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Prueba un nuevo material para naves espaciales

Prueba un nuevo material para naves espaciales

Nave espacial congelada
Nave espacial eólica solar

Estar en el espacio es muy distinto que estar aquí en la Tierra. Por lo general hace mucho calor o mucho frío. No hay aire. Hay muy poca gravedad. ¡Y la radiación es terrible!

Supón que eres un ingeniero de naves espaciales muy inteligente. Has inventado un nuevo material para los tanques de combustible en la nave espacial. Pero antes de enviar tu nuevo material al riguroso entorno del espacio, debes probarlo en la Tierra en una situación que simule las condiciones del espacio.

Pídele a un adulto que te ayude con esta actividad, ¡porque estarás calentando y vertiendo agua hirviente!

Para probar este "material nuevo" (¡que has preparado en la forma de una lata de bebida gaseosa!), necesitarás:

  • Una lata de bebida gaseosa vacía, de aluminio
  • Un globo de tamaño mediano
  • Una goma elástica gruesa de tamaño suficiente para envolverla una vez firmemente alrededor de la parte superior de la lata
  • 1/4 de taza de agua hirviente
  Recorta la parte superior del globo.

Recorta la parte superior del globo.

Vierte el agua hirviente en la lata.

Retuerce la tapa de la lata para quitarla y, con sumo cuidado, vierte el agua hirviente en la lata.

Selle la lata de refresco con el globo.

Teniendo cuidado para no quemarte con la lata caliente, estira el globo sobre la parte superior de la lata y fíjalo alrededor del borde con la goma elástica. Tienes que tener precaución para que el globo no se suelte ni presente fugas de aire.

Y ahora observa lo que pasa.

¿Qué es lo primero que sucede? ¿Qué sucede después de que el agua en el interior comienza a enfriarse? Continúa observando la lata cada tantos minutos hasta que esté completamente fría.

¿Crees que este experimento te indica lo bueno que resultaría el material para construir tanques de combustible para naves espaciales?

¿Cómo funcionaría este material si la nave espacial se dejara caer en la atmósfera muy espesa y de alta presión de un planeta como Júpiter?

¿Crees que este material servirá para viajar por el espacio?

¿Qué causa que la lata se desplome?

¡La lata se desploma ante los ojos atónitos de una niña!

La lata se desploma porque has creado un vacío parcial en su interior. Esto significa que el aire en el interior de la lata es más delgado (menos denso) que el aire en el exterior de la lata.

Sin embargo, ¡el vacío en tu lata ni siquiera se aproxima al vacío del espacio! Un vacío verdadero es un espacio que no tiene absolutamente nada en su interior—¡ni siquiera una sola molécula de aire!

Drawing of soda can with arrows showing air pressure inside and out, more arrows outside than inside.

Como puedes ver a partir de tu experimento, un recipiente fabricado de este material se pliega y se arruga cuando el aire del exterior empuja con más fuerza que el aire del interior.

En el caso de los tanques de combustible de las naves espaciales, el vacío se encuentra en el exterior, en lugar de estar en el interior. De modo que para probar correctamente los tanques de combustible en la tierra, tendrías que poder crear un vacío en su exterior. ¡Resulta muy difícil reproducir esto en tu cocina! Necesitas una cámara de prueba de vacío—¡algo demasiado costoso para un hogar común!

Los ingenieros primero prueban las nuevas tecnologías de las naves espaciales en laboratorios en la Tierra que tratan de duplicar las condiciones del espacio. Pero incluso estos laboratorios espaciales no pueden reproducir exactamente lo que podrían encontrar las naves espaciales y los dispositivos de medición en el espacio.

Los ingenieros y científicos están inventando tecnologías nuevas todos los días. Algunos de estos inventos ayudan a lograr que las naves espaciales sean más pequeñas y livianas, o más rápidas y eficientes con respecto al uso de combustible, o más fáciles de operar desde la Tierra. Algunos de estos inventos ayudan a los científicos a tomar mejores mediciones de las condiciones en el espacio o tomar mejores fotografías de la Tierra desde el espacio. Algunos permiten detectar los cambios más minúsculos en la posición o el brillo de una estrella lejana.

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