Una nueva compañía, Space Perspective, ha anunciado su plan para presentar una nave espacial comercial que puede llevarte a la estratosfera. En realidad, la "nave" es un globo aerostático.

Por solo 125.000 dólares, cualquiera podría adquirir un pasaje para subir a él. El nombre del globo es Spaceship Neptune, y empezaría a operar a partir de principios de 2021.

Spaceship Neptune

Spaceship Neptune es un enorme globo lleno de hidrógeno con una pequeña cabina presurizada que cuelga debajo. Llevará un piloto y hasta ocho pasajeros que pagarán el precio mencionado para ir a la estratosfera a la vez; la capa de la atmósfera terrestre que se extiende entre los 10 y los 50 km de altitud aproximadamente.

El globo de 200 metros de altura despegará de las instalaciones arrendadas en el Centro Espacial Kennedy de la NASA y se elevará suavemente a la estratosfera, que técnicamente no es el espacio exterior, pero es lo suficientemente alto como para ver la curvatura de la Tierra y la oscuridad del espacio que se extiende más allá.

El viaje completo durará unas seis horas, según estima la compañía. La nave del globo se elevará a unos 3 km por hora, navegará en la estratosfera durante aproximadamente dos horas y luego descenderá lentamente. Flotará en la dirección de los vientos de ese día y aterrizará en el Océano Atlántico o en el Golfo de México, donde será rescatado por un bote de recuperación.

La cabina contará con baños, un bar, asientos y enormes ventanas para disfrutar de la vista. El equipo ya está planeando facilitar eventos en la nave espacial, incluida una posible boda fuera de este mundo.

El globo gigante flota gracias al hidrógeno, no al helio.

Lo cierto es que 125.000 dólares es un precio relativamente barato en comparación con el precio de 250.000 en un viaje en cohete de Virgin Galactic, o las decenas de millones de dólares que un puñado de personas ricas han gastado para visitar la Estación Espacial Internacional.

Aquella tarde de 1782, a Joseph-Michel Montgolfier se le ocurrió que podía volar. La inspiración para ello, curiosamente, no vino de ningún libro, sino de los calzones de su mujer, tendidos en el campo junto a un fuego, que se ondeaban al viento, se hinchaba y casi parecían levitar.

Montgolfier no sabía qué era lo que provocaba aquella elevación, pero parecía evidente que el secreto residía en dos cosas: un fuego y una tela abierta y ligera.

Animales

Lo que hizo fue sostener el ingenio sobre una pequeña hoguera su primer invento: la primera prueba que hizo Montgolfier con un globo éste logró elevarse veinte metros del suelo. El globo estaba construido básicamente con una barquilla rectangular de madera cubierta de seda que pesaba 2,3 kg y medía menos de 1,5 metros de altura.

Más tarde, su segunda prueba la concibió con la ayuda de su hermano menor, Jacques-Eétienne, con una barquilla más grande, de 7 kg.

Probaron ambos entonces un tercer globo de nueve metros de diámetro. Para el envoltorio del globo, abotonaron varias tiras de seda revestidas de papel rígido. Y, además, probaron diversos gases para encontrar el más eficaz, desde el vapor hasta el hidrógeno.

En Xataka Ciencia

¿Cómo vuela un globo? (I)

Estas pruebas, además, fueron protagonizadas por animales: una oveja, un gallo y un pato que viajaron en una jaula que pendía del globo. Narra así esta gesta animal Sam Kean en su libro El último aliento de César:

Mientras el rey Luis XVI presenciaba la escena, llenaron el globo en pocos minutos. Entonces los quince hombres que lo retenían en el suelo lo soltaron. La multitud gritó al ver que el globo se tambaleaba ladeado mientras los animales graznaban y balanceaban. Pero el globo se enderezó al ascender, y acabó tocando tierra, sin daño alguno, a unos tres kilómetros de distancia.

Los primeros humanos

El 21 de noviembre de 1783, ayudaron a dos de sus amigos (un físico llamado Jean-François Pilatre de Rozier y un marqués de la región) a subir a la barquilla bajo un enorme globo anaranjado. Fueron los primeros humanos que flotaban en el aire.

A pesar de todos sus peligros y en ocasiones el terrible descontrol que acarreaba lidiar con el caprichoso viento, los vuelos en globo no tardaron entonces en convertirse en un espectáculo público en Europa. Algunos ofrecían incluso un pícnic a bordo para los pasajeros que se atrevieran a volar, entre el que se encontraba un pollo asado, cruasán y limonada. Todo muy chic.

No es la primera vez que vemos un globo explotando a cámara lenta, pero no a cámara tan lenta: nada menos que el vídeo fue grabado a 36.000 frames por segundo. Además, el globo explota dentro del agua, lo que recuerda un poco a esas escenas de batallas de submarinos en los que uno implosiona.

La cámara usada es una Photron Fastcam SA-X. Poesía en movimiento.

Vía | Microsiervos

Hoy en día todo el mundo vuela, lo que ha convertido el acto de tomar un avión en algo sorprendentemente barato (incluso algunas compañías apuestan por ofrecer vuelos gratuitos, al menos indirectamente. Hoy en día hasta nos podemos permitir volar por placer, como ya navegamos con cruceros, por eso se están poniendo de moda otra vez los dirigibles y otros medios de transporte respetuosos con el medio ambiente: por ejemplo, mediante la energía solar.

En una fecha tan cercana como 1783, la única persona que volaba era una oveja llamada muy convenientemente Subealcielo.

Los responsables de que Subealcielo ascendiera a las alturas fueron los hermanos franceses Joseph-Michel y Jacques-Étienne Montgolfier, tan sólo seis meses después de que apareciera un artículo en el Journal de Paris en el que el astrónomo francés Jérôme de Lalande afirmaba sin que le dolieran prendas: “Es completamente imposible que el hombre se eleve en el aire y flote allí. Para ello serían necesarias alas de dimensiones enormes y tendrían que una tal cosa se realizara.”

Los hermanos Montgolfier no hicieron mucho caso de las palabras proféticas de Lalande, e inspirados por la imagen de que la ropa lavada que se secaba sobre el fuego era llevada hacia arriba por el aire, construyeron una cámara en forma de caja, con un delgado armazón de madera, y lo cubrieron con tela de tafetán. Tal y como explica Ian Crofton en Historia de la ciencia sin los trozos aburridos:

Bajo el estrado en el que ésta descansaba encendió un pequeño fuego, y observó con satisfacción que la caja ascendía hasta el techo. Pronto se desarrollaron planes para un vuelo tripulado en un artefacto mucho mayor, pero había una cierta preocupación de que los humanos pudieran encontrar la alta atmósfera perjudicial para su salud.

A pesar de que los seleccionados para subir al cielo deberían haber sido un par de criminales, haciendo caso de la sugerencia del rey Luis XVI, finalmente se escogieron un pato, un pollo y una oveja llamada Montauciel (Subealcielo).

El 19 de septiembre de 1783, ascendieron hasta una altura de 460 metros, se desplazaron 3 km y aterrizaron vivos y completamente sanos después de un vuelo que se prolongó durante 8 minutos.

El primer vuelo tripulado humano no tardó en producirse, pues: el 15 de octubre, el médico Jean-François Pilâtre de Rozier ascendió en el aire en un globo de 23 metros de alto y 14 metros de diámetro. A sus veintinueve años, Rozier ya había demostrado sus dotes creativas inventando una máscara antigas y un soplete que utilizaba hidrógeno como combustible. Y ahora se había convertido en el primer aeronauta humano.

Probablemente muchos consideraron que el médico de marras estaba infringiendo algún tipo de ley divina, al estilo torre de Babel o Ícaro, al subir tan alto por medios artificiales. Como en su tiempo ocurriera también con los rascacielos, que no se construyeron hasta que se superaron por pudor, atrición y falta de ascensores los pináculos de las iglesias.

Fue en el centro lanero de Brujas donde se construyó por primera vez, el siglo XV, un edificio no religioso (el campanario de 108 metros en honor de la fabricación textil) que superara a uno religioso (la cercana catedral de San Donato). No se repetiría la hazaña hasta 1890, cuando la aguja de 86 metros de Trinity Church, al lado de la Bolsa de Wall Street, fue el edificio más alto de Nueva York: fue en ese año cuando se construyó un rascacielos que alojaría al New York World de Joseph Pulitzer. Podéis averiguar más sobre los rascacielos más altos del mundo, así como la invención del ascensor en: Los rascacielos más altos del mundo, el más alto del Europa, y el primero que se construyó (y por qué).

El universo se expande, las galaxias se alejan unas de otras, tal y como demostró Edwin Hubble en 1929. Pero los objetos del universo no se mueven por sí mismos: el espacio está "creciendo" de alguna manera entre ellos.

Para entender esta idea de todo punto contraintuitiva, se suele emplear una analogía: que el universo es la piel de un globo que se está hinchando. Sin embargo, esta analogía quizá no es tan acertada como parece. En cualquier caso, en este vídeo del videoblog de ciencia de una supuesta Henrietta S. Leavitt nos aclara algunas dudas.

Os recomiendo que echéis un vistazo a todo su videoblog, así como al precedente, de nada menos que Nikola Tesla.

Vía | El extraño caso de Henrietta S. Leavitt

Hemos visto un montón de vídeos en los que envían cosas a la estratosfera, pero lo curioso es que Ron Fugelseth y su hijo de 4 años enviaron el juguete favorito del chaval 18 millas (28,97 km) hacia arriba.

Elevado por un globo meteorológico y acompañado de una cámara de alta definición y un teléfono equipado con GPS, el tren llegó a ver la curvatura de la Tierra y luego fue descendiendo (una hora tardó en subir y 20 minutos en caer) hasta llegar a 27 millas (43,45 km) de donde todo empezó, entre 5 y 10 millas (8 – 16 km)de lo esperado.

Parece que el tren se lo pasó genial.

Vía | YouTube

Don Pettit, astronauta y doctor en ingeniería química estadounidense, ha aprovechado su estancia en la Estación Espacial Internacional para llevar a cabo una serie de experimentos sobre los efectos de la microgravedad en diversas condiciones.

Por ejemplo, lo que ocurre cuando se pincha un globo de agua. En el vídeo que encabeza el post podéis comprobarlo.

Vía | AbadíaDigital

Después de superar el lacrimógeno prólogo de la película Up, de Pixar, podremos asistir a la hazaña de un misántropo vejete que decide salir volando de la ciudad atando cientos de globos a su casa. National Geographic ha querido recrear este fenómeno que hasta ahora sólo existía en la imagen sintética del cine, y lo ha conseguido.

Una casa puede volar con globos, a pesar de lo que llega a pesar, como os expliqué detalladamente en la serie de artículos ¿Cuánto pesa una casa? (I), (II) y (y III).

Ha ocurrido en el programa llamado “¿Qué tan difícil puede ser?“ del canal National Geographic. Durante la prueba que se realizó en Los Angeles, nadie viajó en su interior (ni viejo ni joven). Se amarraron 300 globos. Y alehop.

La casa flotante se mantuvo en el aire casi una hora, y llegó a estar a una altura de los 10 mil pies. Las imágenes fueron grabadas por el programa estadounidense Good Morning, América, que subió el video a YouTube.

A lo largo de esta serie de artículos (I y II) hemos visto el principio de Arquímedes y cómo una pelota de ping-pong introducida en agua se elevaba hasta la superficie. Veamos ahora cuál es la aplicación práctica y cómo poder utilizar este concepto para elevar nuestro globo.

Imaginad que queremos levantar un peso de unos 100kg (la cesta y una persona). Colocaremos dentro del globo un fluido que tenga una densidad menor que la del aire para que tienda a colocarse encima de éste. Generalmente se suele utilizar el gas helio, cuya densidad 0,18 kg/m³ es inferior a la del aire 1,2 kg/m³.

Con estos datos, ¿cuál será el volumen de helio que necesitaremos para levantar esos 100kg? Vemos facilmente que si utilizamos 1.000m³ de helio el empuje vertical será

De esta forma, al igual que en el caso de la pelota de ping-pong donde el aire encerrado dentro de ella tiende a subir por encima del agua, nuestro globo lleno de helio, al tener una densidad menor que el aire, tenderá a subir hasta cierta altura. ¿Por qué sólo hasta cierta altura? Pues debido a que la densidad del aire no es constante en todos los puntos, y va descendiendo a mayor altura. De esta forma nuestro globo dejará de subir allí donde la densidad del fluido dentro del globo (helio) y fuera de él (aire) se equiparen. A este punto se le conoce como altura de flotación.

Habréis visto alguna vez que este tipo de globos también cuentan con una pequeña caldera para calentar el gas. Al igual que en el caso del aire, la densidad del helio no es constante y se verá modificada (además de por otros factores) por la temperatura. Es por ello por lo que los globos disponen de una fuente de calor para calentar el gas en caso necesario.

Con esto ponemos fin a este artículo sobre el funcionamiento de un globo. En siguientes entregas estudiaremos el vuelo de un avión, el cual es un poco más complejo pero fácil de entender.

El otro día introducimos la primera parte de este artículo explicando el principio de Arquímedes:

Al introducir un cuerpo en un fluido cualquiera, éste sufre una fuerza vertical hacia arriba llamada empuje, equivalente al peso del fluido que ha desplazado.

Pusimos el ejemplo de una pelota de ping-pong en un recipiente de agua y como se elevaba. También comentamos que éste era el funcionamiento básico del globo ya que el aire puede considerarse un fluido y por tanto podemos aplicar la misma regla. Sin embargo, la pregunta que muchos os haréis es, ¿por qué la pelota no sigue subiendo cuando sale a la superficie del agua? ¿no acabas de decir que el aire es un fluido? La lógico nos dice que los objetos no pueden volar, pero veamos matemáticamente por qué la fuerza de empuje en el aire parece no tener efecto.

Cuando la pelota está introducida en el agua, se ve sometida a dos fuerzas. Por un lado el efecto de la gravedad que la empuja hacia abajo y por otro, tal y como vimos en el primer artículo, una fuerza de empuje vertical hacia arriba equivalente al peso del fluido desplazado.

Como sabemos que la pelota de ping-pong tenderá a subir, la fuerza de empuje vertical deberá ser mayor que la fuerza gravitatoria. Hagamos de todas formas los cálculos para comprobarlo.

Empezaremos por la fuerza de empuje. La pelota de ping-pong está rellena de aire y su volumen es 20 cm³. Si lo convertimos a metros cúbicos obtenemos 0,00002 m³. La densidad del agua puede considerarse como 1000 kg/m³ y el valor de la gravedad estándar 10 metros por segundo al cuadrado.

Para poder calcular el peso, tendremos que sumar la masa del material plástico del que está hecho la pelota de ping-pong y la del aire contenido en ella. En nuestro ejemplo, despreciaremos la masa de plástico y sólo calcularemos el peso del aire contenido en la pelota. Nos encontramos ahora con un problema, ¿cómo calculamos el peso del aire encerrado dentro de la pelota? Ya vimos en la primera entrega de este artículo que a través de la siguiente relación

podemos calcular la masa del aire conociendo su densidad (1,2 kg/m³) y el volumen de la pelota de ping-pong (20×10^-6m³).

Si tiramos de la calculadora, obtenemos:

Como podéis ver, la fuerza que actúa en sentido ascendente es muy superior al peso, por lo que la pelota tiende a subir. Además, más de uno se habrá fijado en que lo realmente importante a la hora de comparar las dos fuerzas es la densidad de los dos fluidos, ya que el volumen y la constante de gravitación aparecen en ambos términos y pueden simplificarse.

No obstante, cuando la pelota alcanza la superficie penetra en otro fluido y por tanto cambia la densidad del fluido que desplaza (antes desplazaba agua y ahora aire). Como la densidad del aire es 1,2 kg/m3, los cálculos quedan:

Y como el peso de la pelota de ping-pong sigue siendo el mismo, la fuerza de empuje no puede superar el efecto gravitatorio. Podemos deducir a raíz de estos resultados que los fluidos mas livianos (menor densidad) tienden a ubicarse por encima de los mas pesados (mayor densidad) debido a estas fuerzas de empuje.

Hasta aquí la segunda entrega de ¿Cómo vuela un globo?, en la tercera y última parte veremos como aplicar estos conceptos y conseguir elevar un globo estratosférico.