La Estación Espacial Internacional

La Estación Espacial Internacional (EEI) es un centro de investigación en la órbita terrestre, cuya administración, gestión y desarrollo están a cargo de la cooperación internacional.

Las agencias que contribuyen a dicha cooperación son: Agencia Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA); la Agencia Espacial Federal Rusa (FKA); la Agencia Japonesa de Exploración Espacial (JAXA); la Agencia Espacial Canadiense (CSA) y la Agencia Espacial Europea (ESA).

La EEI empezó a construirse en el año 1998 con su lanzamiento el 20 de Noviembre, cuando un cohete ruso puso en órbita el módulo más grande el Zaryá.

Durante décadas los países que lo componen han seguido poniendo diferentes módulos con diversas funciones en órbita y acoplándolos al módilo principal.

Estructura.

Las dimensiones de la Estación Espacial Internacional son de 109 metros de longitud y 88 metros de ancho, con una masa de 420 toneladas, en cuyos extremos se encuentran placas solares para abastecer a la estación.

Se compone de módulos cilíndricos con apertura para facilitar el acoplamiento con la estación internacional. En los acoples se encuentran espacios presurizados. En el interior de la EEI las paredes presentan ganchos y cuerdas para facilitar la movilidad de los astronautas en el interior.

Figura 1. Estación Espacial Internacional con vistas hacia la Tierra.

Uno de los módulos más destacados, es el módulo de observación, que podemos observar gracias a la visión directa que nos proporciona la NASA de nuestro planeta Tierra.

También desde la Tierra podemos ver la EEI en el atardecer y amanecer cuando el cielo esta oscuro y el sol refleja en está, viendo un punto blanco desplazándose por el firmamento.

Ubicación.

La Estación Espacial Internacional se encuentra en la termosfera situada a unos 400 Km de altura con respecto a la superficie terrestre, cuya velocidad es de 28000 Km/s, es decir, una vuelta cada 93 minutos aproximadamente alrededos de la Tierra (16 puestas de Sol).

A esa cota tenemos presencia de gravedad, pero ¿Por qué no ubicamos la EEI fuera en el espacio exterior? Debido a la velocidad y que la Tierra presenta el movimiento de traslación y rotación, llegaría un punto en el que la estación quedaría a la deriva, por el hecho de que el efecto gravitatorio entre ambos es nulo.

Entonces, la EEI se encuentra dentro de la zona de gravedad como se comentó anteriormente, en la termosfera, el efecto de la gravedad la atrae hacia la Tierra. Aplicando este concepto, nos preguntamos ¿Como es posible que se mantenga a esa altura sin caer?

Con la velocidad que tiene la EEI y la curvatura de la Tierra por ser esférica, nunca llegará al suelo, es decir, al caer en caída libre la Estación Internacional se estabiliza en un punto donde la curvatura favorece a que no se produzca esa caída libre, sino que, se mantenga en esa altitud. Por tanto, la ilusión visual de su movimiento es como el de una trayectoria paralela a la curvatura terrestre.

Gracias a los conocimientos en Física y aplicando las herramientas matemáticas necesarias es sencillo predecir parámetros, como la velocidad que deben tener los satélites que se envían para orbitar alrededor de la Tierra.

Vida en la Estación Espacial Internacional.

El número máximo de tripulantes es de seis miembros, los cuales pueden estar semanas y en algunas ocasiones meses, dependiendo de la duración de la misión. La vida en su interior se basa en aprovechar todos los recursos posibles. Desde el año 2000 conviven tripulantes de manera rotativa.

Debido a que el aprovisionamiento de materiales se realizar desde la Tierra, deben aprovechar al máximo cada lanzamiento de una misión que se realiza en ella. Las comidas son envasadas al vacío para aprovechar el espacio.

Con la orina, mediante un proceso de electrolisis, se obtiene Oxígeno e Hidrógeno que son necesarios para funciones vitales como la respiración. También, de la orina se obtiene el agua potable.

Por último, el tema de los residuos son almacenados en un compartimento de almacenaje para ser enviados a la Tierra y no acumular basura espacial.

Bibliografía:

http://www.estacionespacial.com/

https://www.nationalgeographic.es/espacio/estacion-espacial-internacional

The Prism

The prism, is a polyhedron formed by glass and delimited by flat and parallel faces. At the beginning, this was a children´s toy in the Newton´s time (he was a creative scientist and one the most complete in the history).

Over time, the cylinder has become a very important object in the world of the optics, thanks to Newton´s experiment.

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Figure 1. Triangular prism.

During the 17^th century, many researchers focused on the light subject. One of them, Descartes was convinced that the light was composed by corpuscles. He assumed that the colors were a proportion of the mix of light and dark too. So, he attempt to decompose light to get colors, but he only achieved the extreme colors (Red and Blue).

Newton, with a cheap experiment, obtained the decomposition of white light in colors and the reconstruction of it. For this, his experiment consisted of:

Figure 2. Newton´s experiment

 In a dark room, he let enter a ray of light, through a hole, that impinges on the prism placed at a certain distance. Once it passes through that object, the refraction of light occurs and with it the colors decomposition.

For the inverse demonstration, it was only necessary to place another prism in which these colors are incited; and to observe the white light at the exit.

Newton presented it at the Royal Society, where it caused a great sensation (Prism operation is similar to water droplets with the rainbow).

Today, prisms are used in optics to study the properties of light, optical montages, astronomy,etc...

There are only two types of prisms: the reflective and the refractive one. The first one have the function of reflecting light light and are used in instruments as well known as monoculars and binoculars. The dispersives (refractive) allow to achieve the decomposition of light in the spectrum of colors, being used in instruments like the oscilloscope to study the same one.

After reading this article, you will miss how to get a prism and test the idea that Newton had. As it is simple to make, it is only enough to make a cube from a glass or material with refractive power (like the water). However, for a better observation it is required of pure glass.

The prisms that are used in optics are more complex because they require cating processes and the material assembly.

Until the next time!.

Bibliography:

http://bit.ly/1NTDDrE

http://bit.ly/1TyImND 

Energía Mareomotriz

La energía mareomotriz se engloba dentro de las conocidas "energías limpias" (Renovables), de la cual se aprovecha un recurso natural: las mareas. Estas se originan por las fuerzas gravitacionales entre dos cuerpos: La Tierra y la Luna. Que se manifiestan en un fenómeno físico que se observa en las costas de todo el mundo, las pleamares y bajamares.  

Desde el siglo I a.C. los babilonios empleaban el primer molino de agua, que consistía en una rueda de madera y en cuya superficie contiene unas palas (ver Figura 1). Está era movida mediante animales para ejercer un trabajo y con ello elevar el agua hasta la superficie terrestre.

Figura 1. Esquema de un molino de agua.

Con el paso del tiempo, civilizaciones como la romana, la emplearon como fuente principal de energía. Es decir, aprovecharon la rotación del eje para moler el grano (aportaba mayor rendimiento que el realizado por los animales), para la distribución del agua mediante canalizaciones, etc...

Esta idea general que nuestros antecesores tenían se mantuvo durante siglos, pero con la evolución se fueron acoplando con los materiales avanzados. En la actualidad, se aplica el mismo concepto para generar corriente eléctrica.

Funcionamiento de una central mareomotriz.

Para sacar el mayor rendimiento de las centrales mareomotrices es necesario realizar un estudio de las mareas, sus características para determinar la altura máxima y mínima durante las pleamares y bajamares, ya que es muy importante para determinar la capacidad de rendimiento de la central.

Estas centrales se ubican en aquellos lugares donde presentan desniveles notables en las mareas, como por ejemplo estuarios de ríos, zonas litorales, etc...

La primera central que se puso en marcha, fue la central francesa de La Rance en el año 1967 que suministra la mitad de electricidad que consume la región de Bretaña.

Estas centrales presentan un dique, como el de la Figura 2, con unas compuertas para almacenar y descargar el agua embalsada.

Su funcionamiento empieza por almacenar el agua durante la pleamar, para luego liberarla cuando descienda el nivel del mar. De esta manera, se aprovecha la energía potencial por la diferencia del nivel de agua.

El agua liberada atraviesa las turbinas provocando el movimiento de sus hélices y transformando la energía cinética del agua en energía mecánica (rotación de las hélices). El trabajo mecánico es transformado en energía cinética gracias al alternador.

Figura 2. Esquema de las hélices de una central mareomotriz.

Finalmente esta energía eléctrica es suministrada al tendido eléctrico para el consumo de los usuarios.

Ventajas e inconvenientes.

Todo tipo de energía se debe analizar en profundidad para ver las ventajas que proporcionan al ecosistema, pero también, pueden ocasionar inconvenientes. A continuación las enumeramos:

Ventajas:

• Es una fuente inagotable y limpia (no contaminante).
• Fuente fiable y predecible, al contrario de la energía eólica y la solar que dependen de condiciones como días ventosos y despejados, podemos definir el flujo de energía que generamos.
• Gran cantidad de volumen de agua que desplazan las mareas, nos aporta gran potencial de energía.
• Ubicación independiente del clima y época del año.
• Bajo coste de materia prima.

Inconvenientes:

• Posible impacto en el paisaje costero de su ubicación.
• El transporte de la energía generada es costoso.
• Efecto negativo en la flora y fauna del lugar.
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Actualidad.

Desde inicios del siglo XXI, los recursos del planeta disminuyen por la sobre explotación del ser humano, y muchos países son conscientes de ello. Por eso, es necesario impulsar las energías renovables para obtener energía eléctrica que necesitamos para nuestro consumo diario, sin necesidad de agotar y consumir los combustibles fósiles, reduciendo las emisiones de elementos contaminantes a la atmósfera.

El método que se plantea es primordial, debido a que la materia prima es el agua de los mares y océanos, y no requiere de ningún agente contaminante, por tanto, contribuye a tener una mayor calidad de vida. Pero la gran dificultad es el coste de las construcciones que deben soportar los países para ponerlas en funcionamiento.

Para finalizar existen proyectos como la compañía británica Tidal Laggon Power anunció en 2017 la construcción de seis centrales capaces de producir hasta un 8% de la energía del Reino Unido a partir del año 2022.

Bibliografía:

·         https://twenergy.com/energia/energia-hidraulica/que-es-la-energia-mareomotriz-588/

·         http://hrudnick.sitios.ing.uc.cl/alumno12/costosernc/D._Mare.html

 https://www.webconsultas.com/belleza-y-bienestar/medioambiente/energia-mareomotriz                   https://avatarenergia.com/energia-mareomotriz/