Breve paseo por la Historia de la Astronomía

Fecha de publicación en Astroseti: 05-Dec-2007

El deseo de volar del hombre es casi tan antiguo como la humanidad misma y soñó con los vuelos desde tiempos muy anteriores al logro de los mismos, un ejemplo de ello son Dédalo e Ícaro.

Según la mitología griega, Dédalo fabricó alas de cera a su hijo Ícaro para poder escapar del laberinto donde se encontraban prisioneros, en la isla de Creta, pero éste, al volar demasiado cerca del sol, cayó al mar al derretírsele las alas. Dédalo si logró escapar volando hasta Sicilia.

Fue necesario alcanzar muchos descubrimientos científicos antes de poder hacer realidad este sueño. La atracción del hombre por el firmamento hace que la Astronomía sea la mas antigua de las ciencias, la sucesión de los días y las noches, el movimiento de las estrellas y los planetas, la estaciones, y la regularidad de sus movimientos sirvieron al hombre para lograr definir el tiempo y orientarse.

De las primeras civilizaciones que se tiene constancia que poseyeran conocimientos astronómicos es de los Caldeos (desde unos 4.000 a.C.) que vivieron en Babilonia, quienes llegaron a predecir con bastante exactitud los períodos de eclipses gracias al cúmulo de observaciones que hicieron durante siglos. Los babilonios estudiaron los movimientos del Sol y de la Luna para perfeccionar su calendario.

Observadores excelentes fueron los griegos, entre los mas importantes cabe destacar a Pitágoras y a Tales de Mileto, este último predijo un eclipse total de Sol el 28 de mayo de 585 a.C. Pitágoras fue el primero en considerar a la Tierra como un globo y atribuía a las estrellas una condición semejante a la del Sol.

Sistema de Ptolomeo

Aristarco de Samos consideraba al Sol como una estrella, calculó el diámetro del Sol y su distancia a la Tierra, también dedujo que era necesario que la órbita de la Tierra estuviera inclinada para dar explicación a los cambios de las estaciones y pensaba que ésta giraba en torno al Sol.

Eratóstenes logró calcular las dimensiones de nuestro planeta e Hiparco descubrió la precesión de los equinoccios y describió el movimiento aparente de las estrellas fijas. Hiparco formó el primer catálogo de estrellas que se conoce, catalogando a 850 estrellas y clasificándolas por su brillo en seis categorías o magnitudes, clasificación que aun hoy se utiliza.

Ptolomeo reunió en su famoso libro llamado Almagesto los conocimientos de sus predecesores, obra que dominó el pensamiento humano durante muchos siglos. Pensaba que la Tierra era el centro del universo, donde los planetas, el Sol, la Luna y las estrellas giraban en torno a ella.

Tomando como base el Almagesto, los árabes perfeccionaron los conocimientos astronómicos y confeccionaron las tablas astronómicas, que se trataba de cuadros numéricos donde se predecía la posición que habían de ocupar los planetas.

Así surge la figura de Azarquiel como máxima figura de la escuela astronómica de Toledo, formando las Tablas Toledanas, que junto al Almagesto de Ptolomeo, traducidas al latín, y por un grupo de hombres de ciencia reunidos por el rey de Castilla Alfonso X el Sabio, se formaron las Tablas Alfonsíes, consideradas durante más de tres siglos como las mejores tablas planetarias.

Telescopio de Galileo

La aparición de Copérnico hizo que la astronomía progresara rápidamente. Copérnico puso en duda el sistema de Ptolomeo mostrando que los movimientos planetarios se podían explicar atribuyendo la posición central al Sol. Así se convirtió en el creador de la teoría Heliocéntrica, la cual serviría de base para la astronomía moderna. No obstante, esta teoría requería de complicadas correcciones para dar explicación al movimiento de los planetas, debido a la perfección de la esfera. Galileo, con la construcción de su primer telescopio en 1609 (se cree que el inventor del telescopio fue Hans Lippershey en 1608, aunque hoy todavía se debate la identidad del mismo; Galileo solo mejoró el mecanismo, usando para ello un viejo tubo de órgano), logró observar las fases de Venus, que contradecían la astronomía de Ptolomeo y confirmaban su aceptación de las teorías de Copérnico. Galileo, además, descubrió la Vía Láctea como conjunto de estrellas y los cuatro satélites mayores de Júpiter.

Kepler, aprovechando las observaciones precisas de las posiciones aparentes de los planetas, el Sol y la Luna por parte de Tycho Brahe, formuló las leyes del movimiento planetario, definiendo que los planetas giraban alrededor del sol en órbitas elípticas, a velocidades diferentes y que sus distancias relativas con respecto al sol están relacionadas con sus períodos de revolución. Newton logró identificar la fuerza de atracción planetaria con la gravedad terrestre, formulando su ley de gravitación universal. Newton demostró que la fuerza gravitatoria disminuye según el cuadrado de la distancia y que esto da origen a las leyes de Kepler del movimiento planetario. Expuso la Ley de la gravitación universal: Entre dos cuerpos se ejerce una fuerza de atracción directamente proporcional al producto de sus respectivas masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa sus centros de gravedad. Se establecieron así las leyes fundamentales y físicas que gobiernan el movimiento de los planetas, y se calcularon las órbitas de los planetas alrededor del Sol.

Al mismo tiempo que se sucedían todos estos descubrimientos científicos, el hombre trataba de alcanzar uno de sus ansiados sueños, poder volar. Al principio se pensaba que imitando el movimiento de las alas de los pájaros se lograría, pero hasta el siglo XIII no se llegaría a la conclusión de que un artefacto mas pesado que el aire podría volar, a manos de Roger Bacon.

Rotor de Leonardo

A comienzos del siglo XVI, Leonardo da Vinci, considerado como el genio mas completo de todos los tiempos (escultor, pintor, arquitecto, biólogo, músico, filósofo, escritor e ingeniero), desarrolló varios diseños que mas tarde resultarían ser realizables. Concibió tres tipos distintos de máquinas que podían volar y eran mas pesados que el aire: el planeador, el helicóptero y el ornicóptero (un artefacto con alas que se podían mover al igual que la de los pájaros). En el terreno de la investigación experimental fue un precursor de Galileo.

A lo largo de la historia los inventos de ingenios voladores se sucedieron, muchos de ellos fracasaron, pero se alcanzó el sueño, dominar el aire y volar, cada vez más rápido y más lejos. Aún así el hombre no se conformaba con volar, sino que además quería llegar mas lejos, conquistar el espacio.

Los inicios de la exploración del espacio

Los problemas planteados en el astronáutica son muchos. La primera dificultad es vencer la atracción terrestre, imprimiendo al vehículo una velocidad igual a la que tendría, al llegar a la Tierra, un cuerpo que cayese sobre ella desde el infinito. Esta velocidad de escape, o liberación, es de 11.200 metros por segundo, o lo que equivale a 40.320 Km por hora. Si una nave lanzada al espacio no logra superar los 8.000 m/sg volverá a caer a la Tierra. Si es superior a 8.000 m/sg, pero inferior a la velocidad de escape, este no caerá a la Tierra, pero tampoco logrará escapar a la influencia de ella porque su fuerza centrífuga equilibrará la acción de la gravedad terrestre, quedando en órbita alrededor de la misma (8.000 m/sg es la velocidad mínima requerida para poner en órbita un satélite).

Con mayores velocidades a los 8.000 m/sg, las órbitas se van haciendo elípticas, tanto mas cuanto mayor sea la velocidad, hasta superar los 11.200 m/sg, velocidad a la que el vehículo logrará vencer la atracción terrestre y escapará de la misma. Los aviones que vuelan por la atmósfera maniobran gracias a sus motores y a sus alas, las cuales los sustentan en el aire frente a la fuerza de la gravedad. Una nave espacial no puede valerse de alas para su sustentación por la ausencia de aire en el espacio, por lo que para mantenerse en el mismo necesita entrar en órbita, y para poder maniobrar e impulsarse dependen de sus cohetes.

Los primeros cohetes datan del siglo III a.C. en China, utilizando como combustible sólido a la pólvora. Con una mezcla de carbón, sulfuro y sal se llenaban cañas de bambú y eran tiradas en fuegos ceremoniales durante las festividades. En el año 1045 los chinos ya usaban los cohetes y la pólvora como mecanismos de defensa. El uso de cohetes por parte de los Mongoles en su ataque a Bagdad en 1258 hizo que estos entraran a formar parte del inventario armamentístico de los árabes, los cuales los usaron contra de la Armada Francesa del Rey Louis IX. En 1300, los cohetes empezaron a formar parte de los arsenales europeos, los cuales se desarrollaron rápidamente y fueron utilizados en diversas guerras, como la de los 100 años en Orleans, creciendo el interés por los mismos en los ejércitos y haciendo que la mejoría en sus alcances y estabilidad en vuelo se fueran mejorando considerablemente.

Primer cohete de combustible líquido de Goddard © NASA (Historical Rocket Gallery)

La astronáutica científica se comenzó a desarrollar casi al unísono en Estados Unidos y en Europa. Robert Goddard en EEUU, en los inicios del siglo XX, ideaba cohetes con combustibles líquidos y experimentó con prototipos creados por él mismo; sus planos ayudarían mas tarde a Wernher von Braun al desarrollo de las V-2. En Europa, Tsiolkovsky, por un lado, demostraba que el uso de combustible sólido era menos eficaz que el combustible líquido y calculaba la velocidad que precisaría un cohete para escapar a la atracción de la Tierra, y por otro, Herman Oberth ideaba la manera de realizar vuelos de ida y vuelta a la Luna y al igual que Goddard y Tsiolkovsky, propuso el uso de propulsantes líquidos.

El papel que iban a desempeñar Tsiolkovsky y Oberth iba a ser crucial en la historia de la astronáutica. Oberth fue el fundador de la Sociedad Astronáutica de Berlín, sociedad en la que ingresó Wernher von Braun, que con su propio equipo mas tarde se convertiría, contratado por el ejército alemán, en el creador de las V-2, el primer misil balístico creado por el hombre, misil que era capaz de alcanzar Londres desde territorio ocupado alemán, en La Haya. Wernher von Braun y casi todo su equipo de técnicos se entregó al ejército norteamericano antes de la conclusión de la Segunda Guerra Mundial, convirtiéndose mas tarde en los precursores del futuro programa espacial estadounidense.

Tsiolkovsky hizo de Sergei Korolev un apasionado de los cohetes, ingresando en el Club de Cohetes de Moscú. Éste, experimentó numerosos diseños y desarrolló misiles de todo tipo ya contratado por el ejército ruso. Korolev y sus técnicos serían los precursores del programa.

En 1950 se creó la Federación Internacional de Astronáutica y en su VI Congreso, EEUU dió a conocer su intención de lanzar un satélite artificial y ponerlo en órbita en conmemoración del Año Geofísico Internacional (1957-1958), pero los rusos, el 4 de octubre de 1957, se adelantaron poniendo en órbita el primer satélite, el Sputnik 1, dando comienzo así a la era espacial. El segundo satélite de la historia tambien fue ruso, el Sputnik 2, el 3 de noviembre del mismo año, portando en su interior además a un ser vivo, la perra Laika, la cual, al no estar prevista la recuperación del satélite, murió orbitando la Tierra.

Sputnik 1 © NSSDC Master Catalog Display: Spacecraft

Los estadounidenses en cambio iban de fracaso en fracaso, explotando en la misma plataforma de lanzamiento o en los comienzos del ascenso los primeros intentos, a cargo del proyecto Vanguard. Hubo que esperar al primer lanzamiento del proyecto Explorer, preparado por el equipo de von Braun, para alcanzar el éxito, así, el 31 de enero de 1958 EEUU lograba poner en órbita su primer satélite artificial, el Explorer 1.

Enlace:http://www.elcielodelmes.com/cronologia/index.php

Enciclopedia NASA: Exploración Espacial - Primera Parte