El 19 de julio es una fecha extraordinaria para la historia de la ingeniería, la astronomía, la medicina, la tecnología doméstica y la exploración espacial. En este día fue botado el SS Great Britain, un gigantesco barco de hierro y hélice que anticipó los grandes transatlánticos modernos; nació Edward Charles Pickering, director del Observatorio de Harvard e impulsor de los grandes catálogos de espectros estelares; nació Percy Spencer, inventor relacionado con el desarrollo del horno microondas; nació Rosalyn Yalow, Nobel de Medicina por el radioinmunoanálisis; Apollo 11 entró en órbita alrededor de la Luna; y la sonda Cassini fotografió la Tierra desde Saturno durante el acontecimiento conocido como “El día que la Tierra sonrió”.
1843: se bota el SS Great Britain, un barco que transformó la navegación
El 19 de julio de 1843 fue botado en Bristol el SS Great Britain, una de las embarcaciones más revolucionarias de la historia de la ingeniería naval.
El proyecto estuvo dirigido por el ingeniero británico Isambard Kingdom Brunel, una de las figuras más destacadas de la Revolución Industrial.
Cuando fue botado, el SS Great Britain era el barco más grande del mundo.
Su construcción combinaba dos innovaciones que acabarían definiendo el futuro de los grandes barcos oceánicos:
- Un casco fabricado principalmente en hierro.
- Una hélice movida mediante una máquina de vapor.
En aquella época, muchos barcos de vapor seguían utilizando cascos de madera y enormes ruedas de paletas instaladas en los laterales.
Brunel había considerado inicialmente utilizar también ruedas de paletas.
Sin embargo, terminó apostando por una hélice situada en la parte posterior del barco.
Esta decisión aportaba importantes ventajas:
- La propulsión quedaba protegida bajo el agua.
- La hélice ocupaba menos espacio lateral.
- El barco podía aprovechar mejor la potencia del motor.
- El diseño permitía construir embarcaciones más grandes.
- La navegación resultaba más eficiente en determinadas condiciones.
El hierro sustituye progresivamente a la madera
Construir un barco oceánico de hierro suponía un enorme desafío.
La madera había sido durante siglos el principal material de la construcción naval.
Los astilleros conocían bien sus propiedades y sabían cómo trabajarla.
El hierro permitía crear estructuras más grandes y resistentes, pero exigía nuevas técnicas de diseño, fabricación y unión de las piezas.
El casco del SS Great Britain estaba formado por placas de hierro unidas mediante remaches.
La estructura permitió crear un barco de dimensiones excepcionales, con espacio para transportar pasajeros y mercancías a través del océano Atlántico.
Su diseño contribuyó al desarrollo posterior de:
- Grandes transatlánticos.
- Buques con casco metálico.
- Propulsión mediante hélice.
- Viajes oceánicos regulares.
- Construcción naval industrial.
Una botadura convertida en espectáculo
La botadura despertó una enorme expectación en Bristol.
Miles de personas se reunieron alrededor del puerto y se vendieron entradas para contemplar el acontecimiento.
El príncipe Alberto, esposo de la reina Victoria, asistió como invitado de honor.
Sin embargo, poner el barco en el agua no fue sencillo.
El SS Great Britain era tan grande que hubo que guiarlo cuidadosamente desde el dique donde había sido construido hasta el puerto flotante de Bristol.
Después de iniciar su vida operativa, el barco transportó pasajeros entre Gran Bretaña y Estados Unidos.
Posteriormente realizó viajes a Australia y desempeñó distintas funciones durante décadas.
En 1970 regresó a Bristol y fue colocado en el mismo dique donde había sido construido.
1846: nace Edward Charles Pickering, espectros estelares y grandes catálogos astronómicos
El 19 de julio de 1846 nació Edward Charles Pickering, físico y astrónomo estadounidense que dirigió el Observatorio del Harvard College entre 1877 y 1919.
Durante su dirección, el observatorio se convirtió en uno de los centros más importantes del mundo para el estudio fotográfico de las estrellas.
Pickering impulsó la utilización de prismas colocados delante de los objetivos de los telescopios.
La luz de numerosas estrellas podía separarse así en sus distintos colores y quedar registrada sobre placas fotográficas.
El resultado era un espectro estelar.
Un espectro contiene información extraordinaria sobre una estrella.
Sus líneas permiten estudiar:
- La composición química.
- La temperatura.
- El movimiento.
- La presión de sus capas exteriores.
- Determinadas características de su evolución.
Esto convirtió la astronomía en algo más que medir posiciones y movimientos.
La espectroscopia permitió investigar la naturaleza física de los astros.
El Catálogo Henry Draper
Tras la muerte del astrónomo Henry Draper, su viuda, Anna Palmer Draper, apoyó económicamente un gran proyecto destinado a estudiar y clasificar los espectros de las estrellas.
El trabajo dio lugar al Catálogo Henry Draper, que reunió información sobre cientos de miles de estrellas.
El proyecto exigía:
- Obtener placas fotográficas.
- Conservarlas y organizarlas.
- Examinar los espectros.
- Medir posiciones y brillos.
- Clasificar las estrellas.
- Registrar enormes cantidades de datos.
Para realizar este trabajo, el Observatorio de Harvard contrató a un importante grupo de mujeres conocidas históricamente como las computadoras de Harvard.
En aquel momento, la palabra computadora se aplicaba a las personas que efectuaban cálculos y analizaban datos.
Entre aquellas científicas y analistas estuvieron:
- Williamina Fleming.
- Antonia Maury.
- Annie Jump Cannon.
- Henrietta Swan Leavitt.
- Cecilia Payne-Gaposchkin.
Muchas realizaron descubrimientos fundamentales, aunque durante años no recibieron el reconocimiento público que merecían.
Williamina Fleming descubrió estrellas variables y objetos como la nebulosa Cabeza de Caballo.
Antonia Maury desarrolló un sistema detallado para clasificar espectros.
Annie Jump Cannon creó y perfeccionó la clasificación estelar que dio lugar a la secuencia:
O – B – A – F – G – K – M
Henrietta Swan Leavitt descubrió la relación entre el periodo y la luminosidad de las estrellas variables cefeidas, una herramienta esencial para medir distancias en el universo.
El trabajo coordinado en Harvard permitió transformar placas de vidrio llenas de pequeñas líneas oscuras en uno de los grandes mapas físicos de las estrellas.
1894: nace Percy Spencer, el inventor relacionado con el horno microondas
El 19 de julio de 1894 nació Percy LeBaron Spencer, ingeniero e inventor estadounidense conocido por desarrollar uno de los primeros sistemas prácticos para cocinar alimentos mediante microondas.
Spencer tuvo una formación poco convencional.
Quedó huérfano cuando era joven y abandonó pronto la escuela.
Sin embargo, aprendió de manera autodidacta sobre electricidad, radio, física e ingeniería.
Terminó trabajando en Raytheon, donde desempeñó un papel importante en la producción de sistemas de radar durante la Segunda Guerra Mundial.
El magnetrón y el radar
El radar utiliza ondas electromagnéticas para localizar objetos y medir su distancia o movimiento.
Un componente fundamental de muchos radares de la época era el magnetrón.
El magnetrón genera microondas utilizando el movimiento de electrones dentro de campos eléctricos y magnéticos.
Durante la guerra era necesario producir grandes cantidades de estos dispositivos.
Spencer diseñó métodos que simplificaron su fabricación.
Según el National Inventors Hall of Fame, las mejoras permitieron aumentar la producción desde unas pocas decenas hasta miles de magnetrones diarios.
Este avance tuvo un gran impacto en la fabricación de radares.
Una chocolatina que empezó a derretirse
La historia más conocida sobre el origen del horno microondas cuenta que Spencer se encontraba trabajando cerca de un magnetrón activo cuando observó que una chocolatina que llevaba en el bolsillo se había derretido.
El fenómeno no significaba que el magnetrón produjera calor de la misma forma que un horno convencional.
Las microondas estaban transfiriendo energía a determinadas moléculas presentes en el alimento.
Spencer realizó nuevos experimentos.
Probó con granos de maíz, que terminaron convirtiéndose en palomitas, y con otros alimentos.
Después desarrolló una caja metálica en la que las microondas podían quedar confinadas y actuar sobre la comida.
¿Cómo calienta un horno microondas?
Las microondas son una forma de radiación electromagnética.
No son radiactivas y no convierten los alimentos en sustancias radiactivas.
Dentro del horno, el magnetrón genera ondas que se reflejan en las paredes metálicas.
El campo eléctrico alternante hace que moléculas polares, especialmente las moléculas de agua, intenten orientarse continuamente.
Ese movimiento y las interacciones entre moléculas contribuyen a aumentar la energía térmica del alimento.
El calentamiento depende de factores como:
- Contenido de agua.
- Forma y tamaño del alimento.
- Distribución de las ondas dentro del horno.
- Tiempo de exposición.
- Potencia utilizada.
Por eso los alimentos no siempre se calientan de manera uniforme.
El plato giratorio ayuda a que distintas zonas pasen por regiones de mayor y menor intensidad del campo electromagnético.
Del Radarange a las cocinas domésticas
Los primeros hornos de microondas eran enormes, pesados y caros.
Se utilizaron principalmente en restaurantes, barcos, hospitales y establecimientos industriales.
Uno de los primeros modelos comerciales recibió el nombre de Radarange.
Con el tiempo, los aparatos se hicieron:
- Más pequeños.
- Más seguros.
- Más baratos.
- Más eficientes.
- Más fáciles de utilizar.
El horno microondas acabó convirtiéndose en uno de los electrodomésticos más extendidos del mundo.
1921: nace Rosalyn Yalow, Nobel de Medicina por el radioinmunoanálisis
El 19 de julio de 1921 nació Rosalyn Sussman Yalow en Nueva York.
Yalow fue física médica y recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1977 por el desarrollo de los radioinmunoanálisis de hormonas peptídicas.
Su trayectoria se desarrolló en una época en la que las mujeres encontraban grandes obstáculos para acceder a la formación superior y a puestos de investigación en física.
Yalow se graduó en Física y Química en Hunter College.
Después fue aceptada como ayudante de enseñanza en la Universidad de Illinois.
Cuando llegó, descubrió que era la única mujer entre aproximadamente 400 integrantes de la Facultad de Ingeniería.
Obtuvo el doctorado en Física Nuclear y posteriormente comenzó a trabajar con radioisótopos aplicados a la medicina.
El problema de medir sustancias extremadamente pequeñas
Muchas hormonas y proteínas aparecen en la sangre en concentraciones diminutas.
Antes del trabajo de Yalow y Solomon Berson, medirlas con precisión podía resultar extremadamente difícil.
Ambos investigadores estudiaron cómo reaccionaba el sistema inmunitario de determinados pacientes ante la insulina.
Descubrieron que algunas personas tratadas con insulina desarrollaban anticuerpos capaces de unirse a ella.
A partir de esta observación desarrollaron una técnica conocida como radioinmunoanálisis o RIA.
¿Cómo funciona un radioinmunoanálisis?
La técnica combina tres elementos principales:
- La sustancia que se quiere medir.
- Anticuerpos capaces de reconocerla.
- Una cantidad conocida de esa misma sustancia marcada con un isótopo radiactivo.
La sustancia radiactiva y la sustancia presente en la muestra compiten por unirse a los anticuerpos.
Cuanta más sustancia haya en la muestra del paciente, menos moléculas marcadas conseguirán unirse.
Midiendo la radiactividad y comparándola con muestras de concentración conocida, los investigadores pueden calcular la cantidad original.
El método permitió medir concentraciones extraordinariamente pequeñas.
El radioinmunoanálisis se aplicó al estudio de:
- Insulina.
- Hormonas del crecimiento.
- Hormonas tiroideas.
- Vitaminas.
- Enzimas.
- Medicamentos.
- Determinadas proteínas.
- Agentes infecciosos.
La técnica transformó la endocrinología y el diagnóstico médico.
Permitió estudiar el funcionamiento hormonal con una precisión que antes no era posible.
Una Nobel que compartió el método
Rosalyn Yalow y Solomon Berson decidieron inicialmente no patentar el radioinmunoanálisis.
Querían que la técnica pudiera extenderse y beneficiar a pacientes e investigadores.
Berson murió en 1972 y los premios Nobel no se conceden de manera póstuma.
Yalow recibió el Nobel en 1977 y destacó siempre el papel fundamental de su colaborador.
Fue la segunda mujer que recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina sin compartirlo con otra mujer.
1969: Apollo 11 entra en órbita alrededor de la Luna
El 19 de julio de 1969, después de recorrer cientos de miles de kilómetros desde la Tierra, Apollo 11 llegó a la Luna y realizó la maniobra necesaria para quedar atrapada por su gravedad.
La misión había despegado el 16 de julio con:
- Neil Armstrong, comandante.
- Michael Collins, piloto del módulo de mando.
- Buzz Aldrin, piloto del módulo lunar.
Hasta aquel momento, la nave viajaba siguiendo una trayectoria que la llevaba hacia las proximidades de la Luna.
Pero acercarse no era suficiente.
Sin una maniobra de frenado, Apollo 11 habría pasado junto al satélite y habría continuado viajando por el espacio.
Una maniobra realizada detrás de la Luna
Para entrar en órbita, la nave debía reducir su velocidad mediante el motor del módulo de servicio.
La primera maniobra de inserción orbital lunar se realizó cuando Apollo 11 se encontraba detrás de la Luna.
Durante esos minutos, la nave no podía comunicarse directamente con la Tierra porque el propio satélite bloqueaba las señales de radio.
Los controladores tuvieron que esperar a que Apollo 11 reapareciera para saber si el encendido había funcionado correctamente.
El motor se activó durante aproximadamente 357 segundos.
La maniobra colocó el conjunto formado por Columbia y Eagle en una órbita elíptica alrededor de la Luna.
Posteriormente se realizó un segundo encendido más breve para circularizar la trayectoria y situar la nave aproximadamente a unos cien kilómetros de la superficie.
¿Por qué había que frenar para entrar en órbita?
Una órbita es una caída continua alrededor de un cuerpo.
La nave se mueve hacia delante mientras la gravedad la atrae hacia la superficie.
Si la velocidad y la dirección son adecuadas, la curvatura de la trayectoria coincide con la curvatura del cuerpo y la nave continúa cayendo sin llegar a impactar.
Si Apollo 11 llegaba con demasiada velocidad:
- Podía escapar de la gravedad lunar.
- Podía quedar en una órbita inadecuada.
- Podía comprometer el descenso y el regreso.
Si reducía demasiado su velocidad, podía aproximarse peligrosamente a la superficie.
La maniobra debía ejecutarse con enorme precisión.
La preparación para el descenso del Eagle
Una vez en órbita, los astronautas pudieron observar y fotografiar la superficie lunar desde poca altura.
Armstrong y Aldrin prepararon el módulo lunar Eagle.
Michael Collins permaneció al mando de Columbia, la nave que seguiría orbitando la Luna durante el alunizaje.
El 20 de julio, Eagle se separó de Columbia y comenzó su descenso hacia el Mar de la Tranquilidad.
La entrada en órbita del día 19 fue, por tanto, el paso que convirtió un viaje hacia la Luna en una verdadera misión lunar.
2013: Cassini fotografía la Tierra durante “El día que la Tierra sonrió”
El 19 de julio de 2013, la sonda Cassini se situó en la sombra de Saturno y dirigió sus cámaras hacia el planeta, sus anillos y el espacio que se extendía detrás de ellos.
En la distancia aparecía un punto de luz diminuto.
Era la Tierra.
La observación fue preparada como un acontecimiento mundial conocido como El día que la Tierra sonrió.
Por primera vez, las personas fueron avisadas con antelación de que una nave situada en el Sistema Solar exterior iba a fotografiar nuestro planeta.
La idea era invitar a la humanidad a mirar hacia el cielo, sonreír y reflexionar sobre el pequeño lugar que ocupa la Tierra en el cosmos.
¿Por qué Cassini se escondió detrás de Saturno?
Fotografiar en dirección hacia el Sol puede dañar los detectores de una cámara espacial y producir una enorme cantidad de luz dispersa.
Cassini aprovechó que Saturno bloqueaba directamente la luz solar.
Desde la sombra del planeta, sus cámaras podían observar los anillos iluminados desde atrás.
Esta geometría permitía distinguir estructuras muy débiles que resultaban difíciles de ver cuando estaban iluminadas frontalmente.
Durante más de cuatro horas, Cassini obtuvo 323 fotografías utilizando diferentes filtros.
Una parte de esas imágenes se combinó para construir un gran mosaico en color natural.
La composición mostraba:
- Saturno.
- Sus anillos principales.
- El tenue anillo E.
- Siete lunas.
- La Tierra.
- La Luna junto a nuestro planeta.
- Marte y Venus en otras zonas de la composición.
La Tierra vista desde unos 1.400 millones de kilómetros
Desde la posición de Cassini, la Tierra aparecía como un pequeño punto azul situado bajo los anillos de Saturno.
La imagen recordó a otra fotografía histórica: el Punto azul pálido obtenido por Voyager 1 en 1990.
Estas imágenes cambian nuestra perspectiva.
Desde una distancia planetaria no se distinguen:
- Países.
- Fronteras.
- Ciudades.
- Conflictos.
- Diferencias culturales.
Solo aparece un pequeño mundo suspendido en la oscuridad.
Toda la historia humana conocida ha ocurrido en ese punto.
La ciencia escondida en una imagen emocional
El mosaico no se creó únicamente con una finalidad simbólica.
Las fotografías permitieron estudiar:
- La estructura de los anillos.
- Partículas de hielo iluminadas desde atrás.
- El anillo E producido por los géiseres de Encélado.
- La distribución del polvo alrededor de Saturno.
- Las propiedades de distintas regiones del sistema.
La imagen combinó ciencia y divulgación de una manera especialmente poderosa.
Permitió estudiar Saturno y, al mismo tiempo, contemplar la Tierra desde una perspectiva que muy pocas cámaras han conseguido.
¿Por qué el 19 de julio es tan importante para la ciencia?
El 19 de julio reúne campos muy diferentes:
- Ingeniería naval.
- Máquinas de vapor.
- Propulsión mediante hélice.
- Astronomía fotográfica.
- Espectroscopia estelar.
- Clasificación de estrellas.
- Radar.
- Radiación electromagnética.
- Tecnología de los alimentos.
- Física médica.
- Hormonas y diagnóstico.
- Navegación espacial.
- Exploración lunar.
- Fotografía planetaria.
- Estudio de Saturno.
Es una fecha que conecta un barco de hierro construido durante la Revolución Industrial con placas fotográficas llenas de espectros, un magnetrón diseñado para el radar, una técnica médica capaz de detectar cantidades minúsculas de hormonas, una nave entrando en órbita lunar y una cámara situada cerca de Saturno fotografiando nuestro planeta.
También permite observar cómo una misma tecnología puede terminar teniendo aplicaciones completamente diferentes.
Las placas fotográficas utilizadas para registrar estrellas transformaron la astronomía.
Los radioisótopos procedentes de la física nuclear permitieron desarrollar nuevas pruebas médicas.
El magnetrón creado para el radar terminó calentando alimentos.
Las cámaras diseñadas para estudiar los anillos de Saturno acabaron produciendo un retrato de toda la humanidad.
La ciencia avanza cuando una idea se combina con otras y encuentra usos que sus creadores quizá nunca habían imaginado.
Conclusión
El 19 de julio es una fecha extraordinaria dentro de la historia de la ciencia y la tecnología.
El SS Great Britain combinó un casco de hierro con propulsión mediante hélice y anticipó los grandes barcos oceánicos; Edward Charles Pickering impulsó el estudio fotográfico de los espectros estelares y los grandes catálogos elaborados en Harvard; Percy Spencer convirtió la tecnología del radar en el origen del horno microondas; Rosalyn Yalow unió física nuclear, inmunología y medicina para medir cantidades diminutas de hormonas; Apollo 11 frenó detrás de la Luna y entró en la órbita desde la que se prepararía el primer alunizaje humano; y Cassini fotografió la Tierra como un diminuto punto azul situado bajo los anillos de Saturno.
El 19 de julio reúne barcos de hierro, placas de vidrio, líneas espectrales, chocolatinas derretidas, hormonas, motores espaciales, anillos planetarios y una pequeña Tierra sonriendo desde la distancia.
Y eso demuestra que la ciencia no solo permite construir máquinas o medir fenómenos.
También nos ayuda a descubrir lo que somos, a comprender el lugar que ocupamos y a observar nuestro mundo desde perspectivas que antes parecían imposibles.
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Fuentes oficiales y científicas:
- Bristol Dockyards — The launch of the SS Great Britain
- SS Great Britain Trust — The ship and its engineering legacy
- Astrophysical Journal — Edward Charles Pickering, 1846–1919
- Harvard College Observatory — History of spectroscopy at Harvard
- Harvard Plate Stacks — Women Astronomical Computers
- National Inventors Hall of Fame — Percy L. Spencer
- Nobel Prize — Rosalyn Yalow Facts
- Nobel Prize — Rosalyn Yalow Biographical
- Nobel Prize — Radioimmunoassay Nobel Lecture
- NASA — Apollo 11 Mission Overview
- NASA — Apollo 11 enters lunar orbit
- NASA Science — The Day the Earth Smiled
- NASA Scientific Visualization Studio — The Day the Earth Smiled
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