Capítulo VI: Historias de viajeros

La nave espacial Voyager expuesta en el Laboratorio de Propulsión a Chorro. En el brazo de la izquierda están los generadores de energía nuclear. Dentro del compartimento central, hexagonal, que contiene la electrónica, están las computadoras de a bordo; el disco de oro en el exterior es el Disco Interestelar Voyager (véase capítulo 11). En el brazo de la derecha está la plataforma orientable que permite apuntar varios instrumentos, incluyendo la cámara de gran resolución, abajo a la derecha. (Cedida por la NASA.)

Esta es la época en que los hombres han comenzado a navegar por los mares del espacio. Las naves modernas que surcan las trayectorias keplerianas hacia los planetas van sin tripulación. Son robots semiinteligentes, maravillosamente construidos, que exploran mundos desconocidos. Los viajes al sistema solar exterior se controlan desde un único lugar del planeta Tierra, el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio en Pasadena, California.

El 9 de julio de 1979, una nave espacial llamada Voyager 2 llegó al sistema de Júpiter. Había estado navegando casi dos años a través del espacio interplanetario. La nave está hecha de millones de piezas separadas montadas de modo redundante, para que si falla algún componente otros se hagan cargo de sus responsabilidades.

La nave espacial pesa 0.9 toneladas y llenaría una sala deestar grande. Su misión le lleva tan lejos del Sol que no puede obtenersu energía de él, como otras naves. El Voyager cuenta por

ello con una pequeña planta de energía nuclear, que extrae cientosde watios de la desintegración radiactiva de una pastilla de plutonio. Sus tres computadores integrados y la mayoría de sus funciones de mantenimiento por ejemplo, el sistema de control de temperatura están localizados en el centro. Recibe órdenes de la Tierra y radia sus descubrimientos hacia la Tierra a través de una gran antena de 3.7 m de diámetro. La mayoría de sus instrumentos científicos están en una plataforma de exploración, que va apuntando hacia Júpiter o a alguna de sus lunas cuando la nave espacial pasa disparada por su lado.

Calisto, fotografiado por el Voyager 1, el día 6 de marzo de 1979, a una distancia de 350 000 kilómetros. Calisto tiene aproximadamente el tamaño de Mercurio. Los numerosos cráteres de impacto de Calisto hacen pensar que tiene la superficie más vieja de todas las lunas galileanas de Júpiter, datando posiblemente de la era de acreción final hace unos 4 000 a 4 500 millones de años. Calisto tiene aproximadamente la mitad de albedo que Ganímedes, lo cual sugiere que su corteza helada está "sucia" (aún así es dos veces más brillante que nuestra luna). El "blanco" de la derecha se formó en un gran impacto. La mancha brillante en su centro tiene unos 600 kilómetros de diámetro. (Cedida por la NASA.)

Hay muchos instrumentos científicos espectrómetros ultravioleta e infrarrojo, aparatos para medir las partículas cargadas, los campos magnéticos y las emisiones de radio de Júpiter, pero los más productivos han sido las dos cámaras de televisión, preparadas para tomar decenas de miles de imágenes de las islas planetarias del sistema solar exterior.

Los siglos quince al diecisiete representan un gran momento decisivo de nuestra historia. Empezó a quedar claro que podíamos aventuramos a cualquier lugar de nuestro planeta. Naves intrépidas de media docena de naciones europeas se dispersaron por todos los océanos. Hubo muchas motivaciones para estos viajes: la ambición, la codicia, el orgullo nacional, el fanatismo religioso, la remisión de penas, la curiosidad científica, la sed de aventuras, la imposibilidad de encontrar un buen empleo en Extremadura.

Estos viajes hicieron mucho mal y también mucho bien. Pero el resultado neto ha sidodejar unida a toda la Tierra, disminuir el provincialismo, unificar la especie humana y avanzar enérgicamente en el conocimiento de nuestro planeta y de nosotros mismos.

En Italia, Galileo había anunciado otros mundos, y Giordano Bruno había especulado sobre otras formas de vida. Por esto sufrieron brutalmente. Pero en Holanda, el astrónomo hristiaan Huygens, que creía en ambas cosas, fue colmado de honores. Su padre era Constantjin Huygens, un diplomático importante de la época, literato, poeta, compositor, músico, amigo íntimo y traductor del poeta inglés John Done, y cabeza de una gran familia arquetípica. Constantjin admiraba al pintor Rubens y “descubrió” a un joven artista llamado Rembrandt van Rijn, en varios de cuyos trabajos apareció con posterioridad. Después de su primer encuentro, Descartes escribió de él: “Apenas podía creer que una sola mente pudiera ocuparsede tantas cosas, y estar tan bien preparada en todas ellas.”

La casa de Huygens estaba llena de bienes procedentes de todas partes del mundo. Pensadores distinguidos de otras naciones eran con frecuencia sus huéspedes. El joven Christiaan Huygens, que crecía en este ambiente, se iba haciendo simultáneamente experto en lenguas, dibujo, derecho, ciencias, ingeniería, matemáticas y música. Sus intereses y lealtades eran amplios. “El mundo es mi patria”decía, “la ciencia mi religión.”

Capítulo V: Blues para un planeta rojo

Las máquinas, al igual que los organismos, también tienen su evolución.

El cohete empezó en China, como la pólvora que lo impulsó primeramente, y allí se utilizó para cometidos ceremoniales y estéticos.

Fue importado a Europa hacia el siglo catorce, donde se aplicó a la guerra; a finales del siglo diecinueve, el ruso Konstantin Tsiolkovsky, un profesor de escuela, lo propuso como medio para trasladarse a los

planetas, y el científico americano Robert Goddard lo desarrolló seriamente por primera vez para el vuelo a gran altitud.

El cohete militar alemán V-2 de la segunda guerra mundial empleaba prácticamente todas las innovaciones de Goddard y culminó en 1948 con el lanzamiento de la combinación de dos fases V-2/WAC Corporal a la altura entonces sin precedentes de 400 kilómetros.

Había entre las primeras aplicaciones del cohete espacial, imaginadascon placer por Tsiolkovsky y Goddard (quien de joven había leído a Wells y se había sentido estimulado por las lecturas de Percival Lowell) una estación científica orbital para estudiar la Tierra desde una gran altura, y una sonda para detectar vida en Marte.

Estos dos sueños han sido ahora realizados.

La combinación de éxitos soviéticos en los aterrizajes de Venus y de fallos soviéticos en los aterrizases de Marte, nos causó, como es lógico, una cierta preocupación al preparar la misión norteamericana Viking, que había sido fechada de modo informal, para que depositara suavemente una de sus dos naves sobre la superficie de Marte, coincidiendo con el bicentenario de los EE. UU., el 4 de julio de 1976. La maniobra de aterrizaje del Viking comprendía, como la de sus predecesores soviéticos, un escudo de ablación, un paracaídas y retrocohetes. La atmósfera marciana tiene una densidad de sólo un 1% de la atmósfera terrestre, y por ello se desplegó un paracaídas muy grande, de dieciocho metros de diámetro, para frenar la nave espacial cuando entrara en el aire enrarecido de Marte. La atmósfera es tan poco densa que si el Viking hubiera aterrizado a gran altura no hubiera habido atmósfera suficiente para frenar adecuadamente su descenso y se hubiera estrellado. Por lo tanto una de las condiciones era que el punto de aterrizaje estuviera en una región baja.

El lugar de aterrizaje previsto originalmente para el Viking 1, después de examinar las fotografías del vehículo orbital y los datos de última hora del radar con base en la Tierra, nos pareció inaceptablemente arriesgado. Durante un tiempo me imaginé al

Viking 1 condenado, como el legendario holandés errante, a vagar para siempre por los cielos de Marte, sin encontrar nunca un puerto seguro. Por fin encontramos un lugar adecuado, también en Crise pero lejos de la confluencia de los cuatro viejos canales.

El retraso nos impidió hacerlo aterrizar el 4 de julio de 1976, pero todos estaban de acuerdo en que un aterrizaje accidentado por aquellas fechas sería un regalo no muy satisfactorio para el doscientos cumpleaños de los Estados Unidos.

Dieciséis días más tarde encendimos los retrocohetes para salir de órbita y entramos

en la atmósfera marciana.

At work…

here are some great pics of people at work.

Enjoy and inspire yourselft! (Double click on the image for a full better view)

An operator walks in the control room of the closed third unit of the nuclear power plant of Kozlodui north east of the Bulgarian capital Sofia, Friday, Jan. 23, 2009. Bulgaria's parliament has approved plans to seek European Union permission to re-launch two old nuclear reactors mothballed when it joined the EU two years ago. The two aging 440-megawatt reactors at the Kozlodui plant were shut down in 2007. The government says Bulgarian businesses lost euro100 million (US$129 million) when Russian natural gas supplies were suspended for nearly two weeks. (AP Photo/Petar Petrov) #

The Boeing 787 line is shown at Boeing Co.'s airplane assembly plant in Everett, Wash., Friday, Jan. 30, 2009. (AP Photo/Ted S. Warren)

An employee works at a mobile phone assembly line at a LG Electronics plant in Pyeongtaek, south of Seoul, South Korea in this picture released on January 22, 2009. (REUTERS/LG Electronics/Handout

A worker keeps track of finished cars at the assembly line for the VW Golf at the Volkswagen car factory on November 14, 2008 in Wolfsburg, Germany. (Sean Gallup/Getty Images)

#21.94 Sears, Semansky. Física universitaria

La carga positiva Q esta distribuida uniformemente alrededor de un semicirculo de radio “a”

Halle el campo eléctrico (magnitud y dirección) en el centro de curvatura P.

#21.83 Sears, Semansky. Física universitaria

Se proyecta un protón en un campo eléctrico uniforme que apunta verticalmente hacia arriba y tiene una magnitud E.

La velocidad inicial del protón tiene una magnitud Vo Y está dirigida formando un Angulo alfa abajo deja horizontal.

Datos:

a) Halle la distancia máxima h(max) que el protón desciende verticalmente por debajo de su elevación inicial. Se pueden pasar por alto las fuerzas gravitatorias.

b) ¿Después de qué distancia horizontal “d” regresa el protón a su elevación original?

c) Dibuje la trayectoria del protón.

d) Halle los valores numéricos de h(max) y d

si E = 500 N/C, Vo = 4.00 X 10^5 m/s y alfa=30º

#21.87 Sears, Semansky. Física universitaria

La carga positiva Q está distribuida uniformemente a lo largo del eje positivo de las y entre y=0 y y=a. Hay una carga puntual negativa “-q” sobre el eje positivo de las x, a una distancia x del origen.

a) Calcule las componentes x y y del campo eléctrico producido por la distribución de carga Q en puntos sobre el eje positivo de las x.

entonces:

y

b) Calcule las componentes x y y de la fuerza que la distribución de carga Q ejerce sobre q.

#21.86 Sears, Semansky. Física universitaria

La carga positiva Q está distribuida uniformemente a lo largo del eje de las x desde x=0 a x=a Hay una carga puntual “q” situada sobre el eje de las x en x = a + r, una distancia r a la derecha del extremo de Q.

a) Calcule las componentes x y y del campo eléctrico producido por la distribución de carga Q en puntos sobre el eje positivo de las x donde x > a.

tenemos que en el eje x tomando el diferencial y resolviendo la integral:

y la componente en el eje y es cero osea Ey=0

b) Calcule la fuerza (magnitud y dirección) que la distribución de carga Q ejerce sobre

si a + r = x, entonces=

c) demuestre que si r>>a, la magnitud de la fuerza del inciso (b) es aproximadamente

Q*q/4*pi*eo*r^2. Explique por qué se obtiene este resultado.

para

(para x>>a, r=x-a y esto es aproximadamente x)

entonces la distribucion de la cargar parece un punto muy lejano.