Exploración espacial para niños
La exploración espacial se refiere a los esfuerzos que hacemos los seres humanos para estudiar el espacio y los objetos celestes, como planetas y estrellas. Esto incluye enviar personas en naves espaciales o usar satélites y sondas robóticas que viajan a otros planetas para orbitarlos o aterrizar en ellos.
La ciencia que estudia los viajes al espacio y la tecnología necesaria se llama astronáutica. A las personas que viajan en naves espaciales se les llama astronautas. En Rusia se les dice cosmonautas y en China, taikonautas. Para ser considerado astronauta, hay que viajar al menos 100 kilómetros de altitud, que es el límite de la atmósfera terrestre.
Desde hace mucho tiempo, el cielo ha fascinado a la humanidad. Ya en 1634, Johannes Kepler escribió una de las primeras historias de ciencia ficción sobre un viaje a la Luna. Más tarde, en 1865, Julio Verne imaginó un viaje a la Luna usando un cañón gigante. En 1902, Georges Méliès creó una de las primeras películas de ciencia ficción, Le voyage dans la Lune, inspirada en la novela de Verne. Otros autores como H. G. Wells también escribieron sobre la exploración espacial y el contacto con seres de otros mundos.
Aunque estas historias eran pura imaginación, sentaron las bases para que el sueño de viajar al espacio se hiciera realidad. Esto fue posible gracias a las ideas de visionarios y al trabajo de ingenieros como Pedro Paulet (Perú), Robert Hutchings Goddard (Estados Unidos), Konstantin Tsiolkovsky (Rusia), Hermann Oberth (Alemania), y más tarde Wernher von Braun (Alemania) y Serguéi Koroliov (Unión Soviética).
Contenido
- ¿Cómo se observaba el cielo en la antigüedad?
- El comienzo de la astronomía moderna
- Los primeros cohetes y su funcionamiento
- La carrera espacial: una competencia por el espacio
- Otros programas espaciales
- Sondas espaciales: explorando sin tripulación
- Exploración de Marte: el planeta rojo
- Estación Espacial Internacional: un hogar en el espacio
- El futuro de la exploración espacial
- Galería de imágenes
- Véase también
¿Cómo se observaba el cielo en la antigüedad?
Los objetos en el cielo siempre han sido observados y estudiados por los seres humanos. Civilizaciones antiguas como los Aztecas, chinos, hindúes, mesopotámicos, griegos y árabes registraron eventos celestes como eclipses. También midieron los astros y sus órbitas para crear calendarios precisos. Los astrónomos más importantes de la antigüedad fueron Hiparco de Nicea y Ptolomeo. Estas primeras observaciones se hacían a simple vista, lo que limitaba lo que se podía ver. La invención del telescopio cambió todo esto.
El comienzo de la astronomía moderna
La invención del telescopio es un poco incierta, pero se le atribuye a Hans Lippershey, un fabricante de lentes de los Países Bajos, en 1608. En 1609, el astrónomo italiano Galileo Galilei presentó uno de los primeros telescopios. Con él, hizo importantes descubrimientos que apoyaron la idea de Nicolás Copérnico de que la Tierra y los demás planetas giran alrededor del Sol (modelo heliocéntrico). Galileo observó las manchas solares, el relieve de la luna y los satélites de Júpiter, entre otros hallazgos.
Los primeros cohetes y su funcionamiento
La tecnología para la exploración espacial avanzó con la creación de los primeros cohetes. Estos vehículos permiten colocar satélites artificiales en órbita para estudiar la Tierra y el espacio. También hacen posible enviar astronautas al espacio.
Desde que los antiguos chinos inventaron la pólvora, se han hecho experimentos con cohetes. Sin embargo, los pioneros en el diseño de cohetes modernos fueron Pedro Paulet (Perú), Robert Hutchings Goddard (Estados Unidos), Konstantin Tsiolkovsky (Rusia) y Hermann Oberth (Alemania). Pedro Paulet diseñó y construyó el primer motor cohete en 1897, que funcionaba con combustible líquido. En 1902, Konstantin Tsiolkovsky diseñó una nave para viajes interplanetarios, basándose en los diseños de Paulet.
Más tarde, en 1912, Robert Goddard y Hermann Oberth (en 1923) mejoraron sus motores experimentales. Goddard se especializó en cohetes de combustible líquido y sus ideas, como la estabilización del vuelo con giroscopios, todavía se usan hoy.
En la Alemania nazi, ingenieros desarrollaron el misil V‑2, que usaba alcohol y oxígeno líquido como combustible. Estos cohetes fueron usados para bombardear ciudades en 1944. El desarrollo de los cohetes modernos debe mucho a estos primeros inventores.
El funcionamiento de un cohete se basa en la tercera ley de Newton, que dice que "a toda acción le corresponde una reacción igual y opuesta". Así, el cohete se mueve hacia arriba como reacción a los gases que salen con fuerza hacia abajo desde su motor. Por eso se llama motor de propulsión a reacción.
La carrera espacial: una competencia por el espacio
En la década de 1930, el interés por los cohetes creció mucho en Estados Unidos y la Unión Soviética. Después de la Segunda Guerra Mundial, Estados Unidos y la Unión Soviética reclutaron a muchos ingenieros alemanes que habían trabajado en el desarrollo del V‑2. Wernher von Braun, un ingeniero alemán clave, fue muy importante para el programa espacial de Estados Unidos, liderando el equipo que diseñó el cohete Saturno V, que llevó las naves Apolo a la Luna.
La exploración espacial moderna comenzó oficialmente el 4 de octubre de 1957, cuando la Unión Soviética lanzó el Sputnik, el primer satélite artificial. Este evento inició la carrera espacial, una competencia entre la Unión Soviética y Estados Unidos por la conquista del espacio, que terminó con la llegada de la humanidad a la Luna.
El primer ser vivo en el espacio no fue un humano, sino la perra soviética Laika, en 1957. Ella viajó a bordo del Sputnik II y murió horas después. Muchos animales fueron usados al principio para estudiar cómo el espacio afectaba a los seres vivos. Antes de Laika, las perras Albina y Tsyganka hicieron vuelos más cortos. Estados Unidos usó primates como Albert 1 y Albert 2.
El soviético Yuri Gagarin fue el primer ser humano en el espacio. Su vuelo orbital duró 148 minutos a bordo de la nave Vostok 1 el 12 de abril de 1961. Él dijo la famosa frase: "La Tierra es azul". La primera mujer en el espacio fue la también soviética Valentina Tereshkova, quien el 16 de junio de 1963 dio 46 vueltas alrededor de la Tierra en la nave Vostok VI. Estos logros soviéticos se debieron en gran parte al ingeniero Serguéi Koroliov, quien convenció al líder soviético Nikita Jrushchov de invertir en el programa espacial.
Cuatro meses después del Sputnik I, Estados Unidos lanzó su primer satélite, el Explorer I, el 31 de enero de 1958. El número de satélites y sondas lanzados por ambos países creció rápidamente. A mediados de los años 60, ya se habían lanzado tantos que es difícil mencionarlos todos.
Los éxitos iniciales de la Unión Soviética, como el Sputnik y Yuri Gagarin, impulsaron a Estados Unidos. El primer estadounidense en el espacio voló el 5 de mayo de 1961, pero solo en un vuelo suborbital (sin entrar en órbita). En 1961, el presidente John F. Kennedy lanzó el desafío de "enviar hombres a la Luna y traerlos a salvo" antes de que terminara la década. Sus palabras en la Universidad Rice fueron: "Nosotros decidimos ir a la Luna. Decidimos ir a la Luna en esta década y hacer otras cosas, no porque sean fáciles, sino porque son difíciles".
A partir de entonces, Estados Unidos inició un ambicioso programa espacial tripulado: el Programa Mercury (para un astronauta), el Programa Gemini (para dos astronautas) y finalmente el Programa Apolo (para tres astronautas y para aterrizar en la Luna).
Los primeros astronautas en orbitar la Luna fueron los de la misión Apolo 8 en la Navidad de 1968. La Unión Soviética no logró enviar hombres a la órbita lunar antes que Estados Unidos. Finalmente, el objetivo de llegar a la Luna se logró el 20 de julio de 1969 con la misión Apolo 11. La famosa frase del primer astronauta en pisar la Luna, Neil Armstrong, fue: "Un pequeño paso para el hombre, pero un gran salto para la humanidad".
En 1975, las naves Apolo y la soviética Soyuz 19 se unieron en el espacio, en la primera misión conjunta de la NASA (agencia espacial de Estados Unidos) y la agencia espacial soviética. Después, con el fin del comunismo, esta cooperación se hizo más fuerte, y ambos países trabajaron juntos en la construcción de la Estación Espacial Internacional.
El programa espacial de la Unión Soviética
La Unión Soviética tuvo una ventaja inicial en su programa espacial. Sus misiles intercontinentales eran muy grandes y potentes, lo que les dio una base sólida para desarrollar cohetes espaciales. Gracias a esto, pudieron lanzar el primer satélite artificial, el Sputnik, y enviar al primer hombre, Yuri Gagarin, al espacio.
El programa espacial soviético incluía planes para llevar personas a la Luna, aunque esto no se logró. También desarrollaron los programas Programa Vostok (para un cosmonauta), Vosjod (para dos o tres) y Programa Soyuz (para tres), que eran similares a los programas estadounidenses.
Sin embargo, la Unión Soviética también tuvo dificultades. Un accidente en 1960 mató a muchos científicos y técnicos. La muerte de Serguéi Koroliov en 1966 y un accidente con la Soyuz 1 en 1967, que causó la muerte del cosmonauta Vladímir Komarov, retrasaron sus planes. Estos problemas, junto con la falta de presupuesto, contribuyeron a que no llegaran a la Luna. A pesar de esto, el programa espacial soviético fue muy exitoso en otros aspectos, como la estación espacial Mir, que fue un modelo para la Estación Espacial Internacional. También desarrollaron un vehículo reutilizable llamado Buran, similar al Transbordador espacial de Estados Unidos, pero solo se usó una vez.
Hoy en día, el programa espacial de Rusia (heredera de la Unión Soviética) sigue usando la nave Soyuz, que es la nave espacial tripulada más antigua en uso. También utilizan la nave de carga Progress y el potente cohete Protón.
El programa espacial de Estados Unidos
Al principio, el programa espacial de Estados Unidos tuvo un retraso porque invirtieron en cohetes menos confiables. Sin embargo, después del Sputnik, Estados Unidos lanzó el Explorer I y otras naves. La NASA, la agencia espacial de Estados Unidos, se creó en 1958 para coordinar todos los esfuerzos de exploración espacial.
La NASA desarrolló el Programa Mercury (para un astronauta) y luego el Programa Gemini (para dos astronautas). Las misiones Gemini buscaban probar el acoplamiento de naves en órbita y las caminatas espaciales, habilidades necesarias para el viaje a la Luna. El programa Gemini fue un éxito y preparó a los astronautas para las misiones lunares.
Finalmente, Estados Unidos logró su objetivo de llegar a la Luna antes que la Unión Soviética en 1969, con el Programa Apolo. Este proyecto fue un esfuerzo enorme, con una gran inversión económica, miles de compañías y cientos de miles de trabajadores. Seis misiones Apolo aterrizaron en la Luna, y doce astronautas caminaron sobre ella. Todas las misiones Apolo tripuladas usaron el gigantesco cohete Saturno V.
Después de la misión Apolo-Soyuz, la NASA desarrolló el Transbordador espacial (Space Shuttle), un vehículo reutilizable que comenzó a operar en 1981. Se construyeron cinco transbordadores: Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis y Endeavour. Lamentablemente, el Columbia y el Challenger se perdieron en trágicos accidentes.
Uno de los grandes logros recientes de la NASA fue el Telescopio Espacial Hubble, lanzado en 1990. Este telescopio ha tomado las imágenes más claras del cielo, ayudándonos a entender los orígenes de nuestro Universo.
Accidentes en la carrera espacial
A pesar de los grandes esfuerzos para diseñar naves espaciales seguras, la historia de la exploración espacial ha tenido varios accidentes.
El 24 de octubre de 1960, una explosión en una plataforma de lanzamiento en la Unión Soviética mató a muchos científicos y técnicos. En 1967, los astronautas Gus Grissom, Ed White y Roger Chaffee murieron en un incendio en la cabina de la nave Apolo 1. En abril de 1967, el cosmonauta Vladímir Komarov murió al aterrizar la nave Soyuz 1.
En 1970, un accidente grave dañó el módulo de servicio del Apolo 13 en su camino a la Luna. Esto impidió que aterrizaran y resultó en un regreso tenso a la Tierra, con muy poco oxígeno y energía. Afortunadamente, los tripulantes regresaron a salvo. La frase que marcó el evento fue: "OK, Houston, tenemos un problema aquí". El 30 de junio de 1971, la despresurización de la nave Soyuz 11 mató a los cosmonautas Georgy Dobrovolsky, Vladislav Vólkov y Viktor Patsayev.
El 28 de enero de 1986, el Transbordador espacial Challenger se desintegró poco después de despegar, causando la muerte de sus tripulantes. Más recientemente, en 2003, el Transbordador espacial Columbia se desintegró al regresar a la atmósfera, y todos sus tripulantes fallecieron.
Otros programas espaciales
Recientemente, los programas espaciales de Estados Unidos y Rusia han comenzado a tener competencia de otros países como la Unión Europea, Japón y China. La Agencia Espacial Europea (ESA) tiene un buen cohete lanzador, el Ariane.
En los años 90, la agencia espacial japonesa se convirtió en la tercera en enviar sondas a la Luna y Marte. En 2003, China fue la tercera nación en enviar un hombre al espacio en la nave Shenzhou. China también ha expresado interés en enviar una misión tripulada a la Luna.
También han surgido las primeras iniciativas privadas de exploración espacial, como la SpaceShipOne, que ha enviado astronautas en vuelos suborbitales por encima de los 100 km de altitud.
Sondas espaciales: explorando sin tripulación
Aunque enviar humanos a la Luna fue un logro increíble, la mayoría de los descubrimientos científicos más interesantes han sido hechos por sondas robóticas no tripuladas. La primera sonda espacial fue la soviética Luna 2, que llegó a la Luna en 1959. Después, muchas sondas de la Unión Soviética y de Estados Unidos fueron enviadas a la Luna y a otros planetas.
En 1962, la sonda estadounidense Ranger 4 fue la primera de su país en alcanzar la Luna, aunque se estrelló contra su superficie. Entre 1966 y 1968, Estados Unidos envió 7 sondas Surveyor a la Luna. La primera sonda interplanetaria fue la Mariner 2 (Estados Unidos), que sobrevoló Venus en 1962. La sonda soviética Venera 3 fue el primer objeto hecho por el hombre en tocar otro planeta al estrellarse en Venus en 1966. La Venera 7 logró un aterrizaje controlado en Venus en 1970.
En 1970, la Unión Soviética envió a la Luna el vehículo robótico Lunojod 1. También recolectaron polvo lunar con sus sondas Luna. En 1971, la Mariner 9 envió fotos de la superficie de Marte. La Mariner 10 sobrevoló Mercurio en 1974. Estados Unidos también envió sondas de larga distancia como las Pioneer 10 y 11, que investigaron Júpiter y Saturno. La Pioneer 10 fue el primer objeto hecho por el hombre en salir del Sistema Solar.
También están las Voyager 1 y 2, que investigaron los planetas exteriores de nuestro sistema solar y ahora viajan fuera de él. La Voyager 2 visitó Urano y Neptuno, el planeta más lejano visitado por una sonda espacial. En 1976, las Viking (Estados Unidos) llegaron a Marte y enviaron muchas fotos y datos. La Mars Pathfinder de Estados Unidos aterrizó en Marte en 1997 con un vehículo robótico (rover) que se movía por la superficie y enviaba fotos detalladas.
La sonda Deep Space 1 fue lanzada en 1998 para probar nuevas tecnologías y encontrarse con el cometa Borrelly. La Stardust fue diseñada para recolectar material de un cometa y traerlo a la Tierra, lo cual logró en 2006.
La sonda Génesis recolectó partículas del Sol y las trajo a la Tierra en 2004 para su estudio. Otras sondas importantes son la Galileo, que descubrió volcanes en Júpiter, y la Cassini, que investiga Saturno.
En la Navidad de 2004, la sonda europea Huygens se separó de la Cassini y aterrizó con éxito en Titán, una luna de Saturno. Fue el primer aterrizaje en un satélite natural diferente a nuestra Luna. Uno de sus descubrimientos fue que en Titán "llueve" metano, formando ríos y lagos líquidos debido a su temperatura extremadamente fría.
Exploración de Marte: el planeta rojo
Marte, el "planeta rojo", siempre ha capturado la imaginación humana. Es el planeta de nuestro Sistema Solar con una atmósfera más parecida a la de la Tierra. Misiones como Viking, Mars Pathfinder, Mars Global Surveyor, Mars Odyssey y Mars Express lo han estudiado. Aún quedan muchos descubrimientos por hacer, especialmente la pregunta de si Marte tiene o tuvo vida.
Las misiones Viking enviaron dos naves gemelas a Marte en 1975. Ambas llevaban módulos de aterrizaje que tomaron fotos y analizaron el suelo en busca de vida. Estos análisis permitieron a los científicos identificar algunos meteoritos encontrados en la Tierra como de origen marciano. Uno de ellos, el ALH 84001, causó revuelo en 2001 por posibles indicios de vida bacteriana fosilizada, aunque esto fue muy debatido.
La Mars Pathfinder, lanzada en 1996, fue una de las sondas más famosas. Llevaba un robot llamado Sojourner Rover, que podía moverse por la superficie marciana, recoger muestras y hacer análisis.
La Mars Global Surveyor, lanzada en 1996, orbitó Marte para estudiarlo. La NASA también envió dos vehículos robóticos (rovers) a la superficie de Marte, el Opportunity y el Spirit, que obtuvieron mucha información científica.
La Mars Odyssey, lanzada en 2001, hizo experimentos científicos y sirvió como repetidora de radio para los rovers Opportunity y Spirit.
Otra sonda importante enviada a Marte fue la Mars Express, lanzada por la Agencia Espacial Europea en 2003. Fue la primera misión europea en visitar otro planeta. Su objetivo era investigar la geología y la historia de Marte, buscando especialmente rastros de agua.
En 2005, la Mars Express descubrió evidencias de un mar congelado justo debajo de la superficie de Marte, cerca del ecuador. Este fue un hallazgo importante porque mostraba agua lejos de los polos. Pero el descubrimiento más destacado de la Mars Express fue la existencia de hielo en un cráter en el polo norte del planeta.
Estación Espacial Internacional: un hogar en el espacio
La idea de una "estación espacial" fue propuesta por Hermann Oberth en 1923 como un punto de partida para viajes a la Luna y Marte.
La única experiencia de Estados Unidos con una estación espacial fue la Skylab en los años 70, que regresó a la Tierra antes de lo esperado. La experiencia más exitosa de ocupación permanente del espacio fue la estación espacial rusa Mir.
Después del fin del comunismo, la cooperación entre Estados Unidos y Rusia permitió desarrollar la tecnología que hoy se usa en la Estación Espacial Internacional (EEI). La EEI es un laboratorio de investigación permanente en el espacio. En su desarrollo participan 16 países, incluyendo Estados Unidos, Canadá, Japón, Rusia y 11 países de la Agencia Espacial Europea. Su construcción comenzó en 1998.
El futuro de la exploración espacial
El futuro de la exploración espacial promete muchos avances. Podríamos ver mejores motores de cohetes, descubrimientos científicos revolucionarios y viajes tripulados a Marte.
Un motor innovador es el Scramjet, capaz de alcanzar velocidades muy altas, hasta 15 veces la velocidad del sonido. La NASA probó con éxito un motor de este tipo en 2004, alcanzando una velocidad récord de 11.000 km/h.
Otra posibilidad es usar propulsión nuclear o construir cohetes con forma de vela que se impulsen con energía solar, lo que permitiría viajes más rápidos y a mayores distancias.
El desarrollo de vehículos espaciales completamente reutilizables, como el proyecto VentureStar (también conocido como X-33), permitiría más vuelos al espacio y aumentaría las actividades de investigación en la Estación Espacial Internacional.
Los recientes descubrimientos de planetas fuera de nuestro Sistema Solar abren la posibilidad de encontrar vida extraterrestre. Incluso en nuestro propio sistema solar, Europa, una luna de Júpiter, es una fuerte candidata a albergar seres vivos, ya que se cree que tiene un mar bajo una capa de hielo.
La tecnología para mantener una base permanente en la Luna podría llevar a su explotación comercial, extrayendo minerales y enviándolos a la Tierra. La Luna también podría usarse como base de lanzamiento para viajes a planetas más lejanos, aprovechando su baja gravedad para lanzar naves con menos combustible.
Todas estas posibilidades son muy emocionantes, incluyendo el plan de Estados Unidos de enviar seres humanos a Marte, lo que podría ayudarnos a descubrir si alguna vez hubo vida allí.
Galería de imágenes
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El astronauta Buzz Aldrin pisando la Luna durante la misión del Apolo 11.
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Transbordador espacial en la torre de lanzamiento.
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Lanzamiento del transbordador espacial Columbia.
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Véase también
- Astronomía
- Astronáutica
- Astronauta
- Anexo:Misiones espaciales
- Nave espacial
- Carrera espacial
- Basura espacial
- Estación espacial
- Estación Espacial Internacional
- Sonda espacial
- Cohete
- Transbordador espacial
Agencias espaciales
Programa espacial estadounidense
Programa espacial soviético
- Sputnik
- Programa Protón
- Programa Venera
- Programa Vostok
- Programa Vosjod
- Soyuz
- Programa Lunojod
- Zond
- LK
- Vehículos espaciales reutilizables de la URSS
- Estaciones espaciales de la URSS
- Mir
- Salyut
- Almaz
Otros países
- Programa espacial de España
- Programa espacial de Argentina
- Programa espacial de Brasil
