Cosas que debes agradecer a la carrera espacial

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La exploración espacial no es un despilfarro

Seguramente habréis visto por redes sociales al típico espabilado que, en un ridículo alarde para mostrar su supuesta conciencia solidaria, señala con dedo acusador a NASA y ESA mediante un meme con niños famélicos y desnutridos de África, Asia o Iberoamérica, recriminando a la ciencia el malgasto de dinero enviando sondas a Marte, a un cometa llamado Churyumov-Gerasimenko, a Júpiter o a Plutón. Claman que existen millones de personas que sufren y mueren por culpa del hambre en el mundo mientras que lo científicos derrochan dinero. El único alarde del que hacen gala estos iluminados que acusan a la ciencia de malgastar dinero es de ignorancia y demagogia.

Paseo espacial del Cosmonauta Sergey Ryazanskiy en la Estación Espacial Internacional
Paseo espacial del Cosmonauta Sergey Ryazanskiy en la Estación Espacial Internacional.

Tenemos publicaciones como el ruborizante artículo firmado ese “intelectual” llamado Alfonso Ussía donde se atreve a criticar la misión a Marte del Curiosity usando argumentos tan inteligentes como “Marte es más feo aún que la zona de Arroyoculebro” 🙄 También he leído y he escuchado a algún economista criticar los miles de millones de euros que ha costado el Gran Colisionador de Hadrones LHC ubicado en el laboratorio europeo de investigación nuclear C.E.R.N. ¿Tantos millones sólo para ver colisionar protones? Bueno, para poder hacer que choquen protones hace falta desarrollar cierta tecnología puntera, como la que llevó al nacimiento de la World Wide Web en los laboratorios del C.E.R.N en 1989 por el equipo de Tim Berners-Lee. Nunca sabemos qué puertas nos abrirá una investigación científica concreta y suele ser difícil, en principio, predecir sus frutos a largo plazo.

Ir a la Luna, Marte o Plutón nos ha aportado muchas cosas

En 1970 una monja en Zambia llamada Mary Jucunda escribió al doctor Ernst Stuhlinger, director asociado de ciencia en el Centro de Vuelos Espaciales Marshall de la NASA. Jucunda preguntaba a Stuhlinger cómo estaba dispuesto a gastar miles de millones de dólares en un viaje a Marte cuando tantos niños en el mundo sufren con el hambre. Stuhlinger estaba inmerso, por aquel entonces, en el proyecto de una misión tripulada a Marte, que no llegó a cuajar. Ahora es ya famosa la carta de respuesta de Ernst Stuhlinger, junto a la también famosa foto Earthrise, a Mary Jucunda (aquí tenéis la carta original en inglés). La carta convenció a la monja, que respondió “Gracias – desde ahora, creo firmemente en el profundo valor del programa espacial”.

Earthrise - Foto tomada por William Anders desde la sonda Apollo 8
Earthrise – Foto tomada por William Anders desde la sonda Apollo 8.

Voy a citar los descubrimientos que nos ha regalado la exploración espacial que disfrutamos en nuestra vida diaria. Bueno, veamos sólo algunos de dichos avances tecnológicos, porque la lista daría para largo. Tanto es así que la agencia espacial estadounidense NASA tiene la web spinoff dedicada a los avances que desarrolla al servicio de la humanidad. Sólo desde 1976 llevan publicados más de 2000… y no es la única agencia espacial que ha contribuido con descubrimientos tecnológicos. Os invito a jugar con la página interactiva NASA Technologies Benefit Our Lives (Las tecnologías de la NASA benefician nuestras vidas) donde podemos explorar una animación de una casa y una ciudad con patentes de la NASA que se están utilizando en nuestras vidas.

Falsos mitos: ni el velcro, ni el teflón, ni el código de barras

Pero empecemos por las cosas que NO ha desarrollado la carrera espacial, esas leyendas urbanas que no se saben de dónde han salido. La propia NASA explica todos estos falsos mitos en la web mythbusters.

Sí, la NASA, la ESA y los soviéticos han desarrollado muchas tecnologías que nos encontramos a diario. Pero entre ellas no se encuentran ni el velcro ni el teflón. El velcro fue inventado por el suizo George de Mestral en 1940, y el teflón lo descubrió accidentalmente Roy Plunkett en 1938.

Aunque la NASA desarrolló un sistema de etiquetado de barras para clasificar el inventario de piezas del transbordador espacial, no hay que confundirlo con el código de barras que encontramos en supermercados y grandes almacenes.

Los satélites artificiales y sus múltiples usos

Ahora, sigamos con lo evidente: los beneficios de los satélites artificiales que orbitan la Tierra desde hace decenios.

Los satélites de comunicaciones nos permiten transmisiones en todo el globo por radio, teléfono y televisión. Los satélites metereológicos prestan información meteorológica y climatológica instantánea, localizando tormentas, huracanes y ayudando a marineros a conocer el estado de la mar. También tenemos que agradecerles la cartografía tan real del mundo que gracias a herramientas como Google Earth tenemos disponible en la palma de nuestra mano.

Gracias a los instrumentos de teledetección, podemos localizar incendios, medir avances en deforestación, desertización y todo lo referente al cambio climático. También podemos localizar barcos, aviones, vehículos… La lista de prestaciones de los satélites es interminable e indiscutible.

No me he olvidado de los sistemas de geolocalización GPS que llevas en el móvil. Ni del sistema europeo Galileo, ni del sistema ruso Glonass. Pero el GPS ya lo conoces ¿verdad? 🙂

Salud y Medicina: TACs, IRMs, monitores cardíacos y telemedicina

La carrera espacial entre soviéticos y estadounidenses ha permitido desarrollar tecnología vital en medicina. El procesamiento digital de imágenes fue desarrollado por el Jet Propulsion Laboratory para la NASA en el programa Apollo para mejorar las imágenes de la Luna. Esto permitió a diferentes empresas el desarrollo de infinidad de de tecnologías, entre ellas la tomografía axial computarizada (TAC) y la imagenología por resonancia magnética (IRM) usadas frecuentemente en los hospitales.

Por otro lado los monitores cardíacos y resto de detectores empleados en la telemedicina son consecuencia del control de los astronautas y cosmonautas en el espacio, así como los sensores digitales y termómetros por infrarrojos empleados para medir temperaturas a distancia. La bomba de insulina que ha ayudado a tantos diabéticos a controlar los niveles de glucosa en la sangre es otra consecuencia de los sistemas de monitorización a distancia de lo astronautas desarrollado por científicos e ingenieros del Goddard Space Flight Center.

La investigación para utilizar LEDs en la fotobiomodulación (PBMT en sus siglas en inglés), exposición a luz de alta intensidad con determinada longitud de onda, fue iniciada por la NASA. Es una técnica médica y veterinaria que permite tanto estimular como inhibir determinadas funciones celulares. El primer LED (Diodo Emisor de Luz) no fue desarrollado para la carrera espacial, fue inventado por el ingeniero Nick Holonyak mientras trabajaba en General Electric en 1962. Los LEDs están muy en moda hoy en día gracias a las bombillas homónimas, que consumen un 80 % menos electricidad que las bombillas incandescentes (de fabricación prohibida en Europa desde 2012) y un 30 % menos que las fluorescentes, además de no ser tóxicas. NASA ha financiado la investigación en la tecnología LED para mejorar la salud de los astronautas y el desarrollo de múltiples utensilios en centros médicos y hospitales. Los LED de color rojo utilizados en el programa del transbordador espacial han permitido crear utensilios como WARP 10, utilizado para aliviar dolores musculares, de articulaciones, artritis y espasmos musculares (spinoff de la NASA de 2005 y 2008).

Electrónica

Los microchips se emplearon en los circuitos del ordenador del programa Apollo que llevó al primer hombre a la luna. Luego tenemos el primer ordenador portátil, que curiosamente se llamaba SPOC (del inglés Shuttle Portable Onboard Computer) y se empezó a utilizar en 1983 en los vuelos del transbordador espacial. El desarrollo de los microchips gracias a la la exploración espacial ya deberían ser suficiente motivo para animar a hacer la ola a mucha gente, desde el homeópata más hidratado hasta naturópata más vegano. Porque ¿qué sería de la electrónica sin los microchips? ¿alguien se puede imaginar nuestro mundo contemporáneo sin equipos electrónicos? Sólo aquellos que quieren vivir en las cavernas, sin duda.

¿Y las cámaras de los móviles? Los sensores CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) están presentes en las cámaras digitales, desde las cámaras profesionales hasta las cámaras de todos los smartphones. Están formados por semiconductores de metal-óxido distribuidos en forma de matriz y fueron desarrollados en 1990 para la NASA en el Jet Propulsion Laboratory.

Herramientas, tejidos y materiales

Las primeras herramientas inalámbricas fueron desarrolladas por Black & Decker por encargo de la NASA para poder traer fragmentos rocosos de la Luna en el programa Apollo. Así nacieron los taladros y aspiradoras sin cables.

Los detectores de humo y de monóxido de carbono no son un invento de la NASA, pero fueron perfeccionados para ser eficientes en la detección de humos y gases tóxicos. Se perfeccionaron en los años setenta para evitar accidentes por fuego en la estación espacial estadounidense Skylab.

Precisamente, como el fuego en el espacio es un peligro especialmente significativo, durante la carrera espacial se desarrollaron muchos materiales y tejidos ignífugos que a día de hoy son empleados, por ejemplo, por los cuerpos de bomberos de todo el mundo. Muchos aislantes térmicos usados en guantes y botas son spinoff de la NASA de 1997.

Las extremas bajas y altas temperaturas a las que son sometidos los delicados aparatos que se envían al espacio, no hablemos ya de los aún más delicados seres humanos, precisan sistemas de aislamiento del frío y del calor y se inventaron como necesidad de la exploración espacial.

El calzado deportivo usa en las plantillas sistemas de amortiguación y ventilación que fueron desarrolladas en las botas que usaron para caminar por la Luna los astronautas del programa Apollo.

Los visores de los cascos de los astronautas usan un material plástico que no sólo dispone de un filtro ultravioleta, también tiene un recubrimiento anti-arañazos que es utilizado en muchas gafas de sol.

La espuma viscoelástica proviene del material que se diseñó para los asientos de los astronautas para contrarrestar las importantes aceleraciones a la que son sometidos. Y tiene muchas aplicaciones, además de ser utilizadas en colchones para dormir.

Hogar, alimentación y recreo

En el programa Apollo había que solucionar el problema de la alimentación de los astronautas, debido a los días que duran sus misiones. Se desarrolló por aquel entonces un mecanismo que consistía en un rápido congelado de los alimentos ya cocinados, seguido de un lento calentamiento en una cámara de vacío para eliminar los cristales de hielo que se producen durante la congelación. De esta manera, se conservan el 98 % de los nutrientes y se reduce el peso del alimento a un 20 %. Este proceso se conoce como liofilización, que permite conservar mucho mejor las propiedades nutritivas, comparados con los alimentos deshidratados. La liofilización se emplea hoy en día en la industria alimentaria y farmacéutica, para conservar alimentos y fármacos, la recuperación de archivos tras inundaciones, la conservación de restos arqueológicos, plantas y animales (más información aquí).

Muchas fórmulas alimenticias para bebés se basan en alimentos destinados para astronautas. Y, hablando de bebés: los pañales desechables fueron creados porque en los inicios de la carrera espacial los astronautas no tenían sitio donde poder aligerarse (no: no pienses en hacer tus necesidades por una escotilla en el espacio…).

Nevera solar desarrollada gracias a la NASA
Nevera solar desarrollada gracias a la NASA

Recientemente la NASA ha facilitado una tecnología pensada en principio para facilitar la colonización de la Luna, pero que en la Tierra sirve para hacer neveras y frigoríficos que funcionan con células solares. El invento ha sido aprobado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) para su uso en el almacenamiento de medicinas y vacunas en países en vías de desarrollo. (Fuente: Fragile Oasis).

En los años 70 la NASA desarrolló purificadores de agua muy eficaces basados en yodo, en lugar de cloro. Pero hay más. Vivir en el espacio durante semanas o incluso meses en las estaciones espaciales como la Estación Espacial Internacional ha permitido desarrollar purificadores y potabilizadores de agua que permiten convertir la humedad de la respiración, la orina y el sudor en agua potable. (Fuente: Elaine M. Marconi).

Todas estas tecnologías purificadoras y potabilizadoras están siendo utilizadas en muchas ciudades por todo el mundo. También en países en desarrollo con severos problemas de obtener agua potable debido a escasez de agua o fuentes hídricas contaminadas.

Los amantes de los videojuegos pueden agradecer que el control del vehículo lunar (Apollo Lunar Rover) se condujera usando un joystick. Pero los joysticks también se utilizan en industria en el control de robots, por ejemplo.

Los revestimientos anticorrosión que utilizan un material no tóxico y no contaminante se idearon para muchos propósitos: desde dar resistencia a las estructuras de lanzamiento en Cabo Cañaveral contra los efectos de la humedad del océano y la niebla, hasta soportar los tremendos cambios de temperatura que se producen en el espacio. Otra contribución de la agencia pública espacial de los EE. UU.

Volviendo a la ética del gasto de la carrera espacial

Desde el blog La ciencia es bella tenemos la entrada Desmontando: ¿Por qué enviar aparatitos a Marte mientras que aquí en la Tierra se pasa hambre?, donde Carlos Chordá apunta, muy acertadamente:

Lo primero que habría que plantearse es si la investigación espacial es la responsable de las miserias que afligen al mundo, hambre incluida.

Porque. puestos a comparar, se nos recuerda que el gasto militar en el mundo es veinticuatro mil veces superior al gasto aeroespacial.

El telescopio espacial Hubble costó alrededor de 2500 millones de dólares. Que no es nada, recordando que esa cantidad de dinero es, aproximadamente, lo que han costado 150 kilómetros de la línea de tren de Alta Velocidad Española (AVE). Siguiendo en España, el presupuesto total de todos los equipos de la liga de fútbol profesional en la temporada 2015-2016 ascendió a 2000 millones de euros mientras que, en 2016, la contribución de España al presupuesto de la Agencia Europea Espacial (ESA) fue de 150 millones de euros.

Más referencias

Teflon, velcro, códigos de barras, detectores de humo, herramientas inalámbricas, MRIs y TACs y espuma viscoelástica:

http://www.nasa.gov/offices/ipp/home/mythbusters.html

Potabilizadores y purificadores de agua:

http://www.nasa.gov/missions/science/f_water.html

Medicina, medio ambiente, agricultura, transporte, seguridad pública, hogar y recreo:

https://spinoff.nasa.gov/Spinoff2008/tech_benefits.html

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