¿Cuánto tiempo puedes sobrevivir en el espacio?

How long could you survive in the vacuum of space?How long could you survive in the vacuum of space?, u otra forma de procrastinar un martes por la mañana. Es un pequeño test que te hace 6 preguntas con el objetivo de averiguar cuánto tiempo podrías aguantar en el espacio exterior «a pelo», es decir, sin ningún tipo de protección.

A simple vista parece ser una chorrada como otra cualquiera, pero no lo es tanto. De hecho, tiene bastante fundamento. Tal vez el cálculo del tiempo tiene algo de arbitrario, pero no las preguntas que hace.

Este tema ha sido tratado siempre por las películas de ciencia ficción de manera poco acertada. Todos tenemos la imagen en la cabeza del astronauta que sale al espacio por accidente y explota. Nada más lejos de la realidad. A raíz de ver este test, me acordé de que había leído en algún sitio acerca del tema y me puse a buscar. El artículo que recordaba es uno de la web CPI (Curioso pero inútil) titulado Consultorio CPI: Astronautas a la intemperie. Paso a resumir los puntos más importantes que repasa este artículo:

  • El primer peligro es la radiación del sol. La dosis de rayos ultravioleta, rayos gamma y rayos X que recibiríamos sería bastante peligrosa. Nos achicharraría en un intervalo de tiempo grande, pero no duraríamos tanto. Una exposición corta probablemente nos dejaría quemaduras importantes, pero no mucho más.
  • Si estamos «a la sombra», en el espacio hace un frío de cojones, cerca del cero absoluto. Sin embargo, como sabréis, el vacío es un aislante magnífico, por lo que sólo perderíamos calor por radiación infrarroja (que siempre emiten los objetos calientes). Este método es muy lento, así que no hay por qué preocuparse al respecto.
  • La ausencia de presión sí que causará más estragos. El aire que tengamos en los pulmones saldrá disparado, causando desgarros en los tejidos pulmonares (de ahí la pregunta 1). La forma de evitar el daño es tirando todo el aire previamente. Esto es lo mismo que le puede pasar a un buceador si contiene la respiración mientras asciende.
  • La sangre no hierve, porque está presurizada en nuestras venas. Sin embargo, la saliva, las mucosas, etc., sí que hierven. Debido a la baja presión, su punto de ebullición se reduce; pero hierven a nuestra temperatura corporal, así que no nos quemaremos.
  • El cuerpo no explota. Nuestro cuerpo se expandiría y nos hincharíamos bastante, pero nada irreversible. Los oídos harían ¡pop! y, si los tuviéramos taponados previamente, sufriríamos un desgarro del tímpano.
  • Por último, debido también a la ausencia de presión, los gases disueltos en nuestra sangre comenzarían a formar burbujas que podrían causar trombos y dolor, mucho dolor. Pero moriríamos por asfixia mucho antes de que se produjera este efecto.

Conclusión 1: sobrevivir al espacio exterior unos cuantos segundos es posible. Probablemente, si nos recogieran en menos de un minuto nos recuperaríamos satisfactoriamente. Con más de un minuto, podríamos tener secuelas de diversa gravedad; y con más de dos minutos, moriríamos seguro.

Conclusión 2: la muerte sería por asfixia, no por otra cosa. No explotaríamos ni nada por el estilo.

Conclusión 3: ¡no salgáis al espacio exterior, niños!

(Vía: Ciencia en el XXI)

Jueves de prácticas

Otro jueves más plagado de prácticas… Bueno, en realidad sólo eran dos, pero bastante extensas y acabas cansado. La mañana se ha pasado trasteando con generadores y osciloscopios, y la tarde programando en C para Linux. Como dice Kelzo, hoy es uno de esos días en los que te alegras de haber escogido Teleco.

La práctica de la mañana ha sido interesante y muy completa. De las mejores que he hecho por tres razones: porque no mirábamos al reloj para ver si llegaba la hora (de hecho, se nos ha pasado y hemos seguido de buen grado hasta terminarla), porque te das cuenta que aprendes y te enteras cómo funcionan las cosas, y por último, porque hemos realizado una aplicación práctica de la teoría de manera que ves la utilidad de lo que aprendes.

Trataba de las modulaciones en AM (Amplitud Modulada). Las modulaciones son técnicas para transportar información a través de un canal de comunicaciones, de manera que el aprovechamiento de éste sea máximo y el receptor sea capaz de recuperar el mensaje con fiabilidad. La modulación en AM es conocida por todos, ya que uno de sus principales usos es la radiodifusión en AM. Sí, amigos, ese botón de la radio que nunca utilizáis; porque hoy en día la más usada es la FM (Frecuencia Modulada), debido a sus mejores prestaciones. AM fue la pionera en radiodifusión debido a la sencillez (y sencillez generalmente implica barato) de sus demoduladores (aparatos receptores); y todavía se transmite hoy con esta técnica, aunque cada vez menos. Si sintonizáis algún programa, veréis que se oye sucio y con poca calidad. Para voz es suficiente, pero para programas musicales es más que desaconsejable, ya que transmite un rango de frecuencias muy corto y no pasan las frecuencias agudas.

Nuestra práctica matutina ha culminado con la transmisión de nuestra voz modulada en AM en onda media y la recepción con un aparato de radio. Así que ¡hemos salido en la radio! Aunque sólo en esa radio, porque hemos utilizado una antena muy mala (un cable pelado) para transmitir y que no saliera la señal del edificio. ¿Por qué? Pues porque para transmitir es necesario una licencia, y sin ella estaríamos cometiendo un delito.

El método, de lo más simple. Un micrófono recoge la voz y la transforma en variaciones de tensión. Después, es necesario amplificar esta señal, porque el micrófono proporciona tensiones reducidas, de apenas unos mV. La señal amplificada o moduladora se introduce a un generador de funciones, que se encarga de multiplicarla por la señal portadora y sumarle ésta al resultado. A la salida del generador, ya tenemos la señal modulada, que es irradiada al aire libre por un cable en este caso. La recepción se realiza con una radio que sintoniza AM, cuyo demodulador, como hemos dicho, es muy simple (ya que se trata de un detector de envolvente).

Grandes descubrimientos: la inducción electromagnética

A lo largo de la historia, no siempre se ha vislumbrado la importancia de los descubrimientos científicos que se han ido sucediendo. En numerosas ocasiones, ni siquiera el propio descubridor era capaz de predecir el calado de sus investigaciones en el futuro. Un caso claro de esto lo encontramos en la Ley de Faraday (a veces llamada Ley de Faraday-Lenz o Ley de Faraday-Henry) de la inducción electromagnética.

Los fenómenos electricos y magnéticos son bien conocidos desde la antigüedad. De hecho, el filósofo y matemático griego Tales de Mileto fue el primero en describirlos. Se entendían de forma separada y se tardó muchísimo en descubrir que existía una relación entre ellos, lo que dió pie posteriormente a James Clerk Maxwel para crear una teoría unificadora llamada Teoría Electromagnética.

La persona que descubrió esta interacción entre electricidad y magnetismo fue Michael Faraday, físico y químico británico. Se basó en los trabajos realizados por Hans Christian Oersted. El profesor Oersted postuló, apoyado en consideraciones filosóficas, que la electricidad y el magnetismo deberían estar relacionados. Tras muchos experimentos infructuosos, descubrió, casi por casualidad, que una corriente eléctrica era capaz de desviar la aguja imantada de una brújula. Así pues, entre el campo eléctrico que crea la corriente y el campo magnético de la aguja existía algún tipo de relación. Pero fue Faraday quien, con los descubrimientos de Oersted y Ampère todavía recientes, hizo uno de los más importantes descubrimientos de los últimos tiempos.

La genialidad de Faraday radica en que descubrió que era posible la generación de campo eléctrico mediante el campo magnético, algo totalmente novedoso y que a nadie se le había pasado por la cabeza. Su experimento consistía en un circuito representado por una espira conectada a un galvanómetro (medidor de corrientes). Se dió cuenta de que, al introducir un imán en la espira, ¡se generaba corriente en ella! Y no sólo eso, también se dió cuenta de que la corriente era máxima si el polo del imán atravesaba perpendicularmente la superficie marcada por la espira, y aún más, la intensidad de corriente dependía de la velocidad con la que movía el imán: si el imán estaba quieto, no había corriente inducida.

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A Faraday le gustaba montar experimentos en sus clases, y cuando realizó éste ante el público, alguien le preguntó: «¿Y eso para qué sirve?» A lo cual replicó: «¿Para qué sirve un recién nacido?» Una gran respuesta, sin duda. La pregunta del espectador resume perfectamente la visión de la ciencia de mucha gente: «¿Y eso para qué sirve?» Para todo y para nada, depende. Para empezar, debería ser más que suficiente el hecho de adquirir un nuevo conocimiento.

Paradójicamente, ese fenómeno curioso pero aparentemente inútil del que ni siquiera el propio Faraday fue capaz de predecir su importancia, hoy en día domina nuestra vida cotidiana. Se encuentra allí donde dirijamos la mirada, pues es la base de nuestra tecnología, nuestro desarrollo y, en consecuencia, nuestra civilización: generadores eléctricos (ya sean de centrales térmicas, atómicas, hidráulicas, eólicas), motores eléctricos, transformadores (que se encuentran en todos los aparatos eléctricos y electrónicos del hogar), osciladores, baterías, hornos de inducción, etc., etc., etc.

Otro día, hablaremos de Maxwell y de cómo formuló matemáticamente todo este compendio electromagnético en su Teoría Electromagnética, la cual no fue aceptada hasta después de su muerte.

Avances en la investigación con células madre

Éxito de las células madre contra el párkinson en ratones. Las células fueron producidas mediante clonación terapéutica por el equipo del Instituto Memorial Sloan-Kettering de Nueva York, evitando así cualquier tipo de rechazo por parte del receptor de las mismas. El núcleo con el ADN se obtuvo de células epidérmicas de la cola de los ratones y se insertó luego en óvulos vacíos para generar células dopaminérgicas, más escasas en los enfermos de párkinson. Las nuevas neuronas se incorporaron a la estructura cerebral, logrando aminorar los síntomas de la enfermedad en sólo 3 semanas.

El auge de las comunicaciones ópticas

Desde hace bastantes años, se viene investigando con intensidad en el ámbito de la óptica, y cada vez se consiguen más logros importantes. Todo comenzó con la invención del láser. Desde entonces, es un campo en constante expansión que está revolucionando el mundo de las telecomunicaciones. Esta tecnología, como muchas otras, está sufriendo una evolución que va de lo macroscópico a lo microscópico, de lo grande a lo pequeño, lo que conlleva una miniaturización constante de los componentes, permitiendo nuevas aplicaciones revolucionarias. Llegados a este punto, ya no hablamos de óptica, sino de fotónica, que podríamos decir que es a la óptica lo que la electrónica a la electricidad.

La pieza clave de la electrónica es el electrón, mientras que para la fotónica es el fotón. Con éstos últimos, se pueden construir circuitos análogos a los electrónicos, pero conllevan una dificultad mayor. Estamos todavía aprendiendo a manejar fotones, y todavía queda mucho camino por delante. ¿Por qué complicarnos? podríamos preguntarnos. La respuesta es clara: las ventajas que lograremos con la fotónica superan con mucho a las posibles dificultades. Mayor rapidez, menor calentamiento debido a la disminución de corrientes eléctricas, etc., son algunas de las ventajas. Estas características la convierten en una tecnología aplicable prácticamente en todos los ámbitos industriales: allí donde haya un circuito electrónico, puede reemplazarse por uno fotónico.

En telecomunicaciones, la fibra óptica ya es sobradamente conocida por todos. Se implementa desde hace tiempo con éxito en enlaces de alta capacidad, y poco a poco irá reemplazando nuestra vieja red telefónica de par de cobre. Cuando esto ocurra, evidentemente nuestros viejos routers quedarán obsoletos. El enorme ancho de banda que proporciona la fibra óptica se vería mermado por la escasa capacidad de procesamiento de datos de los conmutadores (escasa en comparación). Por eso, también se implementarán conmutadores ópticos. Se trabaja para que los routers tengan cada vez más elementos ópticos que aceleren su capacidad de procesamiento. El objetivo último sería conseguir la conmutación directamente en el dominio óptico («on fly processing»).

Como he dicho, la evolución implica miniaturización de las tecnologías, y ya lo estamos viviendo estos días con el anuncio de Sun Microsystems de su contrato con el Pentágono por valor de 44 millones de dólares para desarrollar una tecnología que sustituya los actuales enlaces entre microchips por haces de láser. Así, conseguirán que se genere menos calor en los ordenadores, un factor siempre conflictivo, y también una velocidad mil veces superior. IBM e Intel ya llevan trabajando tiempo en esto, y han conseguido importantes avances como la creación de un láser a base de silicio. La incorporación de Sun a esta investigación con este importante apoyo económico seguro dará buenos resultados.

¿Lo próximo qué será? Quizás los chips serán reemplazados por sistemas fotónicos en miniatura en un futuro… no lo sabemos. Todavía queda mucho por aprender y por hacer. Se antoja que conseguirán su propósito, pero pasará mucho tiempo hasta que podamos disfrutarlo en nuestros ordenadores.