El 27 de julio es una fecha extraordinaria para la historia de la química, las comunicaciones, la medicina, la aviación y la astronomía. En este día murió John Dalton, responsable de formular una de las primeras teorías atómicas modernas; se completó el primer enlace telegráfico transatlántico permanente entre Europa y Norteamérica; Frederick Banting y Charles Best comenzaron una serie de experimentos decisivos con el extracto que terminaría convirtiéndose en insulina; nació Joseph Kittinger, pionero de los vuelos estratosféricos y de los saltos desde grandes altitudes; el de Havilland Comet realizó su primer vuelo e inauguró la era de los aviones comerciales a reacción; y tuvo lugar el eclipse lunar total más largo del siglo XXI, acompañado por una brillante oposición de Marte.
1844: muere John Dalton, uno de los padres de la teoría atómica moderna
El 27 de julio de 1844 murió en Manchester John Dalton, químico, físico y meteorólogo británico cuya teoría atómica ayudó a transformar la química en una ciencia cuantitativa.
La idea de que la materia podía estar formada por partículas diminutas era muy antigua.
Filósofos griegos como Demócrito habían utilizado la palabra átomo para referirse a unidades indivisibles.
Sin embargo, aquellas propuestas eran principalmente filosóficas.
Dalton intentó relacionar la existencia de los átomos con mediciones químicas y proporciones observadas experimentalmente.
La materia está formada por átomos
A comienzos del siglo XIX, Dalton propuso un modelo basado en varias ideas principales:
- La materia está formada por partículas extremadamente pequeñas llamadas átomos.
- Los átomos de un mismo elemento comparten propiedades características.
- Los átomos de elementos diferentes poseen masas y propiedades distintas.
- Los compuestos se forman cuando átomos diferentes se combinan en proporciones sencillas.
- Durante una reacción química, los átomos se reorganizan, pero no aparecen ni desaparecen.
Este modelo permitía explicar por qué las sustancias reaccionaban siguiendo relaciones numéricas concretas.
El agua, por ejemplo, no se forma combinando cantidades arbitrarias de hidrógeno y oxígeno.
Su composición responde a una proporción definida.
La ley de las proporciones múltiples
Dalton observó que dos elementos podían formar más de un compuesto.
Sin embargo, las cantidades de uno de los elementos que se combinaban con una cantidad fija del otro mantenían relaciones de números enteros sencillos.
Esta observación se conoce como ley de las proporciones múltiples.
El carbono y el oxígeno, por ejemplo, pueden formar:
- Monóxido de carbono.
- Dióxido de carbono.
Si mantenemos fija la cantidad de carbono, el segundo compuesto incorpora aproximadamente el doble de oxígeno que el primero.
La relación resulta comprensible si imaginamos que:
- En un compuesto se une un átomo de oxígeno.
- En el otro se unen dos átomos de oxígeno.
La teoría atómica convertía así una regularidad numérica en una explicación sobre la estructura de la materia.
Los primeros símbolos químicos de Dalton
Dalton intentó representar los elementos y compuestos mediante círculos que contenían diferentes marcas.
Utilizó símbolos para sustancias como:
- Hidrógeno.
- Oxígeno.
- Carbono.
- Nitrógeno.
- Azufre.
Los compuestos se dibujaban uniendo varios de esos círculos.
El sistema no era tan práctico como los símbolos químicos introducidos posteriormente por Jöns Jacob Berzelius.
Sin embargo, mostraba una idea fundamental: las fórmulas químicas podían representar la combinación de partículas concretas.
La tabla de masas atómicas
Dalton intentó calcular las masas relativas de los átomos.
Tomó el hidrógeno como referencia y asignó valores comparativos a otros elementos.
Muchas de sus cifras eran incorrectas porque todavía no se conocían bien las fórmulas de los compuestos.
Por ejemplo, podía interpretar una molécula formada por dos átomos de un elemento y uno de otro como una combinación más sencilla.
Aun así, el proyecto abrió el camino hacia:
- Las masas atómicas modernas.
- La estequiometría.
- Las fórmulas moleculares.
- La tabla periódica.
- El cálculo cuantitativo de las reacciones.
La ley de las presiones parciales
Dalton también estudió los gases.
Propuso que, dentro de una mezcla, cada gas ejerce una presión como si los demás no estuvieran presentes.
La presión total es la suma de las presiones parciales:
Ptotal = P1 + P2 + P3 + ...
Esta relación es conocida como ley de Dalton de las presiones parciales.
Se utiliza para comprender:
- La composición de la atmósfera.
- La respiración.
- El buceo.
- Las mezclas de gases medicinales.
- Los procesos industriales.
- La química atmosférica.
El aire posee una presión total, pero el oxígeno, el nitrógeno, el vapor de agua y los demás gases contribuyen de manera independiente.
Dalton y la percepción de los colores
Dalton tenía dificultades para distinguir determinados colores.
En 1794 presentó una investigación sobre su propia percepción y la de su hermano.
Propuso que el problema podía estar causado por un líquido coloreado dentro del ojo.
La explicación era incorrecta, pero el estudio fue uno de los primeros análisis científicos detallados de una alteración de la visión cromática.
Durante mucho tiempo, el término daltonismo se utilizó de manera general para describir diferentes deficiencias en la percepción del color.
Actualmente sabemos que muchas de ellas están relacionadas con variaciones genéticas que afectan a los pigmentos de los conos de la retina.
Décadas observando el tiempo
Dalton fue también un meteorólogo extraordinariamente constante.
Registró durante décadas:
- Temperatura.
- Presión atmosférica.
- Humedad.
- Lluvia.
- Viento.
- Formación de nubes.
Realizó cientos de miles de observaciones meteorológicas a lo largo de su vida.
Su interés por el comportamiento del vapor de agua y de los gases contribuyó al desarrollo de varias de sus ideas físicas.
¿Qué partes de su teoría eran incorrectas?
La teoría de Dalton fue revolucionaria, pero la ciencia posterior descubrió que algunos de sus postulados necesitaban modificarse.
Actualmente sabemos que:
- Los átomos pueden dividirse en partículas subatómicas.
- Los átomos de un mismo elemento no poseen siempre la misma masa.
- Existen isótopos con diferente número de neutrones.
- En las reacciones nucleares pueden transformarse unos elementos en otros.
- Los electrones determinan gran parte del comportamiento químico.
Estas correcciones no eliminan la importancia de Dalton.
Su modelo proporcionó una estructura científica capaz de ser comprobada, mejorada y sustituida parcialmente por teorías más precisas.
Un funeral multitudinario
Dalton vivió de forma modesta y perteneció a la comunidad cuáquera.
Con el tiempo se convirtió en una figura profundamente respetada en Manchester.
Después de su muerte, su cuerpo fue expuesto en el Ayuntamiento y decenas de miles de personas acudieron a despedirlo.
Su funeral reflejó el reconocimiento público hacia un investigador que había dedicado su vida a medir la naturaleza.
1866: se completa el primer enlace telegráfico transatlántico permanente
El 27 de julio de 1866 llegó hasta Heart’s Content, en Terranova, el extremo de un cable telegráfico tendido desde la isla de Valentia, en Irlanda.
Europa y Norteamérica quedaron conectadas mediante un enlace eléctrico permanente.
Hasta entonces, un mensaje debía cruzar el Atlántico transportado físicamente por un barco.
La comunicación podía tardar:
- Una semana.
- Dos semanas.
- Más tiempo si el clima era adverso.
Con el cable, la información podía transmitirse en cuestión de minutos.
El acontecimiento modificó para siempre las relaciones políticas, comerciales y periodísticas entre los dos continentes.
Un proyecto que parecía imposible
El océano Atlántico separa Irlanda y Terranova mediante miles de kilómetros de agua.
El cable debía descender hasta profundidades de varios kilómetros y permanecer sobre un fondo oceánico desconocido.
Los responsables tenían que resolver problemas relacionados con:
- El enorme peso del cable.
- La resistencia mecánica.
- El aislamiento eléctrico.
- La corrosión.
- Las tormentas.
- La detección de señales extremadamente débiles.
- La reparación de roturas en alta mar.
Cyrus Field fue uno de los grandes promotores financieros y organizativos del proyecto.
Necesitó reunir empresarios, científicos, ingenieros, gobiernos y compañías de ambos lados del océano.
¿Cómo era un cable submarino?
El cable estaba formado por diferentes capas.
En su interior contenía conductores de cobre por los que circulaban las señales eléctricas.
Alrededor se colocaba un material aislante, principalmente gutapercha.
La gutapercha es un material natural parecido al caucho que resultaba especialmente útil porque:
- Aislaba eléctricamente.
- Resistía el agua.
- Podía moldearse alrededor del conductor.
- Mantenía sus propiedades bajo el mar.
El conjunto se reforzaba exteriormente mediante alambres metálicos destinados a soportar la tensión durante el tendido.
Los primeros fracasos
El proyecto sufrió numerosos intentos fallidos.
En 1857, el cable se rompió después de recorrer varios cientos de kilómetros.
En 1858 se consiguió establecer una primera conexión transatlántica.
La reina Victoria y el presidente estadounidense James Buchanan intercambiaron mensajes.
Sin embargo, la línea era extremadamente débil.
La utilización de voltajes excesivos dañó el aislamiento y el cable dejó de funcionar después de unas semanas.
El fracaso causó:
- Pérdidas económicas.
- Críticas públicas.
- Dudas sobre la viabilidad científica.
- Dificultades para conseguir nueva financiación.
El papel del Great Eastern
Para el intento de 1865 se utilizó el Great Eastern, el barco más grande del mundo en aquel momento.
Su tamaño permitía transportar miles de kilómetros de cable dentro de enormes depósitos.
El barco podía tender la línea de forma continua mientras cruzaba el océano.
En 1865, el cable volvió a romperse cuando la expedición se encontraba relativamente cerca de Terranova.
Los intentos de recuperarlo desde el fondo del océano fracasaron y la misión tuvo que regresar.
La situación parecía otra derrota.
Sin embargo, los ingenieros conocían aproximadamente el lugar donde se había perdido el extremo.
El éxito de 1866
El Great Eastern salió de Valentia el 13 de julio de 1866.
Durante catorce días fue depositando el cable sobre el fondo del océano.
El 27 de julio llegó a Trinity Bay, en Terranova, y la línea fue conectada con la estación terrestre de Heart’s Content.
El enlace funcionó correctamente.
Después, el barco volvió al punto donde se había perdido el cable de 1865.
La tripulación consiguió:
- Localizarlo mediante ganchos.
- Elevarlo desde miles de metros de profundidad.
- Unirlo a un nuevo tramo.
- Completar también esa segunda conexión.
La expedición terminó proporcionando dos cables operativos.
Señales débiles bajo el océano
Una señal eléctrica que viaja por un cable largo se debilita y se deforma.
El físico William Thomson, posteriormente conocido como lord Kelvin, desarrolló instrumentos sensibles para detectar las pequeñas corrientes recibidas.
Uno de ellos fue el galvanómetro de espejo.
El instrumento utilizaba un pequeño espejo unido a un sistema magnético.
Cuando llegaba una corriente, el espejo giraba ligeramente y desviaba un rayo de luz.
La posición del punto luminoso permitía interpretar los impulsos telegráficos.
El sistema amplificaba visualmente movimientos demasiado pequeños para observarse directamente.
El mundo comienza a comunicarse en tiempo real
El cable permitió transmitir con rapidez:
- Noticias.
- Precios comerciales.
- Órdenes bancarias.
- Información diplomática.
- Resultados electorales.
- Avisos sobre barcos y mercancías.
Las bolsas de Londres y Nueva York pudieron intercambiar información mucho más rápidamente.
Los gobiernos dejaron de depender únicamente de barcos para enviar instrucciones.
Los periódicos comenzaron a publicar acontecimientos internacionales con una velocidad desconocida.
Los antepasados de internet
Los cables submarinos modernos transportan una enorme parte del tráfico mundial de internet.
En lugar de simples impulsos telegráficos, transmiten datos mediante fibras ópticas y pulsos de luz.
Pueden transportar simultáneamente:
- Vídeos.
- Mensajes.
- Llamadas.
- Transacciones financieras.
- Servicios en la nube.
- Información científica.
Aunque la tecnología ha cambiado completamente, el principio básico continúa siendo parecido: un barco deposita una línea de comunicaciones sobre el fondo del océano para conectar continentes.
1921: Banting y Best realizan un experimento decisivo en el camino hacia la insulina
El 27 de julio de 1921, Frederick Banting y Charles Best comenzaron a registrar los efectos de un extracto pancreático administrado a un perro al que se había provocado diabetes mediante la extirpación del páncreas.
Los datos del animal, identificado como perro 410, mostraron que el extracto podía reducir los niveles de azúcar.
Los investigadores llamaron inicialmente a la sustancia isletina.
Aquel experimento no produjo todavía la insulina pura y segura utilizada por los pacientes.
Pero representó un paso decisivo dentro de una investigación que transformaría la medicina.
¿Qué es la diabetes?
La glucosa es una fuente fundamental de energía para las células.
Después de una comida, los hidratos de carbono se transforman en glucosa y pasan a la sangre.
Para que numerosas células puedan utilizarla correctamente necesitan la acción de la insulina.
La insulina es una hormona producida por las células beta de los islotes de Langerhans, situados dentro del páncreas.
Actúa como una señal que permite:
- Favorecer la entrada de glucosa en determinados tejidos.
- Reducir la concentración de azúcar en sangre.
- Almacenar glucosa en forma de glucógeno.
- Regular el metabolismo de grasas y proteínas.
En la diabetes tipo 1, el sistema inmunitario destruye las células beta.
El organismo deja de producir una cantidad suficiente de insulina.
Sin tratamiento, la glucosa se acumula en la sangre mientras las células no pueden utilizarla adecuadamente.
La diabetes antes de la insulina
Antes de 1922, la diabetes tipo 1 era generalmente mortal.
Los pacientes sufrían:
- Sed intensa.
- Orina frecuente.
- Pérdida de peso.
- Debilidad.
- Deshidratación.
- Cetoacidosis.
- Coma.
Los médicos podían intentar prolongar la vida mediante dietas extremadamente restrictivas.
La reducción casi total de hidratos de carbono disminuía temporalmente la glucosa, pero provocaba desnutrición.
Muchos niños morían después de semanas o meses de deterioro.
El papel del páncreas
Durante el siglo XIX, distintos experimentos habían demostrado que extirpar el páncreas a un animal provocaba diabetes.
También se sospechaba que los islotes de Langerhans producían una secreción capaz de controlar el azúcar.
El problema era aislarla.
El páncreas también produce enzimas digestivas muy potentes.
Cuando los investigadores trituraban el órgano, esas enzimas podían destruir la hormona antes de que fuera utilizada.
La idea de Frederick Banting
En octubre de 1920, Banting leyó un artículo sobre la obstrucción de los conductos pancreáticos.
Pensó que podía ligar los conductos de un perro y esperar a que degeneraran las células productoras de enzimas digestivas.
Los islotes podían mantenerse durante más tiempo.
Después intentaría extraer su secreción interna.
Banting presentó la idea a John Macleod, profesor de fisiología de la Universidad de Toronto.
Macleod le proporcionó:
- Un pequeño laboratorio.
- Material experimental.
- Varios perros.
- La colaboración de un estudiante.
Ese estudiante era Charles Best.
Los experimentos del verano de 1921
Banting y Best comenzaron a trabajar en mayo.
Realizaron operaciones para retirar el páncreas o ligar los conductos pancreáticos.
También midieron:
- Glucosa en sangre.
- Azúcar en la orina.
- Estado general de los animales.
- Respuesta después de administrar los extractos.
El 27 de julio probaron un extracto sobre el perro 410.
Los registros indicaron que la glucemia descendía después de la administración.
El efecto no duraba mucho y la preparación era todavía impura.
Sin embargo, mostraba que el páncreas contenía una sustancia capaz de modificar la diabetes.
De la isletina a la insulina
Los investigadores continuaron mejorando el procedimiento.
Comprobaron que podían obtener extractos de páncreas completos y de páncreas fetales.
Macleod regresó al laboratorio y organizó un equipo más amplio.
El bioquímico James Collip se incorporó para purificar la sustancia.
El nombre utilizado terminó siendo insulina, derivado de la palabra latina insula, que significa isla.
Leonard Thompson, el primer paciente
En enero de 1922, Leonard Thompson, un adolescente de catorce años gravemente enfermo, recibió una primera inyección del extracto.
La preparación era impura y provocó una reacción.
Collip consiguió mejorar rápidamente el proceso de purificación.
Una segunda serie de inyecciones redujo la glucosa y mejoró el estado del paciente sin causar la misma reacción grave.
La transformación fue extraordinaria.
Personas que se encontraban cerca de la muerte podían recuperar peso, energía y una vida mucho más prolongada.
Una investigación colectiva
La historia suele simplificarse afirmando que Banting y Best descubrieron la insulina.
Sin embargo, el avance necesitó varias contribuciones:
- Banting aportó la idea inicial y realizó gran parte del trabajo experimental.
- Best colaboró en las operaciones, mediciones y preparación de extractos.
- Macleod proporcionó instalaciones, orientación científica y organización.
- Collip desarrolló técnicas esenciales para purificar el producto.
- Los laboratorios Connaught ayudaron a producirlo en mayor escala.
- La compañía Eli Lilly colaboró en su fabricación industrial.
También existieron investigaciones anteriores de científicos como Nicolae Paulescu, Georg Zülzer, Oskar Minkowski y Joseph von Mering.
La insulina surgió de una larga acumulación de observaciones y experimentos.
El polémico Premio Nobel
En 1923, el Premio Nobel de Fisiología o Medicina fue concedido a Banting y Macleod.
Banting se mostró molesto porque Best no había sido incluido y compartió con él la mitad del dinero.
Macleod compartió su parte con Collip.
El reparto reflejó las tensiones existentes dentro del equipo y sigue siendo uno de los premios científicos más debatidos.
La insulina no cura la diabetes
La insulina permite controlar la glucosa, pero no elimina la causa de la diabetes tipo 1.
Los pacientes necesitan administrarla durante toda la vida mediante:
- Inyecciones.
- Plumas.
- Bombas de infusión.
- Sistemas automatizados conectados a sensores.
La dosis debe ajustarse según:
- La comida.
- La actividad física.
- La glucosa medida.
- Las enfermedades.
- El estrés.
- La sensibilidad individual.
Una cantidad insuficiente provoca hiperglucemia.
Una cantidad excesiva puede causar hipoglucemia, pérdida de conciencia e incluso la muerte.
De los animales a la biotecnología
Durante décadas, la insulina se obtuvo principalmente del páncreas de cerdos y vacas.
Las moléculas eran parecidas a la insulina humana, pero podían producir reacciones en algunas personas.
En la década de 1980 comenzó a fabricarse insulina humana mediante ingeniería genética.
Se introdujo el gen correspondiente en microorganismos capaces de producir la proteína.
Actualmente existen análogos diseñados para actuar:
- Muy rápidamente.
- Durante varias horas.
- De forma prolongada y estable.
La investigación continúa buscando tratamientos más cómodos y, algún día, una verdadera cura.
1928: nace Joseph Kittinger, el hombre que saltó desde la estratosfera
El 27 de julio de 1928 nació Joseph William Kittinger, piloto de pruebas, aviador militar y pionero de los vuelos a gran altitud.
Su nombre quedó unido a uno de los experimentos más espectaculares de la historia aeroespacial.
El 16 de agosto de 1960 ascendió dentro de una pequeña góndola suspendida bajo un globo de helio y saltó desde una altitud de:
31.333 metros
Durante décadas mantuvo el récord del salto en paracaídas realizado desde mayor altura.
El objetivo no era únicamente establecer una marca.
Los investigadores querían saber si un piloto podía abandonar una aeronave o cápsula a gran altitud y sobrevivir.
La estratosfera no es un lugar habitable
A más de treinta kilómetros de altura, las condiciones son extremas:
- La presión atmosférica es mínima.
- Existe muy poco oxígeno.
- La temperatura puede ser extremadamente baja.
- El cielo aparece oscuro.
- La radiación es mayor que en la superficie.
Sin un traje presurizado, los líquidos del cuerpo podrían comenzar a formar vapor debido a la baja presión.
Una persona perdería el conocimiento en pocos segundos por falta de oxígeno.
El proyecto Excelsior
Kittinger participó en el Proyecto Excelsior de la Fuerza Aérea estadounidense.
El programa estudiaba cómo rescatar a pilotos que tuvieran que abandonar aviones de gran altitud.
Uno de los principales problemas era la pérdida de control durante la caída.
Una persona podía comenzar a girar cada vez más rápido.
La rotación extrema podía causar:
- Pérdida de conciencia.
- Lesiones.
- Dificultad para abrir el paracaídas.
- Acumulación de sangre en determinadas partes del cuerpo.
Para evitarlo se desarrolló un pequeño paracaídas estabilizador que se abría al inicio de la caída.
El primer salto casi terminó en tragedia
Durante un salto de prueba realizado en 1959, el paracaídas estabilizador se desplegó de forma incorrecta.
Las líneas se enrollaron y Kittinger comenzó a girar violentamente.
Perdió el conocimiento.
Un sistema automático abrió el paracaídas principal a menor altura y le salvó la vida.
En lugar de abandonar el programa, Kittinger participó en la corrección del sistema y volvió a saltar semanas después.
El salto desde 31 kilómetros
En agosto de 1960, Kittinger ascendió durante más de una hora dentro de una góndola abierta.
Llevaba:
- Traje presurizado.
- Casco.
- Equipo de oxígeno.
- Paracaídas principal.
- Paracaídas estabilizador.
- Instrumentos médicos.
Durante el ascenso descubrió que el guante derecho no estaba presurizado correctamente.
No informó inmediatamente porque temía que la misión fuera cancelada.
Su mano se hinchó y sufrió un dolor intenso.
Aun así, continuó.
Cuatro minutos y treinta y seis segundos de caída
Al saltar, Kittinger comenzó una caída libre que duró aproximadamente cuatro minutos y treinta y seis segundos.
Alcanzó una velocidad cercana a:
988 kilómetros por hora
La velocidad del sonido cambia con la temperatura y la densidad del aire.
Kittinger no superó oficialmente Mach 1 durante aquel salto, aunque descendió a una velocidad extraordinaria.
El paracaídas principal se abrió a menor altura y aterrizó con seguridad en el desierto de Nuevo México.
¿Por qué no se quemó al caer?
Una nave espacial puede calentarse intensamente durante la reentrada porque viaja a varios kilómetros por segundo y comprime el aire delante de ella.
Kittinger alcanzó una velocidad muy inferior.
Además, su cuerpo tenía una forma y una masa diferentes a las de una cápsula orbital.
No se produjo el calentamiento extremo asociado a una reentrada desde el espacio.
El sonido no se percibe igual
Durante la primera parte de la caída, el aire era tan tenue que apenas podía transmitir sonidos.
Kittinger describió una sensación de silencio y aislamiento.
A medida que descendía hacia capas más densas, el viento comenzó a sentirse con mayor intensidad.
El cambio mostraba de forma directa cómo aumenta la densidad atmosférica al acercarse a la superficie.
Un precursor de los trajes espaciales
Los experimentos de Kittinger ayudaron a estudiar:
- Trajes presurizados.
- Sistemas de oxígeno.
- Paracaídas de estabilización.
- Respuesta humana a la baja presión.
- Evacuación de aeronaves a gran altitud.
- Supervivencia en condiciones próximas a las espaciales.
Estos conocimientos resultaron relevantes para la aviación militar y los primeros programas espaciales tripulados.
Más allá del salto
Kittinger también participó en vuelos de globos científicos.
Durante el Proyecto Stargazer ayudó a transportar un telescopio y a un astrónomo hasta gran altura, por encima de buena parte del vapor de agua atmosférico.
Posteriormente sirvió como piloto durante la guerra de Vietnam, fue derribado y permaneció once meses como prisionero.
Después de retirarse realizó vuelos en globo y completó en 1984 la primera travesía del Atlántico en solitario dentro de un globo de gas.
El salto de Felix Baumgartner
En 2012, Felix Baumgartner superó varios de los récords de Kittinger al saltar desde aproximadamente 39 kilómetros.
Kittinger formó parte del equipo de control y mantuvo comunicación con Baumgartner durante la misión.
Su experiencia de 1960 ayudó a preparar un salto realizado más de medio siglo después.
1949: el de Havilland Comet realiza el primer vuelo de un avión comercial a reacción
El 27 de julio de 1949 realizó su primer vuelo el prototipo del de Havilland DH.106 Comet.
Era el primer avión comercial de pasajeros diseñado para utilizar motores turborreactores.
La aviación militar había avanzado rápidamente durante la Segunda Guerra Mundial.
Sin embargo, los vuelos civiles continuaban dependiendo principalmente de grandes motores de pistón y hélices.
El Comet prometía una experiencia completamente diferente:
- Mayor velocidad.
- Vuelo a más altitud.
- Menos vibraciones.
- Cabina presurizada.
- Rutas internacionales más rápidas.
El comienzo de la era del reactor
Un motor de pistón produce movimiento mediante cilindros, explosiones internas y numerosas piezas alternativas.
Después transmite la potencia a una hélice.
Un turborreactor funciona de otra manera:
- El aire entra por la parte delantera.
- Un compresor aumenta su presión.
- Se mezcla con combustible.
- La combustión produce gases muy calientes.
- Los gases atraviesan una turbina.
- Finalmente salen a gran velocidad y generan empuje.
Los reactores podían funcionar eficazmente a grandes velocidades y altitudes.
Además, producían menos vibraciones que los enormes motores de pistón.
Una cabina por encima del mal tiempo
El Comet estaba diseñado para volar a mayor altitud que muchos aviones comerciales anteriores.
A esas alturas, el aire exterior es demasiado tenue para respirar.
Por eso necesitaba una cabina presurizada.
El sistema introducía aire comprimido y mantenía una presión interior compatible con la vida.
La presurización permitía:
- Volar por encima de gran parte de las nubes.
- Reducir la turbulencia.
- Evitar muchas tormentas.
- Mejorar el confort de los pasajeros.
- Aprovechar mejor los motores a reacción.
Los motores integrados en las alas
El Comet 1 tenía cuatro motores instalados dentro de las raíces de las alas.
La integración producía una apariencia limpia y reducía la resistencia aerodinámica.
También disminuía el ruido percibido dentro de la cabina en comparación con motores situados muy cerca del fuselaje.
Sin embargo, el diseño complicaba el mantenimiento y podía aumentar los daños si un motor sufría una avería grave.
El primer servicio comercial
El Comet comenzó a transportar pasajeros con la compañía BOAC en 1952.
Podía unir Londres y destinos lejanos mediante escalas en mucho menos tiempo que los aviones de hélice.
Los pasajeros experimentaban:
- Ventanas amplias.
- Cabina relativamente silenciosa.
- Vuelo suave.
- Velocidades cercanas a 700 kilómetros por hora.
- Una imagen futurista y lujosa.
El avión parecía anunciar que el futuro había llegado.
Los accidentes que cambiaron la ingeniería aeronáutica
Entre 1953 y 1954 varios Comet sufrieron accidentes graves.
Algunas aeronaves se desintegraron en pleno vuelo sin una causa evidente.
La flota fue retirada mientras comenzaba una de las investigaciones más importantes de la historia de la aviación.
Los restos fueron recuperados y reconstruidos.
También se introdujo un fuselaje completo dentro de un enorme tanque de agua.
El agua permitía simular repetidamente los esfuerzos producidos por la presurización sin poner en peligro a personas.
La fatiga del metal
Cada vez que el avión ascendía, la cabina se presurizaba.
Al descender, la diferencia de presión desaparecía.
El fuselaje experimentaba un ciclo continuo de expansión y contracción.
Aunque cada deformación era muy pequeña, miles de ciclos podían generar grietas.
Este fenómeno se conoce como fatiga del metal.
Las investigaciones descubrieron concentraciones de tensión alrededor de aberturas, remaches y zonas estructurales.
Las ventanas de forma relativamente cuadrada contribuían a concentrar esfuerzos en las esquinas.
Sin embargo, los accidentes no pueden explicarse únicamente diciendo que «las ventanas cuadradas rompieron los aviones».
El problema incluía:
- Diseño estructural.
- Concentración de tensiones.
- Métodos de fabricación.
- Uniones remachadas.
- Conocimiento insuficiente de la fatiga producida por la presurización.
Las lecciones del Comet
Los accidentes condujeron a cambios profundos en la industria.
Los fabricantes comenzaron a prestar mucha más atención a:
- Pruebas de ciclos completos de presurización.
- Esquinas redondeadas.
- Propagación de grietas.
- Inspecciones no destructivas.
- Tolerancia al daño.
- Vida útil de los componentes.
La seguridad de los aviones modernos depende en parte de aquellas dolorosas investigaciones.
El regreso del Comet
De Havilland rediseñó el avión y desarrolló nuevas versiones.
El Comet 4 entró en servicio en 1958.
Fue el primer reactor que realizó un servicio comercial transatlántico regular.
Sin embargo, durante los años en los que el Comet permaneció apartado, empresas estadounidenses habían desarrollado el Boeing 707 y el Douglas DC-8.
Estos modelos dominaron el mercado internacional.
El Comet perdió su ventaja comercial, pero su legado fue enorme.
Del Comet a los aviones actuales
La aviación comercial moderna utiliza principios que el Comet ayudó a introducir:
- Cabinas presurizadas.
- Vuelos a gran altitud.
- Motores a reacción.
- Viajes intercontinentales rápidos.
- Diseño aerodinámico de alta velocidad.
También dejó una lección esencial: una tecnología puede ser revolucionaria y contener riesgos que solo aparecen después de muchas horas de funcionamiento.
2018: el eclipse lunar total más largo del siglo XXI
El 27 de julio de 2018 tuvo lugar un eclipse lunar total cuya fase de totalidad duró:
1 hora, 42 minutos y 57 segundos
Fue el eclipse lunar total más largo del siglo XXI.
El fenómeno fue visible total o parcialmente desde amplias regiones de:
- Europa.
- África.
- Asia.
- Australia.
- Sudamérica.
El eclipse no fue visible desde gran parte de Norteamérica.
En España, la Luna apareció ya parcialmente eclipsada en muchas regiones y la fase total pudo contemplarse durante la noche.
¿Cómo se produce un eclipse lunar?
Un eclipse lunar ocurre cuando la Tierra se sitúa entre el Sol y la Luna.
La Luna llena atraviesa la sombra proyectada por nuestro planeta.
La sombra posee dos zonas principales:
- Penumbra: región donde la Tierra bloquea solo una parte del Sol.
- Umbra: zona central donde la luz solar directa queda completamente bloqueada.
Durante un eclipse total, toda la Luna entra en la umbra.
Sin embargo, no desaparece por completo.
¿Por qué la Luna se vuelve roja?
Aunque la Tierra bloquea la luz solar directa, parte de la radiación atraviesa nuestra atmósfera.
La luz azul se dispersa con mayor facilidad entre las moléculas del aire.
La luz rojiza atraviesa mejor la atmósfera, se refracta y alcanza la superficie lunar.
La Luna recibe simultáneamente la luz de todos los amaneceres y atardeceres que rodean la Tierra.
Por eso puede adquirir colores:
- Rojizos.
- Cobrizos.
- Anaranjados.
- Marrones.
La intensidad depende del estado de la atmósfera.
Grandes cantidades de polvo volcánico, humo o nubes pueden hacer que el eclipse aparezca más oscuro.
¿Por qué duró tanto?
La duración excepcional fue el resultado de varias condiciones favorables.
En primer lugar, la Luna se encontraba cerca del apogeo, el punto más alejado de su órbita.
Cuando está más lejos:
- Se mueve orbitalmente con menor velocidad.
- Tarda más tiempo en atravesar la sombra.
- Presenta un tamaño aparente ligeramente menor.
En segundo lugar, la trayectoria pasó cerca del centro de la umbra.
En lugar de rozar el borde, la Luna recorrió una zona especialmente ancha de la sombra terrestre.
En tercer lugar, la Tierra había pasado recientemente por el afelio, su punto más alejado del Sol.
En esas condiciones, la sombra terrestre puede ser ligeramente más grande.
La geometría debe ser casi perfecta
La Luna completa una órbita aproximadamente cada mes.
Sin embargo, no tenemos un eclipse lunar en todas las lunas llenas.
Esto ocurre porque la órbita lunar está inclinada unos cinco grados respecto al plano en el que la Tierra gira alrededor del Sol.
La mayoría de las veces, la Luna pasa por encima o por debajo de la sombra.
Solo hay eclipse cuando:
- La Luna está llena.
- Se encuentra cerca de uno de los nodos orbitales.
- El Sol, la Tierra y la Luna quedan suficientemente alineados.
Un eclipse puede observarse sin protección
A diferencia de un eclipse solar, un eclipse lunar puede contemplarse directamente.
No necesita gafas especiales ni filtros.
La Luna refleja luz solar y nunca alcanza una intensidad peligrosa para los ojos.
Puede observarse mediante:
- La vista.
- Prismáticos.
- Telescopios.
- Cámaras.
Los prismáticos permiten distinguir cómo la sombra avanza sobre cráteres y mares lunares.
Marte también estaba en oposición
La noche del eclipse coincidió con la oposición de Marte.
Una oposición ocurre cuando la Tierra se sitúa aproximadamente entre el Sol y un planeta exterior.
Marte aparece entonces:
- En la zona opuesta al Sol.
- Visible durante prácticamente toda la noche.
- Más brillante que en otros momentos.
- Relativamente cerca de la Tierra.
En el cielo podía verse una Luna eclipsada de color rojizo acompañada por un Marte también rojo y muy brillante.
El planeta se encontraba además cubierto por una gran tormenta de polvo global que dificultaba observar detalles de su superficie mediante telescopios.
¿Qué nos enseña un eclipse sobre la Tierra?
Durante un eclipse lunar estamos observando la sombra de nuestro propio planeta.
La forma circular de esa sombra fue una de las pruebas utilizadas desde la Antigüedad para deducir que la Tierra era esférica.
Independientemente de la posición de la Luna, el borde de la sombra terrestre aparece curvado.
Solo una esfera produce una sombra circular desde cualquier orientación.
Los eclipses como laboratorios atmosféricos
La luz que alcanza la Luna durante la totalidad ha atravesado la atmósfera terrestre.
Analizando su espectro pueden detectarse sustancias como:
- Oxígeno.
- Vapor de agua.
- Ozono.
- Aerosoles.
El eclipse funciona como una simulación de lo que un observador lejano podría detectar cuando la luz de una estrella atravesara la atmósfera de un planeta.
Por ello, estos estudios ayudan a desarrollar técnicas utilizadas en la búsqueda de atmósferas de exoplanetas.
¿Por qué el 27 de julio es tan importante para la ciencia?
El 27 de julio reúne campos muy diferentes:
- Teoría atómica.
- Química cuantitativa.
- Meteorología.
- Telecomunicaciones.
- Ingeniería submarina.
- Endocrinología.
- Tratamiento de la diabetes.
- Fisiología humana.
- Vuelos estratosféricos.
- Paracaidismo científico.
- Aviación comercial.
- Fatiga de materiales.
- Eclipses lunares.
- Observación de Marte.
Es una fecha que conecta partículas demasiado pequeñas para ser observadas con un cable de miles de kilómetros, una hormona microscópica con un salto desde la estratosfera, un avión revolucionario con una Luna roja atravesando la sombra terrestre.
También muestra que el progreso científico rara vez avanza mediante una línea sencilla.
Dalton formuló una teoría fundamental que posteriormente tuvo que ser corregida.
El cable transatlántico necesitó varios fracasos antes de funcionar permanentemente.
Los primeros extractos pancreáticos eran impuros y exigieron una investigación colectiva.
Kittinger sobrevivió a un salto fallido antes de establecer su gran récord.
El Comet transformó la aviación, pero sus accidentes revelaron peligros estructurales desconocidos.
El eclipse de 2018 pudo predecirse con precisión gracias a siglos de observaciones, matemáticas y mecánica celeste.
El 27 de julio recuerda que la ciencia no consiste en no equivocarse.
Consiste en medir, comprobar, aprender de los fallos y construir una explicación mejor.
Conclusión
El 27 de julio es una fecha extraordinaria dentro de la historia de la ciencia y la tecnología.
John Dalton convirtió la idea de los átomos en una teoría química relacionada con proporciones medibles; el cable transatlántico de 1866 conectó permanentemente Europa y Norteamérica mediante señales eléctricas; Banting y Best realizaron un experimento decisivo que abrió el camino hacia la insulina; Joseph Kittinger demostró que un ser humano podía sobrevivir a una caída desde la estratosfera utilizando un traje presurizado y sistemas especiales; el de Havilland Comet inauguró la aviación comercial a reacción y enseñó duras lecciones sobre la fatiga de los metales; y el eclipse de 2018 tiñó la Luna de rojo durante la totalidad más larga del siglo XXI mientras Marte brillaba en oposición.
El 27 de julio reúne átomos, impulsos eléctricos bajo el océano, glucosa, globos estratosféricos, motores a reacción y sombras planetarias.
Y eso demuestra que la ciencia puede conectar escalas completamente diferentes.
Puede estudiar las partículas que forman la materia, mantener con vida a una persona, unir continentes, proteger a un piloto y predecir con segundos de precisión el movimiento de la Luna.
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Fuentes oficiales, universitarias y científicas:
- Science History Institute — John Dalton y la teoría atómica
- Science and Industry Museum — Dalton, los átomos, la visión y las auroras
- Jisc Archives Hub — Manuscritos y biografía de John Dalton
- IEEE Engineering and Technology History — Llegada del cable transatlántico de 1866
- Science Museum — Historia del cable telegráfico transatlántico
- Universidad de Toronto — Los experimentos del verano de 1921
- University of Toronto Libraries — Banting, Best y el 27 de julio
- Universidad de Toronto — Registros del perro 410
- Science History Institute — Banting, Best, Collip y Macleod
- Nobel Prize — El descubrimiento que transformó la diabetes
- Nobel Prize — Premio de Medicina de 1923
- Smithsonian National Air and Space Museum — El salto de Joseph Kittinger
- Smithsonian — Vida y récords de Joseph Kittinger
- Royal Air Force Museum — El Comet, primer avión comercial a reacción
- De Havilland Aircraft Museum — Primer vuelo del Comet
- Royal Air Force Museum — Características e historia del Comet 1
- NASA — Eclipse lunar total del 27 de julio de 2018
- NASA Goddard — Catálogo de eclipses lunares del siglo XXI
- NASA Astronomy Picture of the Day — Oposición de Marte de 2018
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