EL ESPACIO

 

INTRODUCCIÓN 

El espacio exterior, espacio vacío, espacio sidéreo, espacio sideral o simplemente espacio, se refiere a las regiones relativamente vacías del universo fuera de las atmósferas de los cuerpos celestes. Se usa «espacio exterior» para distinguirlo del espacio aéreo y las zonas terrestres. El espacio exterior no está completamente vacío de materia (es decir, no es un vacío perfecto) sino que contiene una baja densidad de partículas, predominantemente gas hidrógeno, así como radiación electromagnética. Aunque se supone que el espacio exterior ocupa prácticamente todo el volumen del universo y durante mucho tiempo se consideró prácticamente vacío, o repleto de una sustancia denominada «éter», ahora se sabe que contiene la mayor parte de la materia del universo. 

Esta materia está formada por radiación electromagnética, partículas cósmicas, neutrinos (cuya masa es tan pequeña que viajan a velocidades cercanas a la de la luz), materia oscura (materia que compone casi el 90% de las galaxias pero que no interactúa con la luz y nunca ha sido observada)¹​ y la energía oscura. De hecho en el universo cada uno de estos componentes contribuye al total de la materia, según estimaciones, en las siguientes proporciones aproximadas: 4,53 % de elementos pesados, 0,5 % de materia estelar, 0,3 % de neutrinos, aproximadamente 25 % de estrellas y aproximadamente 70 % de energía oscura, lo que da un total de 100,33 %, por lo que sobra un 0,33 % sin estimar. 

La naturaleza física de estas últimas es aún apenas conocida. Solo se conocen algunas de sus propiedades por los efectos gravitatorios que imprimen en el período de revolución de las galaxias, por un lado, y en la expansión acelerada del Universo o inflación cósmica, por el otro.

Los antiguos filósofos griegos debatieron la existencia del vacío, o de la nada. La teoría atomista, (en la que destacaban Leucipo y Demócrito) sostuvo la idea de una infinidad de átomos moviéndose en un vacío infinito. Por su parte, Platón era escéptico sobre la existencia del vacío. En su diálogo Timeo (58d), menciona que «existe un tipo más translúcido [que el aire] al que se le llama éter (αίθηρ)». Aristóteles, que había sido alumno de Platón, estuvo de acuerdo en este punto con su mentor. En su libro Sobre el cielo introdujo un nuevo elemento en el sistema de los 4 elementos clásicos. Este elemento estaba localizado en las regiones celestiales y en los cuerpos celestes y no tenía ninguna de las cualidades que tenían los elementos clásicos terrestres. No era ni caliente ni frío, ni húmedo ni seco.²​ Con esta adición el sistema de elementos se extendió a cinco y más tarde los comentaristas comenzaron a referirse a él como la quinta esencia.

Los filósofos escolásticos medievales concedieron cambios de densidad del éter, en los que los cuerpos de los planetas eran considerados más densos que el medio que llenaba el resto del universo.​ En la China del siglo ii el astrónomo Zhang Heng aseguró que el espacio es infinito y se extiende más allá del Sol y las estrellas.³​

Ya en el siglo xvii, el filósofo francés René Descartes argumentó que el espacio exterior debía estar ocupado completamente de materia. En el siglo xv el teólogo alemán Nicolás de Cusa especuló que el universo no tenía centro ni circunferencia;⁴​ El filósofo y teólogo italiano Giordano Bruno defendió el modelo heliocéntrico de Copérnico y afirmó que el universo era homogéneo, compuesto por los cuatro elementos. Además adhería a la teoría atomista.⁵​ Galileo Galilei sabía que el aire tiene masa, por lo tanto está sujeto a la gravedad. En el año 1640 demostró que una fuerza establecida se resiste a la formación un espacio vacío. Para 1643 Torricelli creó un aparato para producir un vacío parcial, el descubrimiento dio lugar al primer barómetro de mercurio y en la época fue una sensación científica entre los europeos. El matemático Blaise Pascal estudió el barómetro y calculó detalles para conocer la presión del aire.⁶​ En el año 1650 el científico alemán Otto von Guericke construyó la primera bomba de vacío, con el cual concluyó que la atmósfera rodea al planeta Tierra, donde la densidad gradualmente baja cuanto más altitud existe.⁷​

Exposición en humanos[editar]

El traje espacial de los astronautas los protege de la presión y la radiación.

El cuerpo humano es vulnerable a condiciones de altitud en la atmósfera terrestre. La altitud donde la presión atmosférica coincide con la presión del vapor de agua se denomina: línea de Armstrong, en honor al médico estadounidense Harry G. Armstrong. Se ubica a una altitud de 19.14 km. Por encima de la línea los fluidos en la garganta y pulmones se evaporan, la saliva y lagrimas. Para protección y supervivencia se requiere un traje o cápsula presurizada.²⁴​

Una vez en el espacio, la exposición repentina sin protección a muy baja presión, puede causar barotrauma pulmonar, una ruptura de los pulmones, a causa de la diferencia de presión entre el interior y el exterior del pecho. Una descompresión rápida puede romper los tímpanos y los senos paranasales, los hematomas y la filtración de sangre pueden ocurrir en los tejidos blandos y el choque puede causar un aumento en el consumo de oxígeno que causaría una hipoxia.²⁵​

Como consecuencia de la descompresión rápida, el oxígeno disuelto en la sangre desemboca en los pulmones para tratar de igualar la presión parcial. Una vez que la sangre desoxigenada llega al cerebro, en varios segundos se pierde la conciencia y se muere de hipoxia tras varios minutos.²⁶​ La sangre y otros fluidos corporales hierven cuando la presión cae por debajo de 6.3 kPa condición llamada ebullismo. El vapor puede hinchar el cuerpo al doble de su tamaño normal, sin embargo, el ebullismo se ve frenado por la contención de presión de los vasos sanguíneos, por lo que la sangre permanece líquida.²⁷​

La hinchazón y el ebullismo se pueden reducir usando un traje de presión. El traje de protección de altura de la tripulación (CAPS en inglés) es una prenda elástica diseñada en 1960 para los astronautas, evita el ebullismo a presiones de 2 kPa.²⁸​ Se necesita oxígeno suplementario a 8 km para respirar y evitar la pérdida de agua. La mayoría de los trajes espaciales usan alrededor de 30-39 kPa de oxígeno puro, similar a la cantidad en la superficie de la Tierra. Esta presión es suficiente para evitar el ebullismo, pero la evaporación del nitrógeno disuelto en la sangre puede causar la enfermedad de descompresión.²⁹​

Los seres humanos están acostumbrados a la gravedad de la Tierra y la exposición a la ingravidez tiene efectos nocivos en la salud. Más del 50% de los astronautas experimentan mareo espacial, causando náuseas y vómitos, vértigo, dolores de cabeza, letargo y malestar general. La duración de la enfermedad espacial varía, tiene una duración aproximada de uno a tres días, luego de los cuales el cuerpo se ajusta al nuevo entorno. La exposición a la ingravidez a largo plazo produce atrofia muscular y deterioro del esqueleto, u osteopenia en el vuelo espacial. Estos efectos se pueden minimizar con intensivos ejercicios que son obligatorios en el entrenamiento de los astronautas.³⁰​

Para viajes espaciales de larga duración, la radiación representa un grave peligro para la salud. La exposición a rayos cósmicos ionizantes de alta energía puede provocar fatiga, náuseas, vómitos, daños en el sistema inmune y cambios en el recuento de glóbulos blancos. Durante períodos más largos existe potencial riesgo de cáncer, daño ocular, del sistema nervioso, los pulmones y el tracto gastrointestinal.³¹​ En una misión a Marte de ida y vuelta de tres años de duración, una gran fracción de las células del cuerpo de un astronauta sería atravesada y dañada por la radiación.³²​ Afortunadamente, la energía de tales partículas disminuye por el blindaje de las paredes de una nave espacial y otras barreras. Sin embargo, el impacto de los rayos cósmicos sobre el blindaje produce radiación adicional que puede afectar a la tripulación.³³​

 

FUENTE: https://es.wikipedia.org/wiki/Espacio_exterior.