Gran parte de la tecnología común en la vida diaria de hoy se origina en el impulso de llevar a un ser humano a la luna. Este esfuerzo alcanzó su punto culminante cuando Neil Armstrong bajó del módulo de aterrizaje Eagle a la superficie lunar hace 50 años.

Como embajador de astronomía aerotransportada de la NASA y director del Planetario Manfred Olson de la Universidad de Wisconsin-Milwaukee, Sé que las tecnologías detrás de la previsión meteorológica El GPS e incluso los teléfonos inteligentes pueden rastrear sus orígenes hasta la carrera hacia la luna.

1. Cohetes

4 de octubre 1957 marcó el comienzo de la era espacial, cuando la Unión Soviética lanzó el Sputnik 1, el primer satélite creado por el hombre. Los soviéticos fueron los primeros en fabricar potentes vehículos de lanzamiento adaptando misiles de largo alcance de la era de la Segunda Guerra Mundial. especialmente el alemán V-2.

Desde allí, La propulsión espacial y la tecnología satelital se movieron rápidamente:Luna 1 escapó del campo gravitacional de la Tierra para volar más allá de la Luna el 4 de enero, 1959; Vostok 1 llevó al primer humano, Yuri Gagarin, al espacio el 12 de abril, 1961; y Telstar, el primer satélite comercial, envió señales de televisión a través del Océano Atlántico el 10 de julio, 1962.

El aterrizaje lunar de 1969 también aprovechó la experiencia de los científicos alemanes, como Wernher von Braun, para enviar cargas útiles masivas al espacio. Los motores F-1 en Saturn V, el vehículo de lanzamiento del programa Apollo, quemó un total de 2, 800 toneladas de combustible a una velocidad de 12,9 toneladas por segundo.

Saturno V sigue siendo el cohete más poderoso jamás construido, pero los cohetes de hoy son mucho más baratos de lanzar. Por ejemplo, mientras que Saturno V costó US $ 185 millones, lo que se traduce en más de mil millones de dólares en 2019, El lanzamiento de Falcon Heavy de hoy cuesta solo $ 90 millones. Esos cohetes son los satélites los astronautas y otras naves espaciales salen de la superficie de la Tierra, para seguir trayendo información y conocimientos de otros mundos.

2. Satélites

La búsqueda de suficiente empuje para llevar a un hombre a la luna llevó a la construcción de vehículos lo suficientemente potentes como para lanzar cargas útiles a alturas de 21. 200 a 22, 600 millas (34, 100 a 36, 440 km) sobre la superficie de la Tierra. A tales altitudes, La velocidad de órbita de los satélites se alinea con la rapidez con la que gira el planeta, por lo que los satélites permanecen sobre un punto fijo, en lo que se llama órbita geosincrónica. Los satélites geosincrónicos son responsables de las comunicaciones, proporcionando conectividad a Internet y programación de TV.

A principios de 2019, había 4, 987 satélites en órbita alrededor de la Tierra; solo en 2018, hubo más de 382 lanzamientos orbitales en todo el mundo. De los satélites actualmente operativos, aproximadamente el 40% de las cargas útiles permiten las comunicaciones, 36% observa la Tierra, 11% demuestra tecnologías, El 7% mejora la navegación y el posicionamiento y el 6% avanza en las ciencias espaciales y terrestres.

3. Miniaturización

Las misiones espaciales, en aquel entonces e incluso hoy, tienen límites estrictos sobre el tamaño y el peso de sus equipos. porque se requiere tanta energía para despegar y alcanzar la órbita. Estas limitaciones empujaron a la industria espacial a encontrar formas de hacer versiones más pequeñas y ligeras de casi todo:incluso las paredes del módulo de aterrizaje lunar se redujeron al grosor de dos hojas de papel.

Desde finales de la década de 1940 hasta finales de la de 1960, el peso y el consumo de energía de la electrónica se redujeron en un factor de varios cientos al menos, desde las 30 toneladas y 160 kilovatios del Integrador Numérico Eléctrico y la Computadora hasta las 70 libras y 70 vatios de la computadora de guía Apolo. Esta diferencia de peso es equivalente a la que existe entre una ballena jorobada y un armadillo.

Las misiones tripuladas requerían sistemas más complejos que antes, los no tripulados. Por ejemplo, en 1951, el Universal Automatic Computer era capaz de 1, 905 instrucciones por segundo, mientras que el sistema de guía del Saturno V realizó 12, 190 instrucciones por segundo. La tendencia hacia la electrónica ágil ha continuado, con modernos dispositivos portátiles capaces de ejecutar instrucciones 120 millones de veces más rápido que el sistema de guía que permitió el despegue del Apolo 11. La necesidad de miniaturizar las computadoras para la exploración espacial en la década de 1960 motivó a toda la industria a diseñar más pequeños, Computadoras más rápidas y energéticamente eficientes, que han afectado prácticamente a todas las facetas de la vida actual, de las comunicaciones a la salud y de la fabricación al transporte.

4. Red mundial de estaciones terrestres

Comunicarse con vehículos y personas en el espacio era tan importante como llevarlos allí en primer lugar. Un avance importante asociado con el aterrizaje lunar de 1969 fue la construcción de una red global de estaciones terrestres, llamada Deep Space Network, para permitir que los controladores en la Tierra se comuniquen constantemente con misiones en órbitas terrestres altamente elípticas o más allá. Esta continuidad fue posible porque las instalaciones terrestres se colocaron estratégicamente a 120 grados de latitud para que cada nave espacial estuviera dentro del alcance de una de las estaciones terrestres en todo momento.

Debido a la capacidad de energía limitada de la nave espacial, Se construyeron grandes antenas en la Tierra para simular "orejas grandes" para escuchar mensajes débiles y actuar como "bocas grandes" para transmitir órdenes en voz alta. De hecho, Deep Space Network se usó para comunicarse con los astronautas del Apolo 11 y se usó para transmitir las primeras imágenes dramáticas de televisión de Neil Armstrong subiendo a la luna. La red también fue fundamental para la supervivencia de la tripulación del Apolo 13 porque necesitaban orientación del personal de tierra sin desperdiciar su valioso poder en las comunicaciones.

Varias docenas de misiones utilizan Deep Space Network como parte de la exploración continua de nuestro sistema solar y más allá. Además, Deep Space Network permite las comunicaciones con satélites que se encuentran en órbitas altamente elípticas, para monitorear los polos y entregar señales de radio.

5. Mirando hacia atrás a la Tierra

Llegar al espacio ha permitido a las personas dirigir sus esfuerzos de investigación hacia la Tierra. En agosto de 1959, el satélite no tripulado Explorer VI tomó las primeras fotos crudas de la Tierra desde el espacio en una misión que investigaba la atmósfera superior, en preparación para el programa Apollo.

Casi una década después, la tripulación del Apolo 8 tomó una imagen famosa de la Tierra elevándose sobre el paisaje lunar, acertadamente llamado "Salida de la Tierra". Esta imagen ayudó a las personas a entender nuestro planeta como un mundo compartido único e impulsó el movimiento ambiental.

La comprensión del papel de nuestro planeta en el universo se profundizó con la foto del "punto azul pálido" de la Voyager 1, una imagen recibida por Deep Space Network.

Las personas y nuestras máquinas han estado tomando fotografías de la Tierra desde el espacio desde entonces. Las vistas de la Tierra desde el espacio guían a las personas tanto a nivel mundial como local. Lo que comenzó a principios de la década de 1960 como un sistema de satélites de la Marina de los EE. UU. Para rastrear sus submarinos Polaris a menos de 600 pies (185 metros) se ha convertido en la red de satélites del Sistema de Posicionamiento Global que brindan servicios de ubicación en todo el mundo.

Las imágenes de una serie de satélites de observación de la Tierra llamados Landsat se utilizan para determinar la salud de los cultivos, identificar la proliferación de algas y encontrar posibles depósitos de petróleo. Otros usos incluyen identificar qué tipos de manejo forestal son más efectivos para frenar la propagación de incendios forestales o reconocer cambios globales como la cobertura de glaciares y el desarrollo urbano.

A medida que aprendemos más sobre nuestro propio planeta y sobre exoplanetas, planetas alrededor de otras estrellas, nos volvemos más conscientes de lo precioso que es nuestro planeta. Los esfuerzos para preservar la Tierra misma aún pueden encontrar la ayuda de las pilas de combustible, otra tecnología del programa Apollo. Estos sistemas de almacenamiento de hidrógeno y oxígeno en el módulo de servicio Apollo, que contenía sistemas de soporte vital y suministros para las misiones de aterrizaje lunar, generó energía y produjo agua potable para los astronautas. Fuentes de energía mucho más limpias que los motores de combustión tradicionales, Las pilas de combustible pueden desempeñar un papel en la transformación de la producción mundial de energía para luchar contra el cambio climático.

Solo podemos preguntarnos qué innovaciones del esfuerzo de enviar personas a otros planetas afectarán a los terrícolas 50 años después del primer Marswalk.