Vuelos parabólicos: un reto a la fuerza de gravedad

Todos los procesos físicos, químicos y biológicos están supeditados a una condición: la fuerza de gravedad. Todo lo que es más pesado que el aire cae. El agua corre hacia los valles, las burbujas de gas de agua hirviente suben a la superficie.

La fuerza de gravedad ha influido en la evolución de los seres vivos desde hace 3.500 mil millones de años. ¿Es acaso posible escapar a ella? Y si es posible... ¿cómo y por qué hacerlo?

A la fuerza de gravedad es imposible escapar totalmente. “Lo que les sucede a los astronautas en la Estación Espacial Internacional (ISS), que flotan a 400 kms de la Tierra, es que tanto la estación como ellos están en permanente caída libre dentro del mismo campo gravitatorio; entre la cápsula ISS y la Tierra no hay diferencia de fuerzas”, explica a Deutsche Welle, Manfred Gaida, astrónomo del Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, el Centro alemán de Investigaciones Espaciales y Aeronáuticas (DLR), por sus siglas en alemán.

Pero ¿por qué no qué no cae la ISS a la Tierra? La estación ISS gira en torno a la Tierra con la misma velocidad que ésta lo hace en torno al Sol. “La fuerza centrífuga con que se mueve la nave es igual a la fuerza de atracción que ejerce la masa de la Tierra sobre ella. Ese equilibrio de fuerzas genera una compensación de las mismas”, agrega Gaida. En este “pulso” de fuerzas ni la fuerza de gravedad de la Tierra ni la fuerza escapatoria de la ISS salen ganadoras. Resultado: la ingravidez. Para ello, la ISS gira a 29.000 kilómetros por hora.

Otro hecho extraordinario sucede: la misma Tierra se desplaza, y nosotros con ella. Calculando diversos componentes, nuestro planeta “vuela” o “flota” dentro del sistema solar a unos 370 kilómetros por segundo, calcula en la revista Spektrum der Wissenschaft, Josef Hoell, especialista del DLR en ciencias extraterrestres.

La Tierra nos atrae, invariablemente

Esa constante fuerza que en la misma Tierra pesa sobre todas las cosas es, a menudo, un factor de interferencia en la investigación científica. Para poder optimizar, por ejemplo, una aleación de aluminio, es necesario conocer, exactamente, los parámetros del material. La gravitación empero, impide establecerlos como es deseado. También para poder entender el juego de reacciones, desde en simples procesos físicos hasta en complejos sistemas biológicos, es importante “desconectar” la gravitación

Averiguar qué pasa con el ser humano, las plantas, un material o un medicamento en ausencia de la fuerza de gravedad es esencial. Hay sólo dos formas efectivas de simular la ingravidez: o saliendo de la atmósfera o ejecutando vuelos parabólicos dentro de ella.

GoSpace: Enlance entre la aeronáutica y la industria

Esta última opción es la más factible. Por eso el DLR ofrece esta oportunidad para la investigación científica. El Centro alemán de Investigaciones Espaciales y Aeronáuticas, es aquí el enlace entre la astronáutica y la industria, la medicina y demás disciplinas.

El desarrollo tecnológico y la producción moderna de materiales son retos para la industria del siglo XXI. “Y la astronáutica es una excelente plataforma para apoyarlos”, dice a Deutsche Welle, Hartmut W. Ripken, astrofísico, coordinador del uso de la ISS y director del programa GoSpace, que promueve y ejecuta ensayos en ingravidez para la ciencia y la industria en el DLR, con sedes en Colonia, Bonn y Jülich.

Para investigación, no para propaganda

Pero mientras las telecomunicaciones, la navegación y la observación satelitales han aprovechado los adelantos de la astronáutica, el potencial de la investigación en la ingravidez para la industria sigue siendo poco conocido. “Y eso, a pesar de que las ventajas para la industria son una prioridad para nosotros”, complementa Ripken. El DLR recibe solicitudes de experimentos bajo falta de gravedad para el adelanto de nuevos desarrollos, más no para objetivos publicitarios.

Los resultados de la investigación en vuelos parabólicos son palpables. Un laboratorio farmacéutico berlinés desarrolló, por ejemplo, un medicamento contra la alta presión arterial con la ayuda de exámenes hechos en ingravidez.

Gravedad y ¿recuperación de la juventud?

También la fisiología humana se ha beneficiado desvelando los complejos procesos del envejecimiento de la piel. Hasta ahora se sabía que la piel de los astronautas perdía grosor a una velocidad mayor que en condiciones normales. Gracias a la ingravidez se identifican los parámetros que lo ocasionan para sacar conclusiones sobre el envejecimiento prematuro de tejidos humanos, pero también cómo hacerlo reversible. Una píldora o una crema que, de verdad, haga joven, sería usada por millones en todo el mundo.

Montaña rusa sobre el Atlántico

Los vuelos parabólicos fueron concebidos para preparar a los astronautas que van a abandonar la Tierra. Pero en Europa sirven adicionalmente para desarrollar tecnología a implementarse en la ISS o en probables viajes a la Luna, Marte y otros destinos siderales. Con los vuelos parabólicos se impulsa igualmente la investigación industrial y médica.

Bajo la dirección de la ESA (Agencia Espacial Europea) y el DLR, la firma francesa Novespace ejecuta los vuelos parabólicos en Europa. Su base está en la ciudad francesa de Burdeos, de donde despega la mayoría de las campañas científicas que, a veces, también se realizan desde Colonia.

El avión, único en el mundo, es un A-300 ZERO-G especialmente acondicionado y que tiene que ser manejado por cuatro (!) pilotos y dos ingenieros, a la vez. Además tiene turbinas más potentes que las de un avión comercial y una cabina de mando reformada para operarlo en posición casi vertical cuando el avión ascienda y descienda.

3, 2, 1, 0 ¡Apagar turbinas en vuelo!

El avión se levanta en vuelo con una inclinación de 47°. Un Airbus comercial está programado para no exceder los 20° de inclinación. Durante el ascenso acelerado en el interior del avión se experimenta un exceso de gravedad provocado por la atracción de la Tierra. Los pasajeros sienten entonces casi el doble de su propio peso y son, literalmente, “pegados” al piso de la aeronave.

Una vez alcanzada la altura máxima, se paran los motores del avión. Por obra de la inercia, el avión avanza, aún así, unos mil metros más hasta perder el impulso. En este punto comienza la inevitable caída que es controlada y durante la cual, las personas y objetos dentro de la cabina son “liberados” de la fuerza de gravedad. El fenómeno tiene lugar porque tanto el avión como su aire interior caen al mismo tiempo y a la misma velocidad. Esta compensación que hace imperceptible la atracción de la Tierra se manifiesta en “Gravedad cero” o mejor, “microgravidez”, debido a que no es posible escapar, por completo, a la fuerza de gravedad.

Durante la caída libre del avión y su aire interior se generan 22 segundos de microgravedad. Luego los pilotos estabilizan el avión y lo preparan para decenas de parábolas que se vuelan sobre el Atlántico.

Autor: José Ospina-Valencia

Editora: Emilia Rojas