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Channel: Astronomía – Ciencia de Sofá
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¿Hasta qué altura puede saltar un astronauta en la Luna?

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Cada vez que comparto la entrada en la que hablo sobre por qué sabemos que el ser humano ha llegado a la Lunaaparece un lector (o, al menos, alguien que comenta la página de Facebook) en la sección de comentarios que me reta a desmentir lo que, según él, es la prueba que demuestra de una vez por todas que la llegada a la Luna fue un montaje.

Por desgracia, no pude leer su argumento hasta que, unas semanas más tarde, me mencionó en un comentario en el que anunciaba al mundo que hacía tiempo que me había enviado el reto, pero que yo no había tenido suficiente queso en mis enchiladas como para plantar cara a su teoría.

Al final pude encontrar el reto al que se refería mi archienemigo (así me referiré a él de aquí en adelante), así que os lo dejo aquí mismo para que le echéis un vistazo:

Ya que se trata de un reto abierto al intelecto humano, he decidido que voy a dedicar un post entero a explicar por qué su argumento NO demuestra que la llegada a la Luna es un montaje. Y, de paso, demostrar que mis enchiladas  tienen queso.

La imagen que mi archienemigo compartió es un fotograma de la secuencia que podéis ver a partir minuto 00:40 del siguiente vídeo, en el que el astronauta John Young da un par de saltos sobre la superficie Lunar mientras saluda a la bandera mientras su compañero Charlie Duke retrata el momento.

Aunque mi archienemigo haya disfrazado su razonamiento usando las fórmulas del tiro parabólico sin la componente horizontal, lo que está diciendo es que los astronautas pueden saltar 6 veces más alto en la Luna que en la Tierra porque la gravedad en nuestro satélite es 6 veces menor (su propio salto de 78 centímetros en la Tierra equivaldría a uno de 4,68 metros en la Luna). Pero también ha tenido en cuenta que los trajes espaciales tienen una masa comparable a la de los propios astronautas que los llevan puestos, así que John Young debería estar dando saltos 3 veces mayores que en la Tierra (de unos 2,3 metros de altura).

Pero, claro, en el vídeo vemos claramente que el astronauta sólo se separa unos 30 centímetros del suelo, así que eso sólo puede significar que las seis misiones tripuladas que llegaron a la Luna fueron un fraude y que existe una trama en la que están involucradas cientos de miles de personas que se dedica a ocultarnos la verdad  desde finales de los años 60…

… Aunque también podría ser que a mi archienemigo se le hubiera escapado algún dato que apuntara hacia otra conclusión. De hecho, hay dos razones principales por las que no vemos a los astronautas dando saltos de más de dos metros de altura por la superficie lunar: porque no podrían y porque no querrían.

Empecemos la primera.

El principio general que hay detrás del fenómeno que comenta mi archienemigo es correcto. Si a dos objetos idénticos que se encuentran en la Tierra y en la Luna les aplicamos exactamente la misma fuerza vertical, el objeto que está sobre nuestro satélite debería alcanzar una altura 6 veces mayor. Pero precisamente ahí está su gran error: asumir que las condiciones iniciales del salto en la Tierra y la Luna son exactamente iguales.

En primer lugar, para que un astronauta saltara hasta una altura 6 veces mayor en la Luna (3, con el traje espacial puesto), sus piernas deberían liberar la misma energía que en la Tierra al realizar el salto. No hay motivos para pensar que la musculatura de los astronautas se viera significativamente afectada durante los 3 días de viaje hasta allí así que, en principio, la tripulación debería haber llegado a la Luna con la capacidad muscular necesaria para dar saltos de más de 2 metros de altura.

Pero el problema es que para liberar todo ese potencial muscular necesitas ser capaz de mover tus articulaciones con libertad. Y “libertad” no es precisamente lo que tienen los astronautas cuando están enfundados dentro de sus trajes espaciales.

Para saltar necesitas tomar impulso y para eso tienes que flexionar las piernas, como demuestra este señor descamisado:

Por supuesto, ningún astronauta pretendía saltar de esta manera en los vídeos que grabaron en la Luna, pero la comparación nos sirve para darnos cuenta de cómo de limitados están los astronautas cuando llevan puesto el traje espacial. Como podéis ver en el vídeo anterior, esto es todo lo que John Young consigue flexionar las rodillas justo antes de saltar:

Por no decir que el traje le obliga a mantener la espalda recta.

Y el problema no afecta sólo a las rodillas, ya que saltar es un movimiento que involucra un montón de músculos de todo el cuerpo. Como podéis ver en el siguiente vídeo, casi todas las articulaciones de un astronauta están tan limitadas como sus piernas.

Como bien dice un comentarista en el vídeo, se mueven como Teletubbies.

O sea que por muy fuerte que seas, no podrás desarrollar todo tu potencial muscular si tu movimiento está limitado por un traje espacial. Por tanto, nunca podrías desarrollar la potencia muscular necesaria como para saltar los 2,3 metros que propone mi archienemigo en su escenario ideal.

Aunque este es posiblemente el factor que más limita la altura de los saltos de los astronautas, la superficie de la Luna tiene sus propias limitaciones.

Por ejemplo, habéis notado que caminar por la arena de la playa (o el desierto) es mucho más cansado que hacerlo sobre una superficie rígida. Esto se debe a que la arena se mueve bajo nuestros pies mientras nos movemos y, por tanto, tenemos que invertir más energía en cada paso que damos para conseguir un punto de apoyo firme. Por el mismo motivo, si no usas la técnica adecuada, necesitas invertir más energía para dar un salto igual de alto en la arena que en una carretera.

Y lo mismo ocurre sobre la superficie de la Luna.

La Luna está cubierta de una capa de polvo de entre 5 y 10 metros de grosos, según la región donde aterrices. Este polvo lunar, casi tan fino como la harina, es lo que queda de las rocas que se han deshecho durante miles de millones de años por la acción de los cambios de temperatura, el viento solar y el bombardeo de los rayos cósmicos.

Una franja de suelo lunar con una coloración anaranjada. (Fuente)

O sea que, en realidad, pasearse por la Luna es como caminar sobre una superficie cubierta de arena muy fina (aunque menos compacta de lo que lo estaría en la Tierra, a causa del campo gravitatorio más débil). E, igual que saltar en la playa requiere más esfuerzo, el movimiento del polvo lunar bajo los pies de los astronautas reducirá la altura que alcanzarán al saltar.

Existen otros factores que podrían afectar a la altura de los saltos de los astronautas en menor medida, como por ejemplo una mayor dificultad para mantener el equilibrio. Al fin y al cabo, después de que la vida evolucione durante 3.000 millones de años en el campo gravitatorio terrestre, los astronautas de las misiones Apollo son los primeros organismos procedentes de la Tierra que han experimentado la gravedad sobre la superficie de otro planeta.

Pero las limitaciones físicas no son las únicas responsables de los saltos tan bajos que vemos en los vídeos. El propio Neil Armstrong afirma que era capaz de subir de un salto hasta el tercer escalón del módulo Lunar, a una altura de un alrededor de un metro y medio.

Pero Armstrong se dio cuenta de que su cuerpo tenía la tendencia de inclinarse hacia adelante durante el vuelo cuando realizaba saltos especialmente altos, así que dejó de hacerlos por miedo a perder el control, estrellarse contra el suelo y dañar su sistema de soporte vital básico. Ya sabéis, ese aparato que llevan los astronautas en el espacio y que les mantiene vivos.

Y ahí la complicación de dar saltos en la Luna: por supuesto, el peso de un astronauta es mucho menor en la superficie lunar, pero su masa sigue siendo la misma que en la Tierra y, por tanto, también lo es la inercia de su cuerpo (hablaba de esta propiedad en esta otra entrada).

O sea, que la resistencia al movimiento que ofrecen el propio cuerpo de un astronauta y todos los aparatos que lleva acoplados a la espalda (por el hecho de tener masa) hace que despegar los pies del suelo sea más difícil de lo que parece a primera vista. Y no sólo eso: además, a un astronauta que esté en movimiento le costará muchísimo mantener el control de su trayectoria e incluso frenar de manera segura… Algo que puede tener consecuencias indeseables, especialmente si el hospital más cercano se encuentra a más de 300.000 kilómetros de distancia.

En conclusión, teniendo todo esto en cuenta, que los astronautas de los vídeos de las misiones Apollo no aparezcan dando saltos sobrehumanos por la superficie lunar no demuestra que la llegada a la Luna fuera un montaje. Más bien al contrario: teniendo en cuenta lo aparatosos que son los trajes espaciales y el peligro que acarrea perder el control al dar un salto muy alto en la Luna, los saltos de los astronautas presentan la prudencia que cabría esperar en una situación como esta.

Eso sí, sigue siendo verdad que, en principio, en la Luna podrías dar saltos de 6 metros de altura… Siempre que lo hicieras poco después de llegar al satélite, sin un traje espacial que limite tus movimientos y cobijado en el interior de la cúpula de una base lunar adaptada a la vida humana.

Algunas notas a parte:

  • Un hombre adulto medio puede saltar verticalmente entre 40 y 50 centímetros sobre la superficie de la Tierra, lo que significa que, en la Luna e incluyendo la masa del traje espacial, podría aspirar a alcanzar alturas de entre 1,20 y 1,50 metros, no de 2,3 metros como mi archienemigo que puede saltar 78 centímetros en la Tierra (por lo que le doy la enhorabuena, por cierto).
  • He encontrado un paper en alemán que analizó la cuestión de los saltos en la Luna y encontró que, desde el punto de vista biomecánico (en vez de analizar las piernas humanas como si fueran muelles), la altura de los saltos lunares depende más de las características musculares individuales que del propio campo gravitatorio. La verdad es que el poco alemán que di en el instituto lo tengo muy oxidado, así que si alguien  que entienda el idioma pudiera arrojar algo de luz sobre el asunto, estaría encantado.
  • Os dejo por aquí la página de Flickr del proyecto Apollo, donde podéis encontrar los miles de fotos que fueron tomadas durante todas las expediciones a la Luna.

ACTUALIZACIÓN [03/06/2016]: Le enseñé la entrada a mi archienemigo y en base a ella ha formulado una nueva hipótesis:

 

 

POR CIERTO, YA QUE ESTÁIS POR AQUÍ.

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