lunes, 22 de octubre de 2012

El universo y sus límites humanos (1)

"Sólo dos cosas son infinitas: el universo y la estupidez humana, y de lo primero no estoy tan seguro.."
(Albert Einstein)

El universo es algo desconocido para al hombre, no obstante, poco a poco el ser humano ha sido capaz de recopilar más datos, hacer investigaciones, experimentos... este ha sido el caso de Felix Baumgartner, que ha dado un gran salto para el hombre y un nuevo paso para la humanidad, en su ansia por conocer los límites del cuerpo humano, según el propio Felix Baumgartner: "queremos extender los límites de la  humanidad un poco más" con esta afirmación, se podría decir, que el futuro no es algo lejano, sino que está a la vuelta de la esquina, ya que estos proyectos contribuyen a la recopilación de muchos datos, que permitirán el avance y la innovación, en este caso, en el campo de la seguridad aeronáutica.

El proyecto:

  • Los objetivos, superar 4 récords:
    • El primer humano que rompe la barrera de la velocidad del sonido sin apoyo mecánico.
    • La caída libre desde el punto más alto, 36.576 metros, aunque se llegó a los 39.068 metros, superando el récord de hace 52 años de Joe Kittinger de 31.333 metros.
    • La caída libre más larga, cuyo récord era de 4 min y 36 s, pero este no se consiguió superar.
    • El vuelo tripulado en globo al punto más alejado de la tierra, que fue de 34.668 metros y que se superó con creces.
  • Herramientas imprescindibles:
    • La cápsula:
Figura 1: Cápsula de Féliz Baumgartner
La nave pesa 1.315 kilos, tiene 3,4 metros de alto y 2,5 metros de ancho. La mayor parte de su estructura es de fibra de vidrio reforzada y poliepóxido (polímero(macromolécula) termoestable que se endurece cuando se mezcla con un agente endurecedor). La cubierta externa ha sido creada y presurizada ( mantiene la presión atmosférica normal en un recinto, independientemente de la presión exterior), para aguantar las temperaturas de hasta 70 grados bajo cero que hay en la estratosfera.
    • El globo:
Figura 2: Globo de helio
El material que conforma el globo es muy delicado, porque el plástico en el que está fabricado es de apenas 0,002 cm de grosor, `para manipularlo, transportarlo o moverlo,  los operarios llevaron guantes de algodón para no dañarlo. El globo tiene una máxima extensión de 180 metros de largo, necesita 2 horas y media para inflar sus 849.500 centímetros cúbicos y su velocidad de ascensión es de 300 metros por minuto.
    • El traje:
Figura 3: Traje de Félix Baumgartner
Figura 4: Vídeo del salto de Félix Baumgartner
El traje presurizado para protejerlo de las condiciones externas en la estratosfera. El salto fue por encima de la Línea de Armstrong, a 19200 metros, punto en el que la presión del aire es tan baja, que sin el traje todos los fluidos corporales se evaporarían. El traje cuenta con la tecnología más innovadora, con anilla de paracaídas de emergencia, droga estabilizadora, sensores de orientación y de velocidad...

  • La Caída:
El comienzo de la misión se demoró por diversos retrasos, debidos a las condiciones atmosféricas, a causa de los fuertes vientos en la base aérea de Rosweel, Nuevo México (E.E.U.U.). Se tuvo que esperar que las rachas bajaran de los 72 km/h a los 5 km/h para comenzar. No obstante, Felix Baumgartner tuvo que volver a esperar, porque tenía previsto subir a su cápsula sobre las 14:00, pero se retrasó hasta las 16:00, aunque no fue hasta las 17:31 (hora española) cuando comenzó su ascensión, que fue ralentizándose a medida que la atmósfera se hacía menos densa. Pasado el umbral de los 800 metros, sería prácticamente imposible reaccionar y abrir el paracaídas por debajo de este límite, lo que permitió aliviar un poco la tensa misión. Después de 2 horas y media, Felix Baumgartner llegó a más de 39.000 metros de altura, se subió a una plataforma para saltar y descendió en posición Delta (como una V) para evitar la fricción, en unos 40 s llegó a alcanzar la velocidad del sonido, 1 Mach (una vez la velocidad del sonido, esta además, depende de la temperatura), viendo una luz blanquecina a su alrededor, que fue captado por las cámaras infrarrojas, además llegó incluso a los 1.173 km/h. Sin embargo, durante la caída perdió el control y empezó a girar, pero pronto fue capaz de estabilizarse y seguir con la caída libre. Pasados 4 min y 17 segundos, abrió el paracaídas y piso tierra a las 20:17. A pesar de que todo saliera bien, hubo algunos problemas con la calefacción de su traje y su visera, que se le empañaba, pero que no pudieron con este gran triunfo para la ciencia.

  • Claves del éxito de la misión:
    • Condiciones meteorológicas idóneas:
Vientos suaves para lanzar el globo que arrastre la cápsula. Lo ideal es menos de 3 km/h por debajo de los 244 metros de altitud. Los vientos son también una preocupación en la frontera de la estratosfera, donde las turbulencias son comunes. El cielo debe estar despejado y si hay temperaturas bajas mejor.
    • La estratosfera y la velocidad del sonido:
La estratosfera, es una capa situada encima de la troposfera y por debajo de la mesosfera. Empieza a una altitud entre los 12, 9 y 19,3 km y que se extiende 50 km hacia arriba. En su parte inferior, la temperatura permanece casi invariable con la altitud, pero a medida que asciende la altitud, la temperatura desciende. Esta es la clave principal de la misión, ya que la velocidad del sonido depende de la temperatura, por lo que en condiciones normales, en la atmósfera terrestre, la velocidad del sonido es de 1.234 km/h, mientras que en la estratosfera se puede alcanzar con unos 1.100 km/h, debido a la temperatura principalmente y a la menor resistencia del aire, según los expertos de la misión. 

  • Resultados:
    • La misión ha aportado datos relevantes para la mejora de la seguridad espacial, que permitirán desarrollar una nueva generación de trajes espaciales con una mayor movilidad y visión.
    • El resultado de este experimento puede servir como base para protocolos de actuación para rescatar astronautas en el espacio cercano.
    • Además, la misión sirve para conocer los efectos sobre el cuerpo humano de la aceleración y la desaceleración supersónica, incluido el desarrollo de innovaciones en los sistemas de paracaídas.
La ciencia puede servir de muchos modos, pero tenemos que tener siempre en cuenta, que depende de nosotros poder mirar hacia el futuro con ella, pudiendo descubrir mejoras para la humanidad y hallazgos extraordinarios, aunque con cuidado, porque también es capaz de destruir todo lo que hoy conocemos.

¿cómo vuelan los aviones cuando se les para el motor? (1)

Cuando nos vamos de vacaciones al extranjero o alguna isla, siempre tenemos la confianza de que el avión llegará sano y salvo pero... ¿Y si esto no es así y al avión se le paran los motores? ¿Seríamos capaces de llegar al aeropuerto más cercano?

Uno de los temores más comunes respecto a los aviones es el famoso miedo a volar o aerofobia. Por culpa de este síntoma, la gente puede perder un trabajo si tuviera que viajar al extranjero por motivos de negocio, o incluso, no podrían disfrutar de unas vacaciones en familia en algún lugar más lejano de lo habitual. Espero que con la siguiente explicación se queden un poco más tranquilos y les ayuden a tomar un avión con más frecuencia.

La distancia que puede cubrir un avión planeando viene determinada por su rendimiento aerodinámico, o sea, el índice que mide las cantidades relativas de elevación y resistencia aerodinámica de las alas. Este índice es de aproximadamente 19:1 para los aviones comerciales de pasajeros. Esto quiere decir que cuanto mayor sea el índice, menos velocidad se necesitará.

Para calcular lo que podría aguantar volando un avión sin ayuda mecánica de una manera sencilla, no habría más que multiplicar el índice anterior con la altitud a la que el avión se quedó sin motores. Esta cifra es un poco inexacta porque no se tienen en cuenta  la velocidad, temperatura y dirección del viento, el peso del avión y las corrientes térmicas. Para no caer en picado habría que saber utilizar las corrientes de aire para que el avión suba. En la siguiente imagen se ve como el primer avión vuela de forma normal, pero en el segundo dibujo se representa cuando un avión entra en pérdida, es decir, cuando el ala de un 
avión  entra en pérdida. La misión del piloto será enderezar el morro respecto de la cola dejando el avión recto.

Los pilotos cuentan con algunos procedimientos para mejorar ese índice, como por ejemplo el de alargar las alas o alerones para que el avión tenga mayor sustentabilidad de vuelo. Otro es el de arrojar el combustible por la borda ya que el combustible en un avión sin motores no sirve de nada. Esto le proporciona al avión menor peso (es muy frecuente en aterrizajes de emergencia).

El accidente de Spanair se produjo en 2008, en un vuelo Madrid-Gran Canaria. El accidente se produjo nada más despegar y constituyó el primer accidente mortal de Spanair en su historia. No fue exactamente por un fallo en los motores, sino por la pérdida de aerodinámica. A continuación pongo el vídeo del accidente de Spanair en el aeropuerto de Barajas, Madrid.



En  2001, un airbus 330 canadiense de Air Transat que cubría la ruta Toronto-Lisboa sufrió una  pérdida del combustible y los dos motores fallaron cuando aún estaban a casi 140 km de distancia. Afortunadamente, el rendimiento aerodinámico del avión era de 16 y el fallo se produjo a 10.500 m, con lo que logró planear hasta su destino. Los pilotos lograron aterrizar a alta velocidad en el que sólo una docena de pasajeros sufrieron alguna herida leve. En la siguiente imagen se puede ver como quedaron las ruedas del avión tras el aterrizaje forzoso.






En circunstancias extremas como estas, los pilotos pueden quedar como héroes a lo largo de toda su carrera laboral si consiguen evitar la muerte de cientos de personas, o pueden ser recordados para siempre como aquellas personas que mataron a cientos de pasajeros. Por esto me gustaría terminar nombrando esta frase: "El despegue es opcional; el aterrizaje, obligatorio" 


bibliografía
  1. http://www.elmundo.es/elmundo/2012/10/11/noticias/1349950075.html
  2. http://www.xatakaciencia.com/fisica/cuanto-es-capaz-de-planear-un-avion-si-se-le-paran-los-motores
  3. http://es.wikipedia.org/wiki/Vuelo_5022_de_Spanair
  4. http://es.wikipedia.org/wiki/Entrada_en_p%C3%A9rdida






La Radiactividad y su efectos en los seres vivos (1)

Radiactividad : es un fenómeno que ocurre en los núcleos de ciertos elementos(uranio y plutonio) inestables, que son capaces de transformarse, o decaer, espontáneamente, en núcleos atómicos de otros elementos más estables.

El fenómeno de la radiactividad fue descubierto casualmente por Henri Becquerel en 1896 que  lo descubrió mientras estaba estudiando la fluorescencia para ello utilizaba un cristal de pechblenda  (contiene uranio ) encima de una placa fotográfica envuelta en papel negro y expuesta al sol. Cuando desenvolvía la placa la encontraba sucia . Los días siguientes no hubo sol y dejó en un cajón la placa envuelta con papel negro y con la sal de Uranio encima. Cuando sacó la placa fotográfica estaba sucia . La única explicación era que la sal de uranio emitía una radiación muy penetrante, más tarde denominado radiactividad por  Marie Curie.

La radiactividad puede ser natural o artificial. La radiactividad artificial se produce cuando se bombardean ciertos núcleos estables con partículas apropiadas. Si la energía de estas partículas tiene un valor adecuado, penetran el núcleo bombardeado y forman un nuevo núcleo que, en caso de ser inestable, se desintegra después radiactivamente . estos tipos de bombardeos  pueden ser de tres tipos de partículas diferentes partículas alfa, beta y gamma. Estas ultimas son las más peligrosas ya que son las más pequeñas y penetrantes. La radiactividad  tiene muchos usos  muy negativos como la famosa bomba átomica  que puede desintegrar todo en el radio de muchos kilometros dependiendo de su calibre; pero tambien tiene salidas muy productivas como las centrales nucleares.

RADIACTIVIDAD EN LOS SERES HUMANOS 
La radiactividad para los seres humanos no es buena  en general aunque en algunos casos puede ayudar a curar enfermedades como el cáncer, ese es el caso de la quimioterapia o la radioterapia.

Según la intensidad de la radiación y su localización (no es lo mismo una exposición a cuerpo entero que una sola zona), el enfermo puede morir en  de unas horas o en  varias semanas o en pocos meses. Y en cualquier caso, si no se produce  el fallecimiento en los  siguientes meses, el paciente   no podra llegar a recuperarse,
Los efectos nocivos de la radioactividad son acumulativos. Esto significa que se van sumando hasta que una exposición mínima continua se convierte en peligrosa después de cierto tiempo. Exposiciones a cantidades no muy altas de radioactividad por tiempo prolongado pueden resultar en efectos nefastos y fatales para el ser humano. Una persona que se expone a  la radiactividad puede tener : nauseas, perdida de pelo, reducción de glóbulos rojos y blancos  en la sangre , perdida de dentadura,  daño del conducto  gastrointestinal , esterilidad, cáncer, daños genéticos, mutaciones genéticas, daños del sistema nervioso . estos son los más comunes pero todo depende de al tipo de radiación ha estado expuesto y la intensidad de la misma.
BIBLIOGRAFIA:
http://es.wikipedia.org/wiki/Radiactividad
http://www.monografias.com/trabajos16/radiactividad/radiactividad.shtml
http://www.quimicaweb.net/webquests/marie_curie/marie_curie_y_la_radiactividad.htm
http://www.youtube.com/watch?v=xdeHFe53Ick
libro de cmc 1 de bachillerato