera entiendo en qué dirección debería dirigirme para regresar a la esclusa. No puedo ver a más de unos pocos centímetros en frente de mí, ni siquiera lo suficiente como para distinguir los pasamanos que utilizamos para movernos alrededor de la Estación.

Trato de contactar a Chris y Shane: escucho mientras hablan entre ellos, pero ahora sus voces son muy débiles: apenas puedo oírles y ellos no pueden oírme a mí. Estoy solo. Pienso frenéticamente en un plan. Es vital que haga ingreso tan rápido como sea posible. Sé que si me quedo donde estoy, Chris vendrá a buscarme, pero, ¿Cuánto tiempo me queda? Es imposible saberlo. Entonces recuerdo mi cable de seguridad. Su mecanismo de enrollado tiene una fuerza de alrededor de 3 libras, que me podrán “tirar” hacia la izquierda. No es mucho, pero es la mejor idea que tengo: seguir el cable hasta la esclusa. Hago un esfuerzo para permanecer calmado y, pacientemente localizo los pasamanos por medio del tacto, comienzo a moverme, mientras tanto pienso en cómo eliminaría el agua si ésta lograra alcanzar mi boca. La única idea en la que puedo pensar es abrir la válvula de seguridad junto a mi oreja izquierda: si creo una despresurización controlada, debería lograr extraer un poco del agua, al menos hasta que se congele por sublimación, lo cual detendría el proceso. Pero hacer un “agujero” en mi traje espacial realmente sería un último recurso.

Me muevo por lo que me parece una eternidad (pero sé que sólo son unos pocos minutos). Finalmente, con una gran sensación de alivio, veo a través de la cortina de agua ante mis ojos y logro distinguir la cobertura térmica de la esclusa de aire: sólo un poco más y estaré seguro. Una de las últimas instrucciones que recibí fue regresar inmediatamente, sin esperar por Chris. De acuerdo al protocolo, debería haber ingresado a la esclusa al final, porque fui el primero en salir. Pero ni Chris ni yo tuvimos ningún problema en cambiar el orden en el cual re-ingresamos. Moviéndome con mis ojos cerrados, me las arreglo para entrar y me posiciono para esperar por el regreso de Chris. Siento movimiento detrás de mi; Chris entra a la esclusa y, juzgando a partir de las vibraciones que siento, sé que él está cerrando la escotilla. En ese momento, la comunicación se pasa a Karen y, por alguna razón, puedo escucharle bastante bien. Pero me doy cuenta de que ella no puede escucharme porque repite mis instrucciones aún cuando ya he contestado. Sigo las instrucciones de Karen lo mejor que puedo, pero cuando la represurización comienza pierdo todo el audio. El agua ahora está dentro de mis oídos y estoy completamente aislado.

Trato de moverme lo menos posible para evitar mover el agua dentro de mi casco. Sigo dando información sobre mi salud, diciendo que estoy bien y que la represurización puede continuar. Ahora que estamos represurizando, sé que si el agua me inunda puedo abrir el casco. Probablemente perderé la conciencia, pero de cualquier manera será mejor que ahogarme dentro del casco. En algún punto, Chris aprieta mi guante con su mano y yo le doy el signo universal de “OK” con el mío. ¡La última vez que me oyó hablar fue antes de ingresar a la esclusa!

Los minutos de represurización pasan lentamente y finalmente, con una inesperada ola de alivio, veo que la puerta interna se abre y que todo el equipo se ha congregado ahí, listos para ayudar. Me sacan tan rápido como pueden, Karen desabrocha mi casco y cuidadosamente lo levanta sobre mi cabeza. Fyodor y Pavel me pasan inmediatamente una toalla y yo les agradezco sin escuchar sus palabras porque mis oídos y nariz permanecerán llenos de agua por algunos minutos más.

El espacio es una frontera hostil e inhóspita, y nosotros somos exploradores, no colonizadores. Las habilidades de nuestros ingenieros y la tecnología que nos rodea hace que las cosas parezcan simples cuando en realidad no lo son, y quizá nosotros olvidamos esto algunas veces.

Será mejor que no lo olvidemos.”

martes, 8 de septiembre de 2015

El vacío. Infinita caída

Como el que se asoma al vacío desde un acantilado. Como el que siente el vértigo al ir a saltar para hacer puenting o para hacer paracaídismo. Esa sensación es la que siente un astronauta al hacer un EVA o actividad extravehicular (extra-vehicular activity)
 
Salir de la nave espacial comporta a los astronautas la misma sensación, más sabiendo que les espera afuera una caída infinita en todas direcciones. No mil metros, como los que ve una persona al asomarse a una montaña, que casi siempre ve el suelo, no. Una negrura infinita que lo acecha ahí fuera.
 
Los astronautas se toman su tiempo antes de atreverse a salir del todo. ¿Imaginaís que vértigo?
 
Y esto se agrava si tenemos en cuenta que hay caída abajo, arriba, izquierda y derecha. Todo es caída.
 
 
El primero en realizar un EVA fue por el cosmonauta ruso Alekséi Leónov (18 de Marzo de 1965, misión Vosjod 2) no fue coser y cantar, el primer EVA duró 12 minutos y el traje se hinchó, Leonov no podia moverse muy bien, sus movimientos eran poco fluidos y el retorno a la esclusa fue difícil.
 
 
El seguno en realizar un EVA fue el astronauta estadounidensa EDWARD H. WHITE II (misión Gemini 4) que duró 21 minutos.
 

Por su gran hazaña, debo mencionar a Bruce McCandless que se separó del transbordador Challenger 100 metros (llevaba una mochila autopropulsada MMU). Una imagen vale más que mil palabras, impresinante y aterrador:


A parte, y aunque es evidente, muchos no lo habrán pensando, los astronautas no estan quietos, viajan a una velocidad aproximada de 27.000 km/h (dan una vuelta a la tierra cada 90 minutos aproximadamente), evidentemente no sienten estar moviéndose a esas velocidades (puesto que la velocidad es relativa, depende del punto de referencia con el que la midas, del observador), así que el astronauta en questión no siente moverse a esa velocidad puesto que su velocidad es constante (como la rotación o translación de la Tierra). Los astronautas se mantienen en órbita, tal y como lo hace la Tierra.

En otra entrada profundizaré sobre como se gestiona un EVA, como funcionan los trajes espaciales,...

Estas son las palabras de Mark Lee después de un EVA en 1994:

"Nada es comparable a estar solo en el Universo: al momento en que abres la escotilla y te deslizas hacia el Universo. Es como dar la vuelta a la esquina y contemplar la puesta de sol más magnífica que hayas visto en tu vida, de un horizonte hasta el otro parece que todo el cielo está en llamas y todos esos colores y rayos de sol componen una especie de gran pintura sobre tu cabeza. Lo único que quieres es abrir tus ojos tanto como puedas e intentar mirar a tu alrededor y absorber esa imagen. Es así todo el tiempo. O como si la más bella música rellenara tu alma... Merece hasta el inifinito todos y cada uno de los miles de pasos que cuesta llegar hasta allí"

La oscuridad es otro factor a tener en cuenta en el espacio, la oscuridad es absoluta (ni la noche más cerrada puede equipararse) de hecho cuando esto ocurre el astronauta no puede ver ni su propio brazo delante de él. Se está sumido en esa oscuridad cuando estás en el lado oscuro de planeta, en la sombra de la Tierra y si la noche es sin luna directamente no ven ni la Tierra cuando están pasando por la zona de oceáno.

Esa oscuridad pero dura poco, los astronautas viven una salida de sol cada 90 minutos por lo que en un plazo de 24 horas tienen 16 noches y 16 días (es difícil conciliar el sueño allá afuera) además el sol sale en segundo iluminándolo todo cegadoramente.

Al mirar la Tierra los bosques, mares, desiertos y ciudades se ve que pasan a una gran velocidad (sin contar la grandísima altura a la que se hayan)

En resumen, aunque los astronautas no se separen mucho de la Tierra, son unos valientes, atreverse a salir de la nave espacial de lo único que les puede hacer volver a casa, saltar al vacío infinito, dejarse engullir por la negrura absoluta,... son unos héroes.

 

domingo, 30 de agosto de 2015

¿Dónde estamos? Estructura del universo

Continuando con la entrada sobre la Tierra (29/08/2015) quiero hablar sobre un tema que seguramente no mucha gente se a planteado, supongo que por la grandeza de la pregunta. ¿Dónde estamos?
 
Para nosotros el planeta Tierra es grandioso, de hecho a modo de dato su diametro en el ecuador es de 12.742 km y un peso aproximado de casi 6.000 trillones de toneladas (o lo que es lo mismo pero con más poder enfático: 6.000.000.000.000.000.000.000.000 kg) respecto al 1'70 m de media que mide un ser humano y los 70 kg de peso. Existen otros planetas más pequeños por supuesto, el caso de Marte por ejemplo (6.779 km de diámetro) pero hay otros muchos planetas muchísimo más grandes, dentro del sistema solar, por ejemplo Júpiter (139.822 km de diámetro) o Saturno (116.464 km de diámetro) y fuera del sistema solar se conoce el TrES-4 (230.000 km de diámetro) en la constelación de Hércules (descubierto en 2006) siendo un gigante gaseoso. Siendo hasta el momento el planeta más grande conocido. La estrella primaria del TrES-4 es 1'2 veces más grande que el sol.
 
 
Si comparamos el TrES-4 con nuestro planeta Tierra la diferencia de tamaños es descomunal, pero el tamaño de este planeta no es nada comparado con el diámetro del Sol (más de 1.000.000 km) Vendría a ser algo así:
 
 
Así pues, dentro de nuestro queridísimo sistema solar somos algo tan pequeño como lo que se muestra en la fotografía y todos los seres humanos y el resto de seres nos encontramos sobre su superfície. Poco a poco la Tierra ya no parece tan grande ¿No?
 
Por suerte para nosotros el sol se encuentra a la distancia idónea para no abrasarnos y para mantenernos girando a su alrededor. Esa distancia que nos mantiene vivos es de: 149.600.000 km.
 
Así el sol es un gigante en comparación con la Tierra (por suerte esta tan lejos de nosotros que ópticamente parece pequeño) pero la verdad es que nuestro sol no deja de ser una estrella muy pequeña. Así la comparamos con otras estrellas, como por ejemplo la gran conocida Antares o Betelgeuse (dos supergigantes rojas). Una imagen vale más que mil palabras:
 
 
En esta imagen la Tierra ha dejado de ser visible (imagina que el sol casi tampoco sale representado). Toma tu tiempo para comparar el tamaño del sol con la Tierra y luego el tamaño del sol con las supergigantes rojas (¿En que lugar queda la Tierra comparada con esas estrellas?) Cada vez somos más insignificantes. ¿No?
 
En otra entrada, más adelante, profundizaré sobre este tema.
 


  Esta fotografía fue tomada a una distancia de 6.000 millones de kilómetros de la Tierra por la Voyager 1 el 14 de febrero de 1990 "Un punto azul pálido"

 
Así pues, como casi todo el mundo sabe nos hallamos en un planeta Tierra dentro del sistema solar. El sistema solar es un sistema planetario regido por una única estrella. El sol.
 
El sistema solar a su vez se encuentra dentro de una galaxia, la conocida Vía Láctea (galaxia espiral), la cual tiene 150.000 años luz de diámetro.
 
Imagen de la via láctea y del tamaño y ubicación del sistema solar


Como se puede observar en la fotografía el sistema solar es un nada en relación con la inmensidad de la galaxia. La Tierra no puede ni ser percibida a esa escala. 
 
Sigamos ampliando, la Vía Láctea se encuentra en un supercúmlo de galaxias llamada Virgo (La Vía Láctea es la segunda galaxia más grande de este supercúmulo, la primera es Andrómeda), como he dicho la Vía Láctea es espiral. Este supercúmulo de galaxias tiene 200 millones de años luz de diámetro. Recordemos que la Tierra esta dentro del Sistema Solar a su vez dentro de la Vía Láctea (en la fotografía representada). ¿Se puede ser más insignificante?


Podemos seguir alejándonos, el supercúmulo de galaxias donde nos encontramos se encuentra a su vez dentro de un hipercúmulo o complejo de supercúmulos llamado Pisces-Cetus (aproximadamente 1000 millones de años luz de largo y 150 millones de años luz de ancho) es una de las mayores estructuras del universo identificadas hasta el momento (superada por la Gran Muralla de Sloan)
 
Este hipercúmulo está compuesto por aproximadamente 60 supercúmulos.

Aquí tenemos al hipercúmulo Pisces-Cetus, podemos observar el supercúmulo de Virgo en la zona central de la estructura
 
Incluso la Vía Láctea parece insignificante si observamos el hipercúmulo donde se encuentra. El sistema solar es nimio, la Tierra fútil.
 
Y esto dentro de un universo observable (casi de 14.000 millones) que a su vez se encuentra dentro de un espacio infinito hasta la hora desconocido.
 
 
¿Aún sigues pensando que eres trascendente en la infinidad del espacio?

¿Aún sigues pensando que sólo hay vida en el planeta Tierra despúes de saber lo insignificante que es respecto la magnitud del espacio?

Si en algun planeta a cinco millones de años luz (un año luz son 9.460.730.472.580,8 km, por lo tanto cinco millones de años luz son 47.303.652.362.904.000.000 km, distáncia astronómica donde las haya) de la Tierra existiera vida, ellos no sabrían que existe un planeta al que sus habitantes llaman La Tierra, donde transcurre la vida día a día, donde existe un ser llamado ser humano con una historia a sus espaldas de guerras, civilizaciones, conquistas,...y un futuro tecnológico, el ser humano que intenta conocer el universo y apoderarse de él, por que cree que todo es suyo, que está por encima del resto de seres, hasta que un día, indefectiblemente descubra. Que no esta sólo.

Quiero acabar esta entrada haciendo mención del libro publicado en 1994 por el astrónomo Carl Sagan titulado "Un punto azul pálido: una visión del futuro humano en el espacio" una interesantísima reflexión sobre el planeta Tierra:

"...Eso es nuestra casa. Eso somos nosotros. Todas las personas que has amado, conocido, de las que alguna vez oíste hablar, todos los seres humanos que han existido, han vivido en él. La suma de todas nuestras alegrías y sufrimientos, miles de ideologías, doctrinas económicas y religiones seguras de sí mismas, cada cazador y recolector, cada héroe y cobarde, cada creador y destructor de civilizaciones, cada rey y campesino, cada joven pareja enamorada, cada madre y padre, cada niño esperanzado, cada inventor y explorador, cada profesor de moral, cada político corrupto, cada “superestrella”, cada “líder supremo”, cada santo y pecador en la historia de nuestra especie ha vivido ahí —en una mota de polvo suspendida en un rayo de sol.

La Tierra es un escenario muy pequeño en la vasta arena cósmica. Piensa en los ríos de sangre vertida por todos esos generales y emperadores, para que, en gloria y triunfo, pudieran convertirse en amos momentáneos de una fracción de un punto. Piensa en las interminables crueldades cometidas por los habitantes de una esquina de este píxel sobre los apenas distinguibles habitantes de alguna otra esquina. Cuán frecuentes sus malentendidos, cuán ávidos están de matarse los unos a los otros, cómo de fervientes son sus odios. Nuestras posturas, nuestra importancia imaginaria, la ilusión de que ocupamos una posición privilegiada en el Universo... Todo eso es desafiado por este punto de luz pálida. Nuestro planeta es un solitario grano en la gran y envolvente penumbra cósmica. En nuestra oscuridad —en toda esta vastedad—, no hay ni un indicio de que vaya a llegar ayuda desde algún otro lugar para salvarnos de nosotros mismos.

La Tierra es el único mundo conocido hasta ahora que alberga vida. No hay ningún otro lugar, al menos en el futuro próximo, al cual nuestra especie pudiera migrar. Visitar, sí. Colonizar, aún no. Nos guste o no, por el momento la Tierra es donde tenemos que quedarnos. Se ha dicho que la astronomía es una experiencia de humildad, y formadora del carácter. Tal vez no hay mejor demostración de la locura de la soberbia humana que esta distante imagen de nuestro minúsculo mundo. Para mí, subraya nuestra responsabilidad de tratarnos los unos a los otros más amable y compasivamente, y de preservar y querer ese punto azul pálido, el único hogar que siempre hemos conocido..."

sábado, 29 de agosto de 2015

La Tierra

Como ya os dije en la primera entrada, para mi existen (en relación con el ansia de conocimiento) dos tipos de seres, uno de ellos son los terrenales que viven el día a día preocupándose solo de su propio yo, de su família, de sus trabajos y de si esa noche emiten por la televisión no se que programa. Todos en más o menos medida somos seres terrenales puesto que vivimos condicionados a la cotidianedad y a los usos y costumbres de la sociedad.
 
El ser humano viaja junto al resto de seres en la nave conocida como Tierra, todos juntos vamos en esta super nave a través del espacio, como si de una especie de tio vivo alrededor del sol pero en movimiento constante.
 
Pocos prestan atención al pisar el firme del suelo que nos hayamos en una especie de bola gigantina suspendida en el vacío infinito la cual se mueve en rotación a 465'11 m/s (en el ecuador) esto es que cada segundo se mueve 465 metros (redundante pero repitiendolo suena con más enfasis) y a velocidad media de 29 km/s en traslación alrededor del sol (si, 29 km por segundo, rápido ¿no?) a su vez nos estamos moviendo en conjunto alrededor de  la galaxia junto al sol y el resto de planetas que conforman el sistema solar a 220 km/s (las velocidades se van incrementando estrepitosamente ¿no?)
 
Pese a esas altas velocidades no salimos disparados hacia el espacio por la fuerza centrífuga (un ejemplo de fuerza centrífuga es el caso de un columpio giratorio de cualquier parque, si gira muy rápido la fuerza centrífuga expulsará hacia el exterior a los ocupantes o el típico ejemplo de tomar de las manos a un niño y girar sobre nosotros mismos para que este adquiera en vuelo una posición horizontal, si lo soltamos saldrá expulsado) esto no ocurre en la Tierra gracias a la fuerza de la gravedad, el maravilloso 9'8 m/s2 que nos mantiene los pies en la tierra, lo que en este caso equivaldría a la fuerza centrípeta pero si la Tierra girará más rápidamente las fuerzas se podrían compensar y entonces quedaríamos flotando en el aire y si continuará aumentando salir disparados al espacio sideral. Mientras la atracción gravitatoria sea más fuerte estamos salvados.
 
Además comentaba en una entrada anterior sobre nuestra posición, al estar sometidos a gravedad sentimos hallarnos siempre en verticalidad y en ningún momento nos sentimos estar con la cabeza hacía abajo o en sentido horizontal (sea cual sea tu ubicación en la Tierra sientes que estás de pie) así estando en el polo sur no notarás que estás cabeza abajo y si te encuentras en Kenya no notarás que estás en posición horizontal) aunque realmente sea así.
 
La Tierra siempre es representada de la misma manera, Africa situada en la parte posterior del planeta, polo sur y polo norte indican la posición abajo y arriba. Esta visión nos hace pensar de forma distorsionada, como ya dije en la entrada sobre direccionalidad en el espacio no tiene sentido arriba, abajo, izquierda y derecha por lo que  observando la Tierra no hay arriba y abajo, el planeta Tierra se haya suspendido en un infinito vacío en el cual los conceptos posicionales no tienen sentido.
 
                       Tierra en la posición en la que siempre nos la muestran

Tierra en posición invertida pero con igual sentido que la anterior


Es un concepto un poco abstracto quizás para quien nunca lo haya pensado pero si os centráis en que en el espacio no hay arriba y abajo solo tenéis que pensar que la Tierra está suspendida en el vacío infinito y que por lo tanto no hay arriba y abajo para ella tampoco.

De hecho la famosa fotografía "La canica azul" tomada en 1972 por la tripulación del Apolo 17 a unos 45.000 km de distancia muestra otra perspectiva de la Tierra que no es la que suele ser representada:

Se observa el contiente africano en el lado superior izquierdo y el polo sur en la zona centro-posterior. El sol quedaba justo detrás del Apolo 17 y pudieron tomar la fotografía del planeta Tierra perfectamente iluminado.


¿Alguien a pensado lo frágiles que somos? No estamos anclados a nada, caminamos por la superficie de un planeta con forma geoide girando a velocidades estratosféricas suspendido en el vacío  sin preocuparnos si nuestros pies pueden despegarse en cualquier momento del suelo y salir disparados hacia un espacio sin fin.

Todos somos viajeros de una nave llamada planeta Tierra, sin prestar atención a la importancia de este concepto. No tenemos a día de hoy ningún otro sitio en el que existir. El ser humano malmete el planeta en el que coexistimos sin pensar en que está destrozando su propio hogar.

Fotografía llamada "la salida de la Tierra" tomada por el Astronauta William Anders el 24 de Diciembre de 1968 en la misión Apolo 8 desde la órbita lunar


Quiero acabar esta entrada mencionado la célebre frase del físico ruso Konstantín Tsiolkovski: "La Tierra es la cuna de la humanidad pero no podemos vivir siempre en la cuna" el ser humano deberá hallar la manera de salir del planeta tierra en busca de un nuevo planeta que colonizar si quiere seguir existiendo.

jueves, 27 de agosto de 2015

Efecto placebo. Sugestión

El efecto placebo es aquello que produce una pastilla, un jarabe, una terapia o un acto médico inerte pero que produce un efecto positivo en la salud como si realmente produjese esos resultado. 
 
Para que el efecto placebo surta efecto se requiere que el sujeto al que se somete no tenga conocimiento de que lo que se le aplica es inerte, puesto que si sabe que realmente no producirá efectos, no lo producirá. Si en cambio cree que lo que se le aplica tiene unos efectos determinados, creerá que esos efectos van produciéndose. 
 
Lo importante para efecto placebo es la sugestión, cuanta más grande sea la sugestión más efectos producirá.
Esto sucede no solo con los medicamentos, también con otras muchas cosas cotidianas como por ejemplo cuando se tiene flato y para quitarlo hay que ponerse una piedra debajo de la lengua o pellizcarse el costado opuesto. O cuando se te duerme una extremidad y debes hacerte una cruz en la zona. 
 
La creencia de que estás consumiendo o haciendo algo que produce una serie de efectos, cuando en realidad no es así, provoca que sea tu propio cerebro el que produce esos efectos o crea que esos efectos están teniendo lugar y se sirven para quitar de forma efectiva los síntomas que se pretendían aliviar con ello.
 
Es practica habitual en algunos geriátricos el subministrar a los pacientes intramusculares de suero o pastillas vaciadas y a éstos se les quita el dolor de cabeza, hormigueo, dolor de estomago,... (para síntomas vegetativos del sistema nervioso autónomo, SNA) esto se hace por el bien del paciente que fruto de la edad considera tener una serie de síntomas que realmente no tiene y para evitar el aumento de tóxicos en su cuerpo (evitar una sobreingesta de fármacos de forma innecesaria) 
 
Esto demuestra que el dolor tiene un alto componente subjetivo. Y que el efecto placebo funciona en personas sugestionables. 
 
Cuando se trata de un dolor real (con base en causa), el hecho de proporcionarle un placebo provoca una disminución del grado de dolor (por ejemplo antes presenta un 9 y después puede bajar el grado a 6) por que el efecto placebo incide en la parte subjetiva del dolor real pero no sobre el componente objetivo del dolor. 


Las palabras de un facultativo también pueden provocar ese tipo de efectos en personas sugestionables, conozco el caso de un paciente que dice encontrarse mal (alicaído, con nauseas, abulia, falta de apetito,...) solicita ser visitado por el médico, éste, realizadas las prácticas y chequeo correspondiente, informa que no tiene nada, que son achaques propios de la edad (el individuo tiene 89 años) en escuchar esto el paciente se anima y dice que ya se encuentra bien y todos los síntomas que presentaban desaparecen y tiene ganas de comer, de pasear, de reír,...
 
El efecto nocebo es el efecto opuesto al placebo (las personas que no creen en el tratamiento pueden sufrir un empeoramiento de los síntomas). Nocebo (del latín: dañaré) placebo (del latín: complaceré) 
Mantener una actitud positiva mientras se combate una enfermedad, estar dispuesto a superarla y a vencerla es un componente muy importante a la hora de lograrlo. Lo mismo ocurre en sentido contrario, cuando las personas se sienten deprimidas hay más posibilidad de que estas enfermen. 
 
Se debe mencionar la homeopatía en el que los detractores indican que el efecto que produce no es más que el resultado del efecto placebo. Igual que pudiera suceder con la creencia de que un curandero o chaman pueda con sus rituales sanar a la persona. 

La sugestión tiene un poder incalculable (el ver una película de terror y luego en la noche escuchas ruidos o piensas que puede aparecer un espíritu o asesino en cualquier momento) o cuando ves a alguien enfermo o estás en un hospital (y te vienen a la mente enfermedades y te sientes que vas a enfermar)  
 
Hace unos años realicé uno experimento para comprobar el poder de sugestión, con un grupo de amigos les ofrecimos, yo y un amigo, unas botellas rellenas de zumo de piña y dijimos que era zumo mezclado con alcohol (pero en realidad era solo zumo, no había alcohol en ninguna de las botellas) el resultado: conducta de persona en estado ebrio, falta de coordinación en los movimientos, pérdida de equilibrio, desinhibición,...todo provocado por un simple zumo de piña y el poder de la sugestión. 
 
El poder la mente es inescrutable. 

martes, 25 de agosto de 2015

El tiempo. Relatividad y dilatación del tiempo

¿Alguna vez habéis pensando sobre el concepto tiempo? A mi el concepto tiempo me produce muchísimas dudas, puesto que es el gran desconocido. 

No voy a entrar en conceptos teóricos muy complejos pues la idea es que comprendáis el concepto de manera sencilla ya que el tema es muy complejo. 

El tiempo transcurre a la misma velocidad, lo que no es posible determinar cual es esa velocidad porque precisamente usamos el tiempo para medir la velocidad a la que suceden el resto de cosas. 

El tiempo es relativo según el observador, según la famosa teoría de la relatividad de Einstein (principios del siglo XX) de la cual hablaré otro día. 



Según la física, la cuarta dimensión se reserva al tiempo (es decir, el tiempo es la cuarta dimensión) así se puede ubicar un objeto en un tiempo y en un espacio determinados (fijar un punto en el espacio-tiempo) esto es sencillo de entender si tenemos en cuenta que, un objeto se mueve a través del espacio y también a través del tiempo, por eso es necesario tener en cuenta la dimensión del tiempo para poder relacionarlo con el espacio.

Así existen tres dimensiones espaciales (x,y,z) y una temporal (t) 

Además la cuarta dimensión implica un espacio plano (por lo tanto bidimensional) que se curva de acuerdo con la teoría de la relatividad general por la acción de la gravedad de la materia (teoría de la gravedad) originándose la curvatura espacio-tiempo. 

Por tanto, respecto a la dilatación temporal del tiempo debemos tener en cuenta la teoría de la relatividad especial (1905) y la teoría de la relatividad general (1915), en el primer caso el tiempo respecto a un observador en movimiento transcurrirá más despacio (así a velocidades cercanas a la velocidad de la luz el tiempo se ralentiza), en el segundo caso el tiempo sometido a campos gravitatorios mayores (por ejemplo en la Tierra o cerca de algún planta con gravedad) el tiempo transcurre más lentamente) 

La teoría de la gravedad indica que solo los elementos sin masa pueden alcanzar la velocidad de la luz y sobrepasarla, con masa no es posible alcanzar dichas velocidades (un dato, la velocidad de la luz en el vacío es constante 299.792.458 m/s) la luz es compuesta por fotones que son las partículas que pueden alcanzar dicha velocidad.

Para entender este concepto es muy interesante la explicación de la nave espacial y los espejos, supongamos un reloj compuesto de dos espejos y un haz de luz que choca en un espejo (tic) y luego rebota en el otro (tac) la nave espacial en parada el reloj funcionará con normalidad tic-tac, si la nave se pone en movimiento el haz de luz deberá contrarrestar el movimiento de la nave, por lo que tardará más en llegar al otro espejo, por lo que entre el tic y el tac se generará un retardo (el tiempo se ralentizará) a más velocidad alcanzada por la nave espacial (más se ralentizará el tiempo) 

Por lo que si, hipotéticamente, se pudiera superar la velocidad de la luz el tiempo se detendría y por lo tanto los viajes en el tiempo (al pasado) deberían tener lugar de esta manera. 

Además es el mejor tratamiento antienvejecimiento, si fuéramos en una nave espacial a velocidades cercanas a la luz envejeceríamos más lentamente que las personas normales. 

Esto ocurre con los aviones (puede quizás notarse más con los pilotos u azafatas de avión que tienen muchas más horas de vuelo que un mero viajero) se envejece más lentamente mientras se viaja en ella (pero es tan imperceptible que la diferencia es nimia) 

Si nos hayamos dentro de un coche y disparamos una bala hacía adelante (a 800 km/h) la velocidad de la bala es clara: 800 km/h (tanto para el que dispara como para el observador) pero si el vehículo se encuentra en movimiento (supongamos 100 km/h) para el que dispara la velocidad de la bala es de 800 km/h pero para el observador será de 900 km/h puesto que la velocidad del vehículo se transfiere a la velocidad de la bala (regla de la aritmética elemental) 

También encontramos el conocido ejemplo del tren y la pelota, así si un tren pasa a nuestro lado a 80 km/h y un niño tira una pelota a 20 km/h en dirección al movimiento del tren, para el niño (que va dentro del tren) la pelota se mueve a 20 km/h pero para el observador será a 100 km/h (velocidad del tren + velocidad de la pelota) 

Pero lo que funciona para la bala o la pelota no se puede aplicar a la luz puesto que la velocidad de la luz no varia sea cual sea la naturaleza del movimiento de la fuente que emite la luz (concepto un poco difícil de entender a primera lectura) 

Además des del punto de vista un poco filosófico, la sensación del tiempo transcurre más rápido en el caso de las personas que están pasando un buen rato y mucho más lento en el caso de estar realizando tareas tediosas, por lo que hasta para las sensaciones del individuo el tiempo es relativo. 


No quiero profundizar mucho en los conceptos por no resultar muy teórico. 

lunes, 24 de agosto de 2015

Conceptos espaciales. Direccionalidad

No creo que os hayas planteado alguna vez esta cuestión. 

Arriba y abajo, izquierda y derecha, adelante y atrás, norte o sud, este u oeste, son conceptos que solo tienen sentido en la Tierra porque hay gravedad, sabemos que arriba es si miramos hacia el cielo y abajo si miramos hacia el suelo, sabemos donde esta nuestra izquierda y donde nuestra derecha.

¿Qué pasa si nos soltaran en un punto del espacio? La direccionalidad pierde sentido. No hay arriba o abajo, no hay izquierda y derecha puesto que en el espacio no hay gravedad y nos encontramos en el infinito. ¿Dónde está el arriba y el abajo?

Imaginemos estás flotando en el espacio y piensas que arriba esta si miras para arriba, si te das justo la vuelta y miras para arriba el arriba estará donde antes creías que era abajo, porque al no haber gravedad no se puede determinar dónde está el arriba y el abajo.

Para saber arriba y abajo, izquierda y derecha y adelante y atrás deberíamos conocer las dimensiones totales del espacio, pero como el espacio es infinito no podemos determinar las direcciones tridimensionales. No sabemos si vamos para la izquierda y la derecha, si vamos para arriba o para abajo y si nos movemos adelante o detrás. 

Lo mismo si nos pusiéramos a viajar con una nave, no sabríamos si estamos yendo hacía el Oeste o hacia el Este,... por que simplemente no hay Norte o Sud, Este u Oeste ya que son direcciones existentes en la Tierra a causa de la gravedad. 

De hecho en la propia Tierra nos ocurre algo similar, nosotros mirando hacia el cielo siempre decimos que es para arriba (la dirección contraria a la gravedad) pero puede ser que en ese momento estemos cabeza abajo, solo que por la gravedad no lo notamos, o puede que estemos en horizontal pero no lo notamos a causa de la gravedad.

Si la Tierra se siente atraída por la gravedad del sol, podemos decir que abajo será el sol y arriba a medida que nos alejamos de él (así podemos situar el izquierda y derecha, el adelante y atrás en el sistema solar) pero si dejamos de sentirnos atraídos por la gravedad de algún cuerpo celeste la direccionalidad deja de tener sentido. 


¿Interesante verdad?