Quiero ir al cielo

Roa Zubia, Guillermo

Elhuyar Zientzia

La capacidad de volar siempre ha fascinado al hombre. El sueño de muchos de no tener que levantar los pies del suelo y ver caer. Y no sólo de los que buscaban la libertad en el cielo, sino también de los científicos. Toca, mide y, por el camino de la comprensión, disfruta con él.

El siglo dieciocho fue sorprendente desde el punto de vista científico. Algunos diseñaron formas de respirar bajo el agua, artilugios de investigación de gases y formas de volar. Todo ello, mucho antes de la Revolución Industrial. Y no sólo antes de la Revolución Industrial; el paracaídas fue inventado antes de la revolución francesa, en 1785. Y eso significa que ya había razones para usarlo. Alguien pedía seguridad.

La verdad es que a alguien en su búsqueda no hay que ir mucho más atrás, pero sí para encontrar los primeros experimentos en el cielo cercano. Para ello hay que ir a la época anterior a la independencia de Estados Unidos y a la época anterior al nacimiento de Mozart.

Tirando del hilo

La fecha de los primeros experimentos significativos fue el año 1749. Un hombre intentó medir la temperatura del aire sobre él. Pero no podía volar, así que tuvo que inventar otra cosa. ¿Cómo se pueden experimentar en el cielo sin levantar las piernas del suelo? Subido a los montes, claro. Pero con mucho esfuerzo no llegaban a alturas muy altas. Y además, la tierra estaba allí, cerca del lugar del experimento.

Tendrían que hacer algo más para investigar el 'cielo'. Utilizar obligatoriamente alguna herramienta. Lo más sencillo es un cometa. El escocés Alexander Wilson ató al cometa un termómetro e intentó medir la temperatura del cielo. Por eso Wilson tiene un lugar en la historia de la ciencia. No obtuvo grandes resultados. No pudo subir mucho el termómetro. Pero la idea era original; tres años después otro también lanzó un cometa con la intención de realizar un experimento y consiguió una gran fama.

Aunque no hubiera realizado aquel experimento, que en realidad sería un hombre de gran prestigio, Benjamin Franklin. El experimento es conocido. El cometa, que llevaba una aguja metálica, era de seda y Franklin amarró una llave a la parte inferior del hilo. Fue valiente, despegó con una tormenta y la electricidad de una nube llegó hasta la llave. El objetivo final no era investigar el cielo, sino la propia electricidad, pero demostró que las nubes se cargan de electricidad durante las tormentas.

Inflar y subir

Durante muchos años, el cometa fue la relación más sencilla entre el hombre y el cielo. Por eso los científicos comenzaron a utilizarlo.

Los experimentos realizados por Alexander Wilson y Benjamin Franklin fueron los primeros intentos científicos para el estudio de la atmósfera. Primera aproximación al cielo. Pero ellos no se alejaron de la tierra. No fueron verdaderos exploradores. La época de los exploradores atmosféricos comenzó treinta años después, en 1782, de la mano de los atrevidos hermanos franceses Joseph-Michel y Jaques-Etienne Montgolfier. Los dos hermanos lanzaron el primer balón calentando el aire interior.

Mejoras posteriores a la confirmación del vuelo del balón. Por un lado, se sustituyó el aire caliente por hidrógeno. Por otro lado, si el balón subía, también permitiría llevar pasajeros. Para ello, los hermanos Montgolfier añadieron al balón una cesta grande y introdujeron algunos animales en el primer vuelo tripulado. Los primeros viajeros fueron una oveja, un pato y un gallo, el 19 de septiembre de 1783. Poco después, el hombre se atrevió a volar en el balón.

El experimento de Benjamin Franklin adquirió gran fama.

El primer registro de vuelos realizados por el hombre data del 21 de noviembre de ese mismo año. Dos nobles de la corte del rey Luis XVI despegaron sobre los tejados de París y realizaron un vuelo de veintidós minutos. Tomaron la tierra en un viñedo y fueron los agricultores de la zona para ver qué era el 'dragón caído del cielo'. Los campesinos estaban dispuestos a defenderse, pero los nobles les ofrecieron champán. En Francia todavía se celebra aquel primer vuelo del hombre.

Joseph-Michel Montgolfier también voló al balón. Al menos una vez. Según la documentación, fue el 19 de enero de 1784, en Lyon, el mayor balón de todos los tiempos. A partir de entonces, la historia de los vuelos de balón está llena de efemérides.

Desde el punto de vista científico, el más importante es el de los vuelos realizados por el estadounidense John Jeffries. El inventor del paracaídas Jean-Pierre Blanchard y el barómetro Jeffries partieron en el balón. En uno de ellos, además, viajaron de una costa a otra del canal de la Mancha. Se hicieron algunas mediciones, pero la importancia de esos vuelos era un precedente. En pocos años, la exploración de la atmósfera habría dado un gran paso.

Miles de metros

Los hermanos Montgolfier volaron en Lyon, el balón más grande de todos los tiempos.

El avance fue un apasionante viaje de exploración, un vuelo ascendente en Francia. El hombre subió por encima de la montaña más alta de Europa. Pero el viaje no lo hizo un explorador estándar, un aventurero convencional, sino un químico, Joseph-Louis Gay-Lussac. Y es que el motivo del vuelo no fue la misma aventura, sino el deseo de realizar un experimento científico.

El dinero del experimento fue aportado por el Instituto Nacional de Francia. Por lo tanto, el objetivo principal de este vuelo era la ciencia. ¿Cómo actuaba el gas en la parte superior de la atmósfera? Y sobre todo, ¿cómo era el campo magnético allí? Según una teoría publicada en 1803, la zona afectada por la brújula se debilitaba rápidamente a medida que ascendía la atmósfera. En busca de respuestas, dos personas realizaron el primer vuelo, Gay-Lussac y el valiente físico Jean Baptiste Biot. Dos amigos que pudieron incluir todas las herramientas científicas portátiles.

Gracias al balón, pudieron estudiar una atmósfera superior a la de las montañas más altas y, al mismo tiempo, comenzaron a investigar un problema en las montañas altas: la falta de oxígeno.

Partieron el 24 de agosto de 1804, a las diez de la mañana. El propio Gay-Lussac explicó las circunstancias del vuelo: "la subida fue lenta, con mucho cuidado. Cuando nos sumergimos en las nubes, a unos dos mil metros, medimos las oscilaciones de la aguja magnética, pero fue inútil porque el balón estaba girando". La electricidad estática era más acusada a medida que subía. Finalmente se les retrasó y tuvieron que bajar. El objetivo de Gay-Lussac era subir a unos seis mil metros, pero no lo consiguieron.

El químico no cesó. El 16 de septiembre voló solo el segundo y batió todos los récords. Subió más rápido que en el vuelo anterior y, entre otras cosas, pudo medir el cambio de temperatura: bajaba un grado al subir 173,3 metros.

XVIII. A finales del siglo XX se pusieron de moda los vuelos de balón. Muestra de ello es el siguiente cuadro de Biggins.

Llegó a los seis mil metros y Gay-Lussac quería subir más. Para ello, debía aligerar el balón y echó abajo una silla de madera. La silla cayó cerca de un grupo de pastores y surgió un escándalo. No veían el balón, parecía que la silla había caído del cielo.

Gay-Lussac tomó muestras de aire a 6.636 metros. Y siguió ascendiendo. Al final, cuando alcanzó los 6.977 metros, decidió que era hora de bajar. La verdad es que tenía que bajar, tenía que recoger las muestras que había que recoger y allí las condiciones superiores no eran adecuadas para mantenerse largas. Gay-Lussac estaba congelado, tenía el pulso y el ritmo cardíaco muy acelerado y el aire estaba muy húmedo. Desciende y toma la tierra cerca de la ciudad de Rouen, despegando en París, recorriendo cerca de cien kilómetros al noroeste.

La vida en peligro

El viaje fue sorprendente; la tecnología de principios del siglo XIX no podía ser más rentable. Pero no había peligro para detener la investigación; en aquel siglo, tanto la tecnología como la ciencia, así como el instinto exploratorio evolucionaron rápidamente, y la mezcla de estos tres provocó una locura en la exploración atmosférica.

¿Grandes exploradores o locos? Gay-Lussac y Biot (1), Glaisher y Coxwell (2) y el grupo de Tissandier (3).

En 1862, una organización científica del Reino Unido puso dinero para realizar varios vuelos a la alta atmósfera. Un miembro del observatorio de Greenwich se presentó para volar en este balón, el británico James Glaisher. Acompañaba a Henry Coxwell, piloto de balones y amigo de Glaisher. El proyecto tenía la apariencia de una investigación científica, pero finalmente se convirtió en una carrera de récord de altura.

Realizaron dos vuelos. El 17 de julio ambos ascendieron a 7.979 metros y el 5 de septiembre no quedó claro hasta dónde. Según ellos, llegaron a una altura de 36.000 o 37.000 pies, pero no es creíble; 36.000 pies son 10.973 metros y a esa altura sólo sobrevivirían unos segundos. Glaisher perdió el conocimiento, pero gracias al trabajo de Coxwell volvieron vivos. Según las estimaciones y sus relatos llegaron a una altura de 30.000 pies, a unos 9.100 metros. Muy arriba, en cualquier caso.

En 1875 los franceses Théodore Sivel, Joseph Crocé-Spinelli y Gaston Tissandier se enfrentaron a un reto similar. El 15 de abril se realizó un vuelo en el balón llamado Zenith para romper el récord de Glaisher. Los tres sabían que en aquellos vuelos altos la falta de oxígeno era un grave problema. Hablaron con el principal experto de la época y instalaron un sistema de conducción de aire con oxígeno en el balón.

Sin embargo, el vuelo fue trágico. Subió mucho, más de 9.000 metros y sufrió las consecuencias del aire. Los tres perdieron el conocimiento antes o después y sólo Tissandier sobrevivió.

Según cuenta, aturdido, se despertaba de vez en cuando e intentaba controlar el balón. El balón descendió muy rápido, aunque el cuitado Tissandier intentó reducir la velocidad. El aterrizaje fue muy duro, pero al menos estaba vivo. Los otros dos muertos. Pero no mató los golpes, sino la hipoxia, la falta de oxígeno.

La medicina tiene una gran dependencia de los gases, sobre todo del oxígeno. Por ello, los experimentos de hace doscientos años fueron importantes para la investigación del aparato respiratorio, incluidos los vuelos de balones.

Es difícil valorar la valentía de aquellos hombres. ¿Qué eran, héroes o locos? Para algunos, las dos cosas a la vez. ¡Subieron a unos nueve mil metros! ¡Altura que ocupa casi un avión comercial! No está claro si esa locura merecía la pena o no. Hay que decir a su favor que sí que hizo aportaciones a la ciencia. Ayudaron a aclarar cómo cambia la temperatura, la presión y la cantidad de oxígeno con la altura. También colaboraron en la investigación del comportamiento de los gases desde el punto de vista químico y del funcionamiento del aparato respiratorio desde el punto de vista médico. Muchas veces actuaron como cohetes para los médicos. Pero quizás fue demasiado, la aportación científica fue demasiado limitada, viendo cuántos se arriesgaron.

Sondas aerostáticas

Estaba claro que era mejor enviar sondas no tripuladas para investigar la parte alta de la atmósfera. Este tipo de investigación comenzó a finales del siglo diecinueve. En 1892 comienzan a enviarse las primeras sondas llenas de instrumentos científicos. Superaron con facilidad la altura de Glaisher y Tissandier, aportando datos fiables al suelo. Por ejemplo, a once kilómetros de altura la temperatura es aproximadamente de 55 grados bajo cero.

Y no sólo eso. Poco después se dieron cuenta de que por encima de esa altura la temperatura no baja sino que asciende. Estos 55 grados bajo cero son mínimos. Aumenta o disminuye la temperatura en la atmósfera. Con estos datos se empezó a entender que en la atmósfera hay varias capas y que son diferentes entre sí. El hombre empezó a mirar hacia la estratofera.

Las sondas aerostáticas son ideales para el estudio de estas capas superiores. Los aviones también han colaborado en la investigación de la atmósfera. Y otros dispositivos como los satélites. Pero las sondas aerostáticas (balones) son todavía imprescindibles para traer ciencia del cielo.

También se puede estudiar la atmósfera desde el exterior. Por lo tanto, los satélites han hecho grandes aportaciones.

El tema de los exploradores es diferente. Los modernos exploradores 'locuras' siguen cometiendo. Pero esas locuras no tienen excusa científica. Algunos se producen por rotura de récords. Por ejemplo, el mayor salto que se ha producido en el paracaídas se ha producido desde una altura de 40 kilómetros. Glaisher y

Cuatro veces por encima de las marcas de Tissandier. Es difícil considerar a este tipo de héroes como exploradores. Sin embargo, es fácil darse por locos.

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