Ciencia, tecnología, dibujos animados ¿Acaso se puede pedir más?

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El verdadero primer paso

Es una triste realidad del ser humano que algunas de nuestras mayores gestas hayan venido motivadas en última instancia por la envidia, la rivalidad y la agresión; por la guerra, en resumen. El 12 de abril de 1961, hace solamente 46 años, una persona salió de la superficie de la Tierra por primera vez: nuestro primer paso hacia las estrellas. El ruso Yuri Gagarin partió a bordo del Vostok 1, un misil intercontinental modificado, y alcanzó una órbita estable alrededor del planeta. La tecnología descendía directamente de los esfuerzos bélicos de los dos bandos en la Segunda Guerra Mundial. Durante la reentrada la separación de su cápsula salió mal, lo que estuvo a punto de provocar una catástrofe; finalmente la cápsula se separó del resto del cohete y la reentrada se efectuó correctamente. Gagarin, cuyos controles estaban bloqueados y protegidos con una combinación para impedirle tomar el control de la astronave, no acompañó en el aterrizaje a la cápsula y se lanzó en paracaídas antes de que ésta tocara suelo, un detalle negado más tarde por razones de prestigio. La URSS volvía a adelantar a los Estados Unidos en la carrera espacial.

No ha pasado ni medio siglo todavía, pero el país que orgullosamente colocara al primer humano en el espacio ha desaparecido. Su mayor heredero, Rusia, vende pasajes a turistas espaciales para poder mantener su capacidad cosmonáutica en un contexto internacional que apenas tiene mas sentido que el testimonial de poseer una estación orbital permanentemente tripulada (por los pelos). La poca actividad espacial que la especie humana lleva a cabo se hace mayoritariamente mediante robots, mucho más baratos de producir y mantener, mucho más resistentes y mucho menos problemáticos cuando los estrellamos o desaparecen. La tecnología que utilizamos apenas ha mejorado con respecto a los espléndidos Vostok, o los posteriores y no menos espectaculares Saturno. El cosmonauta Yuri Alekseyevich Gagarin murió el 27 de abril de 1968, al estrellarse junto a un instructor en un MiG 15. La vida del primer ser humano en el espacio se conmemora cada año en esta fecha, en la celebración conocida como la Noche de Yuri. Zvasha darovie, Tovarich.

El hombre que comprendió el planeta

James Hutton no era precisamente guapo, a juzgar por su retrato [der.]. Escocés, nacido en pleno siglo XVIII, esta semana se conmemora su muerte en 1797 después de haber dado un paso de gigante en la comprensión humana de nuestro entorno. Hutton fue el primer hombre que miró a sus pies y empezó a comprender de qué manera funciona nuestro planeta: cómo las rocas nacen, se desarrollan y mueren. Incluso más importante fue que estableció un principio básico de la investigación geológica: que el presente es la llave del pasado. Es decir, que los mismos procesos que vemos hoy estuvieron activos hace años, y que entendiendo lo que pasa podemos comprender lo que ocurrió. Estrechamente vinculados a esta idea Hutton lanzó los principios del Uniformismo (los procesos geológicos son producto de causas activas hoy), del Gradualismo (los grandes resultados se producen por la adición de pequeñlas causas) y del Tiempo Profundo (la edad de la Tierra es enorme; mucho mayor de los pocos miles de años que se pensaba en su época). Sus ideas fueron también centrales para la teoría Plutonista de la historia de la Tierra: el planeta es cálido en el centro, y este calor es el motor de la actividad geológica.

Estas teorías le convirtieron en el Padre de la Geología, e influyeron de forma clave en otras disciplinas, como la historia de la vida. De hecho Hutton lanzó una versión temprana de la evolución por selección natural, aunque la complejidad de sus escritos hizo que tuviera poca influencia. Su radical gradualismo, sin embargo, se incorporó a la geología y la teoría evolutiva hasta el punto de rechazar durante mucho tiempo la existencia en el pasado de todo tipo de catástrofes. Sus aportaciones, rescatadas después de su muerte por investigadores como Charles Lyell, son especialmente interesantes porque las llevó a cabo como ‘amateur’, mientras se dedicaba como hacendado al cultivo de sus tierras. Sus observaciones de fenómenos como la famosa Discordancia de Hutton [imagen], en Siccar Point, o los granitos de Glen Tilt en las tierras altas escocesas y sus reflexiones sobre su significado eran su afición, no su profesión. Eran otros tiempos.

Gracias, Stranger Fruit (ScienceBlogs). Imágenes Wikipedia Commons

Fuegos artificiales heavy

Ni siquiera en las Fallas de Valencia los hacen así: con demolición de edificio incluida en el espectáculo. Las torres en cuestión son las del Stardust, uno de los últimos casinos del viejo Las Vegas de mafias y jugadores de ventaja, y el lugar donde se rodó la espléndida Casino de Scorsese protagonizada por Robert de Niro y Sharon Stone. Especialmente interesante para los teóricos de la conspiración es el rítmico sonido de las explosiones al final del numerito pirotécnico: hacer implotar un edificio conlleva la distribución de centenares de cargas por su estructura y su detonación en una precisa secuencia. Nada que se pueda improvisar o hacer de tapadillo.

Gracias, MetaFilter

Por un puñado de bolas

Por un clavo se perdió una herradura; por una herradura se perdió un caballo, por un caballo se perdió un reino… a veces las más humildes causas tienen tremendas consecuencias. Como el programa nuclear iraní, que está retrasado en parte por culpa de uno de los más humildes y vitales elementos de la ingeniería: las bolas de rodamiento. En efecto, el retraso en el programa iraní de enriquecimiento de uranio está relacionado directamente con la incapacidad de la industria persa de fabricar bolas de rodamiento de calidad suficiente para las ultracentrifugadoras. La bomba atómica iraní depende de un puñado de bolas.

La humilde bola de rodamiento es mucho más importante de lo que parece. Los rodamientos y cojinetes son fundamentales para el funcionamiento de cualquier eje, y por tanto de cualquier motor, desde el de una motocicleta al de un reactor. Tan importantes son que durante la Segunda Guerra Mundial las fábricas de rodamientos alemanas eran blancos predilectos de la aviación aliada. Cuanto mayor es la velocidad a la que rota un eje, mayor es la precisión que deben tener las bolas de sus rodamientos para que el conjunto dure. Un ejemplo son las bolas que se consideran más cercanas a la esfericidad jamás fabricadas, para motores muy rápidos que deben durar años: los discos duros de ordenador. Cualquier irregularidad en la calidad de las bolas reduce drásticamente la duración de los rodamientos, y con ellos, de la máquina de la que forman parte.

Este problema se complica enormemente cuando hablamos de ultracentrifugadoras para enriquecer uranio, que trabajan a velocidades astronómicas. Es lógico: se trata de separar dos isótopos de uranio (U235 y U238) por la diferencia de peso entre sus átomos, teniendo en cuenta que se diferencian sólo en tres neutrones. El uranio se convierte en hexafluoruro de uranio gaseoso, y este gas se somete en una ultracentrifugadora a enormes velocidades de rotación. Los átomos de U238 son un poco más pesados que los de U235, así que se separan. Pero las velocidades han de ser inmensas, y en cada máquina individual la separación es mínima. Por eso para producir cantidades útiles de uranio enriquecido hay que montar cascadas de ultracentrifugadoras, en las que se va enriqueciendo progresivamente la mezcla. Irán tiene en marcha 164 de ellas, y quiere montar una cascada de 3.000 en Natanz, lo que le permitiría obtener uranio suficiente para un arma en meses. Y tiene las piezas para ello. Pero no es tan fácil.

Los iraníes se están encontrando con problemas, entre ellos las bolas de rodamiento. El puñado de centrifugadoras que Irán tiene en operación (basadas en un diseño germano-holandés de los años 70 modificado por científicos pakistaníes) no está dando los resultados de fiabilidad esperados. Para que una cascada de 3.000 opere adecuadamente hay que tener muy a punto el procedimiento, y parece que los rodamientos iraníes no están a la altura: duran menos de lo previsto. De modo que la velocidad con que Irán adquiere armas atómicas, las más complicadas del planeta, depende al final de algo tan sencillo como un puñado de bolas.

Cascada de centrifugadoras en una factoría estadounidense; imagen tomada de Wikipedia.

El abono del barco holandés

El buque en dificultades Ostedijk está cargado con 6.000 toneladas de un fertilizante de tipo NPK15-15-15C, una de las formulaciones más utilizadas en agricultura, compuesta principalmente por los tres elementos que más consumen las plantas. NPK significa Nitrógeno, fósforo (Phosphorus) y potasio (símbolo químico K), En la fórmula el nitrógeno promueve la síntesis de clorofila y el crecimiento rápido de las plantas, mientras que el fósforo activa el crecimiento de tallos, flores, frutos y raíces y el potasio refuerza la salud general de la planta. Se utilizan diferentes mezclas para distintos cultivos, con los números indicando sus proporciones, no en peso, sino en compuestos útiles a las plantas. Así 15-15-15 significa 15% de Nitrógeno (normalmente en forma de nitrato de amonio), 15% de fósforo medido como pentóxido de fósforo (P2O5) y 15% de potasio en forma de óxido de potasio (K2O). La mezcla NPK 15-15-15 es típicamente creada por el llamado Proceso Odda, un método de fijación industrial de nitrógeno de origen noruego. Se presenta en forma de gránulos de entre 1 y 4,75 mm de diámetro de color rosado.

Los fertilizantes NPK son en general bastante seguros, aunque en determinadas condiciones pueden ocasionar problemas que han provocado la pérdida de más de un buque mercante. La existencia en su composición de nitrato de amonio, que puede ser explosivo especialmente cuando está contaminado con otras sustancias como derivados del petróleo (la base de mezclas como el ANFO o el Amonal) no es sin embargo la principal preocupación, ya que la proporción es baja y el compuesto muy estable. El principal problema de los fertilizantes NPK es que a elevada temperatura pueden iniciar una descomposición química que libera gases como óxidos de nitrógeno, amoniaco, cloro y ácido clorhídrico mezclados con vapor de agua, en vapores irritantes para ojos y garganta aunque no demasiado peligrosos. El problema se plantea cuando la reacción se convierte en autosostenida, como parece haber ocurrido en el buque holandés. Una vez iniciada, el calor desprendido por la descomposición hace que el resto de la carga tienda asimismo a descomponerse en un proceso muy difícil de detener por más que se enfríe la mezcla. El galante Ostedijk no lo va a tener fácil, aunque afortunadamente en caso de hundimiento la carga es soluble en agua y no contaminante: tan sólo corre el riesgo de fertilizar una baqueteada zona de la Costa de la Muerte.

Descubriendo nueva vida

La isla filipina de Panglao [izquierda] es poco más que una península de Bohol, y está rodeada al norte por Mindanao, al sur por Cebu, y al oeste por Leyte y situada 500 kilómetros al sur de Manila, en medio del archipiélago de las Visayas. Situada en el intercambio de aguas entre el Pacífico y el Mar de Sulu, rodeada por el estrecho de Bohol y el llamado Mar de Mindanao, Panglao está apenas separada por un estrecho brazo de mar en el istmo de la mucho mayor Bohol. En medio del flujo entre varias cuencas marinas separadas, en plena zona tropical y rodeada de arrecifes, esta pequeña isla está dando numerosas sorpresas a la ciencia. Una expedición europea liderada por el Museo Nacional de Ciencias francés, en la que participó un científico español, exploró Panglao recientemente y descubrió numerosas nuevas especies en sus aguas. Pero en el estudio completo, recién publicado, hay novedades: la isla es un verdadero hormiguero de nuevas especies.

Entre 150 y 200 nuevas especies de moluscos, y entre 1.500 y 2.500 nuevos crustáceos pueden haber sido encontrados y descritos por primera vez en Panglao, según han anunciado los responsables del estudio. Para comparar, en el planeta hay sólo 5.500 especies de mamíferos, aunque de crustáceos hay alguna más: unas 55.000, así que las novedades se notarán menos. Sigue siendo asombroso que alrededor de una pequeña mota de tierra se puedan encontrar todavía especies nuevas de animales de cierto porte por miles, con tan sólo mirar. Esperemos que haya tiempo para descubrirlos, antes de que nos los carguemos.

Panglao en Google Earth [.kmz]

La bondad y el arsénico

Un profesor estadounidense nacido en Bangladesh acaba de ganar un premio de un millón de dólares por su invento de un sistema barato y eficiente para eliminar el arsénico disuelto en el agua, que va a ayudar a detener una de las mayores catástrofes medioambientales de la historia: el envenenamiento masivo de millones de habitantes de su país de origen. Envenenamiento que tiene su origen en el mejor de los instintos humanos, la compasión convertida en ayuda al desarrollo de los países más pobres de la Tierra. Pero que en esta ocasión se transformó en una catástrofe humana de proporciones desmedidas. Y es que el camino del infierno está empedrado de buenas intenciones, porque los dioses tienen un retorcido sentido del humor. Aunque a veces la tecnología que nos mete en líos nos ayuda a salir de ellos, como parece va a ocurrir esta vez.

Todo empezó entre los años 70 y 80, cuando organizaciones humanitarias internacionales (Unicef entre ellas) quisieron echar una mano a uno de los países más pobres y más poblados del planeta: Bangladesh. Uno de los principales problemas de sus gentes era la escasez de agua no contaminada para beber, paradójica en un país que es geográficamente un enorme delta fluvial. Las ONGs estudiaron el problema y dieron con una solución simple: la construcción de pozos que de modo barato y mediante sencillas bombas manuales podían proporcionar abundante agua subterránea y libre de patógenos. Con ayuda de las organizaciones occidentales se hicieron millones de pozos en Bangladesh, la mayoría de menos de 100 metros de profundidad. Durante décadas entre 10 y 20 millones de personas bebieron de esos pozos. La mortalidad por enfermedades infecciosas se redujo espectacularmente. Pero empezaron a aparecer otras enfermedades, en especial de la piel, y extraños cánceres.

En 1995 se descubrió que el subsuelo de la zona está contaminado con arsénico [derecha], un elemento tradicionalmente utilizado como veneno, tóxico y cancerígeno por acumulación, y muy difícil de detectar en el agua. Los sedimentos del área contienen elevados porcentajes de arsénico que pasa al agua, especialmente la que está entre los 20 y los 100 metros de profundidad. Millones de personas acabaron afectadas de arsenicosis, una intoxicación crónica que produce terribles enfermedades. Para colmo, si difícil es detectar el arsénico aún más complicado es quitarlo del agua, sobre todo de modo barato. Millones de personas han de elegir entre envenenarse mañana, o infectarse hoy. Miles han muerto ya, víctimas de las consecuencias indeseadas de la buena voluntad ajena.

Esta historia terrible puede por lo menos no ir a peor. La Academia Nacional de Ingeniería de los EE UU acaba de conceder su Premio Reto Grainger a la Sostenibilidad a Abul Hussam, un químico nacido en Bangladesh y nacionalizado estadounidense que da clases en la universidad George Mason. Reconoce así su invención de un filtro sencillo capaz de eliminar el arsénico del agua. Hussam, que nació y creció con dos de aquellos pozos en su casa, ha desarrollado tras años de pruebas un filtro compuesto de arena, carbón vegetal, pedazos de cerámica y hierro fundido que elimina virtualmente todo el arsénico del agua que lo atraviesa, y no necesita mantenimiento alguno. Con estos filtros los pozos volverán a ser seguros, y se podrá eliminar una verdadera catástrofe humana. Aunque para los afectados será ya tarde, bueno es saber que ya no habrá nuevos envenenados. A veces nuestros mejores deseos se transforman en nuestros enemigos; pero al menos esta vez lo vamos a arreglar.

Gracias, Knight Science Journalism Tracker

Duyail: ni contigo ni sin tí

Hace falta valor para tender una emboscada a un dictador en los alrededores de Duyail, en la Provincia de Saladino, Irak. Mucho valor, o una total ausencia de miedo a la muerte, porque como puede verse en Google Earth [derecha] el terreno donde se asienta la ciudad no puede ser menos propicio: una enorme y polvorienta llanura aluvial que se extiende hasta el infinito en todas direcciones excepto donde la interrumpe una carretera, un canal de irrigación o el lago dejado por un meandro abandonado. Por si fuera poco la base aérea de Balad, hoy Camp Anaconda, se encuentra cerca, lo que significa abundante apoyo aéreo y no pocos militares a un tiro de piedra.

Situada 50 kilómetros al norte de Bagdad, Duyail es una pequeña población de casas bajas de techo plano hechas de adobe y bloques de cemento y chapa de zinc [izquierda] que debe su existencia a la confluencia de dos canales y algunas carreteras. Y su desgracia a ser un bastión chií en una zona de mayoría sunní. En 1982 alguien de la zona decidió acabar con el dictador Sadam Hussein cuando atravesaba la ciudad de regreso de una inspección de tropas en el frente norte de su guerra con Irán. Para ello ametrallaron a conciencia su comitiva con sus tradicionales AK-47s sin más consecuencias que herir a algunos guardaespaldas y cabrear al dictador. La venganza de Sadam le ha acabado costando la condena a la horca, al ser la más sencilla de demostrar de las muchas atrocidades de su régimen; hay hasta fotos de aquel día. Una venganza al más puro estilo Antiguo Testamento que duró años, exterminó familias enteras, mató niños, mujeres y ancianos y arrancó viñedos y huertos frutales. Digna de un rey asirio.

Las cosas, claro está, no son tan simples. Duyail es un poblado mixto en el que el partido chií (y proiraní) Dawa estaba muy asentado en 1982. La represión de los chiíes era común, al sospecharse de su verdadera lealtad en mitad de la guerra con Irán. Había detenciones, y desapariciones; algunas versiones achacan el ataque a Sadam a una venganza particular por parte de una familia concreta de Duyail uno de cuyos miembros había sido asesinado de este modo. La población en general tenía sus razones para estar molesta, aparte de las ideológicas: las infraestructuras de la ciudad, como la planta de tratamiento de agua, no habían sido renovadas desde 1958. Las calles eran de tierra y se transformaban en un barrizal en la temporada de lluvias. La vida no era muy diferente de la de los hititas, o los asirios, o los mesopotamios: una vida apegada a una tierra fértil, pero sin salida ni esperanzas.

Hoy el pueblo sigue dividido, y la situación podría describirse como normal, para el actual Irak. La cercanía de Camp Anaconda implica esporádicos atentados contra las tropas estadounidenses, que se esfuerzan por ganarse a la población con diplomacia y con mejoras de la infraestructura, aunque sin abandonar las acciones armadas. La situación está tan controlada que es normal que el nuevo ejército iraquí y la nueva policía actúen en Duyail como fuerzas del orden. Pero los radicales sunníes consideran a estas fuerzas como cipayos a las órdenes del invasor, y objeto de ataque; muchos son de confesión chií, y por tanto enemigos históricos. Y no han faltado los asesinatos sectarios; incluso el comandante de una milicia chií fue asesinado en Duyail cuando inspeccionaba a las tropas.

Está claro que el recuerdo de la represión no es suficiente para que ni tan siquiera Duyail acepte de buen grado la ocupación. Las tensiones sectarias y la presencia estadounidense siguen desestabilizando la región. El pueblo que una vez intentara eliminar al dictador no encuentra fácil adaptarse a un mundo sin Sadam.

Duyail en Google Earth (fichero .kmz)

Foto de una calle en Duyail del soldado estadounidense Jason Christopher Hartley. Resto Google Earth.

Corregida errata el 8/11/2006

Balada de Balad

En los últimos días las tropas estadounidenses han tenido que intervenir, con no pocas bajas, para recobrar el control de la ciudad iraquí de Balad, a unos 70 kilómetros al norte de Bagdad. La nueva policía iraquí fue incapaz de controlar la escalada de enfrentamientos sectarios, y los combates han sido duros y han dejado un poso amargo, claramente visible en obras como éste reportaje de un fotógrafo británico. Lo más llamativo de todo es que la ciudad de Balad está al lado de la principal base estadounidense en Irak, situada en la antigua Base Aérea de Balad, hoy llamada Camp Anaconda. La magia de Google Earth nos permite un fascinante vistazo a este reducto estadounidense en plena mesopotamia.

La base de Balad tiene dos pistas de casi tres kilómetros y medio [arriba], y numerosos refugios para aviones (llamados ‘yugos’ por su origen yugoslavo): era una de las bases principales de la Fuerza Aérea iraquí de Sadam, y como tal objeto de las ‘atenciones’ de los EEUU durante las dos guerras. Ahora alberga más de 20.000 estadounidenses en sus 25 kilómetros cuadrados, rodeados por un perímetro protegido de más de 20 kilómetros de longitud. Dentro del ‘alambre’ (como llaman en argot los soldados a la valla) es otro país, con todo tipo de servicios divididos por ‘barrios’ y hasta una piscina olímpica, junto a un polideportivo. Situada en el centro del país, los aviones y helicópteros basados en Camp Anaconda pueden alcanzar cualquier rincón de Irak en minutos. Lo que no impide que Balad-ciudad, a menos de 20 kilómetros, se descontrole, o que los ataques sobre la propia base sean comunes. Como delata la disposición de los aviones y helicópteros, separados unos de otros.

Las fotografías de satélite permiten ver detalles fascinantes dentro de la base, como aviones sin piloto Predator junto a algún F16 Fighting Falcon [arriba]. Pero sobre todo hay dos tipos de aparatos; por un lado están cargueros y transportes, desde los pesados C5 Galaxy y Antonov AN12 [derecha] a los ligeros bimotores C12 Huron, pasando por los medianos C23 Sherpa.

Y después están los helicópteros [izquierda], que monopolizan una de las pistas. Pueden reconocerse varios modelos como el transporte bihélice CH47 Chinook, el utilitario UH60 Blackhawk y el artillado AH64 Apache (estos últimos difíciles de distinguir en las fotos). Irak, como Vietnam, está resultando ser una guerra de helicópteros.

Y de Google Earth, gracias a cuyas fotos pueden distinguirse incluso curiosidades, como helicópteros en vuelo o un par de abandonados biplanos Antonov AN2 ‘Colt’ dentro del recinto. Nunca antes había sido posible contemplar una base principal de un contendiente durante una guerra.

Camp Anaconda en Google Earth

Añadidos enlaces el 25/10/2006

La ampliación del corazón del comercio

Los panameños acaban de decidir en referéndum (con una abstención superior al 60%) que proceda la ampliación del Canal de Panamá [derecha], verdadero corazón del comercio mundial por el que cruza más del 5% del total de mercancías que se compran y venden en el planeta. Esto significa que el 2014 habrá un nuevo par de esclusas para reemplazar y complementar a las actuales (Miraflores [abajo], Pedro Miguel y Gatún).

Lo más importante es que las nuevas esclusas tendrán un sistema para ahorrar agua, y capacidad para barcos mucho más grandes, lo cual permitirá construir barcos mayores que el actual diseño de mercante conocido como Panamax [abajo]. Estos buques no son los mayores que cruzan los océanos, pero sí los más grandes que pueden ahorrarse los 5.000 kilómetros extra de media que supone pasar entre el Pacífico y el Atlántico por el Cabo de Hornos, entre Sudamérica y la Antártida.

Cuando esos nuevos barcos estén en el agua volverán a cambiar la faz del comercio intercontinental, como lo hicieran antaño la apertura y cierre (temporal) del Canal de Suez y la propia apertura del Canal de Panamá. Las mercancías que ahora deben tomar el camino largo se abaratarán. Negocios que hoy no son rentables pasarán a serlo. No sólo los panameños salen ganando con la ampliación [abajo].

Esclusas de Miraflores en Google Earth

Esclusas de Pedro Miguel en Google Earth

Esclusas de Gatún en Google Earth

Imágenes tomadas de la Autoridad del Canal de Panamá, de Wikipedia y de Google Earth.