¿Qué ocurrió el 3 de agosto en la historia de la ciencia y la tecnología? Esta fecha reúne algunas de las expediciones, máquinas y misiones que ampliaron los límites de la exploración humana. El 3 de agosto de 1811 se completó la primera ascensión documentada a la Jungfrau, una de las grandes montañas de los Alpes; en 1921 un avión dispersó por primera vez un producto agrícola sobre un cultivo; en 1958 el submarino nuclear USS Nautilus se convirtió en la primera embarcación que alcanzó el Polo Norte navegando bajo la capa de hielo; en 1977 Radio Shack presentó el TRS-80, uno de los ordenadores personales que acercaron la informática a hogares y escuelas; en 1998 los ingenieros recuperaron el contacto con el observatorio solar SOHO después de seis semanas de silencio; y en 2004 la nave MESSENGER despegó para realizar la primera exploración orbital de Mercurio.
1811: se completa la primera ascensión a la Jungfrau
El 3 de agosto de 1811, los hermanos suizos Johann Rudolf Meyer y Hieronymus Meyer, acompañados por los cazadores y guías Joseph Bortis y Alois Volken, alcanzaron la cima de la Jungfrau.
La montaña se eleva hasta los:
4.158 metros
y forma parte de los Alpes berneses, en Suiza.
La ascensión fue una de las primeras grandes conquistas del alpinismo y se realizó varias décadas antes de la llamada edad de oro de las expediciones alpinas.
Una montaña rodeada de hielo
La Jungfrau se encuentra dentro de una de las regiones glaciares más impresionantes de Europa.
Su entorno está formado por:
- Glaciares extensos.
- Pendientes nevadas.
- Grietas profundas.
- Crestas expuestas.
- Cambios meteorológicos rápidos.
Actualmente, los alpinistas pueden utilizar mapas detallados, partes meteorológicos, teléfonos por satélite, crampones modernos y cuerdas sintéticas.
En 1811, los expedicionarios disponían de conocimientos mucho más limitados sobre la montaña.
No existían fotografías aéreas, sistemas de posicionamiento ni rutas señalizadas.
¿Por qué se llama Jungfrau?
La palabra alemana Jungfrau puede traducirse como doncella o joven virgen.
El nombre de la montaña probablemente estuvo relacionado con terrenos y propiedades pertenecientes a comunidades religiosas cercanas.
Con el paso del tiempo se extendió la interpretación romántica de que la cima era una montaña virgen porque nadie había conseguido alcanzarla.
La ascensión de 1811 rompió esa imagen de inaccesibilidad.
Los hermanos Meyer
Johann Rudolf y Hieronymus Meyer eran hijos de un empresario textil de Aarau.
No eran guías profesionales en el sentido moderno, pero disponían de recursos para organizar expediciones.
Sentían interés por:
- La geografía.
- La exploración.
- Los paisajes alpinos.
- La medición de montañas.
- Los nuevos conocimientos científicos.
Para acceder a la Jungfrau se desplazaron hacia el sur de la cordillera.
La ruta desde esa vertiente permitía aproximarse mediante grandes glaciares, aunque seguía siendo extremadamente peligrosa.
Una expedición con guías locales
Los hermanos estuvieron acompañados por Joseph Bortis y Alois Volken.
Ambos conocían el terreno alpino y aportaron experiencia práctica en:
- Desplazamiento sobre nieve.
- Lectura del relieve.
- Identificación de zonas peligrosas.
- Elección de rutas.
- Supervivencia en la montaña.
La historia del alpinismo suele recordar principalmente a quienes financiaban o dirigían las expediciones.
Sin embargo, los guías y habitantes locales resultaban esenciales para que pudieran realizarse.
Caminar sobre un glaciar
Un glaciar no es una superficie inmóvil y uniforme.
Es una masa de hielo que se desplaza lentamente por efecto de la gravedad.
Durante el movimiento, el hielo puede fracturarse y formar grietas.
Algunas permanecen visibles.
Otras quedan cubiertas por débiles puentes de nieve.
El terreno puede incluir:
- Seracs o bloques de hielo inestables.
- Grietas de varios metros de profundidad.
- Canales de agua de deshielo.
- Zonas inclinadas y resbaladizas.
¿Cómo se avanzaba sin crampones modernos?
Los primeros alpinistas utilizaban botas reforzadas, bastones largos y herramientas que evolucionarían hasta convertirse en el piolet.
En pendientes heladas podían tallar escalones golpeando repetidamente el hielo.
El proceso era lento.
Cada paso debía permitir apoyar el pie con suficiente estabilidad.
Los crampones actuales incorporan puntas metálicas que penetran en el hielo y facilitan el avance.
En 1811, su uso todavía no estaba extendido de la forma actual.
La presión atmosférica en la cima
A 4.158 metros, la presión atmosférica es mucho menor que al nivel del mar.
El porcentaje de oxígeno continúa siendo aproximadamente el mismo, pero cada respiración contiene menos moléculas.
Los efectos pueden incluir:
- Fatiga.
- Dolor de cabeza.
- Respiración acelerada.
- Reducción de la coordinación.
- Dificultad para mantener el esfuerzo.
Los expedicionarios de 1811 conocían los síntomas, pero no disponían de la explicación fisiológica moderna.
Una ascensión inicialmente cuestionada
Después de regresar, algunas personas dudaron de que el grupo hubiera alcanzado realmente la cima.
La montaña era considerada casi inaccesible.
Además, las comunicaciones y los registros eran limitados.
Los relatos, las observaciones realizadas y ascensiones posteriores terminaron respaldando su logro.
Tuvieron que pasar trece años antes de que otra expedición alcanzara nuevamente la cumbre.
Del desafío deportivo a la investigación científica
Las primeras ascensiones no se realizaban únicamente por deporte.
También permitían estudiar:
- Altitud.
- Presión atmosférica.
- Geología.
- Glaciares.
- Clima.
- Flora de montaña.
Durante el siglo XIX, científicos como Louis Agassiz y James David Forbes utilizaron los Alpes para estudiar el comportamiento del hielo.
Descubrieron que los glaciares se movían, erosionaban valles y transportaban grandes cantidades de roca.
Los glaciares como archivos climáticos
El hielo puede conservar:
- Burbujas de aire antiguo.
- Polvo.
- Ceniza volcánica.
- Isótopos relacionados con la temperatura.
- Contaminantes modernos.
Los científicos extraen testigos cilíndricos y estudian las capas acumuladas.
Estos registros ayudan a reconstruir cambios climáticos ocurridos durante miles de años.
Los Alpes también muestran claramente el retroceso reciente de numerosos glaciares.
Alpinismo y riesgo
La primera ascensión a la Jungfrau simboliza el comienzo de una nueva relación con las montañas.
Las cimas dejaron de verse únicamente como espacios peligrosos y comenzaron a considerarse territorios que podían explorarse.
Sin embargo, la tecnología moderna no elimina los riesgos.
La ruta sigue presentando:
- Grietas.
- Avalanchas.
- Caídas.
- Tormentas.
- Problemas de aclimatación.
1921: un avión realiza el primer ensayo conocido de fumigación agrícola
El 3 de agosto de 1921, un avión militar modificado sobrevoló una plantación de árboles cerca de Troy, Ohio.
El piloto era el teniente John A. Macready.
La aeronave dispersó un producto en polvo sobre una zona atacada por orugas.
El vuelo es considerado el primer ensayo conocido de aplicación aérea de un pesticida mediante una aeronave más pesada que el aire.
Una plantación atacada por insectos
El lugar contenía aproximadamente seis mil catalpas distribuidas sobre unas seis hectáreas.
Estos árboles se cultivaban por su madera, utilizada para:
- Postes.
- Vallados.
- Traviesas.
- Construcciones resistentes a la humedad.
La plantación estaba siendo atacada por las larvas de la polilla esfinge de la catalpa.
Las orugas consumían las hojas y podían debilitar gravemente los árboles.
El problema de tratar árboles altos
Los métodos terrestres disponibles eran lentos y no alcanzaban fácilmente las copas.
Los trabajadores podían utilizar:
- Pulverizadores manuales.
- Bombas.
- Mangueras.
- Carros.
Sin embargo, aplicar el producto uniformemente sobre miles de árboles exigía mucho tiempo.
El entomólogo C. R. Neillie propuso utilizar un avión.
La colaboración entre agricultura y aviación
El experimento fue organizado mediante la cooperación del Departamento de Agricultura estadounidense y el servicio aéreo del Ejército.
El ingeniero Etienne Dormoy diseñó un sistema sencillo para transportar y liberar el polvo.
La aeronave utilizada era un biplano Curtiss, derivado de los aviones de entrenamiento de la Primera Guerra Mundial.
Una tolva improvisada
El avión fue equipado con un depósito metálico unido a su estructura.
El recipiente contenía el producto que debía dispersarse.
Un mecanismo permitía abrir la salida para que el flujo de aire extendiera el polvo.
El sistema era muy diferente de los equipos modernos, que pueden incorporar:
- Bombas controladas electrónicamente.
- Boquillas calibradas.
- GPS.
- Mapas digitales.
- Control automático de caudal.
- Radares de altura.
Volar a pocos metros del suelo
Macready sobrevoló la plantación a una altura aproximada de entre seis y once metros.
El vuelo bajo permitía que una mayor cantidad de producto alcanzara la vegetación.
Pero también aumentaba el peligro.
El piloto debía evitar:
- Árboles.
- Edificios.
- Postes.
- Cambios del terreno.
- Ráfagas de viento.
La aviación agrícola continúa siendo una actividad que exige gran precisión.
El producto utilizado
El polvo contenía arseniato de plomo.
En aquella época se utilizaba como insecticida.
Actualmente sabemos que los compuestos de plomo y arsénico son altamente tóxicos y pueden permanecer durante años en los suelos.
La historia de la fumigación aérea también refleja cómo ha cambiado la evaluación de los productos químicos.
Una sustancia eficaz contra una plaga puede causar efectos sobre:
- Personas.
- Animales.
- Agua.
- Suelo.
- Polinizadores.
- Ecosistemas.
El ensayo fue considerado exitoso
El producto se distribuyó sobre las copas y redujo la población de orugas.
La demostración confirmó que un avión podía tratar rápidamente una zona inaccesible para los métodos terrestres.
Durante los años siguientes se desarrollaron aeronaves diseñadas específicamente para labores agrícolas.
El origen de una compañía aérea
Una de las primeras empresas dedicadas a la fumigación fue Huff-Daland Dusters.
Operó en el sur de Estados Unidos para combatir plagas en cultivos.
La empresa evolucionó con el tiempo y está relacionada con el origen de Delta Air Lines.
Esto muestra que parte de la aviación comercial surgió de actividades como:
- Correo aéreo.
- Transporte de mercancías.
- Fotografía.
- Agricultura.
Aplicaciones modernas
La aviación agrícola no se utiliza únicamente para pesticidas.
También puede emplearse para:
- Sembrar.
- Aplicar fertilizantes.
- Controlar incendios.
- Distribuir productos biológicos.
- Tratar zonas forestales.
- Combatir mosquitos.
Agricultura de precisión
Los sistemas actuales pueden adaptar la cantidad aplicada a cada zona.
Los mapas obtenidos mediante satélites, drones o sensores permiten identificar:
- Estrés vegetal.
- Falta de nutrientes.
- Plagas.
- Enfermedades.
- Diferencias de humedad.
En lugar de tratar toda la superficie de la misma manera, puede intentarse aplicar solo donde resulte necesario.
La deriva del producto
Uno de los principales problemas es la deriva.
Las gotas o partículas pueden ser desplazadas por el viento y alcanzar lugares no previstos.
La deriva depende de:
- Tamaño de las gotas.
- Altura del vuelo.
- Velocidad del viento.
- Temperatura.
- Humedad.
- Tipo de boquilla.
Las gotas muy pequeñas permanecen más tiempo suspendidas y pueden viajar más lejos.
Drones agrícolas
Los drones están introduciendo una nueva etapa.
Pueden utilizarse en parcelas pequeñas o terrenos difíciles.
Sus ventajas potenciales incluyen:
- Vuelo autónomo.
- Aplicación localizada.
- Menor exposición del piloto.
- Acceso a zonas húmedas.
- Registro preciso de las rutas.
Sin embargo, también necesitan regulación, mantenimiento y evaluación ambiental.
1958: el submarino nuclear Nautilus alcanza el Polo Norte bajo el hielo
El 3 de agosto de 1958, el submarino estadounidense USS Nautilus pasó por debajo del Polo Norte geográfico.
Fue la primera embarcación que alcanzó ese punto navegando bajo la capa de hielo del océano Ártico.
A bordo viajaban 116 personas bajo el mando del comandante William R. Anderson.
Al alcanzar la posición de 90 grados norte se transmitió el mensaje:
«Para el mundo, nuestro país y la Marina: el Polo Norte».
El primer submarino nuclear
El Nautilus había entrado en servicio en 1954.
Fue el primer submarino impulsado mediante energía nuclear.
Los submarinos anteriores dependían generalmente de:
- Motores diésel en la superficie.
- Baterías bajo el agua.
- Reservas limitadas de electricidad.
Necesitaban emerger o utilizar un tubo de respiración para obtener aire y hacer funcionar los motores.
Un reactor nuclear no necesita oxígeno para producir energía.
¿Cómo impulsa un reactor a un submarino?
Dentro del reactor, núcleos de uranio sufren fisión.
La energía liberada calienta agua dentro de un circuito cerrado.
El calor produce vapor en un segundo circuito.
El vapor mueve turbinas que:
- Impulsan las hélices.
- Generan electricidad.
- Alimentan los sistemas del submarino.
El agua y el material radiactivo permanecen contenidos dentro de sistemas protegidos.
Una autonomía submarina revolucionaria
El combustible nuclear puede proporcionar energía durante periodos muy prolongados.
La autonomía deja de estar limitada principalmente por el combustible de propulsión.
Los límites pasan a depender de:
- Alimentos.
- Mantenimiento.
- Resistencia de la tripulación.
- Sistemas de aire y agua.
El Nautilus podía permanecer sumergido durante semanas y recorrer distancias imposibles para los submarinos convencionales.
Operación Sunshine
La misión polar recibió el nombre secreto de Operation Sunshine.
Durante un primer intento, el submarino encontró hielo demasiado profundo.
La distancia entre el fondo marino y la parte inferior de la capa helada era insuficiente para navegar con seguridad.
El Nautilus tuvo que retirarse.
El segundo intento comenzó durante julio de 1958.
Navegar sin ver el cielo
Un submarino bajo el hielo no puede emerger para comprobar su posición.
Tampoco puede observar estrellas ni utilizar señales de navegación por satélite, que todavía no existían.
La tripulación dependía principalmente de navegación inercial.
Un sistema inercial utiliza:
- Giroscopios.
- Acelerómetros.
- Ordenadores.
- Una posición inicial conocida.
Los instrumentos miden los movimientos y calculan continuamente la nueva posición.
El problema del Polo Norte magnético
Una brújula no apunta hacia el Polo Norte geográfico.
Se orienta respecto al campo magnético terrestre.
Cerca del polo, las líneas magnéticas se inclinan y una brújula convencional pierde utilidad.
Además, el Polo Norte magnético se desplaza con el tiempo.
La navegación necesitaba instrumentos independientes del magnetismo.
Medir el hielo situado sobre el submarino
La nave utilizaba sonares orientados hacia arriba para calcular:
- Espesor del hielo.
- Distancia hasta la superficie inferior.
- Posibles zonas abiertas.
- Formas de las crestas heladas.
Algunas placas chocan y forman estructuras que descienden muchos metros bajo el agua.
Estas quillas de hielo podían obstaculizar la navegación.
Un océano oculto
El Polo Norte geográfico no se encuentra sobre un continente.
Está situado sobre el océano Ártico.
La superficie está cubierta por hielo marino que:
- Flota.
- Se desplaza.
- Se fractura.
- Cambia con las estaciones.
- Forma crestas.
Debajo existe una cuenca oceánica de varios kilómetros de profundidad en algunas zonas.
El paso por el Polo Norte
El Nautilus se sumergió en el mar de Barrow el 1 de agosto.
El 3 de agosto alcanzó el Polo Norte.
Continuó navegando bajo el hielo durante aproximadamente cuatro días más y emergió cerca de Groenlandia.
La misión demostró que un submarino nuclear podía cruzar el Ártico mediante una ruta directa entre océanos.
Importancia científica
Durante el recorrido se obtuvieron datos sobre:
- Profundidad del océano.
- Espesor del hielo.
- Navegación polar.
- Campo gravitatorio.
- Comportamiento de equipos en regiones extremas.
La exploración submarina ayudó a mejorar el conocimiento del fondo del Ártico.
Importancia militar
La misión ocurrió durante la Guerra Fría.
La capacidad para navegar bajo el hielo tenía un enorme valor estratégico.
Los submarinos nucleares podían utilizar el Ártico para:
- Ocultarse.
- Acortar rutas.
- Realizar patrullas.
- Aproximarse a diferentes regiones.
La tecnología científica y la estrategia militar estaban profundamente conectadas.
El Ártico y el cambio climático
El hielo marino ártico cambia cada año.
Alcanza normalmente su máxima extensión al final del invierno y su mínimo al final del verano.
Las observaciones por satélite muestran una reducción a largo plazo de su extensión y grosor.
El deshielo afecta a:
- Clima global.
- Ecosistemas.
- Comunidades indígenas.
- Navegación.
- Absorción de energía solar.
El hielo blanco refleja gran parte de la luz.
Cuando desaparece, el océano oscuro absorbe más energía y puede intensificar el calentamiento.
1977: Radio Shack presenta el TRS-80, uno de los primeros ordenadores personales de éxito
El 3 de agosto de 1977, Radio Shack presentó el TRS-80 Model I durante una conferencia celebrada en el Hotel Warwick de Nueva York.
El nombre procedía de:
- Tandy Corporation.
- Radio Shack.
- Microprocesador Zilog Z80.
El ordenador se convirtió en uno de los primeros sistemas personales comercializados masivamente.
1977, el año de los ordenadores domésticos
Durante la primera mitad de la década de 1970 aparecieron microordenadores como el Altair 8800.
Muchos se vendían como kits.
El comprador necesitaba:
- Montar componentes.
- Conseguir un teclado.
- Añadir una pantalla.
- Programar mediante interruptores.
- Poseer conocimientos de electrónica.
En 1977 aparecieron tres sistemas especialmente influyentes:
- Apple II.
- Commodore PET.
- TRS-80.
Los tres ofrecían una experiencia más completa para consumidores, escuelas y pequeñas empresas.
Un ordenador con 4 KB de memoria
La configuración inicial del TRS-80 incluía aproximadamente:
- Microprocesador Z80 a 1,77 MHz.
- 4 KB de memoria RAM.
- Teclado integrado.
- Monitor monocromo.
- Grabadora de casete.
- Lenguaje BASIC.
Actualmente, una fotografía tomada con un teléfono puede ocupar miles de veces más espacio que toda la memoria del ordenador.
Sin embargo, 4 KB permitían crear:
- Programas educativos.
- Juegos sencillos.
- Cálculos.
- Listas.
- Aplicaciones de texto.
¿Qué es un kilobyte?
Un byte puede representar un carácter o una pequeña cantidad de información.
En informática tradicional:
1 KB = 1.024 bytes
Cuatro kilobytes equivalen aproximadamente a 4.096 bytes.
El programador debía aprovechar cuidadosamente cada posición de memoria.
El microprocesador Z80
El Zilog Z80 fue diseñado por un equipo dirigido por Federico Faggin.
Integraba dentro de un pequeño circuito las funciones centrales de procesamiento.
El microprocesador podía:
- Leer instrucciones.
- Realizar operaciones matemáticas.
- Comparar valores.
- Mover información.
- Controlar periféricos.
La reducción del tamaño y el precio de los procesadores permitió llevar la informática fuera de universidades y grandes empresas.
BASIC incorporado
El TRS-80 podía iniciarse directamente con un intérprete BASIC.
El usuario podía escribir órdenes como:
PRINT "HOLA"
El programa mostraba el texto en pantalla.
BASIC estaba diseñado para facilitar la programación a estudiantes y personas sin una formación avanzada.
Permitía aprender conceptos como:
- Variables.
- Bucles.
- Condiciones.
- Entrada de datos.
- Operaciones matemáticas.
Guardar datos en una cinta de casete
Los primeros modelos no incluían un disco duro.
Los programas podían guardarse en una cinta de audio.
Los bits se convertían en tonos.
Al cargar un programa, el ordenador escuchaba esos tonos y reconstruía la información.
El procedimiento podía fallar si:
- El volumen era incorrecto.
- La cinta estaba dañada.
- Había ruido.
- La velocidad no era estable.
Más tarde se incorporaron unidades de disquete.
La ventaja de Radio Shack
Radio Shack poseía miles de establecimientos.
Una persona podía entrar en una tienda, observar el ordenador y recibir ayuda.
Esta red proporcionaba una ventaja frente a pequeñas compañías que vendían por correo.
El cliente podía comprar:
- El ordenador.
- Cables.
- Impresoras.
- Memoria.
- Programas.
- Manuales.
Las expectativas fueron superadas
La empresa esperaba vender una cantidad relativamente pequeña.
Sin embargo, el interés fue mucho mayor.
El TRS-80 encontró usuarios entre:
- Estudiantes.
- Aficionados.
- Profesores.
- Pequeños comercios.
- Programadores.
Se desarrolló una amplia comunidad que compartía programas mediante revistas y cintas.
El software en las revistas
Muchas publicaciones imprimían el código completo de programas.
El lector debía copiarlo línea por línea.
Un pequeño error podía impedir la ejecución.
Este proceso obligaba a comprender:
- Sintaxis.
- Depuración.
- Lógica.
- Estructura del código.
Para numerosos jóvenes, escribir aquellos programas fue su primera experiencia informática.
El TRS-80 en las escuelas
Su presencia en centros educativos ayudó a introducir:
- Programación.
- Cálculo.
- Juegos educativos.
- Procesamiento de texto.
- Gestión de información.
El acceso seguía siendo desigual, pero el ordenador personal comenzó a considerarse una herramienta educativa.
Del TRS-80 al ordenador actual
Los principios básicos siguen presentes:
- Procesador.
- Memoria.
- Almacenamiento.
- Entrada mediante teclado.
- Salida mediante pantalla.
- Programas.
La diferencia está en la escala.
Los dispositivos actuales ejecutan miles de millones de operaciones por segundo, almacenan terabytes y se conectan globalmente mediante internet.
¿Fue el primer ordenador personal?
No existe un único candidato indiscutible.
Antes del TRS-80 existieron:
- Ordenadores experimentales.
- Sistemas de escritorio.
- Kits para aficionados.
- Máquinas comerciales especializadas.
Su importancia está en formar parte de la generación que convirtió el ordenador personal en un producto de masas.
1998: los ingenieros recuperan el contacto con el observatorio solar SOHO
El 3 de agosto de 1998, una estación de la Red del Espacio Profundo situada en Canberra recibió señales procedentes de SOHO.
La nave llevaba aproximadamente seis semanas sin comunicarse.
Muchos temían que la misión se hubiera perdido.
Las débiles señales recibidas aquel día iniciaron una de las recuperaciones más extraordinarias de la exploración espacial.
¿Qué es SOHO?
SOHO es el acrónimo de Solar and Heliospheric Observatory.
Fue desarrollado mediante una colaboración entre la Agencia Espacial Europea y la NASA.
Su objetivo consiste en estudiar:
- El interior del Sol.
- La superficie solar.
- La corona.
- El viento solar.
- Eyecciones de masa coronal.
Fue lanzado en diciembre de 1995.
El punto de Lagrange L1
SOHO se encuentra cerca de una región llamada punto de Lagrange L1, situada a aproximadamente 1,5 millones de kilómetros de la Tierra en dirección al Sol.
En esa zona, la gravedad del Sol y de la Tierra permite que una nave mantenga una posición relativa adecuada.
Desde allí puede observar el Sol continuamente sin que la Tierra bloquee su visión con frecuencia.
La pérdida de contacto
Durante junio de 1998 se realizó una serie de operaciones y pruebas sobre los giroscopios y sistemas de orientación.
Una combinación de órdenes, errores y condiciones no previstas provocó que la nave perdiera su orientación.
SOHO comenzó a girar y dejó de apuntar correctamente hacia el Sol.
La comunicación se perdió.
Por qué la orientación es vital
Una nave necesita saber hacia dónde apunta.
La orientación permite:
- Dirigir los paneles solares.
- Apuntar la antena hacia la Tierra.
- Proteger instrumentos sensibles.
- Controlar la temperatura.
- Observar el objetivo científico.
Si los paneles no reciben suficiente luz, las baterías pueden agotarse.
Si una zona se calienta o enfría demasiado, los sistemas pueden sufrir daños.
Seis semanas de silencio
Los equipos de la ESA y la NASA enviaron órdenes y utilizaron grandes antenas para intentar localizar la nave.
El problema era semejante a buscar una señal extremadamente débil en una zona enorme del cielo.
No sabían con precisión:
- La orientación.
- La velocidad de giro.
- El estado de las baterías.
- La temperatura interna.
- Si el ordenador continuaba activo.
El radar confirma que SOHO seguía allí
Antes de recuperar la comunicación, los investigadores utilizaron señales de radar para detectar la nave.
Una antena transmitió ondas de radio hacia la región en la que debía encontrarse.
Otra antena recibió el eco reflejado.
El resultado permitió estimar:
- Posición.
- Distancia.
- Movimiento.
- Rotación aproximada.
SOHO no había desaparecido ni se había alejado de forma incontrolada.
La señal del 3 de agosto
La estación de Canberra envió órdenes de comunicación.
A las 22:51 UTC se recibieron breves pulsos de señal portadora.
Duraban entre dos y diez segundos.
La nave estaba respondiendo, pero su rotación hacía que la antena apuntara hacia la Tierra solo durante pequeños intervalos.
Aquellos pulsos demostraron que parte de los sistemas seguía funcionando.
Una recuperación lenta
Recuperar una nave no consistía en encenderla inmediatamente.
Los controladores tuvieron que:
- Establecer comunicaciones.
- Determinar la rotación.
- Cargar las baterías.
- Recuperar el control de orientación.
- Evaluar instrumentos.
- Calentar sistemas congelados.
- Restaurar operaciones progresivamente.
Las maniobras se realizaban con precaución.
Una orden incorrecta podía empeorar la situación.
El combustible se había congelado
Durante la pérdida, algunas partes de SOHO alcanzaron temperaturas muy bajas.
La hidrazina utilizada por los propulsores llegó a congelarse.
Los ingenieros utilizaron calentadores y la orientación solar para descongelarla lentamente.
El proceso necesitó semanas.
Los giroscopios quedaron inutilizados
Los giroscopios de la nave sufrieron daños.
Normalmente ayudaban a medir el movimiento y mantener la orientación.
Los ingenieros desarrollaron un sistema capaz de operar sin ellos.
Utilizaron:
- Sensores solares.
- Rastreadores de estrellas.
- Nuevos programas.
- Control mediante ruedas de reacción.
SOHO se convirtió en una de las primeras naves estabilizadas sin giroscopios mediante un sistema de este tipo.
Una misión prevista para dos años
La misión científica nominal había sido diseñada para durar aproximadamente dos años.
Sin embargo, SOHO ha continuado funcionando durante décadas.
Ha observado miles de:
- Eyecciones de masa coronal.
- Manchas solares.
- Tormentas solares.
- Cometas.
- Cambios del ciclo solar.
El descubrimiento de cometas
SOHO se convirtió inesperadamente en uno de los observatorios de cometas más exitosos.
Sus coronógrafos bloquean el disco brillante del Sol y permiten observar la región cercana.
En las imágenes aparecen pequeños cometas que pasan muy cerca de la estrella.
Muchos han sido identificados por personas voluntarias que revisan los datos públicos.
El clima espacial
Las eyecciones de masa coronal pueden lanzar miles de millones de toneladas de plasma al espacio.
Si se dirigen hacia la Tierra, pueden producir:
- Auroras.
- Alteraciones en satélites.
- Errores de navegación.
- Problemas en comunicaciones.
- Corrientes en redes eléctricas.
Observarlas permite emitir alertas y estudiar su evolución.
2004: la nave MESSENGER despega hacia Mercurio
El 3 de agosto de 2004, un cohete Delta II despegó desde Cabo Cañaveral transportando la nave MESSENGER.
Su nombre procedía de:
MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging
La misión tenía como objetivo convertirse en la primera nave que entrara en órbita alrededor de Mercurio.
El viaje necesitó más de seis años y medio.
El planeta más cercano al Sol
Mercurio orbita a una distancia media de unos 58 millones de kilómetros del Sol.
Completa una vuelta en aproximadamente 88 días terrestres.
Su superficie presenta:
- Grandes cráteres.
- Llanuras volcánicas.
- Escarpes.
- Cuencas de impacto.
- Temperaturas extremas.
Aunque está cerca de la Tierra en términos astronómicos, resulta difícil llegar hasta él.
¿Por qué no podía viajar directamente?
Una nave lanzada desde la Tierra ya se mueve alrededor del Sol a gran velocidad.
Para acercarse a Mercurio debe reducir gran parte de esa velocidad orbital.
De lo contrario, pasaría rápidamente junto al planeta o caería hacia una trayectoria diferente.
Frenar únicamente mediante motores habría necesitado una enorme cantidad de combustible.
Las asistencias gravitatorias
MESSENGER utilizó encuentros planetarios para modificar su trayectoria.
Realizó:
- Un sobrevuelo de la Tierra.
- Dos sobrevuelos de Venus.
- Tres sobrevuelos de Mercurio.
Durante una asistencia gravitatoria, la nave intercambia energía y momento con un planeta.
Desde la perspectiva del Sol, su velocidad y dirección pueden cambiar.
El planeta también experimenta un cambio, pero es tan pequeño que resulta inapreciable.
Un viaje de miles de millones de kilómetros
La trayectoria total fue de aproximadamente 7.900 millones de kilómetros.
La nave pasó varias veces por el interior del Sistema Solar antes de poder reducir suficientemente su velocidad.
Finalmente entró en órbita alrededor de Mercurio en marzo de 2011.
El calor del Sol
Mercurio recibe una radiación solar mucho más intensa que la Tierra.
La nave necesitaba proteger sus instrumentos.
MESSENGER utilizó un escudo solar fabricado con materiales cerámicos resistentes al calor.
El escudo debía apuntar continuamente hacia el Sol.
Detrás, los instrumentos permanecían a temperaturas de funcionamiento aceptables.
Una órbita elíptica
MESSENGER no siguió una órbita circular baja.
Su trayectoria era muy elíptica.
En el punto más cercano pasaba a unos cientos de kilómetros.
En el más lejano se alejaba miles de kilómetros.
Esta geometría ayudaba a limitar el tiempo expuesto al intenso calor reflejado por la superficie.
Las preguntas científicas
La misión quería responder preguntas como:
- ¿Por qué Mercurio tiene un núcleo tan grande?
- ¿Cuál es la composición de su superficie?
- ¿Cómo se formó su campo magnético?
- ¿Qué materiales existen en los polos?
- ¿Cómo interactúa con el viento solar?
- ¿Cuál es su historia volcánica?
Un núcleo gigantesco
Mercurio posee un núcleo metálico que ocupa una proporción enorme de su interior.
Existen diferentes hipótesis para explicarlo:
- Una gran colisión eliminó parte del manto.
- El calor solar evaporó materiales rocosos.
- El planeta se formó con una composición rica en metales.
- Procesos químicos separaron los materiales de manera diferente.
Los datos de MESSENGER permitieron descartar versiones demasiado simples de algunas teorías.
Elementos volátiles inesperados
Los científicos esperaban que Mercurio hubiera perdido muchos elementos volátiles debido a su proximidad al Sol.
Sin embargo, MESSENGER detectó cantidades importantes de:
- Azufre.
- Potasio.
- Sodio.
- Cloro.
Los resultados mostraron que el planeta no podía explicarse únicamente como un mundo que había sido abrasado hasta perder todos sus materiales volátiles.
Agua helada cerca del Sol
Uno de los descubrimientos más sorprendentes fue la confirmación de hielo de agua dentro de cráteres polares permanentemente oscuros.
Aunque la superficie iluminada puede superar los 400 grados Celsius, algunos fondos de cráteres no reciben luz solar.
Las temperaturas pueden mantenerse suficientemente bajas para conservar hielo durante largos periodos.
El agua pudo llegar mediante:
- Cometas.
- Asteroides.
- Procesos químicos.
- Materiales antiguos del planeta.
Los hollows
MESSENGER descubrió depresiones brillantes e irregulares llamadas hollows.
Parecen geológicamente jóvenes.
Podrían formarse cuando determinados materiales volátiles se pierden desde las rocas.
El descubrimiento mostró que la superficie de Mercurio continúa experimentando cambios.
Un campo magnético desplazado
Mercurio posee un campo magnético global.
Es mucho más débil que el terrestre, pero demuestra que existe actividad dentro de su núcleo.
MESSENGER descubrió que el campo está desplazado hacia el norte respecto al centro del planeta.
Esta asimetría proporciona información sobre la dínamo interna que lo genera.
Mercurio se está encogiendo
La superficie contiene grandes escarpes producidos cuando el interior se enfrió y contrajo.
Al reducirse el volumen del planeta, la corteza se arrugó y una zona fue empujada sobre otra.
Los datos mostraron que la contracción había sido mayor de lo calculado anteriormente.
El final de MESSENGER
Después de cuatro años orbitando Mercurio, la nave agotó el propelente necesario para mantener su trayectoria.
El 30 de abril de 2015 impactó de forma controlada contra la superficie.
El choque creó un pequeño cráter.
Hasta el final, la misión continuó obteniendo imágenes y mediciones a muy baja altitud.
La continuación con BepiColombo
La misión europeo-japonesa BepiColombo continúa la exploración de Mercurio.
Transporta dos orbitadores destinados a estudiar:
- Superficie.
- Interior.
- Campo magnético.
- Exosfera.
- Interacción con el viento solar.
Sus resultados se compararán con los de MESSENGER para comprender mejor el planeta más cercano al Sol.
¿Por qué el 3 de agosto es tan importante para la ciencia?
Las efemérides científicas del 3 de agosto reúnen campos muy diferentes:
- Alpinismo.
- Glaciología.
- Fisiología de montaña.
- Agricultura.
- Aviación.
- Toxicología.
- Ingeniería nuclear.
- Exploración polar.
- Informática.
- Programación.
- Física solar.
- Ingeniería espacial.
- Exploración planetaria.
Es una fecha que conecta una ascensión sobre glaciares con un avión volando sobre árboles, un reactor nuclear navegando bajo el hielo, un ordenador que almacenaba programas en casetes, un observatorio perdido a 1,5 millones de kilómetros y una nave obligada a dar vueltas durante años para alcanzar Mercurio.
También muestra que la exploración depende de aprender a orientarnos.
Los primeros alpinistas interpretaron el relieve sin mapas detallados.
Macready tuvo que mantener una trayectoria precisa a pocos metros del terreno.
El Nautilus utilizó navegación inercial bajo una superficie que impedía observar el cielo.
SOHO necesitaba apuntar sus paneles y antenas correctamente.
MESSENGER utilizó la gravedad de diferentes planetas para modificar su camino.
El 3 de agosto recuerda que la tecnología puede abrir posibilidades extraordinarias, pero también generar responsabilidades.
La fumigación aérea permitió tratar cultivos rápidamente, aunque también difundió sustancias tóxicas.
La propulsión nuclear permitió cruzar el Ártico, pero nació dentro de una competición militar.
Los ordenadores personales democratizaron la informática, aunque iniciaron nuevos problemas relacionados con privacidad, dependencia tecnológica y acceso desigual.
Preguntas frecuentes sobre las efemérides científicas del 3 de agosto
¿Qué montaña se escaló por primera vez el 3 de agosto de 1811?
La Jungfrau, una montaña de 4.158 metros de los Alpes berneses. La cima fue alcanzada por Johann Rudolf y Hieronymus Meyer junto con Joseph Bortis y Alois Volken.
¿Cuándo se realizó la primera fumigación aérea?
El 3 de agosto de 1921 se realizó cerca de Troy, Ohio, uno de los primeros ensayos conocidos de aplicación aérea de pesticidas mediante un avión. John A. Macready pilotó una aeronave modificada para dispersar arseniato de plomo sobre una plantación de catalpas.
¿Qué hizo el submarino Nautilus el 3 de agosto de 1958?
Se convirtió en la primera embarcación que alcanzó el Polo Norte geográfico navegando bajo el hielo del océano Ártico.
¿El Nautilus fue el primer submarino nuclear?
Sí. El USS Nautilus fue el primer submarino propulsado mediante energía nuclear y demostró que una nave podía permanecer sumergida durante periodos mucho más largos.
¿Qué era el TRS-80?
Era un ordenador personal presentado por Radio Shack en 1977. Su configuración inicial tenía un procesador Z80, 4 KB de RAM, teclado, monitor, grabadora de casete y lenguaje BASIC.
¿Fue el TRS-80 el primer ordenador personal?
No existe un único primer ordenador personal aceptado por todos. El TRS-80 fue uno de los primeros sistemas producidos y vendidos masivamente junto con el Apple II y el Commodore PET.
¿Qué le ocurrió a SOHO en 1998?
La nave perdió su orientación y dejó de comunicarse durante aproximadamente seis semanas. El 3 de agosto se recibieron señales breves y comenzó una compleja recuperación que permitió salvar la misión.
¿Por qué tardó MESSENGER más de seis años en llegar a Mercurio?
Necesitaba reducir su velocidad alrededor del Sol. Para ahorrar combustible utilizó un sobrevuelo de la Tierra, dos de Venus y tres de Mercurio antes de poder entrar en órbita.
¿Existe hielo en Mercurio?
Sí. MESSENGER confirmó depósitos de hielo de agua dentro de cráteres cercanos a los polos que permanecen siempre en sombra y alcanzan temperaturas extremadamente bajas.
Conclusión
El 3 de agosto es una fecha extraordinaria dentro de la historia de la ciencia, la tecnología y la exploración.
Los hermanos Meyer, Joseph Bortis y Alois Volken alcanzaron por primera vez la cima de la Jungfrau; John Macready pilotó el ensayo que inició la aviación agrícola moderna; el submarino nuclear Nautilus llegó al Polo Norte navegando bajo el hielo; Radio Shack presentó el TRS-80 y acercó la informática personal a millones de personas; los ingenieros recuperaron la primera señal de SOHO después de semanas de silencio; y MESSENGER despegó para revelar volcanes, hielo, elementos volátiles y extrañas depresiones sobre Mercurio.
El 3 de agosto reúne piolets, biplanos, reactores, casetes, antenas, paneles solares y asistencias gravitatorias.
Y demuestra que explorar no significa únicamente viajar más lejos.
También puede significar ascender más alto, navegar bajo una superficie imposible de atravesar, colocar un ordenador sobre un escritorio, rescatar una máquina perdida o diseñar una trayectoria que utilice la gravedad de los planetas como herramienta.
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Fuentes oficiales, científicas e históricas:
- Club Alpino Suizo — Primera ascensión a la Jungfrau
- SWI swissinfo — La conquista de la Jungfrau
- Federal Aviation Administration — Cien años de aviación agrícola
- Smithsonian Institution — Primer ensayo de fumigación aérea
- Naval History and Heritage Command — USS Nautilus
- Naval History and Heritage Command — El Nautilus alcanza el Polo Norte
- Computer History Museum — Presentación del TRS-80
- Computer History Museum — Colección histórica de Radio Shack
- Agencia Espacial Europea — Recuperación del contacto con SOHO
- Agencia Espacial Europea — Observatorio solar SOHO
- NASA — Lanzamiento de MESSENGER hacia Mercurio
- NASA Science — Misión MESSENGER
- NASA — Historia y desafíos de MESSENGER
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