David Iranzo Greus - De la Tierra al espacio

Vemos por lo tanto que estar en el espacio no es muy difícil: no hay que hacer nada (aunque luego veremos que hay otros problemas). Lo más problemático es llegar hasta allí: subir suficientemente para salir de la atmósfera y coger bastante velocidad para ponerse en órbita y quedarse en el espacio. Es por eso que necesitamos las lanzaderas. Pero antes de descubrir lo que es una lanzadera, hagamos un poco de historia.

1. En realidad, si subimos muy muy arriba, a más de un millón de kilómetros, la fuerza de la gravedad de la Tierra será muy débil, pero allí la fuerza de la gravedad del Sol comenzará a atraernos más.

Capítulo 2

UN POCO DE HISTORIA

LA CIENCIA DEL MOVIMIENTO EN EL ESPACIO

Desde que el hombre es hombre –o incluso desde antes– hemos mirado hacia el cielo y nos hemos preguntado qué eran todos aquellos objetos que bailaban allí de día y de noche alrededor de nosotros. Algunos pueblos, al no poder explicar lo que eran, los transformaron en dioses –como hicieron los egipcios con el sol; y otros hombres, aun sin poder explicar su movimiento, lo comprendieron y llegaron a poder predecirlo–. Esto queda demostrado por algunos vestigios prehistóricos, como el monumento Stonehenge en Inglaterra.

Observando el cielo nocturno, nuestros antepasados prehistóricos se dieron cuenta de que había dos tipos de objetos. Los primeros parecían estar fijos en la bóveda celeste y no se des plazaban los unos con respecto a los otros, y reaparecían cada noche casi exactamente en el mismo lugar, aunque su posición variara ligeramente a lo largo de las estaciones del año: eran las estrellas. Las variaciones en las posiciones de las estrellas durante el año sirvieron a nuestros antepasados para orientarse –imaginaron las constelaciones– y les permitieron anticipar el frío y el calor al usar este movimiento previsible como calendario. Entre las estrellas «fijas» se deslizaban otros objetos que se desplazaban más rápidamente y que tenían movimientos que parecían más irregulares: son los planetas –del griego planetes, viajeros.

El matemático griego Ptolomeo (100?-170? d. C.) fue uno de los primeros que consiguió describir de manera detallada el movimiento de los cuerpos celestes. Su teoría geocéntrica explica el movimiento de las estrellas, del Sol, de la Luna y de los planetas alrededor de la Tierra, que estaba fija –evidentemente– en el centro del universo. Esta teoría se adapta perfectamente a las observaciones que cualquier persona puede hacer mirando al cielo. Era la explicación más lógica y evidente ya que la Tierra no parecía moverse. Pese a concordar perfectamente con las observaciones, Ptolomeo tuvo que utilizar complicadas formas matemáticas para explicar el movimiento tan irregular de los planetas «alrededor de la Tierra».

Hubo que esperar casi 1.500 años para que las ideas de Ptolomeo fueran cuestionadas. En su libro De Revolutionibus Orbium Coelestium, Nicolás Copérnico (1473-1543) explicó su teoría heliocéntrica, según la cual la Tierra y los otros planetas giraban alrededor del Sol, mientras que la Luna lo hacía alrededor de la Tierra. De esta forma, la Tierra dejaba al Sol la plaza de «centro del Universo», lo cual suponía una gran revolución con respecto a las ideas fi losóficas de la época, que consideraban al hombre como el centro de todo. Las implicaciones de esta teoría causaron muchos problemas a algunos de los científicos que intentaron defenderla, como Galileo Galilei (1564-1642), quien con su telescopio observó por primera vez las lunas de Júpiter, y corroboró la idea de que no todos los cuerpos celestes giraban alrededor de la Tierra. Galileo tuvo que renunciar a sus ideas frente a un tribunal de la Inquisición ante el cual hubo de afirmar que la Tierra no se movía. Según cuenta la leyenda, una vez perdonado por el tribunal, Galileo susurró: «Y a pesar de todo, se mueve».

Johannes Kepler (1571-1630) contribuyó de manera decisiva a la teoría heliocéntrica al enunciar sus tres leyes que describen el movimiento de los planetas alrededor del Sol. La primera ley de Kepler manifiesta que los planetas giran alrededor del Sol siguiendo una órbita en forma de elipse (un círculo al que se le ha estirado uno de sus diámetros), con el Sol situado en uno de los focos de la elipse. La segunda ley indica que el planeta se moverá más rápidamente cuando esté más cerca del Sol, y más lentamente cuando se encuentre más lejos. La tercera ley de Kepler concluye que el tiempo que necesitará un planeta para dar una vuelta alrededor del Sol dependerá –según una fórmula matemática conocida– de la distancia entre éste y el planeta.

Las leyes de Kepler fueron demostradas matemáticamente por la ley de la gravitación universal de Isaac Newton (16421727). Según cuenta la leyenda –una vez más– al joven Newton le cayó una manzana sobre la cabeza mientras leía apoyado en un manzano en la Universidad de Cambridge, en Inglaterra. Tras este incidente, verdadero o no, Newton escribió Principios Matemáticos de Filosofía Natural, en el que explicó por qué la manzana había caído y sobre todo que todos los cuerpos del universo se atraen entre ellos.

Aunque las leyes de Kepler y de Newton serían más tarde corregidas por la ley de la relatividad de Albert Einstein para los movimientos a gran velocidad (cercanos a la velocidad de la luz, de 300.000 kilómetros por segundo), estas leyes que describen el movimiento de los planetas son las que utilizan hoy en día los ingenieros para calcular las trayectorias de cohetes y satélites en el espacio. Pero una vez que se conocieron las leyes fundamentales que regían el movimiento en el espacio aún hubo que esperar cierto tiempo para que la tecnología necesaria estuviera disponible.

LOS PIONEROS DE LOS COHETES

Volvamos un poco hacia atrás en el tiempo. Como vimos en el capítulo anterior, para llegar al espacio hay que alcanzar velocidades de decenas de miles de kilómetros por hora. Para esto necesitamos los cohetes. Miremos hacia atrás para saber de dónde vienen.

Los cohetes utilizan el principio de la propulsión a reacción, basado en la tercera ley de Newton descrita en el capítulo anterior. Pero a pesar de que fue enunciada en el siglo XVII, esta ley fue aplicada muchos siglos antes. Probablemente los primeros cohetes aparecieron en China a partir de los siglos X u XI, ya que en esta época se conocieron en aquel lugar los principios de fabricación de la pólvora, ingrediente imprescindible para los primeros cohetes. En un principio, pequeños cohetes de pólvora se unieron a las flechas para aumentar su alcance. Como a lo largo de toda su historia, muchas de las tecnologías del espacio nacieron con fines militares.

Con la expansión de la China y las exploraciones de los europeos hacia el extremo oriente, los principios de la pólvora y de los cohetes llegaron hasta occidente. Durante varios siglos esta tecnología fue utilizada casi exclusivamente con fines militares, aunque también aparecieron en Europa, a partir del siglo XVII, los fuegos artificiales, que utilizaban estas mismas técnicas.

Habrá que esperar hasta la segunda mitad del siglo XIX para que los hombres empiecen a imaginar la aplicación de las leyes de Newton y la propulsión por reacción para escapar de la Tierra y viajar al espacio. Uno de los primeros en proponer naves para viajar a otros planetas fue el ruso Konstantin Tsiolkovski (1857-1935). Sus diseños de cohetes proponían por primera vez la sustitución de la pólvora por un combustible y un comburente líquidos, oxígeno e hidrógeno, que, como veremos más tarde, son utilizados hoy en día en los cohetes más modernos.

Fue en esta misma época, en 1865, cuando Julio Verne publicó De la Tierra a la Luna, una obra de ciencia ficción premonitoria de lo que debía ocurrir poco más de cien años después. En 1898, H. G. Wells publicó La guerra de los mundos, otra novela de ciencia ficción que relata la llegada de los habitantes de Marte, los marcianos, a la Tierra. Estas obras contribuyeron a despertar el interés del público y de algunos científicos por el espacio.