4 experimentos sin gravedad

Una de las razones de la existencia de la Estación Espacial Intenacional es poder hacer experimentos sin gravedad. ¿Qué sucede cuando se libera agua o se enciende una llama? Las observaciones realizadas en estas condiciones permiten tener un conocimiento más profundo que nos permitan predecir cómo se comportarán en la superficie del planeta. Os presento cuatro experimentos en la Estación Espacial Internacional:

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El experimento de los Angry Birds en el espacio

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Cuando hablo de experimentos sin gravedad estoy diciendo una pequeña mentira. Realmente los experimentos se hacen en microgravedad. Cuando un astronauta está en órbita en la estación espacial aún experimenta  una buena parte de los efectos de la gravedad. Aunque en muchas ocasiones se habla de microgravedad y gravedad cero de manera indiscriminada.

La microgravedad en la órbita terrestre es una de las consecuencias de la caída libre a la que se encuentran los cuerpos en órbita. Imaginad que vais en un ascensor que sube a un edificio muy alto, y cuando estáis arriba del todo se rompe el cable. La sensación que se experimenta cuando se está cayendo es microgravedad. Si hay otros objetos con vosotros en el ascensor dará la sensación de que están flotando, cuando en realidad están cayendo.

En el popular juego Angry Birds in Space se puede ver el efecto de la microgravedad cuando unos pájaros son impulsados sobre unos cerdos que al parecer les han robado sus huevos. El ingeniero químico Donald R. Pettit, un astronauta que estuvo en dos ocasiones en la Estación Espacial Internacional hizo un experimento en el que explicaba los fundamentos de este juego.

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Experimentos con una esfera de agua

En el primero de sus viajes a la estación espacial Don Pettit ya hizo algunos experimentos sobre los efectos de la microgravedad con una esfera de agua. Para formar la esfera hizo en primer lugar una fina lámina de agua dejando que se adheriese a un hilo, para después añadir más hasta tener una esfera de agua:

Las fuerzas de unión que existen entre las moléculas de agua permiten que se mantengan unidas formando una esfera e incluso son capaces de absorber pequeños impactos, como un pulso de aire. En  el siguiente experimento Don Pettit lo demustra usando una jeringa para ver el sorprendente efecto en la esfera de agua al amortiguar el impacto.

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Las moléculas de agua se mantienen unidas principalmente gracias a un enlace entre el hidrógeno de una de las moléculas y el oxígeno del otro, a esta unión se la conoce como enlace por puente de hidrógeno.

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Gotas de agua bailarinas

La microgravedad hace que otro tipo de fuerzas que en otras ocasiones no son tan evidentes se conviertan en las protagonistas. La fuerza electrostática es capaz de actúar a distancia, al igual que la gravedad. En el siguiente experimento Don Pettit decide demostrar su efecto cargando una aguja de tejer y unas pequeñas gotas de agua. Las gotas se sienten atraídas por la varilla, y comienzan a trazar espirales alrededor en un bonito baile mientras caen.

La fuerza gravitatoria y la fuerza electromagnética no se parecen solo en que son capaces de actúar a distancia. En el estudio de ambas fuerzas por parte de Cavendish y Coulomb fue fundamental el mismo instrumento, una balanza de torsión.

Y los resultados también fueron semejantes. Se comprobó que ambas fuerzas siempre disminuían con el cuadrado de la distancia. Y la misma relación que tenía la fuerza gravitatoria con la masa la tenía la electrostática con la carga. Sus expresiones eran análogas.

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Experimentos con fuego en microgravedad

¿Qué sucederá cuando producimos una llama en microgravedad? ¿Qué forma tendrá? ¿Cuánto durará antes de extinguirse? Para buscar respuesta a esas preguntas y mucho más en la Estación Espacial Internacional existe un dispositivo conocido como MDCA (Multi-user droplet combustion apparatus).

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Observar la llama en esas condiciones permite conocerla mejor para así poder buscar soluciones a problemas relacionados con la combustión en la Tierra, como la contaminación producida por la quema de derivados del petróleo en la Tierra, o para que los ingenieros puedan buscar maneras de aumentar la eficiencia de las gasolinas.

Conocer mejor el  fuego también puede ayudar a mejorar los métodos de prevención de incendios. Al contrario de lo que algunos puedan pensar, el gasto en la Estación Espacial Internacional está más que justificado, ¿no te parece?