UNIVERSO lQ
La armonía de los cielos
Calculando la distancia a un quasar
El final de las Voyager
Construcción de un espejo de 60cm. Poster
EN ESTE NuMERO
Número XLVII
Y aquí seguimos.
Si quieres ver una foto única, el la página 17 tienes la foto que se ha hecho viral, un eclipse como nunca antes se ha visto, se podría decir que es un eclipse de Tierra.
A partir del próximo numero, la revista se publicará el último domingo del mes en vez del viernes, como viene siendo habitual
¿Quieres ver todos los ejemplares de la revista reunidos? Aquí te paso el link para ver y descargar desde el prototipo cero, hasta el número 51, este mismo número, por si te apetece buscar algún artículo que recuerdes que te gustó
https://mega.nz/folder/UxsyVbgQ#61nfVTHjy6T_deoiuIj0cA
Y desde ya, buscando artículos para el nº 52 Gracias por leernos
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Moisés Portillo
Gracias por estar ahí Miquel Duart
La armonía de los cielos
JEAN-PIERRE LUMINET(1) - SEBASTIAN MUSSO(2)
Este artículo está escrito por dos autores diferentes. Para la mejor comprensión del lector, hemos utilizado el color negro para el primer autor, y el azul para el segundo ya que ambos hacen referencia a ejemplos personales. El espíritu y la idea central del trabajo son compartidos por ambos
La astronomía, quizás sea, la ciencia con más arte de todas Sólo mirar un cielo estrellado o las bellezas que podemos observar acercando nuestro ojo a un telescopio, nos genera esa emoción que como pocos fenómenos científicos, nos emociona. Recuerdo mis últimos dos eclipses totales de Sol, ambos en territorio argentino en los últimos dos años, en cada uno de ellos, las lágrimas brotaron de mis ojos conmovido de la misma manera que podría estarlo escuchando una sinfonía
Mi padre era concertista de piano, sin embargo nunca logró mantenerme en el taburete y mi fascinación fueron los libros de astronomía. Diferente fue el caso de Jean-Pierre.
Muy pronto me apasioné por un gran número de disciplinas diferentes, y no sólo artísticas; de niño, vivía en el campo y ya era un gran observador: estaba atento a la vida de los animales, miraba el cielo y me interesaba por la astronomía, ¡sin pensar que un día me convertiría en astrónomo!
Me gustaban, y me siguen gustando, la literatura, la poesía y la pintura; la música llegó un poco más tarde, cuando tenía doce o trece años Lo que siempre me ha atraído son las diversas formas de pensamiento creativo; y, paralelamente a mi carrera de astrofísico en el CNRS, he seguido estas otras actividades con el mismo ímpetu; la astrofísica, la música, la literatura y la pintura forman un conjunto que me permite intentar pensar el mundo en diferentes registros, ya que uno no describe el mundo de la misma manera cuando está elaborando ecuaciones científicas o cuando está en un proceso artístico
Pero en ambos casos, hay un proceso creativo y una imaginación y eso es lo que me interesa. Un investigador de física teórica necesita la imaginación tanto como un músico, un escritor o un poeta; por eso practico todas estas disciplinas, convencido de que estas diferentes formas de aprehender el mundo se enriquecen mutuamente y se fecundan de forma subterránea
Galileo dijo que las matemáticas son el lenguaje con el que Dios escribió el Universo, pero no fue ajeno a la música, sino todo lo contrario. Fue parte de una familia de músicos, Vincenzo, su padre, tal vez haya sido quien le inculcó el método científico cuando de niño Galileo lo veía experimentar con cuerdas de diferente longitud, material y tensión, cruzadas de pared a pared de la casa familiar, buscando nuevos sonidos para sus laúdes
Más tarde, cuando Galileo deja sus estudios de medicina en la Universidad de Pisa para estudiar matemática esta dupla padre-hijo seguirá potenciándose. Las matemáticas y la física de Galileo estimulaban el pensamiento de Vincenzo sobre los problemas técnicos de la acústica. Vincenzo intentaba desentrañarlos secretos de las cuerdas de distintos
instrumentos, que sonaban diferente según el tamaño y forma de los espacios donde se ejecutasen Las vibraciones y longitudes de las cuerdas derivaban en experimentos, primero, y en fórmulas matemáticas, después, gracias al ayuda del hijo del músico.
Las motivaciones y la inspiración entre la física y la música constituyen un ejemplo exacto en este párrafo de la Historia Para la ley de caída de los cuerpos Galileo necesitaba medir el tiempo, pero no disponía de instrumentos adecuados para intervalos pequeños, más pequeños que el segundo Se basó en razones y proporciones, y tal vez, ya entrando en terreno más cercano a la especulación, en su oído musical.
Los planos inclinados usados por Galileo entre 1603 y 1604, donde el tiempo transcurrido por una pelotita que viajaba por una canaleta es medido por el accionar de pequeñas campanas, son instrumentos musicales en sí mismos Galileo puede medir intervalos de décimas de segundo aún cuando ningún instrumento de tiempo de la época le podía otorgar esa exactitud, sólo su oído musical, su entrenamiento en los experimentos de cuerdas de su padre, Vincenzo y de una naturaleza que habla también en el lenguaje de las proporciones
A esto hay que añadir la connotación estética, que para mí es muy importante; hay que recordar que la palabra "estética" incluye la palabra cosmos, que, antes de designar el universo, se refería a la belleza, al orden y a los sentidos. Desde Pitágoras, intentamos encontrar relaciones entre la organización del cosmos en términos de proporciones justas, belleza y elegancia. El experimento de Pitágoras con las cuerdas vibrantes nos hizo comprender que la armonía musical era también una relación de proporciones justas entre los intervalos. Los antiguos establecieron sutiles y profundos vínculos entre las matemáticas, la geometría y la música, aunque la literatura y la poesía también desempeñan un importante papel en la inspiración musical. Todos estos campos enriquecen la mente cuando uno se dedica, como yo, a la física fundamental, y la estética forma parte de la investigación para intentar expresar las leyes del cosmos.
Los científicos suelen referirse a la belleza de sus nuevas teorías, la armonía y el poder predictivo es su objetivo casi como si de una composición se tratase
La música es quizá el lenguaje más abstracto, que suele utilizar una partitura cuyos códigos hay que conocer para poder leerla. En este sentido, la música es similar a las matemáticas, expresadas en ecuaciones que hay que descifrar para entender su significado. Sin embargo, es de esta forma tan abstracta de donde surge la emoción, donde todo está contenido. Una efusión extraordinaria que contrasta con la abstracción y la formalización del pensamiento musical Me conmueve especialmente la música, aunque también me conmueven los textos literarios y la pintura. Y para establecer una comparación con las matemáticas, la partitura me parece una forma de escritura relativamente concisa, una condensación de emociones en forma abstracta, como las ecuaciones de Einstein que nos permiten descifrar los misterios del espacio-tiempo y los agujeros negros
Ejemplos de científicos, concretamente dedicados a la astronomía, que además han sido músicos hay muchos casos. El antes mencionado Galileo fue uno de ellos; Kepler, que aunque no compuso música creyó encontrar una nota musical para representar a cada uno de los planetas que giran en torno al Sol; también William Herschel, el descubridor de Urano y en nuestros días Brian May, el guitarrista de Queen que también estudia la luz zodiacal y los cuerpos menores del Sistema Solar
Herschel también tuvo un padre músico, militar en este caso, y junto a él y a su hermano Jacob formó parte de la banda del Regimiento de Guardias como intérprete de oboe La música lo envolvió de armonías y lo llevó a la disonancia de la guerra. Huyó a Inglaterra donde se convirtió en organista Halifax y más tarde en director de orquesta en Bath Compuso sinfonías hermosas mientras descubría nebulosas de a cientos, medía los tiempos entre las notas con la misma pericia que las distancias de las estrellas más cercanas a sus telescopios.
Otros son los casos de los músicos que se inspiraron en los objetos celestes: Gustav Holst, Urmas Sisask y ahora Amanda Lee Falkenberg encuentran en planetas y lunas las notas que fluyen en los pentagramas con la misma gracia que ellos en sus órbitas
En total, debo haber estado en contacto con unos quince compositores. Gérard Grisey fue el primero Acababa de regresar de Berkeley, donde había dado clases durante varios años; esto fue en 1988; uno de mis colegas californianos le había hecho escuchar las grabaciones en casete que los radioastrónomos estaban haciendo con los ritmos cósmicos que se propagan en el espacio
Los más interesantes son los de los púlsares, que suenan como percusión africana cuando se transponen acústicamente. Gérard quería hacer algo con estos sonidos. No me conocía pero había leído mi artículo sobre los púlsares en la Enciclopedia Universalis; me escribió una carta sin saber que me gustaba la música actual y que le conocía, ya que tenía un vinilo de música espectral en mi discoteca Le contesté inmediatamente, nos hicimos amigos muy rápidamente y empezamos nuestra colaboración sin más dilación. Vino varias veces al observatorio de Meudon para elegir el tipo de objetos celestes que le interesaban.
Había otros fenómenos astronómicos además de los púlsares que se podían utilizar acústicamente, pero la naturaleza de estos ritmos implacables que podían interactuar con los ritmos humanos le motivaba especialmente. Le presenté a mis colegas especializados en radioastronomía (que no es mi campo) y fue maravillosamente bien Yo mismo fui a Berkeley en 1989, cuando empezó la partitura; me mantuvo informado de sus progresos y me pidió que escribiera un texto introductorio que es parte integrante de la obra y que está grabado, aunque a veces lo he dicho oralmente al principio de algunos conciertos; también puede ser leído por los actores. Gérard sentía mucha curiosidad por la investigación científica avanzada Le había hablado de algunas ideas muy teóricas que empezaban a evocarse en aquella época, que yo llamaba "la espuma del espacio-tiempo", término que, treinta años más tarde, se convirtió en el título de uno de mis libros; le había llamado la atención este concepto, que le parecía acorde con las dimensiones de la música espectral: hacer oír el grano del sonido, la espuma del sonido; sucedió que estaba escribiendo una gran pieza para orquesta que tituló Le temps et l'écume. Luego vino Le Noir de l'étoile y desde entonces he seguido toda su obra
Le Noir de l'étoile se programó para que coincidiera con el paso de los púlsares, que el público pudo escuchar "en directo", si es que se puede decir eso de los sonidos que están tan lejos de nosotros Fuimos varias veces al radiotelescopio de Nançay con los técnicos para comprobar que se podían hacer las grabaciones y que los púlsares estarían allí; sólo pasan en determinadas épocas del año; para ello hay que consultar las efemérides
Así que fue el paso del púlsar el que dictó la hora del concierto En un momento dado de la partitura, los intérpretes -Les Percussions de Strasbourg, creadores de la obra- dejan de tocar para que se escuche el púlsar; de las doce o quince representaciones a las que asistí, no todas intentaron ser "en vivo"; todo es muy complicado y requiere una precisión extrema. Recuerdo en particular una actuación en el Teatro San Martín de Buenos Aires en noviembre de 2010, donde me pidieron que leyera mi texto en español, traducido por mí mismo a la lengua de Cervantes. Entre las otras actuaciones memorables a las que pude asistir (sólo una decena de un buen centenar), fueron especialmente emocionantes las realizadas en 2011 en el EMPAC (Experimental Media and Performing Arts Center) de Troy, Nueva York, y posteriormente en el Lincoln Center de Nueva York
Dentro de la sinergia magnífica entre la música y la astronomía, una como inspiradora de la otra en cualquier orden también tenemos el caso de la educación. Desde hace algo más de veinte años me dedico a la enseñanza de la astronomía a personas ciegas o con baja visión. Diseñé en 1999 una escala con diferentes volúmenes y tonos para representar los diferentes brillos y colores de las estrellas en el cielo que terminó usándose en varios planetarios del mundo, y en innumerables talleres.
También los sonidos de los radiotelescopios, convertidos a una onda mecánica son increíblemente motivadores para este público (y para todos) Escuchar un púlsar o una nebulosa ; el medio interestelar o el campo magnético de Júpiter ; tener un micrófono hoy en la superficie de Marte para escuchar como sus vientos chocan contra él significan una conexión diferente con el Universo. Los sonidos nos emocionan, nos traspasan, nos transportan, quizás, aún más que las imágenes
La música nos enseña Hay cientos de ejemplos en el mundo de divulgadores que componen canciones para acercar de un modo más atractivo los contenidos que desean transmitir. De pronto estamos repitiendo la letra de una canción que nos habla del orígen del Universo, de la vida de una estrella o del funcionamiento de un agujero negro Hay muchos astrónomos por ahí inspirados por la música y músicos con sus mentones elevados hacia el cielo
Thérèse Brenet, profesora del CNSM, fascinada por el cielo y la armonía celeste, que le gusta perturbar con las tormentas, utilizó uno de mis poemas y escribió una pieza para banda de viento titulada 5523 Luminet porque el asteroide 5523 lleva mi nombre. También mencionaría a Karol Beffa con su obra para coro y órgano sobre uno de mis poemas y a Regis Campo, un entusiasta de la astrofísica, que en 2017 escribió una pieza sobre mi poema Soleil pivotal de la Galaxie de la colección Itinéraire céleste
Dos naves lanzadas por la NASA en 1977 llevan nuestra música hacia enormes grupos de estrellas. Con ellas quizás dos de nuestras mayores expresiones de nuestra cultura se convierten en una embajada interplanetaria : la música y nuestra curiosidad científica nos representan.
(1) Jean-Pierre Luminet es un astrofísico francés, especialista reconocido mundialmente por sus trabajos en cosmología y gravitación relativista Tiene más 25 libros editados, documentales y una enorme cantidad de artículos científicos y de divulgación Entre los muchos premios de los que ha sido merecedor se destaca el Prix Georges Lemaître, en 1999
(2) Sebastián Musso es un divulgador científico argentino, conferencista en más de 30 ciudades de Argentina, en Brasil, Uruguay, Chile, Paraguay, Colombia, España e Italia Representante para su país del Proyecto UNAWE (UNESCO-IAU) Es autor de 9 libros editados e innumerables artículos Desde hace 20 años lleva adelante un proyecto de enseñanza de la astronomía a personas ciegas o con baja visión
Calculando la distancia a un quasar (APM 08279+5255)
Jordi González (Societat Astronòmica de Castelló ) jordi@landete.net astro.landete.net
Una de las posibilidades de la espectrografía es medir desplazamientos al rojo. Aunque el objeto ideal para hacer esto es el quasar 3C273 (del que ya fotografié en el pasado su «jet») tenía una cierta ansiedad por ver si era capaz de hacerlo
La pasada noche del 5 de febrero (5/2/2025) intenté capturar el espectro del quasar APM 08279 +5255 aprovechando que quería fotografiarlo.
Se trata de un objeto muy interesante, ha tenido el record del objeto más luminoso conocido (aunque esto está en revisión). En las publicaciones se le asigna una z=3.87 (luego hablaremos de qué distancia representa esto, pero es muy grande)
En la imagen ya podemos ver que es un objeto muy rojizo, debido a su redshift (corrimiento al rojo) tan alto:
Figura : Imagen tomada con el equipo habitual: C11 f7, ASI 2600MM pro 4 x 60s x RGB.
En la ampliación podemos observar mucho mejor el color rojo. La magnitud aparente del quasar es de 15.2.
Como he dicho antes, aproveché para intentar sacar su espectro. Obviamente es un objeto muy débil para mi equipo, y además teníamos una Luna entorno al 25% , molestando bastante. Por todas estas razones fue necesario tomar una exposición suficientemente larga. En total fueron integradas 106 tomas de 60s para obtener la imagen del espectro:
Figura : En rojo señalados el quasar (izquierda) y su espectro (derecha).
Figura : Aislando el espectro
Una de las dificultades ha sido lidiar con las estrellas que se superponen. Sigue siendo muy tenue, en el futuro intentaré repetir el experimento dándole más exposición.
Pasado a Rspec, y conociendo la dispersión de mi equipo (6,5 Å/pixel) se puede hacer una calibración lineal:
Cortando:
La línea que hay marcada, correspondiente en mi espectro a 6070 Å es una línea de emisión muy marcada en algunos quasars. Habiendo buscado en la literatura, esta línea corresponde al N v, que debería estar en 1241 Å.
Si aplicamos la fórmula:
z = (frecuencia observada – frecuencia emitida) / frecuencia emitida tenemos:
z = (6070 – 1241)/1241 = 3.891
Lo que se aproxima bastante al z=3 87 oficial
Como curiosidad, podemos usar una calculadora online para «traducir» esta z a distancia (buscad en www convert-me com “redshift to lightyear”), resultando que APM 08279+5255 se encontraría a: 53 704 256 842 años-luz (53 580 323 941 con mi medida)
Este resultado se puede mejorar seguramente con una exposición más larga. Además, es un primer procesado del espectro, sin ajustar la respuesta instrumental ni nada más. En el caso de 3C273 deberíamos poder sacar líneas del H con cierta facilidad Así que seguiremos experimentando, aunque personalmente este resultado ya es más que satisfactorio
Referencias:
https://www.convert-me.com/es/convert/length/auredshift/auredshift-to-lightyear.html
https://es wikipedia org/wiki/APM 08279%2B5255
http://www.threehillsobservatory.co.uk/astro/spectra 22.htm
https://www.virtualtelescope.eu/2013/04/09/quasar-apm-082795255-a-low-res-spectrumand-redshift/
https://observatorio.info/1998/08/apm-082795255-el-mas-brillante-objeto-conocido/
El f inal de las Voyager
está un poco más cerca
A estas alturas me imagino que ya no es necesario que os presente a las sondas Voyager. Estas dos míticas naves fueron enviadas al espacio desde Cabo Cañaveral en 1977 a bordo de sendos cohetes Titan IIIE y con rumbo al exterior del sistema solar Como su objetivo era el estudio de los planetas exteriores no fue posible dotarlas de paneles solares para obtener su energía eléctrica, por lo que cada una portaba tres generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG)
Instrumentos científicos de las sondas Voyager. Imagen: NASA / Pedro León
Cómo producen su energía las Voyager
Estos dispositivos contienen un total de 24 esferas de iridio que se encuentran rellenas con 4,5 kg de PuO2, lo que viene a ser dióxido de plutonio-238 Este material radiactivo produce hasta 2.400 W de calor en su desintegración, lo que permite subir la temperatura del contenedor del RTG hasta los 1 000 ºC en su interior y hasta unos 300 ºC en el exterior Allí se encuentran unos dispositivos llamados termopares que generan una corriente eléctrica gracias al conocido como efecto Seebeck. Con este sistema, cada uno de los dispositivos genera hasta 157 W de energía eléctrica, lo que hace un total aproximado de 470 W que podrán ser utilizados en la nave para hacer funcionar sus instrumentos científicos, los dispositivos y los mecanismos
Pero claro, todos los materiales radiactivos tienen un decaimiento que provoca que con el paso del tiempo emitan menos calor y por tanto generan menos electricidad. Sabiendo todo esto, el equipo de ingenieros de la misión preparó a las sondas para que tuvieran la suficiente energía durante los sobrevuelos, incluyendo el de Neptuno que tendría lugar doce años más tarde Eso implicaba que en el momento del lanzamiento a la sonda le sobrarían vatios de energía que serían disipados en su radiador. En el momento de sobrevolar Júpiter las sondas producían unos 448 W y en Saturno bajaron hasta los 429 W En Urano la energía disponible rondaba los 397 W y al llegar a Neptuno tuvieron unos más que suficientes 372 W, capaces de alimentar todos los instrumentos, subsistemas y calentadores Misión cumplida, de momento.
Esquema de un generador RTG de las sondas. Imagen: JPL/NASA
Empieza la desconexión
Como las sondas estaban en perfecto estado, la NASA decidió ampliar su misión para estudiar los límites del Sistema Solar y llegar hasta la heliopausa Pero como ya no había nada que fotografiar y la energía seguía en descenso, comenzó una secuencia de desconexión de dispositivos para ahorrar energía. Por tanto, lo primero que se apagó fueron las cámaras y todos los calentadores que llevaban asociados Esta larga secuencia de desconexión sigue hoy en día y tienes todos los detalles en mi libro ‘Viajes Interestelares Historia de las sondas Voyager ’ , donde cuento la historia completa de esta apasionante odisea espacial En la actualidad
Las sondas Voyager llevan casi 48 años viajando por el espacio Cada año la energía disponible es menor, decayendo la producción en unos 7 W/año al comienzo del viaje y unos 4 W/año en la actualidad De esta manera la energía disponible a día de hoy en ambas sondas ronda solo los 220 W. Si tenemos en cuenta que para un funcionamiento mínimo de la sonda que incluya sus ordenadores, memorias, comunicaciones y sistemas de energía necesita unos 200 W, nos quedan solo 20 W para que funcionen los instrumentos que nos dan la ciencia Y cada año debemos quitar otros tres o cuatro vatios más que tendrán que dejar de usarse en alguna parte.
Gráfica con el descenso de energía durante toda la misión Estamos muy cerca de llegar al límite inferior de 200 W
Imagen: JPL/NASA - Pedro León
A comienzos de 2025 continuaban funcionando en ambas sondas cuatro instrumentos de los diez originales En la Voyager 1 y Voyager 2 seguían obteniendo datos los instrumentos Low-Energy Charged Particles (LECP), Magnetometer (MAG), Plasma Wave Subsystem (PWS) y Cosmic Ray Subsystem (CRS) Estos son los instrumentos más útiles que portan las naves para estudiar el espacio interestelar en donde se encuentran, ya que se ha ido prescindiendo principalmente de los dispositivos de obtención de imágenes en distintas longitudes de onda.
Pero claro, el lento desfile de desconexiones sigue su marcha y el JPL tiene diseñada desde hace años su estrategia para intentar que las naves sigan aportando ciencia el máximo tiempo posible. De esta forma, la NASA envió hace varias semanas unos comandos a ambas naves para que apagaran otro instrumento más. El 25 de febrero la Voyager 1 tuvo que desconectar su instrumento CRS para el estudio de los rayos cósmicos Y el 24 de marzo la Voyager 2 hizo lo mismo con el instrumento LECP de partículas de baja energía. Por tanto, a día de hoy ambas sondas mantienen operativos tres instrumentos que aportarán nueva ciencia durante varios años más de regiones inexploradas del espacio interestelar. Una joya insustituible que hay que exprimir al máximo
Estado actual de la sonda Voyager 1. Imagen: Pedro León
Que nos espera en los próximos años
En su estrategia de optimización de los recursos en ambas naves, la NASA ya tiene programada la desconexión de otros instrumentos, en una inevitable ‘muerte a pellizcos’ de estos mitos espaciales. En los primeros meses de 2026, la sonda Voyager 1 tendrá que apagar su instrumento LECP y la Voyager 2 hará lo mismo con el CRS, ahorrando unos vatios de energía que permitirá que sigan funcionando los otros dos instrumentos en cada nave: MAG y PWS
Con suerte (y si nada falla antes en las naves), las dos sondas tendrán estos instrumentos encendidos hasta 2028/2029, cuando tendrán que apagar uno de ellos y proseguir con el que les quede otros dos o tres años más, hasta al menos 2031/2032 Llegado el momento se les mandará un nuevo comando para que también los desconecten y desde ese instante las sondas no enviarán ningún dato científico más No está mal, ninguna otra misión puede presumir de haber enviado ciencia de forma ininterrumpida durante 55 años. Más de medio siglo de ciencia pionera planetaria, solar e interestelar.
Estado actual de la sonda Voyager 2. Imagen: Pedro León
Ningún objeto de la Humanidad ha llegado tan lejos como estas sondas. Unas naves que serán eternas y recordadas para siempre. Imagen: NASA
En ese momento la NASA debe decidir qué hacer con las sondas. Probablemente no tenga mucho sentido mantener encendidas unas naves que no envían nada excepto sus propios datos de telemetría. Sin embargo, dada la excepcionalidad de estas misiones, es posible que se intente mantener las comunicaciones de forma periódica y comprobar cada pocos meses si siguen funcionando y si seguimos detectando sus débiles señales. No hacerlo sería un error histórico para la NASA De esta forma, llegará un día en el cual falle algún sistema eléctrico, de orientación o de comunicaciones en una de ellas y perdamos para siempre su señal Y tiempo después ocurrirá lo mismo con la otra Por supuesto que son ‘solo’ sondas, pero todo lo que nos han aportado y el mito que han creado, hace que sean muy especiales y será un día muy triste para la ciencia y para todas las personas que somos amantes del espacio. Después de esto seguirán vagando en silencio durante miles de millones de años alrededor de nuestra galaxia, e incluso puede que sobrevivan a la propia destrucción del Sol y la Tierra. Serán la primera prueba de que una vez existimos como especie, antes de que nuestra estrella, un asteroide o nosotros mismos nos borremos del mapa
Pedro León
Esto que ves aquí parece la imagen de un eclipse solar anular, pero no es así En realidad, es algo mucho más interesante y extraño.
Se trata nada menos que de un eclipse lunar visto desde la Luna. Sí, ese objeto que cubre parte de la luz solar y alrededor del cual se forma ese característico aro luminoso es la Tierra.
La imagen fue tomada por el módulo lunar Blue Ghost de Firefly Aerospace
Eclipse de Luna
Foto Miquel Duart
C onstruc c ión de un e sp ejo de 60c m.
Este es mi nuevo proyecto, tras varios años de experiencia construyendo telescopios: se trata de un espejo de 60 cm. Este deseo de escalar en el diámetro de los objetivos, junto con las ganas y la satisfacción de un trabajo que me enriquece a nivel personal, es lo que me hizo tomar la decisión de acometer esta tarea.
Este espejo tiene la condición principal de ser ligero y, al mismo tiempo, medianamente robusto. Se trata de un disco delgado, de un centímetro de espesor, que está reforzado por la parte posterior con una tabiquería del mismo tipo de vidrio Estos tabiques forman unas celdillas hexagonales que contienen, cada una, seis triángulos en su interior. Este tipo de refuerzo, que permite emplear poco material y otorga mucha rigidez, está siendo empleado en un gran número de proyectos espaciales.
Señalo que es medianamente robusto y debo advertir que, precisamente por eso, este disco debe descansar sobre un soporte o jaula especial Últimamente existen mecanismos llamados autonivelantes que se encargan de sujetar este tipo de discos manteniendo su masa totalmente en reposo, sin que se produzcan tensiones en el interior del vidrio
Aquí cabe señalar que el tipo de vidrio empleado es el normal Tiene más dilatación que un borosilicato, pero este disco, al ser tan delgado, permite una aclimatación rapidísima y, por tanto, está perfectamente disponible en muy poco tiempo, al contrario de un espejo tradicional, de muchísimo más espesor.
En el momento de escribir estas líneas el espejo en bruto ya está terminado; ahora falta tallarlo. Como mínimo, pasará un año hasta que podamos disfrutar de él. El peso, con la jaula y el disco, es de 12 kilos La montura y el tubo aún no lo sé, pero serán de aluminio y, por tanto, serán livianos. La idea es que todo se transporte fácilmente.
Ya sin más, paso a dar unas explicaciones del proceso de construcción:
Después de comprar una pieza de tamaño suficiente de vidrio, corté el disco de vidrio para hacer la parte superior o delantera y el resto del vidrio lo corté en tiras de 4 cm para hacer los tabiques posteriores de refuerzo.
Primero de todo, construí un horno para poder calentar y fundir el vidrio. Después de hacer una visita al chatarrero, salí con el auto cargado de chapas, unas de hierro y otras de acero inoxidable. Para hacer el hueco interior del horno, he empleado acero inoxidable, mientras que en la parte exterior es suficiente con hierro.
El interior es redondo, con un diámetro de 70 cm; el exterior tiene un diámetro de un metro En las paredes laterales y en el suelo hay un relleno hecho con lana de roca que soporta una temperatura de 900 grados. La tapadera es de acero inoxidable, con unos refuerzos verticales suficientes para que pueda soportar su propio peso
Todo el conjunto parece una gran cacerola En el centro de la parte interior hay un agujero por el que atraviesa un eje hasta la parte inferior externa; allí hay un motorcito con una reductora que hace que este eje gire lentamente Asimismo, en la otra parte del eje, es decir, dentro del horno, hay fijada al eje una plataforma plana de acero inoxidable, muy reforzada (para que esta plataforma no se deforme), que girará cuando el motorcillo gire
Esta plataforma tiene el diámetro suficiente para poner encima de ella el disco de vidrio a trabajar y deja un hueco lateral de 5 cm para que el aire caliente de la parte inferior pueda circular hacia arriba. Debajo de esta plataforma giratoria se encuentra el hilo de las resistencias Para hacer las resistencias he usado hilo de kantal A1, que soporta muy bien la temperatura.
En total, he enrollado en cada resistencia 9 metros de ese hilo con diámetro de 0,8 mm En total, son dos resistencias de 1000 W cada una. En un lateral del horno, he dotado al sistema de un ventilador con aspas en el interior de acero inoxidable grueso Un eje comunica con el exterior, donde un motor hace girar el ventilador.
La combinación de ventilación para remover el aire, más el disco que gira, hace que el aire del interior esté homogéneo y, por tanto, la temperatura también.
A continuación, pongo un dibujo esquemático y doy algunas explicaciones de cómo he curvado el disco.
Creo que se entenderá bien. En el interior se distingue la plataforma de giro; encima de la plataforma está el molde convexo que servirá para que la lámina de vidrio, mediante el calor, se ablande y adopte la curvatura que tiene el molde. Dicho molde está hecho con una mezcla de yeso y arena de playa al 50 % Ya está dotado del radio de curvatura que debe tener el espejo.
El modo de proceder es: se coloca la lámina de vidrio o disco encima del molde ya bien seco.
Entre la lámina de vidrio y el molde se han de colocar 3 almohadillas que evitan que, en la primera fase de calentamiento, el vidrio toque el molde y, debido al choque térmico, estalle en el centro. Se empieza a calentar el horno programándole un ascenso de dos grados por minuto Una vez llegados a los 550 grados, el vidrio, aunque todavía rígido, ya presenta algo de plasticidad, lo cual ya lo hace practicable. En este momento, y mediante una pequeña abertura en la tapa del horno, se introducen dos varillas metálicas precalentadas: con una se levanta un poco el vidrio y, con la otra, se retira una almohadilla, dejando descansar el vidrio sobre el molde Se hace esto con las tres almohadillas repartidas en la circunferencia del disco.
De esta manera, ya tenemos el disco directamente sobre el molde sin riesgo de rotura. Ahora pongo el horno a máxima velocidad y espero que suba a 700 grados Llegado este punto, el vidrio ya se ha adaptado a la curvatura del molde.
Ahora es el momento de descender la temperatura; la primera tarea aún no ha terminado.
Desciendo rápidamente la temperatura hasta los 570 grados y espero 30 minutos en este valor para que se estabilice todo lo que hay dentro. Ahora se debe bajar la temperatura del vidrio a una velocidad de un grado cada dos minutos hasta bajar a los 450 grados Estos 120 grados de diferencia son la zona donde el vidrio pasa de estado maleable a rígido y se tiene que hacer con esa lentitud para evitar que el vidrio estalle por la tensión interior
Llegados a este valor, ya aumento la rapidez de enfriamiento a diez veces más rápido Llegados a unos 300 grados, el horno se puede desconectar, pues la velocidad de enfriamiento se vuelve muy lenta y con el calor residual ya es suficiente
Entre unas cosas y otras ya han pasado cerca de 24 horas y el vidrio aún no se puede tocar; mejor dejarlo para el día siguiente
Ya sacado el disco del horno presenta este aspecto ,como se podrá apreciar en el video (enlace al final del artículo), está hundido en el centro .Es la curvatura que le corresponde que es para esta relación focal de un cm en el centro
Esta parte hundida es la que se tendrá que tallar y pulir cuando el espejo esté terminado. Ahora lo siguiente es fundir encima de la parte convexa el entramado de celdillas o tabiques que le darán la solidez que necesita. En la siguiente foto se ve como queda el entramado de tabiques y a continuación unas explicaciones de como se ha realizado
Se ven un buen numero de piezas en forma de estrellas de seis puntas y además que están soldadas entre si . Para hacer esas piezas tuve que hacer un horno a medida para ello. Se trata de un hornito con un interior de 15 cm de inox. Dentro se colocan las piezas que se van a unir entre si Fijándonos bien se ve el vidrio haciendo la forma de una de esas estrellas.
Estas piezas se han tenido que cortar y preparar a medida lo que ha supuesto un tremendo trabajo y molestias en forma de ruido y polvo. En este punto la pieza aun no está formada pues se necesita aplicar calor para que se unan los trozos entre si Para que se pueda efectuar este trabajo , de una parte hay que aplicar 700 grados pero también se tiene que proteger las caras planas de la estrella pues sino el calor las deformaría y quedaría un churro.
Ese cometido está garantizado por unas piezas de gres que están adosadas a cada cara de la estrella.
Fijándose mejor , se ve entre cada ala de la estrella un pequeña pieza triangular de vidrio y justamente enfrente de la misma hay una pieza de gres que se extiende radialmente hacia el borde del horno ,
Unos cilindros de inox atraviesan estos agujeros y sirven para que mediante una rosca exterior y una maneta se pueda ejercer presión y trasladada la presión al interior ésta apretara las seis losetas de gres , las cuales presionaran las piececitas triangulares de vidrio haciendo de ésta manera que todas las alas de la estrella que confluyen en el centro del horno se fundan entre si He colocado en el centro de cada estrella una pieza de tiza redonda, después de conformada la pieza se retira la tiza y ya queda la pieza hecha con su agujero correspondiente. Naturalmente he tenido que respetar los tiempos de calentamiento y enfriado, con lo cual he podido (forzando un poco) hacer tres estrellas diarias.
Ya terminadas todas las estrellas, toca montarlas todas encima de un molde de las mismas características que el descrito al principio del texto Ademas hay que añadir unas tiras laterales en forma curva para así componer un tabique de forma lateral que determina el borde del disco
Además de montar las estrellas y éstas tiras curvas, hay que soldar todo el conjunto para que pase a formar una estructura solida
Para unir el ala de cada estrella se interpondrá una tira de vidrio un poco sobre dimensionada Ésta tira queda alojada entre los cantos de cada estrella y sobresale un poco por el tamaño. De esta forma cuando se caliente el vidrio y se aplaste dicha tira ,no tendrá mas remedio que expandirse y fundirse con los extremos de cada ala de cada estrella
Tengo que decir que esta tarea fue agotadora, me tubo ocupado una 9 horas en una postura incomoda y recibiendo calor del horno. Por una abertura en la parte superior del horno introduje un soplete especial que tuve que fabricar para calentar el vidrio por dos caras a la vez. También tuve que construir una pinzas apropiadas para hacer esta labor. en el video se ve, a través de una ventana en la tapa del horno introduzco el soplete para fundir y unir las piezas.
Después de terminar la extenuante tarea hago descender la temperatura lentamente hasta poder abrir el horno. Mientras se desciende la temperatura el armazón recién soldado lo mantengo girando y el ventilador interior del horno, en funcionamiento.
El soplete:
Con un simple secador de pelo al que le he quitado las resistencias,utilizo el ventilador para forzar el aire por una manguera de 150 cm Donde termina la manguera, se le une el soplete y un tubo que trae el propano desde el regulador y la bombona. El cuerpo del soplete es un tubo metálico de 60cmt de largo para poder introducirlo dentro del horno En el soplete están sujetos un potenciómetro y una llave de paso para poder regular el gas y el aire y así obtener una buena combustión
A la boca del soplete se le ha añadido una segunda boca, como puede verse en la foto
Después de construido el esqueleto de refuerzo, queda por ultimo soldarlo el disco de menisco que ya estaba hecho. Para ello antes debo de adaptar bien la curvatura de ambos Frotando las dos piezas entre si y mediante la adición de grano de abrasivo carburo de silicio, se han acoplando las dos piezas mencionadas. Es importante que estén así porque de ésta manera cuando se tenga que soldar ambas resultará sencillo.
Trabajo final:
Como ya he mencionado llegó el momento de terminar el trabajo. Ahora es cuando hay que unir el menisco que hice al principio de todo al armazón de refuerzo que tanto trabajo me ha costado. Pongo dentro del horno las piezas en este orden, almohadillas de separación entre el molde y el menisco, menisco con la parte cóncava hacia abajo, armazón con la parte cóncava hacia abajo.
Cierro el horno y comienzo a calentar a un grado cada dos minutos Subo hasta 550 y lo mantengo así. Ahora abro la ventanilla superior de la tapa y meto el soplete y lo paso con lentitud por todas las uniones que pueda haber entre menisco y armazón de refuerzo
En esta etapa hay que obrar con mas atención pues a menudo y por exceso de calor local se puede doblar alguna pared del refuerzo y hay que enderezarla con unas pinzas de paleta plana Estas pinzas al igual que cuando hice el entramado de refuerzo se tienen que ir pintando con frecuencia con una tiza para evitar que se peguen al vidrio y estropee la pieza, labor que hizo mi hija que tuvo que soportar conmigo todo ese tiempo
Después ya todo soldado toca enfriar muy lentamente la pieza, si en este momento sufriera una rotura, el proyecto se acabaría irremediablemente.
Por suerte y debido a la prudencia, la pieza ha salido bien y los controles indican cero tensiones internas.
La primera parte del trabajo está concluida; ahora por las siguientes. Como todo esto se entiende mejor viéndolo, os recomiendo que echéis un ojo al video resumen que podéis encontrar en el canal de youtube de la SAC, os dejo los enlaces:
web de la Societat Astronòmica de Castelló: www sacastello org canal de youtube: @Sacastello
Enlace al video en el código qr:
Adolfo Muiñós Societat Astronòmica de Castelló
Francisco José Delicado López
Alberto Pisabarro
Miguel Duarte Luthier
Alfredo Vidal
Gary Palmer
Rui Santos
LOS CIELOS DE LA TIERRA
Paqui Hernández
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