miércoles, 21 de febrero de 2018

Respuesta a la pregunta del post del color

Ya que nadie ha contestado la pregunta propuesta en el post del color, me dispongo a responderla para dejarlo zanjado. Empezamos...

¿Por qué el cielo es azul?


Es habitual escuchar que el cielo es azul porque se refleja el mar (da igual lo dentro que estés en la tierra, se refleja igual, como si el cielo fuese un espejo), por el color de la capa de ozono, del oxígeno u otras muchas teorías, aunque la realidad es menos espectacular y más científica.

Se trata de la dispersión de la luz, un fenómeno que hace que la luz viaje a distinta velocidad dependiendo del material que atraviese. Esta diferente velocidad hace que si no impacta de manera perpendicular, se separen los rayos de luz por colores, pudiendo ver el espectro visible al descomponer la luz del sol.


Como se ve en la figura, cuanto más energética sea la luz (onda más corta, es decir, más morado o menos rojo) más se desvía, por tanto, el azul es uno de los colores que más se dispersa. Es decir, el color rojo sigue mejor la línea recta que el azul, que se desvía con más facilidad.

¿Y qué hace de prisma en el aire si no hay nada? Sí que lo hay, aunque tú no lo veas. Hay humedad, agua, en las nubes y en las capas altas de la atmósfera, donde hace mucho frío, se convierten en pequeños cristalitos de hielo flotantes que dispersan la luz por todo el cielo, dándole su característico color azul. Por eso, por la noche el cielo no es azul, xq no hay luz solar que dispersar y la luz de la luna es muy tenue como para colorear el cielo.

Dispersión de luz por las partículas de la atomósfera
http://ww2010.atmos.uiuc.edu/(Gh)/guides/mtr/opt/mch/sct.rxml
¿Y las nubes por qué son blancas si dispersan la luz? Pues porque, además de que las gotas de agua que contienen son demasiado grandes para separar la luz en colores, al rebotar la luz dentro de ellas, la luz toma todos los caminos posibles, haciendo que coincidan todos los colores al salir de la nube y, como coinciden todos se ven blancas, pero el principio físico es el mismo.

Dispersión de luz por las nubes
https://www.scienceabc.com/eyeopeners/why-is-soap-foamlather-always-white-colored.html
Pero si la luz morada se dispersa más que la luz azul, ¿por qué el cielo no es morado? Pues, simplemente, porque se dispersa tanto que se acaba desapareciendo de tanto que se dispersa. Por el contrario, al mirar directamente al Sol, y al incidir los rayos de luz directamente, no se dispersa la luz y vemos el Sol de color blanco.
Imagen relacionada
Dispersión de la luz morada
https://wikicharlie.cl/w/Dispersi%C3%B3n_de_Rayleigh
Y por último pero no menos importante, ¿por qué cuando atardece el cielo se vuelve rojo? La idea es la misma que con la luz morada pero con un pequeño matiz. Por la tarde, debido a la curvatura de la Tierra, la luz tiene que recorrer más atmósfera para llegar a nosotros. Este camino más largo hace que la luz se disperse más, dispersando totalmente el violeta, el azul, el verde y el amarillo, resultando un color rojo anaranjado debido a la dispersión parcial del rojo y el naranja (como pasa de día con el azul). Si creías que el rojo del atardecer era un indicador de buen tiempo para el día siguiente, siento decepcionarte...

Color rojizo del atardecer
http://www.atmo.arizona.edu/students/courselinks/spring08/atmo336s1/courses/fall13/atmo170a1s3/1S1P_stuff/scattering_of_light/scattering_of_light.html
Si quieres saber más sobre este tema, esta última página web lo explica muy bien (pero en inglés, por si a alguien le cuesta).

¿Y esto sólo pasa en el cielo?

Pues no, como es normal. Ocurre más a menudo de lo que piensas y en cosas que probablemente no te imaginas. Por ejemplo, la sal de mesa, la de la comida, ¿de qué color dirías que es? Pues blanca, supongo. Error! Es... transparente. Si coges un solo grano que sea gordito (o con una lupa) podrás ver que es transparente.

010
Cristales de sal de mesa (Cloruro sódico, NaCl)
https://sites.google.com/site/smmfisicayquimica/lab/laboratorio-quimica?tmpl=%2Fsystem%2Fapp%2Ftemplates%2Fprint%2F&showPrintDialog=1
https://www.iycr2014.org/participate/crystal-growing-competition-2017/info-for-newcomers

Nosotros percibimos la sal como un compuesto blanco debido a la dispersión de la luz, ya que debido al tamaño de los cristales, dispersa toda la luz y lo vemos como blanco. Lo mismo pasa, por ejemplo, con el azúcar, los medicamentos, la pintura blanca de las paredes, el papel, etc. Muchas de las cosas blancas realmente son transparentes y dispersan la luz, así que piénsalo bien antes de decir la próxima vez que algo es de color blanco.

Hasta aquí el post de esta semana y queda zanjado el tema de la pregunta del post de la luz. La semana que viene espero tener listo alguno de los temas pendientes. Si tenéis dudas, comentarios, aclaraciones o cualquier otra cosa, por favor, déjamelo en los comentarios de aquí abajo o en la página de Facebook.

Nos vemos la semana que viene en un nuevo post!! Cuídate!

martes, 13 de febrero de 2018

¿Por qué el lanzamiento del cohete de Space-X es tan importante?

El lanzamiento del cohete Falcon Heavy del pasado martes supone un hito en muchos sentidos para la carrera espacial moderna. Vamos a ver por qué y qué ventajas ofrece frente a sus predecesores de la NASA. Empezamos...

¿Qué pasó el martes pasado (6/2/18)?

La empresa Space-X, del excéntrico millonario Elon Musk, ha conseguido lanzar el cohete Falcon Heavy desde Cabo Cañaveral (Florida) con muchas ventajas con respecto a los que NASA estaba mandando hasta ahora. Entre ellas, la más importante es la de recuperar los módulos propulsores y ser capaces de volver a reutilizarlos. Anteriormente, la NASA utilizaba motores nuevos para cada lanzamiento que después, simplemente, los dejaba dando vueltas alrededor de la Tierra o hacía que cayesen donde fuese. Esto supone un gasto tremendo de recursos materiales y económicos que han sabido mejorar en gran parte los ingenieros de Space-X.

¿Qué ventajas ofrece sobre los cohetes de la NASA?

La principal, como ya he comentado, es la de poder reutilizar los cohetes, siendo capaces de hacerlos aterrizar tras su utilidad en el despegue (aprox. 2.5-8 min). Estos cohetes aterrizan o bien sobre unas bases en tierra firme (como es el caso de los dos primeros propulsores soltados) o bien sobre una barcaza dron (como en el caso del propulsor principal).

El aterrizaje de los dos primeros módulos propulsores tuvieron un aterrizaje de libro mientras que, el tercer propulsor falló al encenderse varios de los motores antes de llegar a tocar la barcaza y se destrozó pero sí que acertó con su reorientación y viaje hacia la barcaza. Este fallo se considera un error menor en los planes previstos. Anteriormente, este mismo módulo había fallado en el despliegue y la fuerza de las patas debido al peso que tienen que soportar estas 3 o 4 patas retráctiles. Os dejo el video del lanzamiento donde se pueden ver todos estos momentos:



El hecho de que los cohetes sean reutilizables reduce drásticamente el coste. Este lanzamiento está valorado en 90 millones de dólares, muy por debajo de los 350 millones de dólares de misiones parecidas. Según la compañía, la nave puede llevar hasta dos veces más carga que el modelo que más se le parece, el Delta IV Heavy, del fabricante United Launch Alliance, pero su coste es una tercera parte del de la competencia.

La potencia del nuevo propulsor es otro de los hitos de este lanzamiento. Aunque el lanzamiento del Falcon Heavy ha sido uno de los eventos espaciales más esperados desde las misiones Apolo en la década de los años 60 y 70, Musk aseguró que este es solo un paso previo a un cohete todavía más potente, el BFR (Big Falcon Rocket), que la empresa aeroespacial prevé tener listo en cinco años y con el que confía en que podrá llevar humanos a Marte.

Lo que sí permitirá la potencia y capacidad de carga del Falcon Heavy, solo superada por el cohete Saturno V, lanzado por última vez en 1973 y que formó parte de las misiones Apolo, será llevar al espacio satélites más pesados que los actuales. Además, su propósito es llevar robots de dimensiones mayores a Marte e incluso a planetas más lejanos, como Júpiter o Saturno, y a sus respectivas lunas. La capacidad de carga de este gigantesco cohete, de 70 metros de altura, varía de las 64 toneladas si el destino es la órbita de la Tierra a las 17 toneladas si el objetivo es Marte.

¿Por qué cargaron en el cohete un coche y qué tiene de especial?

El motivo de cargar un coche en el cohete es para simular un peso muerto similar a un satélite, módulo lunar o cualquier otra carga que se quiera lanzar al espacio. En este caso, se espera que la carga acabe en unos meses en la superficie de Marte.

Esto lo consiguieron lanzando un Tesla Roadster, un coche eléctrico exclusivo del que actualmente existen únicamente dos prototipos, uno de ellos en manos de Elon Musk, dueño de Tesla y Space-X. Este vehículo supone una revolución en los coches deportivos eléctricos, pulverizando los números conseguidos por el Model S.



Este coche acelera de 0 a 100 km/h en 2.1 segundos (menos de lo que tardas en leerlo), recorre 400 metros acelerando en menos de 8,8 s y alcanza +400 km/h. Todo esto con espacio para 4 pasajeros y una autonomía de 1000 km por batería, otro hito pulverizado en la carrera de la movilidad sostenible. Este vehiculo está disponible a partir de 250.000 € en su versión más básica, por lo que no está al alcance de cualquier bolsillo. Y sí, esto es lo que ha mandado al espacio el señor Musk con un maniquí dentro.

Otras curiosidades del lanzamiento

La primera es el maniquí que va en el interior del vehículo (con una mano apoyada en la puerta, claro) vestido con el traje de astronauta que quiere llevar Space-X a Marte.

Otra curiosidad es el texto que lleva impreso uno de los chips del Tesla, Hecho en la Tierra por humanos:
Una publicación compartida de Elon Musk (@elonmusk) el

Una última curiosidad tiene que ver con el artista David Bowie, fallecido el año 2016, al que Musk ha querido hacer varios homenajes. El maniquí fue llamado Starman (Hombre de las estrellas) en recuerdo de la canción de David Bowie. Igualmente, tras abandonar la cápsula del cohete, empezó a reproducirse "Space Oddity" uno de los éxitos de Bowie. Además, en la película "The Prestige" (2006), el propio David Bowie interpretó a Nikola Tesla, por lo que Musk declaró "Bowie played Tesla, now Tesla played Bowie" (traducido sería algo como Bowie hizo de Tesla y ahora Tesla reproducirá a Bowie. Un bonito homenaje.

David Bowie interpretando a Nikola Tesla. (Atención a la heterocromía de Bowie)
http://cdn.studiodaily.com/wp-content/uploads/2016/01/960_bowie-tesla.jpg
Por último, la pantalla del Tesla muestra un cartel de No te asustes (Don't panic!), que es una referencia a la portada de la guía de "La guía del autoestopista intergaláctico" de Douglas Adams

Recapitulando, este lanzamiento, además de un montón de curiosidades y anécdotas, ha supuesto un hito en el campo aeroespacial, permitiendo reducir costes tanto en lanzamiento como en materiales de fabricación. El hecho de que sea una empresa de relativamente nueva creación como Space-X hace que sea especialmente relevante y marque la pauta a seguir en los próximos años (si es que no adelantan a toda la industria existente).

Esto es todo por esta semana. Me pareció que la actualidad cientifica y tecnológica de esta semana se merecía un hueco en este blog (además de la gran estima que tengo al señor Musk y a sus empresas). La semana que viene habrá mas contenido de ciencia relacionado con vuestras respuestas en la encuesta de Facebook.

Nos vemos!!