En la serie Inventos ingeniosos recorremos objetos de la vida cotidiana en los que no solemos pensar a menudo. Tratamos de mostrar cómo a veces olvidamos las cosas que tenemos delante, considerando interesante sólo el aprender sobre complicadas teorías o descubrimientos: muy a menudo existen cosas realmente curiosas delante de nuestros ojos, o pegadas a nuestros oídos.

Tratamos también, aunque sea difícil, de trasladar al lector al momento de la invención, para dar una idea de lo emocionante y revolucionaria que fue en su momento. Si conseguimos que sientas, aunque sea un poco, el entusiasmo que debió de suscitar la invención de hoy en el siglo XIX, estaremos satisfechos.

En la entrada de hoy veremos uno de esos ejemplos en los que descubrimientos científicos producen una cascada de inventos inevitables: cuando el inventor no es quien piensa primero en una idea, pues todo el mundo está ya pensando en ella, sino que es quien logra primero superar los obstáculos técnicos para llevar esa idea a la práctica. Mi idea era inicialmente hablar sobre el teléfono, pero para entender su funcionamiento hace falta antes comprender el de un invento anterior y más simple, aunque igualmente fascinante: el telégrafo eléctrico.

Receptor de telégrafo de Morse (1844). Observa la aguja y los rodillos donde giraba el papel.

¿Quieres conocer una revolución en la comunicación como no la ha habido de nuevo hasta Internet? ¿Para qué sirve electrocutar monjes unidos en corro? ¿Por qué unir una línea telegráfica a un martillo y un clavo? ¿Quieres ver el telegrama de Orville Wright hablando de un “vuelo de 57 segundos”? ¿Saber cómo se capturó al primer criminal a distancia? Pues ya sabes, sigue leyendo.

Hubo un tiempo, por supuesto, en el que no había telégrafos eléctricos, pero la necesidad de un sistema de comunicación de ese tipo ha estado siempre presente. El problema era que no existía una manera factible de llevarlo a cabo: las comunicaciones a larga distancia se producían, en su mayor parte, de forma muy lenta, como a través del correo o mensajeros. El mundo era un lugar enorme y las cosas iban muy despacio — pero todo eso iba a cambiar.

Sí existían, desde siempre, maneras rápidas de comunicación a distancia, como el silbo gomero, instrumentos de percusión, torres de semáforos, telégrafos hidráulicos o señales de banderas, pero que tenían varios problemas. En primer lugar, su distancia y efectividad estaban limitadas por la capacidad de ver u oír al emisor; en segundo lugar, no permitían la menor intimidad o secreto en la comunicación, ya que cualquiera podía recibir el mensaje. Muchos exigían un entrenamiento específico para poder utilizarlos, de modo que cualquiera no podía simplemente ponerse a usarlos. Finalmente, o bien requerían saber de antemano que se iba a recibir un mensaje (como en el caso de las banderas y otros sistemas visuales), o bien todo el mundo recibía todos los mensajes, como en el caso del silbo, lo que hacía imposible que muchas personas se estuvieran comunicando a la vez.

Estas limitaciones hacían de estos primitivos sistemas útiles para cosas muy específicas, pero no como métodos de comunicación a distancia globales. Hacía falta un sistema que permitiese elegir quién recibía el mensaje y quién no de forma privada, que no dependiese de la distancia, que pudiera ser utilizado por muchas personas a la vez sin interferencias y que no requiriese un entrenamiento extenso. Cada uno de estos requisitos fue siendo superado por inventos sucesivos, pero reconocerás que se trata de una lista bastante exigente.

Aunque parezca mentira, desde el siglo X ya existía un sistema que cumplía casi todos los requisitos: la Gaceta de Pekín menciona, en el año 968, una invención de Kung-Foo-Whing que, por la descripción, debía de ser algún tipo de sistema de tubos para comunicarse a distancia mediante la voz. El problema era, por supuesto, que sólo servía para distancias cortas, pues era la propia voz la que se transmitía por el tubo. Eso sí, era privado, no requería entrenamiento y no había interferencias, siempre que se dispusiera de los tubos necesarios. Se parece más al próximo invento de la serie que al de hoy, pero bueno.

De hecho, este sistema de tubos se ha venido utilizando hasta muy recientemente, puesto que es realmente eficaz para distancias cortas y no requiere una gran inversión. Seguro que has visto el sistema en alguna película en su versión utilizada en barcos (aparece mucho en películas en las que hay buques de guerra), ya que se instalaba en prácticamente todos los de gran tamaño. Con un conjunto de tubos que salieran del puente hasta otros lugares del navío, era posible impartir órdenes y recibir información de forma extremadamente rápida.

Cabina del piloto del destructor japonés Kikuzuki (1926-1942).

Desde luego, no existía ningún sistema de conmutación, y se trataba de un dispositivo puramente mecánico: para “llamar” al otro lado se solía utilizar un silbato, que estaba unido al tubo por una cadena para que no se perdiese. Al soplar el silbato frente al tubo, en el otro lado se podía oír incluso sin tener la oreja pegada al extremo (otros tenían un cordel que iba a lo largo del tubo, unido a una campana o timbre al final). Entonces, el que recibía la “llamada” se ponía a la escucha. Ni qué decir tiene, además, que era imposible emitir y recibir a la vez. Los interlocutores se turnaban, pegando primero la boca y luego la oreja al extremo del tubo. Sí, tenía muchas limitaciones, pero el sistema de tubos estaba por todas partes, no sólo en barcos sino también en coches de lujo (de modo que los pasajeros pudieran comunicarse con el conductor), mansiones (una vez más, para comunicarse con el servicio) y en oficinas, para establecer comunicación entre distintos departamentos sin levantarse del sitio.

Como puedes ver por el Kikuzuki, los tubos de voz se siguieron utilizando mucho después de la invención del teléfono, del que hablaremos en la próxima entrega. En la siguiente foto puedes verlos en una oficina de 1903, también después de la aparición del teléfono:

Oficina en 1903. Observa los tubos colgados de la mesa a la izquierda.

Todo el mundo era consciente de que hacía falta algo más avanzado que estos tubos: el problema era que no existía, durante la primera parte de su existencia, ninguna alternativa. Los siglos XVIII y XIX, con sus enormes avances científicos en los campos de la electricidad y el magnetismo, cambiaría las cosas de manera radical.

La revolución en la comunicación a distancia empezó en 1746, cuando el abad francés Jean-Antoine Nollet se encontraba investigando algunos aspectos de la electricidad. En su faceta como científico se aprovechaba sin pudor de su poder como abad, y utilizaba a sus monjes como parte de sus experimentos. En uno de ellos hizo a doscientos monjes unir sus manos cada uno con el siguiente, formando un gran círculo, y luego descargó una batería de botellas de Leyden (los condensadores primitivos) a través de ellos, produciendo una reacción de dolor en los desafortunados y obedientes monjes.

Lo interesante del asunto es que Nollet observó que la reacción era inmediata: no era capaz de percibir el menor transcurso de tiempo entre la reacción del primer monje y la del último (evidentemente, sí transcurre cierto tiempo, pero es muy pequeño), ni una disminución apreciable de la intensidad de la reacción. Un sistema de comunicación basado en la electricidad sería realmente rápido y llegaría más lejos que un sistema puramente acústico.

En pocos años, la misma idea surgió de varias mentes menos sádicas que las de Nollet: en vez de utilizar sufridos monjes, podrían emplearse conjuntos de cables metálicos para transmitir mensajes. Por ejemplo, si se dispusiera de un cable por cada letra del alfabeto, y se pusiera en el receptor una esfera de resina cargada eléctricamente, sería posible “leer” un mensaje que se está recibiendo simplemente tomando nota de qué esferas se mueven, cuando circula corriente por el cable correspondiente: era posible “escribir a distancia”, es decir, telegrafiar. Esto requería de muchos cables y un suministro constante de electricidad, algo que a mediados del siglo XVII era inviable, pero no me negarás que la idea es ingeniosa, dado lo primitivo de la tecnología del momento. La cuestión es que casi todos tenían claro qué podía lograrse, pero no cómo construir el telégrafo eléctrico de forma práctica.

Había que esperar a dos descubrimientos científicos del siglo XIX, y a partir de entonces surgiría la catarata de inventos que he mencionado al principio. Por un lado, el italiano Alessandro Volta inventaría su famosa pila en 1800, lo que permitía un suministro de corriente continua con el que realizar multitud de experimentos, y con el que enviar mensajes una vez se hubiera perfeccionado el sistema de emisión y recepción. Ya entonces se diseñó el primer telégrafo eléctrico: lo hizo el alemán Samuel Thomas von Soemmering, aunque se trataba de un dispositivo electroquímico muy primitivo comparado con los telégrafos posteriores.

Por otro, más importante aún: un experimento que (en mi opinión) no suele recibir la atención que merece fuera de los libros de texto, teniendo en cuenta que gran parte de nuestra tecnología se basa en él. En 1820, el danés Hans Christian Ørsted coloca una aguja imantada cerca de un cable, y observa que cuando circula corriente por el cable, la aguja se mueve hasta apuntar en una dirección determinada. Es así posible detectar la corriente de un cable sin siquiera tocarlo. Es más, uniendo la aguja a un pequeño muelle que la fuerce a estar en una dirección determinada, es posible medir la intensidad de la corriente del cable: cuanta más intensidad, más se desviará la aguja de su posición inicial. Con alguna modificación para aumentar la sensibilidad, se trata del primer galvanómetro de la historia.

Lo revolucionario de todo el asunto es que los científicos observan, sorprendidos, que el fenómeno funciona en los dos sentidos: cuando por un cable circula corriente, éste se convierte en un imán capaz de atraer agujas imantadas y moverlas. Pero también pasa lo contrario: cuando se mueve algo imantado cerca de un cable, aparece una corriente en él, una corriente eléctrica inducida. La combinación de estos dos efectos cambiará la faz de la Tierra para siempre, y ya me están entrando ganas de hablar del fundamento físico de todo esto, cuando dediquemos una serie entera a la electricidad y el magnetismo.

A partir de aquí, las mejores mentes del siglo ven las posibilidades de forma casi instantánea. El francés André-Marie Ampère sugiere un sistema de cables, cada uno unido a un galvanómetro, de modo que utilizando una pila de Volta puedan leerse mensajes a distancia. El problema es que, según el cable se hace más largo, aumenta la resistencia, y a partir de unos 60 metros la señal no tiene la suficiente intensidad como para mover el galvanómetro del otro lado, con lo que no se logra mucho más alcance que con los tubos de voz.

Otro genio de la época llega al rescate: se trata del estadounidense Joseph Henry, que discurre cómo lograr que una corriente muy débil pueda controlar otra más grande utilizando el electromagnetismo. La solución es hacer pasar la pequeña corriente por una bobina de cable, que se convierte en un imán. Este imán puede entonces atraer a otro imán, aunque sea ligeramente… si el segundo imán es el interruptor de un segundo circuito eléctrico, al moverse debido a la atracción del primer circuito puede tocar un contacto metálico y encender el segundo. De ese modo, una corriente muy débil puede poner en marcha una corriente mucho mayor (pues las pilas del primer y segundo circuito pueden ser independientes). Acaba de nacer el relé, y el telégrafo ya no tiene barreras por delante.

Con un relé en el receptor, una corriente muy débil permitía cerrar el segundo circuito para producir un efecto claramente apreciable, como el movimiento de la aguja de un galvanómetro, incluso a enormes distancias del emisor. Varias versiones del telégrafo fueron surgiendo entonces, con diferencias técnicas y en el sistema de “traducción” de la señal eléctrica a un mensaje humano. El primer sistema comercial (no experimental) se puso en marcha en Gran Bretaña en 1839: se trataba de una línea telegráfica de 21 km de longitud a lo largo de la vía del ferrocarril entre las estaciones de Paddington y West Drayton, y servía de sistema de emergencia y alarma entre las estaciones. Este telégrafo utilizaba el sistema de agujas de galvanómetro que he mencionado antes. Nunca jamás había sido posible comunicarse a esa distancia con tal precisión y rapidez.

La impresión que causó el sistema en la gente fue aún mayor seis años después (en 1845) cuando, por primera vez en la historia, la comunicación casi instantánea entre dos lugares lejanos permitió apresar a un asesino. La estación de Paddington recibió el siguiente mensaje telegráfico desde la de Slough:

Un asesinato acaba de cometerse en Salt Hill y el presunto asesino ha sido visto con un billete de primera clase a Londres en el tren que partió de Slough a las 7:42 pm. Viste ropas de cuáquero con un gran abrigo marrón que le llega hasta los pies. Está en el último compartimento del segundo coche de primera clase.

Cuando el asesino, John Tawell, se bajó del tren en Londres, un policía de paisano lo estaba esperando. Unas horas después, Tawell era arrestado, algo que nunca hubiera sucedido sin el telégrafo. Cuando se publicó la noticia en los periódicos, la opinión pública quedó impresionada, y los gobiernos inmediatamente se pusieron en marcha para avanzar en la tecnología correspondiente (en la guerra, disponer de un sistema de comunicación así daría una ventaja increíble).

Por cierto, no puedo dejar de mencionar algunos detalles más del tal Tawell, porque es una historia bien curiosa: era un químico sin el menor escrúpulo, que puso sus conocimientos al servicio del crimen realizando falsificaciones en Gran Bretaña, por lo que fue arrestado. En 1820 fue enviado, como muchos otros criminales convictos, a Australia, pero logró la libertad y se enriqueció durante unos años en Sydney. Entonces volvió a su país natal, donde se casó… pero volvería al crimen en poco tiempo. Tenía al menos una amante, y en un momento dado decidió acabar con la relación por miedo a que fuera descubierta por su mujer.

La solución a ese problema, si eres un químico malévolo sin escrúpulos a mediados del XIX, está bien clara: le dio a beber ácido prúsico, el nombre de la época para el ácido cianhídrico (cianuro de hidrógeno, HCN, en disolución acuosa). Seguro que has leído sobre el HCN en las novelas de Agatha Christie, donde suele mencionarse su característico olor a almendras amargas. Tras acabar con la vida de la muchacha utilizando la ciencia, Tawell escapó del lugar del crimen utilizando la tecnología: no existe un suceso anterior confirmado en el que un asesino huya de la escena del crimen utilizando el ferrocarril. Desgraciadamente para él, la tecnología y la ciencia se volvieron en su contra y fue apresado gracias a ellas. No me digas que, aunque sea algo morboso, el asunto no es interesante.

Sin embargo, antes de que Tawell fuera apresado y la reputación del telégrafo en Europa ganase tantos puntos, los Estados Unidos ya habían avanzado mucho en ese campo: Samuel Morse y su ayudante, Alfred Vail, habían diseñado un telégrafo eléctrico muy eficaz a largas distancias que no requería de un circuito por cada letra ni nada parecido — un único circuito era suficiente para transmitir un mensaje.

Gran parte del mérito se debió a Vail, que discurrió un sistema binario que traducía el alfabeto a pulsos cortos y largos de la corriente (los relés del telégrafo de Morse también se deben a Vail, sin el cual no hubiera llegado a nada). Este sistema se denomina, con tremenda injusticia, código Morse, y en lo que solemos pensar al oír hablar de él es en “rayas y puntos”. La razón es que los primeros telégrafos de Morse y Vail hacían justamente eso: marcaban rayas y puntos sobre un papel.

Interruptor del telégrafo de Morse/Vail.

El sistema, aparte de los aspectos evidentes, tenía un par de detalles que me parecen realmente ingeniosos. El emisor disponía de un interruptor que podía dejar pasar corriente por el circuito o no; y el receptor tenía un relé y una aguja con un muelle de modo que, dependiendo de si por el circuito pasaba corriente o no, se encontraba “arriba” o “abajo”. Cuando no pasaba corriente, la aguja se encontraba levantada por un muelle; cuando el emisor pulsaba el interruptor y pasaba corriente, el electroimán en el receptor atraía la aguja hacia abajo, de modo que presionaba contra un rodillo de papel giratorio (que a veces tenía tinta, y a veces simplemente se marcaba con un surco de la aguja). Puedes ver los rodillos y la aguja receptora en la foto al principio del artículo, y un diagrama explicativo aquí:

Diagrama del telégrafo de Morse/Vail. Crédito: PACO/CC 2.5 Attribution License.

En 1843 el Congreso de los Estados Unidos aprobó una inversión de 30 000$ (y esa cantidad en la época era una barbaridad) para establecer una línea experimental entre Washington, D.C. y Baltimore. Pronto había líneas telegráficas entre los lugares de gobierno más importantes del país, las principales estaciones de ferrocarril, etc. En 1844 Morse realizó una demostración pública del sistema en la que transmitió un pasaje de la Biblia, y puesto que el sistema Morse/Vail utilizaba papel, aún disponemos del mensaje original. No te pierdas, sobre cada letra escrita a mano, las rayas y puntos originales dejados por la aguja (puede que te haga falta ver la imagen a gran resolución para distinguirlas):

“What hath God wrought”, parte del mensaje de Morse en 1844. Versión a 3860×190 px.

Sin embargo, pronto se hizo evidente que no hacía falta marcar ningún papel salvo que realmente se deseara un documento escrito por el telégrafo. Los operadores de telégrafo eran capaces de seguir los mensajes a partir del ruido que hacía la aguja: al subir o bajar, producía un clic metálico al tocar la pieza que la sujetaba. De hecho, en muy poco tiempo los operadores habían asimilado tan bien el código Morse que ni siquiera les hacía falta escribir rayas y puntos en un papel según oían los clics y clacs de la aguja: eran capaces de “traducir” la serie de ruidos a letras del alfabeto sin el menor problema.

Lo mismo sucedía, claro, con los emisores: al principio era necesario convertir las letras a puntos y rayas cuidadosamente, pero pronto la práctica hizo que los operadores pudieran coger un texto normal y corriente y transmitirlo según lo leían. A partir de entonces, el telégrafo se extendió por todas partes. No sólo era útil para aprehender criminales, sino en prácticamente todos los campos: la capacidad de transmitir información de manera segura (salvo que alguien “pinchara” el cable, claro) y fiable, además de inmediata, a distancias enormes, era algo que no tenía precio. Militares, políticos, hombres de negocios, periodistas… era útil para todo el mundo.

Es difícil hoy comprender lo revolucionario del asunto, pero piensa que el tiempo que se tardaba en propagar la información por el mundo era muy largo hasta la invención del telégrafo: las noticias tardaban semanas o meses en llegar a sus destinos. Tras un par de intentos fallidos, en 1866 se puso en marcha el primer cable de telégrafo transatlántico. Era posible enviar un mensaje de forma inmediata entre Londres y Nueva York. Utilizando puestos de telégrafo intermedios que actuasen de “repetidores” de la señal, en muy pocos años era posible dar una noticia sobre algo que había sucedido, por ejemplo, en el Canal de Suez entre África y Asia, y que la noticia fuera recibida en San Francisco.

Un par de décadas tras su invención, el telégrafo había cambiado la faz del mundo de un modo que sólo puedo comparar al de Internet. Por primera vez en la historia de la humanidad era posible la comunicación global e inmediata, y nada volvería a ser igual: ni los negocios, ni la guerra, ni las relaciones diplomáticas. El mundo se había transformado, y el telégrafo estaba en la punta de lanza del progreso, por primitivo que nos resulte hoy en día.

Para muestra, un botón — observa este mapa de 1891 que muestra las principales líneas telegráficas internacionales:

Versión a 956×600 px.

Naturalmente, en poco tiempo los primitivos interruptores de Morse y Vail habían sido sustituidos: se diseñaron teclados, como los de una máquina de escribir, que un sistema mecánico convertía en pulsos de código Morse, y al revés: sistemas que convertían el código Morse en texto alfabético, denominados teletipos. Con el telégrafo, era posible mandar una “carta” a largas distancias, de modo que la mayor parte del recorrido (hasta la estación de telégrafo más cercana al destinatario) se hacía por telégrafo. En la estación de destino, el operador escribía la carta de nuevo: había nacido el telegrama.

Operador de telégrafo cortando un telegrama (1908).

Para que te hagas una idea de la relevancia del telégrafo en la época, un par de ejemplos: probablemente conoces el momento en el que se clavó el último clavo de la vía transcontinental de ferrocarril que unió los Estados Unidos de costa a costa. La importancia de ese momento para el país fue tremenda.

Ceremonia del “remache de oro” de la Transcontinental Railroad, 10 de Mayo de 1869.

Tan importante fue el evento que el martillo y el “remache de oro” (el último remache de la vía, que unía las dos mitades) fueron unidos a líneas telegráficas, de modo que en multitud de estaciones de telégrafo del país pudieran oírse los martillazos como clics de telégrafo. Desgraciadamente, esto no funcionó muy bien, de modo que un operador de telégrafo pulsó el interruptor manualmente al ritmo de los martillazos. En todo el país, los clics de la aguja retransmitieron en directo los martillazos.

El segundo ejemplo: hemos hablado en El Tamiz del fantástico vuelo de los hermanos Wright, un momento de enorme relevancia para la humanidad. Si has leído ese artículo, no hace falta que te explique la importancia de este telegrama de Orville Wright, enviado el 17 de Diciembre de 1903:

La traducción del texto (se cobraba por la longitud del mensaje, así que eran bastante crípticos) es:

Éxito cuatro vuelos jueves por la mañana todos contra viento de veintiún millas empezamos desde el suelo sólo con potencia del motor velocidad media en el aire treinta y una millas el más largo 57 segundos informa a la prensa a casa en Navidad — Orevelle Wright.

Lo que más me gusta es que, después de informar de uno de los mayores logros del ser humano, y de pedir a su padre (a quien iba dirigido el mensaje) que informase a la prensa, Orville aprovecha para decirle que los hermanos estarán en casa por Navidad.

En cualquier caso, el telégrafo continuó avanzando durante su existencia, incluso tras la aparición del próximo invento de la serie. Edison patentó líneas telegráficas de dos sentidos, Tesla y otros hicieron pruebas de telégrafo sin hilos… pero, como digo, un nuevo invento eclipsaría al telégrafo –sobre todo, para el común de los mortales–. Una manera, no de escribir a distancia, sino de hablar a distancia: el teléfono, del que hablaremos en la próxima entrega de la serie.

Para saber más:

• Telégrafo eléctrico
• Electrical Telegraph

Estoy enzarzado escribiendo el siguiente artículo “de verdad”, pero no puedo dejar de compartir este vídeo con vosotros. Se trata de un viejo amigo de El Tamiz, el Jules Verne: hablamos de él hace seis meses, cuando llegó a la Estación Espacial Internacional, y volvemos a hacerlo brevemente ahora que su misión ha terminado.

El Jules Verne tras separarse de la ISS. Versión a 3072×2098 px. Crédito: ESA.

Como recordarás si escuchaste aquel episodio del podcast (o si ya conocías la misión), se trata de un vehículo no tripulado y que no vuelve a la Tierra entero. Esta primera misión de este tipo de naves ha sido un éxito, y todo ha salido como estaba planeado: en este caso, “como estaba planeado” significa, por supuesto, que el pobre Jules Verne ha acabado hecho fosfatina sobre el Pacífico Sur.

El éxito de la misión es una buena noticia, pero también lo es el hecho de que existe un vídeo de la parte más espectacular de la reentrada, y me ha encantado verlo. Espero que lo disfrutes tanto como yo (tiene algunos momentos preciosos):

También puedes descargarte el vídeo directamente desde la página de la ESA.

Puedes leer más sobre la noticia en la fuente original.

A través de Tincho1977 me entero de la noticia sobre el Emdrive, un supuesto sistema de propulsión revolucionario que, de ser viable, podría llevar una misión tripulada a Marte en unos 41 días. Tras leer la descripción del sistema en la página de su creador y notar cómo se me erizaba el pelo, iba a dar mi opinión en el foro en respuesta a Tincho1977, pero una búsqueda rápida en Google ha mostrado que la noticia está por todas partes, de modo que contesto en un breve artículo.

Como sabéis los habituales, normalmente no escribimos entradas sobre teorías absurdas para no darles publicidad, pero si la noticia está por todos lados somos de la opinión de que el posible aumento de publicidad es pequeño (porque la página correspondiente ya está recibiendo bastante tráfico) y se compensa, esperamos, con la información crítica que tratamos de proporcionar.

Porque la respuesta de El Tamiz al Emdrive tiene que ser, al menos por el momento, una sonora pedorreta: ¡thbppprrrprt! (sí, eso es una pedorreta, ¿tienes algún problema?). Veamos brevemente en qué consiste el artilugio y por qué se nos deberían poner los pelos de punta al leer la teoría que hay detrás.

Si quieres leer directamente la información proporcionada por el creador de Emdrive puedes encontrar el PDF aquí. Por si no tienes ganas, o no te manejas con soltura en la lengua de Shakespeare, aquí tienes una breve descripción: el Emdrive es, de acuerdo con su creador, un sistema de propulsión sin reacción que funciona haciendo resonar microondas en una caja metálica de una forma específica, de modo que producen un impulso neto sobre la caja en una dirección determinada. Su uso a corto plazo pretende ser la propulsión de sondas, satélites y naves espaciales, pero también se menciona su uso en la Tierra para, por ejemplo, mantener peso en el aire de forma estática.

Como probablemente sabes, los sistemas de propulsión de vehículos espaciales se basan, esencialmente, en soltar algo desde el vehículo a la mayor velocidad posible, de modo que la conservación del momento lineal impulse al vehículo en sentido contrario. Puede tratarse de algún combustible líquido que, tras la combustión, produce un “chorro” a gran velocidad, puede tratarse de iones acelerados en el interior del vehículo que salen despedidos por un extremo, etc. Dicho mal y pronto, puesto que en el espacio no hay apenas nada contra lo que “empujarse”, la solución es desprender una parte de la nave o sonda a gran velocidad para “empujarse contra ella” en sentido contrario.

Pero el Emdrive supuestamente no desprende nada. La idea es construir una cavidad resonante dentro de la que un magnetrón emite microondas (mencionamos el funcionamiento básico de un microondas en el PDF sobre los mitos relacionados con ellos). Una vez las microondas están rebotando dentro de la cavidad, empujan las paredes de uno y otro lado. Pero la forma de la cavidad –cuyo extremo frontal en la dirección del movimiento es más grande que el trasero, como verás en una imagen unos párrafos más abajo– es tal que, supuestamente, la fuerza que ejerce la radiación en un extremo y el otro no es igual, de modo que aparece una fuerza neta sobre la cavidad que la impulsa en el espacio… sin que las microondas salgan de la cavidad en ningún momento, como sucede en un sistema a reacción normal.

Según los críticos, esta teoría es incompatible con la conservación del momento lineal: si tienes algo rebotando dentro de una caja, es imposible que la caja se mueva de forma neta, puesto que los rebotes en ambos lados se compensan. Si dejas salir lo que está rebotando por un lado, por supuesto, es posible que la caja se mueva en un sentido, puesto que lo que rebotaba se escapa por el otro lado y el momento lineal se conserva. Según Shawyer, al tener en cuenta la Teoría Especial de la Relatividad en el problema y no sólo la mecánica newtoniana, el sistema es un sistema abierto y el momento lineal se conserva a pesar de que la radiación no sale de la caja. Si ya estás arqueando una ceja, no te culpo.

La cuestión es que, si sabes del asunto, según leas el artículo los pelillos se te van a poner de punta. Hay una serie de cosas que huelen fatal:

En primer lugar, el artículo me resulta muy confuso. Puesto que conozco bastante bien las fórmulas y conceptos que se supone que usa, esto no debería suceder — de hecho, cuando he leído artículos de científicos que refutan su teoría, me han resultado meridianamente claros, pero lo de este hombre me parece un batiburrillo de fórmulas y expresiones que suenan muy chulas pero no define las cosas rigurosa ni claramente. Desde luego, es perfectamente posible que yo sea un asno pretencioso y el problema sea que no entiendo lo suficiente… pero mi experiencia me dice que cuando alguien conoce realmente algo, lo hace simple, no confuso.

En segundo lugar, el artículo empieza exponiendo su teoría supuestamente usando sólo mecánica newtoniana para, al final, demostrar cómo al tener en cuenta la relatividad las cosas no son lo que intuitivamente parecerían, y cómo aparece un impulso neto sobre la cavidad resonante. Pero al empezar* utiliza ya ecuaciones de cuántica* (como la energía de un fotón) y de relatividad (como la relación entre la energía y el momento), lo cual me parece de una incongruencia pasmosa.

Además, utiliza ecuaciones, como la de la fuerza de Lorentz, para justificar que la fuerza en un extremo de la cavidad es mayor que en la otra… introduciendo la velocidad de grupo de las microondas en la ecuación de Lorentz, y sin especificar qué diablos es la carga en esa ecuación y ese contexto. Algo parecido pasa en algunos lugares más: suelta ecuaciones a diestro y siniestro sin justificar con la más mínima solidez lo que es cada variable ni por qué las está usando. Por ejemplo, cuando empieza a hablar de fotones en cuántica, utiliza la velocidad de la luz, c, pero en el mismo párrafo habla de la “velocidad del haz” de fotones, sin más concreción ni mención alguna de ondas, y en la fórmula incluye como variable esa velocidad v (distinta de c)… ¡arg!

El artículo parece haber sido enviado a varias publicaciones de revisión por pares (es decir, las revistas científicas serias) y hasta ahora ha sido rechazada, pero no puede ser de otra manera: no tiene el menor rigor. Si pretende ser un análisis riguroso, da unos saltos tremendos y no tiene consistencia. Si pretende ser una breve introducción (lo que me extraña, porque empieza con un Abstract como los artículos serios deben hacer), es confuso y pretencioso.

Pero además, el “salto de gigante” que pretende incluir en la teoría, como he dicho antes, es el siguiente: que si aplicamos únicamente la teoría de Newton (aunque el buen hombre incluya ecuaciones de cuántica y relatividad al hacerlo), su máquina viola el principio de conservación del momento linea, pero al incluir la relatividad especial esto no sucede, el sistema es abierto (de una manera que no explica) y todo es fantástico.

Pero, vamos a ver … el principio de conservación del momento lineal es exactamente el mismo en mecánica clásica que en la relatividad especial. No hay absolutamente ningún cambio en esa ley de conservación, de modo que no entiendo ese supuesto “salto” al incluir la relatividad. La definición del momento es diferente en ambas teorías, pero el momento se conserva igual. Shawyer pretende decir que al incluir la relatividad especial tenemos dos sistemas de referencia (ambas paredes donde rebotan las microondas) y no uno, y que eso hace del sistema algo abierto, pero esa afirmación –en mi humilde opinión, por supuesto– realmente no dice nada, y la supuesta diferencia no tiene, en la práctica, ninguna consecuencia sobre el movimiento de la caja.

El propio concepto de la cavidad resonante y cómo se supone que logra el impulso neto no tiene sentido para mí: se supone que tiene un extremo más grande que el otro, de modo que el impulso neto producido por los fotones de microondas al rebotar sobre el extremo grande es mayor que sobre el extremo más estrecho. Pero, vamos a ver… ¿qué hay de las paredes laterales?

El artículo supone que las ondas rebotan en ambos extremos de la caja, produciendo un impulso neto en la dirección axial del cono… pero no veo en ningún sitio que se tenga en cuenta la presión de la radiación sobre las paredes laterales. Si se tratase de un cilindro, no habría problema: el impulso neto en la dirección axial sería nulo, ya que la presión de la radiación es perpendicular a la superficie, y las paredes laterales de un cilindro sufrirían una presión neta “hacia fuera”, que no afectaría al problema.

Pero las paredes de la cavidad de Shawyer no son las de un cilindro, sino las de un cono. Se estrechan hacia el lado más fino, y la presión de la radiación sobre ellas sí tiene una componente axial. Dicho mal y pronto, los fotones que chocan contra esas paredes ejercen una presión “hacia fuera”, pero “hacia fuera” en las paredes del cono no es una dirección perpendicular al movimiento de la cavidad, sino que tiene una componente “hacia el lado estrecho”. Un dibujito debería aclarar esto, comparando un cilindro con un cono. Observa la dirección de las flechas perpendiculares a las paredes del cono:

Dirección de la presión sobre las paredes de una cavidad cilíndrica y cónica.

Da igual que la máquina no tenga paredes reflectantes en los lados, o que logre de algún modo desviar la dirección de propagación de la onda: haga lo que haga va a sufrir una fuerza neta perpendicular a la pared, y esa fuerza neta tiene una componente que se opone al impulso que se supone que tiene la caja, de modo que al final la fuerza neta es, ¡oh, sorpresa!, nula.

Es como si tuvieras una cámara cerrada con pelotas de tenis dentro, y pudieras modificar las paredes de la cámara para que tuvieran la forma que te diera la gana, y dar un impulso inicial a las pelotas en la dirección que quieras. Si las pelotas no salen de la caja sino que rebotan dentro de ella, no hay manera (aunque hagas la pared de delante más grande que la de atrás, como hace Shawyer) de que la cámara se mueva hacia ninguna parte. No, tampoco incluyendo la relatividad especial en el problema.

Además, no encuentro mención alguna de las fuentes de energía. Incluso si, por azares del destino, el sistema funciona… ¿de dónde saca la energía el magnetrón? O bien la cavidad se acelera constantemente sin un aporte continuo de energía (en cuyo caso se estaría violando la conservación de la energía y me empiezan a salir canas ahora mismo), o bien hay algo (una batería, combustible, paneles solares) que deben proporcionar la potencia correspondiente al magnetrón. Y, de ser así, el principal problema de la propulsión espacial (el peso del combustible) sigue estando ahí. El propio hecho de no ver mención del asunto me hace arquear aún más la ceja.

¿Quiere esto decir que es imposible que el aparato funcione? No, en absoluto. No tengo duda alguna de que la teoría tiene más agujeros que un colador y que está fatal escrita, y creo que su autor o bien no conoce suficientemente bien las teorías que usa, o trata de hacer el problema intencionadamente confuso para dar la impresión de que puede funcionar. Pero existen varias posibilidades:

1. No entiendo bien la teoría por mis propias limitaciones, y realmente tiene todo el sentido del mundo. Tras formarme mi propia idea he leído un artículo de refutación de las teorías de Shawyer por parte de John P. Costella (que tiene, entre otras cosas, un doctorado en electrodinámica relativista) en el que veo que saca las mismas conclusiones que yo. Pero bueno: es posible que Costella y yo seamos un par de mentes cerradas e ignorantes, por mucho que me duela considerar esa posibilidad (no por Costella, sino por mí, diablos).

2. Es posible que, al construir la cámara resonante de Shawyer, la cosa funcione por razones que su teoría no tiene en cuenta. Es decir, puede que su teoría sea un montón de tonterías pero que, por intuición o chiripa, el prototipo funcione porque (por ejemplo) la radiación emitida cuando se calienta la cavidad resonante, al escapar de ella, se lleva parte del momento por un lado e impulsa la cavidad en sentido contrario. Pero entonces no se tratará de un modo de propulsión sin reacción, sino que la reacción no es tan evidente como en otros sistemas de propulsión.

Puesto que, por ahora, no hay artículos publicados por parte de ninguna revista seria, ni hay experimentos ni prototipos reproducidos por laboratorios independientes, lo único que tenemos es la teoría de Shawyer en su página. La única respuesta posible ahora mismo es ¡thrbrprrrrt! ante los agujeros de su teoría. Si en algún momento la situación cambia porque se construye un prototipo que funcione, o bien habrá que descubrir por qué funciona (porque estoy bastante convencido de que no va a ser por lo que dice él), o bien tendré que comerme mis palabras con patatas. Es más: por mucho que hiera mi ego, ojalá me equivoque, puesto que sería una gran noticia para la exploración espacial. Pero lo dudo mucho.

Para saber más:

• Página del diseñador del Emdrive
• Emdrive

En la serie Falacias tratamos de desmontar mitos e ideas falsas más o menos extendidas utilizando el razonamiento lógico cuando es posible. Por cierto, si no conoces esta serie y piensas que el nombre de “Falacias” es incorrecto porque esa palabra tiene un significado diferente en el DRAE, o bien crees que me las doy de iluminado y nadie cree estas cosas, te pido que leas la descripción de la serie antes de seguir.

La entrada de hoy es la tercera que dedicamos a desmontar algunos errores comunes relacionados con el efecto invernadero: en la primera hablamos sobre su desafortunado nombre, y en la segunda tratamos de diferenciar entre este efecto y el calentamiento global. Hoy nos centraremos en los gases responsables del efecto invernadero, y especialmente en dos de ellos.

La atmósfera terrestre. Versión a 3027×2010 px. Crédito: NASA.

Los habituales habréis notado que estamos atacando el problema poco a poco, con artículos relativamente cortos y hablando de aspectos muy concretos en cada uno. La razón es que, en mi opinión, uno de los problemas que suelen aparecer al hablar de este asunto es que se mezclan muchas cosas, la gente tiene ideas preconcebidas –muchas veces erróneas– sobre algunos de los términos y conceptos que se usan, y muchos de los desacuerdos se deben simplemente a que cada parte cree que la otra parte de la discusión está diciendo cosas que no dice. Puesto que en algún momento dedicaremos una serie entera en El Tamiz al posible cambio climático y sus causas, quiero antes desmontar los errores más frecuentes para que partamos de una base común.

Dicho todo esto, existen distintas maneras de expresar la idea falsa de hoy, como suele suceder; sin embargo, el núcleo de la cuestión viene a ser más o menos esta mentira: el principal gas responsable del efecto invernadero es el dióxido de carbono (CO₂).

Mentira cochina.

Parte del problema es la confusión que ya mencionamos en el artículo anterior entre efecto invernadero y calentamiento global, aunque hay otros responsables (como la idea de que el efecto invernadero es causado en su mayor parte por el hombre). De lo que no me caben muchas dudas, tras ver la televisión y leer algunos periódicos, además de ver entrevistas a gente en la calle y cosas así, es de que si preguntas a alguien “¿cuál es el principal gas causante del efecto invernadero?” la respuesta va a ser, más frecuentemente que cualquier otra, “el dióxido de carbono” (cuando he preguntado a Geli, la respuesta ha sido “el ozono”, que no es la más frecuente pero también incorrecta… y cuando le he dicho la verdadera me ha confesado que nunca se le hubiera pasado por la cabeza).

Es más, en muchas publicaciones que deberían dar mejor ejemplo se muestran gráficas o tablas con títulos como “Gases de efecto invernadero”, sin mayor aclaración, en las que aparece como estrella principal el CO₂, mientras que el principal responsable de verdad a veces ni siquiera tiene un lugar, o incluso se dice explícitamente que el dióxido de carbono es el principal gas de efecto invernadero (lo siento, pero no voy a enlazar sitios que cometen tales errores aquí).

También es cierto que en otros lugares se especifica muy bien a qué se refieren (como verás al final, la Wikipedia es muy pulcra en este aspecto y menciona esta confusión explícitamente)… pero la mayor parte de nosotros nos enteramos de todo lo relacionado con este asunto en periódicos y televisión, y ellos a menudo no son tan correctos. Pero vamos al grano.

Antes de nada, ni qué decir tiene que todos los gases presentes en la atmósfera contribuyen al efecto invernadero de una forma u otra: como dijimos al describir por primera vez el efecto y su desafortunado nombre, el hecho de que la atmósfera tenga una temperatura basta para calentar la Tierra. Cada molécula de gas contribuye al efecto… pero no todas igual, ni mucho menos.

Por ejemplo, las moléculas monoatómicas (de un solo átomo, como las del argón y otros gases nobles) y las moléculas diatómicas homonucleares (de dos átomos iguales, como el O₂ y el N₂) apenas absorben radiación infrarroja, de manera que contribuyen poco al efecto invernadero. La razón es que cuando los átomos de estas moléculas vibran, no cambia el momento dipolar eléctrico de la molécula: dicho mal y pronto, si los átomos de la molécula cambian levemente la distancia entre ellos o sus posiciones relativas, la “simetría eléctrica” de la molécula no cambia (piensa en dos átomos de oxígeno girando uno respecto a otro, o alejándose o acercándose). Las principales responsables son las moléculas más complejas, con átomos de varios elementos, que constituyen únicamente alrededor del 1% de la masa atmosférica y que sí modifican su momento dipolar cuando sus átomos vibran.

Por ejemplo, el hexafluoruro de azufre (SF₆) es capaz de absorber y emitir radiación infrarroja de una forma extraordinariamente eficaz, de modo que, kilogramo por kilogramo, contribuye más que cualquier otra sustancia de nuestra atmósfera al efecto invernadero. Afortunadamente para nosotros, este gas sólo existe en cantidades minúsculas en la atmósfera o las cosas serían bien distintas a cómo son.

Porque, naturalmente, lo que hace a un gas contribuir más o menos de forma neta al efecto invernadero no es sólo la estructura de sus moléculas: influye además, de forma sustancial, la cantidad de moléculas del gas presentes en la atmósfera. De ahí que el SF₆ tenga una contribución ínfima al efecto invernadero a pesar de ser tan eficaz molécula a molécula, y no sea el máximo contribuyente que he mencionado al principio.

Al tener en cuenta tanto la eficacia de absorción/emisión de cada molécula como la cantidad de cada gas presente en la atmósfera, podemos estimar la contribución neta de la cantidad total del gas al efecto invernadero. Es difícil calcularla con precisión, porque los efectos de cada gas se solapan hasta cierto punto, las cantidades de unos de ellos afectan a las de los otros y, en general, porque el sistema atmosférico es de una complejidad apabullante: si no, no discutiríamos tanto sobre lo que está pasando y cómo va a evolucionar el sistema en el futuro. Sin embargo, sí tenemos una idea aproximada de cuánto influye cada una en el efecto invernadero.

Por ejemplo, la respuesta de Geli es incorrecta porque, aunque el ozono (O₃) sí contribuye de forma mensurable al efecto invernadero, el ozono sólo es responsable de entre el 3% y el 7%. Puesto que estamos hablando en términos generales, permite que haga una burda aproximación para poder comparar unos gases con otros y diga que la contribución del ozono es de alrededor del 5%.

El metano (CH₄) es otro contribuyente considerable, más aún que el ozono: entre un 4% y un 9% se debe al metano, es decir –una vez más, realizando una abyecta simplificación–, alrededor del 6,5%. Pero este gas no tiene comparación con el que aparece más frecuentemente en las noticias, el dióxido de carbono (CO₂).

Diagrama de una molécula de CO₂. Crédito: Wikipedia/FDL.

A pesar de que cada molécula de metano es mucho más eficaz como generadora de efecto invernadero que cada una de CO₂, la cantidad de dióxido de carbono presente en la atmósfera es más de doscientas veces la de metano en volumen, de modo que el CO₂ es muchísimo más significativo que el metano como responsable de este efecto: entre el 9% y el 26%; es decir, en nuestros términos comparativos, de un 17,5%, casi tres veces la contribución del metano.

Pero todos estos gases se quedan atrás cuando comparamos sus contribuciones con las del rey del efecto invernadero: la humilde molécula de H₂O. Efectivamente, el vapor de agua es el principal responsable del efecto invernadero, con entre un 36% y un 70% de contribución — la media entre los dos valores es de un 53%. Como digo, es muy difícil dar valores concretos: fíjate en la diferencia entre los extremos de cada intervalo. Pero, dependiendo de los valores estimados, el vapor de agua puede contribuir más al efecto invernadero que todos los demás gases juntos; y, cualquiera que sea el valor estimado, es el responsable número uno de forma clara.

Diagrama de una molécula de H₂O. Imagen de dominio público.

Aparte de tener un momento dipolar considerable y ser capaz de absorber radiación infrarroja de forma eficaz (aunque no tan eficaz como el CO₂, molécula por molécula, igual que éste no puede compararse al SF₆), la principal razón es la cantidad de vapor de agua presente en la atmósfera, más de diez veces la del dióxido de carbono.

¿Por qué entonces siempre aparece el CO₂ en las gráficas, en los artículos de los periódicos y en la televisión? Creo que la principal razón es que esos medios, a pesar de que no lo suelen decir explícitamente, no están hablando del efecto invernadero sin más: lo hacen del efecto invernadero antropogénico, es decir, la parte del efecto invernadero debida a gases emitidos por el ser humano. Al restringirnos a los gases emitidos directamente por la actividad humana, el dióxido de carbono sí se convierte en la estrella principal.

De ahí que, cuando se discute acerca del efecto invernadero antropogénico, nos centremos en nuestras emisiones de CO₂, puesto que es nuestra principal manera de modificar la temperatura media atmosférica, pero no porque sea la mayor influencia neta sobre la temperatura media atmosférica.

De hecho, es posible que pienses “¿Qué más da entonces? Si el vapor de agua está ahí de todas maneras, y lo que nosotros emitimos es dióxido de carbono, ¿para qué vamos a pensar en el H₂O?”. Tal vez los periodistas que no lo mencionan piensen eso (o tal vez ni siquiera saben que el vapor de agua es el principal responsable del efecto, no lo sé). En cualquier caso, no incluirlo en nuestras disquisiciones es, en mi opinión, un grave error.

Para empezar, el hecho de que nosotros no modifiquemos de forma considerable la cantidad de H₂O de la atmósfera directamente no quiere decir que no lo hagamos indirectamente, y de una forma potencialmente peligrosa. Como es probable que sepas, la presión de saturación del vapor de agua aumenta con la temperatura. Por eso, por ejemplo, cuando una masa de aire húmedo asciende y se enfría se produce una nube.

De modo que supón, querido y sagaz lector, que nos ponemos, por ejemplo, a emitir SF₆ como bestias pardas, e ignoramos completamente el vapor de agua porque no existe la menor relación química entre estos dos gases, y nosotros no estamos emitiendo cantidades apreciables de H₂O. Pero nuestro SF₆ aumenta ligeramente la temperatura de la atmósfera (como he dicho antes, de una manera tremenda comparativamente con su masa)… y al calentarse la atmósfera, la presión de saturación del H₂O aumenta. Como resultado, se evapora agua que antes era líquida –por ejemplo, de los océanos– y la concentración de H₂O en la atmósfera aumenta.

Pero, como he dicho, el vapor de agua es un contribuyente muy importante del efecto invernadero: al aumentar esa concentración, aumenta la intensidad del efecto invernadero y la atmósfera se calienta un poco más. ¡Ah! Pero al calentarse, aumenta la presión de saturación del vapor de agua… pero entonces, se evapora más agua y aumenta la concentración de H₂O. Pero entonces…

Antes de que pienses que esto es un bucle sin retorno que lleva a la evaporación de toda el agua de la Tierra, recuerda lo que he dicho al empezar a hablar de las contribuciones relativas de cada gas: la atmósfera es un sistema de una complejidad tremenda, y las cosas no son tan sencillas. Por ejemplo, es posible que al aumentar la concentración de vapor de agua en la atmósfera la cubierta de nubes también aumente, con lo que el albedo de la Tierra se incremente (refleje más luz solar que antes), de modo que la temperatura disminuya… o puede que no. Puede que no lo haga de forma neta pero aumente la violencia de algunos fenómenos meteorológicos, o el clima de determinadas zonas, o que la temperatura oscile en ciclos. No lo sabemos: pero lo que sí sabemos (aunque no se mencione en las noticias) es que ignorar el principal responsable de un efecto físico al estudiar un sistema es un error gravísimo.

De modo que devolvamos el H₂O a su bien merecido trono de rey del efecto invernadero, mientras sentamos al CO₂ en un sillón más pequeño de vizconde del efecto invernadero antropogénico. Si las palabras “efecto invernadero” no hacen aparecer en nuestra mente “vapor de agua” antes que cualquier otra cosa, merecemos un sonoro golpe en el cráneo por parte del cetro del H₂O.

Para saber más:

• Gas de efecto invernadero — enhorabuena a la Wikipedia, que hace mención específica de este asunto.
• Greenhouse gas

Tras hablar sobre la posición y movimientos de la Luna en la primera entrega del artículo, y hacerlo en la segunda parte sobre la exploración tripulada y no tripulada durante el siglo XX para conocer más a fondo nuestro satélite, en esta tercera y última parte hablaremos acerca de la historia de Selene y su futuro como posible lugar de colonización.

Apolo 17: la última misión tripulada a la Luna… por ahora. Versión a 3000×3000 px. Crédito: NASA.

Han existido, a lo largo del tiempo, multitud de teorías que trataban de explicar el origen de la Luna, del mismo modo que existen acerca de los demás satélites del Sistema Solar. Sin embargo, procesos que explican bastante bien la existencia y posición de otros satélites (recuerda que la Luna es el primero del que hablamos hasta ahora en la serie) no sirven para justificar las propiedades de la Luna demasiado bien.

Por ejemplo, una teoría que ya no tiene demasiados apoyos es la de la fisión: según ella, la Luna era originalmente parte de la Tierra, pero nuestro planeta giraba tan deprisa que una parte de él, cuando aún estaba muy caliente en la superficie y era bastante plástico, salió despedida y formó la Luna. Sin embargo, de ser así, nuestro satélite giraría alrededor de la Tierra en el plano ecuatorial (el plano en el que salió despedida), pero la Luna está inclinada un ángulo considerable sobre ese plano. Además, la velocidad angular de la Tierra para “lanzar” una parte de sí de ese modo debería haber sido tremenda — mucho más grande que la que todos los modelos actuales consideran, teniendo en cuenta su velocidad de rotación actual y el tiempo que ha pasado.

Algo parecido sucede con un proceso que sí explica muy bien las órbitas y naturalezas de otros satélites de nuestro sistema, la captura. Existen multitud de cuerpos pequeños en el Sistema Solar que no orbitan alrededor del Sol, sino que han sido “capturados” por la atracción gravitatoria de un cuerpo más grande. Llegaremos a ellos a su tiempo, pero los leviatanes del Sistema Solar, como Júpiter, tienen verdaderas hordas de pequeños cuerpos girando a su alrededor como un enjambre de mosquitos.

Sin embargo, los modelos estudiados por los científicos parecen indicar que esto no ha podido suceder con la Tierra y la Luna: nuestro planeta no tiene la suficiente masa como para “amarrar” a un cuerpo tan enorme (para ser un satélite de la Tierra) como la Luna, y hubiera hecho falta una serie de coincidencias extraordinarias para frenarla en el momento y lugar precisos de modo que tuviera una órbita estable alrededor de la Tierra.

De hecho, durante mucho tiempo los astrónomos no tenían un consenso sobre qué diablos podría explicar tantas cosas peculiares del satélite: su minúsculo núcleo, su composición muy similar al manto de la propia Tierra, su gran tamaño en comparación con nuestro planeta, su elevación sobre el plano ecuatorial, la casi total ausencia de elementos volátiles… Hasta muy recientemente (la década de los 80) las teorías más dispares se postulaban y descartaban continuamente, y no existía una posición común.

Pero en los 70 surgió una teoría nueva, que poco a poco fue ganando aceptación hasta que, en una conferencia sobre el origen de la Luna en 1984, se mostró sin lugar a dudas como la favorita de la comunidad científica, y sigue siéndolo hoy, a pesar de que tiene también algunos problemas: la Teoría del Gran Impacto, de la que ya hablamos brevemente en la entrada sobre la Tierra ya que, de ser cierta esta teoría, la formación de la Luna afectó seriamente al desarrollo inicial de nuestro propio planeta.

Impacto entre Theia y la Tierra (visión artística). Crédito: NASA.

Como espero que recuerdes de aquella entrada, la esencia de esta teoría es que poco después de la formación del Sistema Solar (tras tan sólo unas cuantas decenas de millones de años), cuando la Tierra aún era una inmensa bola de roca fundida, otro planeta impactó contra ella. Este segundo planeta suele recibir el nombre de Theia (puesto que esa diosa era la madre de Selene), y debía de tener una masa parecida a la de Marte. La Tierra, por aquel entonces, todavía no tenía el tamaño actual, sino más o menos el 90% de su masa de hoy en día — en parte porque seguía capturando planetesimales, y en parte porque tras el impacto absorbió parte de la masa de Theia.

Animación del movimiento de Theia hasta el impacto con la Tierra. Crédito: Wikipedia/GPL.

La cuestión es que es difícil que dos cuerpos de tamaño considerable orbiten el Sol a una distancia parecida de forma estable: normalmente, la órbita de uno de ellos acabará volviéndose inestable de modo que escape a otra diferente, o bien impacte contra el otro, como sucedió en este caso (si esta teoría es cierta, por supuesto). De hecho, pensamos haber visto los restos de impactos similares alrededor de otras estrellas: tanto en HD 23514 (en las Pléyades) como BD+20 307 hay anillos de restos rocosos orbitando alrededor de la estrella que tienen toda la pinta de ser todo lo que queda de pares de protoplanetas que han chocado uno con el otro, como sucedió aquí.

La “suerte” en el caso de la Tierra y Theia fue que el impacto probablemente no se produjo “de lleno”, disminuyendo así su violencia de modo que no aniquiló completamente a los dos planetas nacientes como en el caso de esos otros sistemas estelares. Eso sí, debió de ser algo cataclísmico: se estima que la temperatura en la superficie de la Tierra llegó a alcanzar más de 10 000 °C, casi el doble que la temperatura en la superficie del Sol. Miles de millones de toneladas de roca se vaporizaron instantáneamente, y cantidades inimaginables de material fueron desprendidas al espacio a velocidades tremendas.

Casi todo el núcleo de Theia, con los elementos más pesados, se fundió con el de la primitiva Tierra, lo cual explicaría la gran cantidad de hierro en nuestro planeta (el más denso del Sistema Solar). Sin embargo, gran parte del manto de Theia se vaporizó o fue expulsado al espacio; aunque la animación del vídeo no lo muestra demasiado bien, durante un tiempo los restos de Theia (y parte de la Tierra, claro) formaron una especie de “cinturón de asteroides” alrededor de nuestro planeta, pero aquello no podía durar. Tal densidad de pequeños cuerpos en un campo gravitatorio, moviéndose a gran velocidad, supuso una cantidad terrible de impactos entre ellos, como puedes ver en este otro vídeo de animación (cuyo sonido es, desgraciadamente, algo desagradable):

Algunos trozos, tras impactar contra otros, acabaron cayendo a la Tierra de nuevo. Otros fueron despedidos a velocidades mayores que la de escape, y desaparecieron en el espacio interplanetario… pero, poco a poco, los impactos fueron agrupando la masa de modo que, al cabo del tiempo, un satélite realmente grande orbitaba la Tierra. Como mencionamos en el artículo sobre nuestro planeta, ambos cuerpos eran aún (en gran parte debido a la energía liberada en el impacto) bolas incandescentes, y estaban muy cerca uno del otro — no voy a repetir aquí las razones de su continuo alejamiento, porque ya lo explicamos en la segunda parte de este artículo, pero es un efecto significativo en la evolución de la Tierra y la Luna.

Aunque la Teoría del Gran Impacto tiene que limar algunos detalles (la composición exacta de la Luna no coincide con la que debería ser de acuerdo con el modelo), no tenemos hasta ahora otra que explique mejor su órbita y estructura interna. Desde luego, parte de la grandeza de la ciencia es que, de desarrollarse una teoría nueva –o una modificación de ésta– que no presente estas incongruencias, nos pasamos a ella y listo.

En cualquier caso, tras el impacto una especie de “océano de magma” cubría el satélite, que poco a poco se fue enfriando. Según la roca se fue solidificando, se formó la corteza de la Luna. Las muestras de roca tomadas por las diversas misiones a la Luna que mencionamos el artículo pasado (una de las cuales llevó un geólogo a la superficie lunar precisamente con este propósito) muestran que la corteza estaba formada ya hace unos 4 000 millones de años, y ya entonces aparecen los primeros cráteres en la superficie Lunar (hubo impactos anteriores, por supuesto, pero tuvieron el mismo efecto que un guisante cayendo… en un puré de guisantes).

Harrison Schmitt, el único geólogo (y el último humano) sobre la Luna, tomando muestras de mineral durante Apolo 17.

De hecho, una cantidad gigantesca de cráteres tienen edades muy similares: entre 3 850 y 4 000 millones de años. Durante esos brevísimos 150 millones de años la Luna fue bombardeada por una cantidad ingente de objetos; de ahí que ese período se denomine intenso bombardeo tardío, y hablaremos de él en la siguiente entrega de la serie, antes de zambullirnos en Marte, ya que la superficie lunar es uno de los signos más claros de su posible existencia.

Incluso tras la solidificación de la corteza, el interior de la Luna seguía estando muy caliente, y la actividad volcánica era intensa. Lo que algunos de los primeros astrónomos pensaban que eran océanos son en realidad enormes coladas de lava basáltica, relativamente lisas y homogéneas (aunque también tienen cráteres, por supuesto). Al principio, cuando el interior se encontraba todavía a una temperatura muy elevada, las erupciones eran constantes y de gran envergadura, pero poco a poco fueron disminuyendo en frecuencia y volumen: las últimas de las que tenemos noticia tienen algo más de mil millones de años de antigüedad.

Sin embargo, todavía pueden verse en la Luna multitud de testigos de esa época convulsa: aparte de los propios maria, existen antiguos ríos de lava solidificada, que suelen llevar (si se siguen “hacia atrás”) hasta chimeneas volcánicas apagadas hace eones, y montes cuyo origen no deja lugar a dudas, ya que tienen cráteres volcánicos en la superficie de los que parten algunos de estos “ríos” ancestrales:

Mons Rümker, en el Mar de las Tormentas (Oceanus Procellarum), de más de 1 km de altura sobre la planicie. Cada pequeño cono tiene su propia chimenea. Versión a 2373×2406 px. Crédito: NASA.

Pero claro, al cabo del tiempo la actividad volcánica fue cesando, mientras que los impactos de meteoritos se siguieron produciendo (aunque ya no con la misma intensidad que durante el “bombardeo” de tiempos pasados). Poco a poco, incluso los maria inmaculados y lisos fueron sufriendo cicatrices debidas a estos impactos; la mayor parte de estos impactos, por supuesto, fueron de cuerpos relativamente pequeños, pero otros son realmente impresionantes:

El Mar de las Lluvias (Mare Imbrium), con el imponente cráter Copérnico en medio (de más de 100 km de diámetro). Versión a 1082×971 px. Crédito: NASA.

En muchos de estos cráteres puede verse aún claramente el lugar del impacto como una elevación del terreno aproximadamente en el centro del cráter, como puedes ver en esta imagen del cráter King tomada durante la misión Apolo 16:

Crédito: NASA.

Además de crear cráteres, los continuos impactos fueron creando lo que denominamos regolito: la capa de roca más o menos triturada que cubre la superficie de la Luna (y de muchos otros cuerpos del Sistema Solar). Desde luego, no es el terrible polvo profundísimo que algunos temían que existiera, pero tiene un espesor considerable: desde unos dos metros en las regiones más “nuevas” (es decir, las que sufrieron las últimas coladas de lava, como muchos maria) hasta unos veinte metros en las más antiguas. Como mencionamos en la entrada anterior, puede soportar el peso de naves y astronautas sin problemas, y los fragmentos de roca tienen tamaños muy diferentes.

El principal problema del regolito a largo plazo es que parte de la roca está triturada muy finamente por el continuo impacto de micrometeoritos (meteoritos de muy pequeño tamaño): en la Tierra, el continuo movimiento de los trozos y la erosión por el agua y el aire van redondeando los fragmentos de cualquier roca, ¡pero en la Luna no pasa nada de esto! Como resultado, estos pequeños fragmentos tienen bordes afilados y puntas muy finas, lo que habrá que tener en cuenta al planear una futura base o colonia lunar, ya que puede suponer una pesadilla en el mantenimiento de mecanismos que funcionen durante años en ese ambiente, si levantan el polvo del regolito lunar.

Las misiones Apolo trajeron a la Tierra, en total, casi 400 kg de rocas de diferentes tamaños, que permitieron a los científicos conocer mucho sobre la composición de la Luna y la edad de las diversas muestras, a partir de la abundancia relativa de distintos isótopos. Hoy conocemos bastante bien la composición química de sus rocas (no en todas partes, por supuesto) y parecería que no tiene mucho sentido invertir millones en volver a ir, ya que se trata simplemente de una roca inerte.

Ah, pero sí tiene mucho sentido volver a ir (aunque, desde luego, la conveniencia de utilizar el dinero en esto y no en otra cosa está sujeta a distintas opiniones), por varias razones diferentes. En primer lugar, es indudable que en un futuro relativamente cercano nos enfrentaremos a un desafío aún mayor que llegar a la Luna: poner los pies en otro planeta del Sistema Solar. Las misiones lunares son pruebas excelentes del equipo nuevo y la tecnología que se ha ido desarrollando en esa dirección.

Pero, además, no debemos despreciar la Luna en sí misma como un objetivo práctico a corto plazo: en primer lugar, sería un lugar absolutamente único para construir telescopios ópticos gigantes, algo que ya mencionamos hace más de un año en El Tamiz. Pero, además, un radiotelescopio tendría enormes ventajas, de construirse sobre la superficie de nuestro satélite (en la cara oculta, por supuesto).

Piensa que los radiotelescopios actuales tienen que luchar contra un “ruido” infernal creado por nuestras propias emisiones, y cada año emitimos más. Naturalmente, se filtra este “ruido” para que no influya en las observaciones, pero esto disminuye la sensibilidad de nuestros instrumentos y está siendo, cada vez más, un problema. Para que te hagas una idea, es como tratar de ver las estrellas en luz visible cuando a nuestro alrededor las ciudades cada vez emiten más luz por la noche: con software se puede eliminar, hasta cierto punto, la luz de la ciudad, pero llega un momento en el que los detalles más sutiles del cielo nocturno se harían prácticamente imposibles de ver. Lo mismo sucede con los radiotelescopios.

Pero uno construido en la Luna, “a espaldas” de nuestro planeta, estaría protegido por un escudo de 7,35·10²² kg de las emisiones de radiación electromagnética terrestre, y podría mirar ahí fuera sin apenas interferencia, y después –utilizando unos cuantos satélites para repetir la señal– enviarnos los resultados a la Tierra. ¡Ay, lo que podríamos ver!

Claro, algunos visionarios llegaron más lejos de la simple idea de construir un telescopio, y mucho antes de que se construyera el primer cohete… incluso antes de que volara el primer aeroplano, el genial Konstantin Tsiolkovsky ya planteó la posibilidad de colonizar permanentemente la Luna, entre otras muchas cosas. Durante los años 50 y 60, la idea tuvo cierto auge, pero luego el entusiasmo fue enfriandose… pero ahora la cosa vuelve a tomar fuerza otra vez, y varios gobiernos ya tienen planes más o menos concretos de establecer bases permanentes allí en las décadas de 2020-2030, entre ellos los EE.UU, China, la Unión Europea, Japón y la India.

El objetivo no es, en principio, establecer colonias de gran tamaño para expandir nuestra población: existen otros lugares en el Sistema Solar que, probablemente, serían mucho más aceptables en este aspecto. La idea sería tener bases de pequeño tamaño y carácter permanente, pero con tripulaciones que se vayan relevando a lo largo del tiempo — es decir, algo parecido a lo que sucede con la Estación Espacial Internacional. Pero ¿para qué puede servir una base en la Luna?

En primer lugar, como sucede en el caso de los telescopios, porque las posibilidades de experimentos científicos son múltiples, y mantener la base sería probablemente más barato que la ISS, pues estaría “en el suelo”, aunque no fuera nuestro suelo. Además, recuerda lo muchísimo que nos costó escapar del campo gravitatorio de nuestro planeta y de su densa atmósfera: es muy difícil lograrlo, e incluso hoy en día es un coste económico inmenso para las misiones espaciales… pero en la Luna, la gravedad es la sexta parte que en la Tierra, no hay atmósfera, y hay una cantidad de materias primas ingente y sin explotar.

Si algún día nos extendemos de verdad por el Sistema Solar, no sabemos dónde se realizará la construcción de las naves espaciales que lo logren, pero lo que sí sabemos es dónde no se realizará: en la Tierra. Sería completamente absurdo. La Luna sí es un candidato posible a este fin, porque una nave construida en la Luna necesitaría para ser lanzada una fracción minúscula de la energía que requeriría hacer lo mismo desde la Tierra. De modo que la Luna tal vez no sea nuestro destino final, sino el trampolín para abandonar nuestra “cuna”.

La propia explotación de los recursos naturales de la Luna (que son muchos) puede convertirla algún día en un objetivo comercial, aunque pensarlo pueda revolverte un poco las tripas — la escasa gravedad y ausencia de atmósfera harían, una vez más, bastante fácil establecer explotaciones mineras allí. En un futuro cercano, por supuesto, esto no sería viable económicamente, pero según los costes de ir y volver vayan descendiendo (especialmente con naves no tripuladas) y los recursos en la Tierra vayan disminuyendo, la posibilidad puede volverse muy real.

De hecho, alguno de ellos ya lo tenemos “en el punto de mira”. Puesto que en la Luna no hay atmósfera ni campo magnético apreciables, el viento solar (que en la Tierra no llega al suelo ni de guasa) alcanza la superficie lunar sin problemas. El viento solar que lleva “lloviendo” sobre la superficie lunar durante miles de millones de años, compuesto por diversos tipos de partículas que acaban en el regolito, mezclados con las sustancias que lo componen e interaccionando con ellas, acumulándose poco a poco todo el tiempo. Como resultado, en la luna existen cantidades mucho mayores que en la Tierra de helio-3, un isótopo que puede ser fundamental si logramos desarrollar reactores de fusión.

El único problema es que las regiones en las que más helio-3 puede haber son aquéllas en las que la incidencia del viento solar es más perpendicular al suelo, es decir, cerca del ecuador lunar; dado el valor de este isótopo, puede resultar muy beneficioso establecer, al menos, explotaciones robóticas allí, pero las bases permanentes probablemente no se encuentren cerca del ecuador.

La razón es que hay otra región que tiene ventajas muy claras para establecer bases habitadas. Si recuerdas la entrada sobre Mercurio y la anterior sobre la propia Luna, ya deberías ser capaz de anticipar de qué zona estamos hablando: los polos.

En los polos lunares se dan dos características cruciales para el posible establecimiento de una base, aunque parezcan contradictorias al principio: permiten disponer de luz solar prácticamente todo el tiempo, y permiten zonas de oscuridad permanente. La clave es que la Luna rota sobre su eje de manera que su ecuador es prácticamente paralelo al plano de la eclíptica (la trayectoria aparente del Sol), de modo que la inclinación de los rayos solares apenas cambia a lo largo del tiempo.

Cráter Shackleton. Crédito: ESA.

Ya hablamos en el artículo anterior acerca del cráter Shackleton, cuyas profundidades no han visto jamás la luz del Sol. Allí podría haber cantidades considerables de hielo, con lo que el suministro de agua a la base o colonia estaría asegurado. Pero, claro, al mismo tiempo hace falta la suficiente energía para derretir el hielo, además de hacer funcionar los sistemas de la base… y aquí está lo curioso del asunto. El mismo cráter Shackleton lo puedes ver en la siguiente imagen, más alejada:

Fíjate en la montaña de Malapert en el tercio superior de la imagen: está situada a unos 116 km del cráter. Mientras que el fondo del cráter nunca ve la luz, la cima del Malapert, que tiene unos 5 km de altura, está bañada por los rayos solares prácticamente todo el tiempo, incluso cuando en el ecuador lunar es de noche. Situando paneles solares en la cima del Malapert, una base dispondría de energía abundante a una distancia muy pequeña de un suministro de agua constante.

Además, recuerda que esto es la Luna: una de las desventajas de la energía solar en la Tierra es su irregularidad e impredecibilidad. Pero en la Luna el cielo nunca jamás va a estar cubierto (qué diablos, ni siquiera hay atmósfera que absorba radiación de ningún tipo), y el flujo de energía va a ser prácticamente constante y se puede depender de él sin problema alguno. Existen energía a mansalva, materias primas y –probable, pero no ciertamente– agua en cantidades más que suficientes para nutrir a una base.

Incluso el problema del oxígeno es de relativamente fácil solución, al disponer de tal cantidad de energía: enormes piscinas de algas o, mejor aún, algún sistema de fotosíntesis artificial pueden “reciclar” el dióxido de carbono producido para obtener de nuevo oxígeno.

Como digo, no es probable que la Luna se convierta en el segundo hogar de la humanidad en el Sistema Solar: la ausencia de atmósfera y la escasa gravedad, además del extraño ciclo de días y noches de 15 días terrestres de duración, hacen que no sea un lugar muy hospitalario. Pero es muy probable que se convierta en un suministro de recursos, una fuente de descubrimientos científicos y, tal vez, el “muelle espacial” donde se construyan las naves que colonicen nuestro segundo hogar, si algún día damos ese paso. La Luna sí puede ser el trampolín para escapar de nuestro cascarón.

En la próxima entrega de la serie hablaremos, en un artículo no demasiado largo, acerca de ese curioso período en la juventud de nuestro Sistema Solar, y que ha dejado profundas cicatrices sobre la superficie de nuestro satélite — el intenso bombardeo tardío.

Para saber más:

• Hipótesis del gran impacto
• Geología de la Luna
• Colonization of the Moon

El módulo lunar Intrepid, de la misión Apolo 12, descendiendo sobre la Luna. Versión a 950×955 px. Crédito: NASA.

Para seguir profundizando en nuestro conocimiento de la Luna hacía falta llegar hasta ella o, al menos, acercarnos bastante. Si has seguido la serie desde el principio ya sabes cuál suele ser el proceso al explorar un cuerpo celeste: enviar sondas robóticas que orbiten alrededor del objeto, lograr posar alguna de ellas sobre su superficie… y, en este caso (el único, hasta ahora, en la exploración del Sistema Solar) poner seres humanos en él.

Aunque la denominada carrera espacial entre la Unión Soviética y los Estados Unidos daría para una serie de artículos completa, el objetivo de esta entrada es la Luna, y la manera en la que fuimos conociéndola mejor durante la segunda mitad del siglo XX. Por lo tanto, simplemente quiero mostrar los retazos más importantes de la carrera espacial en lo que concierne a los paulatinos descubrimientos sobre nuestro satélite — tratando, como siempre, de intercalar algunas imágenes lo más bellas o significativas posibles.

Modelo de Mechta (Luna 1). Crédito: NASA.

En 1959 se lanzó al espacio la sonda espacial soviética Mechta, renombrada posteriormente (al formar parte de una serie de sondas) Luna 1. Esta maravilla de la tecnología (aunque hoy parezca un artilugio muy primitivo) logró varias cosas que un objeto de construcción humana nunca había conseguido antes.

Para empezar, se convirtió en el primer objeto humano en escapar totalmente del campo gravitatorio terrestre. Otras sondas anteriores habían logrado ponerse en órbita alrededor del planeta, pero Mechta fue la primera en moverse a una velocidad mayor que la de escape en su órbita; la primera en, como probablemente hubiera dicho Tsiolkovsky, escapar de la cuna de la humanidad. Por fin habíamos salido del cascarón.

Desgraciadamente, un error en el control de tierra hizo que Luna 1 no utilizara sus impulsores en los tiempos correctos, con lo que el objetivo que se había pretendido (estrellarla en la Luna) no se consiguió, pero aún así la sonda nos proporcionó valiosísima información: pasó a tan sólo unos 6 000 kilómetros de la superficie del satélite, y confirmó que la Luna no tiene un campo magnético apreciable — algo que muchos ya sospechaban, desde luego. También realizó diversas mediciones y experimentos en la alta atmósfera de la Tierra y fue el primer instrumento en medir el viento solar.

Además, debido a ese fallo en el control de la sonda, ésta escapó hacia el Sol y finalmente entró en una órbita estable a su alrededor, entre la Tierra y Marte, convirtiéndose en el primer objeto humano en orbitar directamente alrededor de nuestra estrella. Ahí sigue Mechta hoy, dando vueltas interminablemente, inerte y callada, según lees este artículo.

Ni qué decir tiene que pocas semanas tras el lanzamiento de Luna 1, los estadounidenses lograrían algo parecido con una de sus misiones Pioneer, pero el siguiente paso trascendental en la exploración de nuestro satélite lo dieron, una vez más, los soviéticos, y en el mismo año de 1959: su sonda Luna 2 se estrelló sobre la superficie en Septiembre de ese año.

Luna 2, el primer objeto humano en tocar la Luna. Crédito: NASA.

La verdad es que Luna 2 no obtuvo información novedosa, aunque confirmó los datos obtenidos por su hermana mayor (la ausencia de campo magnético, el viento solar…). Ni siquiera disponía de sistemas de propulsión: simplemente fue lanzada hacia el satélite para estrellarse de manera incontrolada sobre su superficie — y, entre otras cosas, dejar allí enseñas de la Unión Soviética y restregar el logro en la cara de los Estados Unidos, en una actitud común a ambas potencias. La exploración espacial avanza, pero la naturaleza humana, al parecer, no cambia.

Luna 3. Crédito: NASA.

La sucesora de Luna 2, Luna 3, sí logró algo realmente significativo: durante miles de años, el ser humano se había preguntado qué había en la cara oculta de la Luna, y si era igual que la que nos mira o no. Luna 3. El 7 de Octubre de 1959, Luna 3 orbitaba alrededor de la Luna y sus cámaras miraban, por primera vez en la historia de la humanidad, la cara oculta de la Luna. La sonda tomó un total de veintinueve fotografías de la superficie del satélite — son de una calidad bastante mala, pero me siguen poniendo la carne de gallina:

Naturalmente, a lo largo de los años hemos obtenido imágenes mucho mejores de la cara oculta, pero todas muestran lo que los científicos de 1959 pudieron ver al estudiar cuidadosamente las primitivas imágenes de Luna 3: mientras que la cara que mira hacia la Tierra es relativamente lisa (casi una tercera parte está cubierta por mares), la cara oculta es rugosa, abrupta y apenas tiene mares. Observa estas dos imágenes de las dos “caras”, la visible y la oculta (los maria son las zonas oscuras):

La cara visible de la Luna. Versión a 1719×1719 px. Crédito: NASA.

La cara oculta de la Luna. Versión a 1719×1719 px. Crédito: NASA.

Existen varias razones que contribuyen a esta diferencia: por un lado, los mares son coladas basálticas procedentes de actividad volcánica, y al parecer hay una mayor concentración de elementos productores de calor (más pesados y radiactivos, como el uranio) en la mitad más cercana a la Tierra. Esto se debe probablemente a la atracción gravitatoria de nuestro planeta, que hace que la distribución interna de elementos dentro de la Luna no sea simétrica — la Tierra “tira” hacia sí de la Luna, de modo que hay un cierto desplazamiento de elementos pesados hacia nosotros y ligeros hacia el otro lado.

Además, piensa que la Luna lleva ahí miles de millones de años, recibiendo impactos de todo tipo… pero no por todas partes igual. Una de sus caras (más o menos, como ya mencionamos en la primera parte del artículo) mira hacia la Tierra, con lo que está bastante protegida de impactos, mientras que la otra cara está “mirando hacia fuera”, expuesta en mucha mayor medida a lo que pueda venir. De modo que tal vez algunos mares primitivos hayan sido ocultados, a lo largo del tiempo, por cráteres más modernos.

El siguiente paso en la exploración de la Luna era evidente: hacía falta posarse sobre ella de manera controlada, no estrellándose. Los científicos no sabían cuál sería la textura y consistencia de la superficie lunar: algunos sospechaban que estaba cubierta de una gruesa capa de polvo muy fino, y que cualquier cosa que tratase de posarse sobre ella se hundiría irreversiblemente en el polvo. Otros pensaban que apenas habría polvo, y que más bien se trataría de roca más o menos disgregada.

La respuesta la dieron, una vez más, los soviéticos (que, como puedes ver, llevaron la iniciativa durante la primera etapa de la exploración del satélite). Su sonda Luna 9 consiguió alunizar suavemente y tomar la primera fotografía desde la superficie de la Luna, el 3 de Febrero de 1966. Una vez más, sí, es una foto espantosa, pero recuerda el contexto histórico y su relevancia:

La superficie Lunar fotografiada por Luna 9. Crédito: Jodrell Bank Observatory (University of Manchester).

Los dos descubrimientos más importantes de Luna 9 fueron ambos esenciales para una futura misión tripulada al satélite (y había ya varias planeadas, estamos a sólo tres años del primer alunizaje tripulado): por un lado, el regolito lunar (la capa de roca desmenuzada que cubría su superficie) tenía la consistencia suficiente como para sostener un objeto pesado, y los miedos de hundirse en el polvo podían desaparecer. Por otro lado, las dosis de radiación ionizante en la superficie lunar eran de unos 0,3 miligrays cada día, lo cual era una muy buena noticia: para que te hagas una idea, una radiografía del abdomen te somete a 1,4 miligrays. Desde luego, había que proteger a los futuros astronautas (y hay otros lugares del viaje donde la radiación es más intensa), pero la Luna no era un infierno de rayos X y gamma ni nada parecido.

En cualquier caso, 1968 vio el siguiente hito en la exploración del satélite, aunque sólo fuera algo simbólico: los astronautas de la misión Apolo 8 orbitaron la Luna, y sus ojos fueron los primeros ojos humanos que se posaron directamente en la cara oculta de la Luna. Sin embargo, el reto era, naturalmente, depositar un ser humano en la Luna… ¡y devolverlo entero a la superficie terrestre sin que se friese en la reentrada!

Los estadounidenses, en este caso, fueron los que se llevaron el gato al agua: como los soviéticos en el caso de Luna 2, ahora fueron ellos quienes restregaron a los soviéticos este logro en los morros, igualando el nivel de madurez de sus oponentes — aunque, también hay que decirlo, entre los objetos que dejaron en la Luna en la primera misión tripulada había medallas conmemorativas de cosmonautas soviéticos. El 20 de Julio de 1969, los astronautas de la misión Apolo 11 lograban posarse sobre la superficie lunar.

Buzz Aldrin en la Luna (puede verse a Neil Armstrong reflejado en el casco). Versión a 2700×2700 px. Crédito: NASA.

El propósito de este artículo no es argumentar las razones por las que sabemos que hemos llegado a la Luna, ni tampoco mostrar los agujeros en los argumentos conspiranoicos en el sentido de que no hemos llegado nunca al satélite — si quieres leer (o discutir) sobre ese asunto, te recomiendo que te dirijas al artículo correspondiente a ese tema.

Los astronautas de Apolo 11 llevaron a cabo varios experimentos, pero el hecho más importante era, sin duda, el haber logrado situar a un ser humano sobre la superficie de otro cuerpo celeste — algo que, hasta el momento, sólo han logrado los Estados Unidos. En los años posteriores, tanto la Unión Soviética (con misiones robóticas) como los Estados Unidos (con misiones tanto robóticas como tripuladas) continuaron visitando la Luna con asiduidad.

Los estadounidenses, después de la misión Apolo 11 en Julio de 1969, volvieron en Noviembre del mismo año con Apolo 12, en 1971 con Apolo 14, de nuevo en 1971 con Apolo 15, y otras dos veces en 1972 con Apolo 16 y Apolo 17. En total, doce personas han puesto el pie en nuestro satélite hasta el momento, y han realizado multitud de experimentos que nos han permitido conocer bastante bien la estructura y las propiedades de la Luna.

El astronauta Harrison Schmitt durante Apolo 17. Versión a 900×932 px. Crédito: NASA.

Sin embargo, los soviéticos también continuaron, a finales de los 60 y comienzos de los 70, enviando misiones no tripuladas a la luna, y algunas de ellas incluso trajeron de vuelta a la tierra muestras del regolito lunar. Entre 1966 y 1976 se habían posado en la Luna 65 misiones diferentes, entre tripuladas y no tripuladas. La última fue la Luna 24 soviética de 1976 — ambas potencias tenían ya sus miras puestas en objetivos más importantes. Los soviéticos giraron sus ojos hacia Venus, y obtuvieron logros impresionantes de los que ya hemos hablado en el artículo sobre ese planeta, mientras que los estadounidenses fijaron su mirada en Marte (del que hablaremos cuando acabemos con la Luna).

Tras la enorme cantidad de información obtenida por las misiones Luna y Apolo, por fin teníamos una idea bastante buena de la estructura de nuestro satélite: la Luna es el satélite más denso del Sistema Solar después de Io (un satélite de Júpiter, del que hablaremos en su momento), aunque no tiene tanta densidad como la Tierra. Su núcleo es muy pequeño en comparación con su tamaño, debido probablemente –como veremos en la tercera parte de este artículo– a su origen a partir de nuestro planeta.

Esto no quiere decir que la Luna no tenga una estructura interna bien definida o que sea homogénea: tiene corteza, manto y núcleo, y el manto interno y el núcleo externo son aún líquidos y están bastante calientes. Sin embargo, las proporciones de las zonas internas y las temperaturas son mucho más pequeñas, en comparación con el tamaño de la propia Luna, que en el caso de los planetas “de verdad”.

Pero, aunque parezca mentira, la Luna sigue teniendo hoy en día actividad sísmica: no está “geológicamente muerta”. Gran parte de la culpa la tienen las mareas: como mencionamos en la primera parte del artículo, la Luna se deforma continuamente de maneras variadas debido a la acción gravitatoria de la Tierra y su órbita elíptica, lo cual la calienta por dentro del mismo modo que una pelota de goma se calienta si la aprietas y la sueltas muchas veces. De hecho, los terremotos –o, más bien, “lunamotos”– que se producen en su interior lo suelen hacer cada mes más o menos en el mismo momento del ciclo lunar.

Puesto que la Luna no tiene, como sucede en el caso de la Tierra, una dinamo interna (ya hablamos de ella al estudiar nuestro planeta) debido al pequeño tamaño de su núcleo, su campo magnético es minúsculo, algo que ya habían detectado las primeras sondas soviéticas y estadounidenses al acercarse al satélite: es unas cien veces más pequeño que el de nuestro planeta.

Lo mismo sucede con su atmósfera: en total tiene unas diez toneladas, un valor prácticamente despreciable. Aparte de la ausencia de un campo magnético, la gravedad lunar es tan pequeña (una sexta parte que la de la Tierra) que estos gases escapan continuamente al espacio, lo cual indica que se deben estar produciendo todo el tiempo. Algunos se producen en el interior de la Luna como resultado de la desintegración de elementos radiactivos, mientras que otros provienen de impactos de meteoritos y del viento solar sobre la superficie. En cualquier caso, la densidad atmosférica es tan pequeña que, a efectos prácticos, se trata del vacío.

El agua también es escasa en Selene. La temperatura en las zonas expuestas al Sol alcanza valores de más de 100 °C, y la radiación solar no sólo haría hervir el agua, sino que la disociaría en hidrógeno y oxígeno, de existir brevemente sobre la superficie, de modo que en cualquier región expuesta a la luz del Sol no puede haber agua ni hielo en cantidades apreciables (aunque algunas pequeñas cantidades se han detectado en rocas traídas por las misiones Apolo). Eso sí, estamos bastante seguros de que muchos de los impactos recibidos por el satélite han sido de cuerpos que contenían hielo, de modo que es perfectamente posible que, sabiendo buscar, encontremos agua congelada en la Luna del mismo modo que pretendemos encontrarla en Mercurio.

Cráter Shackleton, en el Polo Sur lunar. Crédito: ESA.

Los lugares más obvios son los cráteres profundos cerca de los polos, en zonas de permanente oscuridad. Uno que nos intriga bastante es el cráter Shackleton, cerca del Polo Sur lunar: la temperatura en su interior no supera, en algunos lugares, los -170 °C en ningún momento, de modo que podría haber enormes cantidades de hielo allí… o no. Cuando hablemos, en la tercera y última parte, de las futuras misiones a la Luna y su posible colonización, veremos cómo y cuándo trataremos de saberlo.

No quiero terminar este artículo, en el que nos hemos acercado a la Luna hasta tocarla, sin recomendarte que pierdas algún tiempo jugando con Google Moon (si conoces Google Earth, es algo parecido pero en la región ecuatorial de la Luna).

En la última parte del artículo hablaremos de la historia y futuro del satélite: su origen y evolución y su futuro como, tal vez, el segundo hogar de la humanidad.

Dentro de un par de días publicaremos la segunda entrega sobre el satélite, de modo que mientras tanto podéis ir haciendo boca con esos pequeños párrafos, si tenéis hambre selénica. Lo menciono aquí porque tal vez el comentario en el artículo correspondiente se os pueda escapar a más de uno.