Es posible que hayas visto esto en las películas o en la televisión: un astronauta nada a través del espacio para llegar del punto A al punto B. Puede parecer un poco divertido, pero desafortunadamente, los humanos no pueden nadar en el espacio porque no hay suficientes cosas para nadar.
¿Qué es la física de la natación?
Podemos nadar fácilmente en el agua porque el agua es lo suficientemente densa como para permitirnos empujarla con las manos y obtener algo por nuestro esfuerzo. Por conservación de momentocuando empujamos el agua, el agua nos empuja hacia atrás, impulsándonos hacia adelante.
¿Por qué no puedes nadar en el espacio?
Sin embargo, los mismos movimientos de natación no nos funcionan tan bien en el aire porque nuestra atmósfera es 830 veces menos densa que el agua. Cuando agitamos las manos y empujamos el aire, técnicamente el aire nos empuja hacia atrás, pero no lo suficiente como para contar.
Sin embargo, los aviones y los animales voladores aún pueden lograrlo encontrando la combinación adecuada de peso, empuje y sustentación. Al final todo es lo mismo, sólo conservación del impulso: todos los objetos voladores empujan el aire y el aire los empuja.
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¿Existe el fin del espacio?
Cuanto más alto se asciende, menos densa se vuelve nuestra atmósfera, razón por la cual los alpinistas de gran altitud necesitan llevar oxígeno suplementario; simplemente no hay suficiente allí arriba. Técnicamente, nuestra atmósfera no tiene un límite exterior. El aire se vuelve progresivamente más fino cuanto más te alejas de la Tierra.
¿Qué es la línea Kármán?
Pero en 1957, el ingeniero y físico húngaro-estadounidense Theodore von Kármán intentó calcular un “borde” del espacio. Descubrió que a una altitud de unos 100 kilómetros, la fuerza de inclinación proporcionada por un avión que se mueve a través de la atmósfera cae prácticamente a cero.
Desde entonces, las agencias espaciales han tomado esta línea de “von Kármán” como una dentición práctica y funcional del borde del espacio. Los aviones simplemente no tienen suficiente aire por encima de esta altitud para depender de las fuerzas de elevación normales, por lo que tienen que usar algo más para impulsarse hacia adelante: cohetes.
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¿Cómo se mueve un cohete en el espacio?
Contrariamente a algunas percepciones, los cohetes no funcionan empujando contra nada en el espacio. Pueden trabajar en vacío absoluto. La clave es nuevamente la conservación del impulso.
En lugar de empujar contra algo, un cohete fuerza su escape hacia un extremo y, en respuesta, el cohete avanza. Puedes replicar esta hazaña en casa. Siéntese en una silla de oficina con ruedas sobre un piso liso y comience a lanzar objetos en una dirección; Con el impulso conservado, comenzarás a rodar en la dirección opuesta.
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¿Qué hay en el espacio?
El espacio exterior está mucho más vacío que cualquier cosa que podamos construir en nuestras cámaras de vacío en la Tierra. No me malinterpretes, todavía hay un montón de cosas: átomos, moléculas y granos de polvo perdidos flotando, partículas subatómicas altamente cargadas que pasan rápidamente y la radiación siempre presente que empapa el universo. Pero simplemente no hay mucho de eso. En todo el cosmos, la densidad media de toda la materia es aproximadamente un átomo de hidrógeno por metro cúbico.
Puedes ver cuán delgada es la materia del espacio en la atmósfera del Sol. la corona. Normalmente sólo visible durante los eclipses solares totales, la corona tiene una temperatura extremadamente alta de más de un millón de grados. Pero si flotaras a través de él, no sentirías nada. Sólo puedes registrar esa temperatura cuando las partículas que forman la corona chocan contra ti y depositan su energía, y no hay suficientes partículas alrededor para que te des cuenta.
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¿Cómo te mueves en el espacio?
Aunque no puedes nadar en el espacio exterior, hay una manera de navegar a través de él. La radiación que emite el Sol lleva consigo impulso. Aunque los fotones, las partículas fundamentales de la luz, no tienen masa, todavía tienen energía, y esa energía tiene un impacto (muy, muy pequeño). No es suficiente afectar nada en la Tierra, y mucho menos notarlo. Pero en el espacio, puedes usar esta presión de radiación incesante para impulsarte, siempre y cuando estés relativamente cerca del sistema solar.
Probando velas solares en el espacio
Varias agencias espaciales privadas y gubernamentales ya han probado velas solares. Incluso hubo una vez un uso involuntario del efecto. Cuando el telescopio espacial Kepler de la NASA, cazador de planetas, perdió el control de algunas de sus ruedas de reacción, que el observatorio utilizaba para reorientarse, los ingenieros detrás de la misión idearon un plan inteligente. Colocaron la nave espacial Kepler en el ángulo correcto y utilizaron la presión de la radiación del Sol para mantenerla apuntando estable. La idea funcionó y Kepler pudo continuar su misión.
Así que no necesitarás coger tu traje de baño espacial y darte un chapuzón en esa negrura como la tinta en el corto plazo. Pero los científicos e ingenieros continúan probando y desarrollando velas solares. Esperan que algún día puedan utilizarse como una forma de transporte lento, pero increíblemente barato, de materiales entre los planetas.
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