(Foto por Richard V. Wielgosz)

El mayor cohete de la NASA fue el gigante Saturno V, desarrollado por la NASA para las misiones lunares del proyecto Apolo. Después de varios alunizajes con éxito, la NASA decidió usar su último Saturno V no para volar a la Luna, sino para colocar en una baja órbita terrestre una estación espacial, denominada Skylab. (Para ver una foto y varios enlaces relacionados, pulse aquí)

La estación pesaba cerca de 100 toneladas y fue puesta en órbita el 14 de Mayo de 1973. Fue seguida ese año por tres vuelos tripulados que usaron los menores Saturn IB, en los que viajaban 3 astronautas que permanecían un tiempo prolongado abordo de la Skylab. Esas misiones, denominadas misiones Skylab 2, 3 y 4, permanecieron 28, 59 y 84 días, respectivamente. Hoy en día existe en el National Air and Space Museum (Museo Nacional del Aire y el Espacio) de la Smithsonian Institution en Washington un módulo de la Skylab abierta para los visitantes (foto de la izquierda).

La órbita de la Skylab no estaba lo suficiente alta para evitar la fricción atmosférica y a lo largo de los años la estación perdió gradualmente altitud. Se trazó un plan para elevarla a una órbita más alta mediante la lanzadera espacial, pero la primera lanzadera no estuvo lista a tiempo. Entretanto avanzaba hacia su máximo el ciclo de manchas solares de 11 años, trayendo un aumento significativo de la emisión de rayos X y ultravioletas extremas (EUV) por el Sol. Estas radiaciones son absorbidas rápidamente por las capas altas de la atmósfera, que se calientan notablemente debido a ese proceso. Este calentamiento hace que la atmósfera superior se expanda hacia arriba, incrementando la resistencia del aire a la astronave en baja órbita, y como resultado la Skylab reentra en la atmósfera el 11 de Julio de1980. La mayor parte se quemó debido a la fricción con la atmósfera, pero algunas piezas se recuperaron en el desierto australiano. 

La medición de la masa abordo de la Skylab era una parte de los experimentos médicos desarrollados allí. Antes de la misión Skylab se observó que los astronautas americanos y rusos que volvían del espacio habían perdido peso, y la NASA se preocupaba de si eso implicaba algún deterioro físico que pudiera ir a peor en vuelos largos. 

Se sugirieron varias causas para esta pérdida. A causa de la gravedad, la presión sanguínea es mayor en las piernas (tal y como ocurre con la presión de agua, que es mayor al pié de un aljibe elevado que a la mitad), causando una contrapresión que debía ser aplicada por los órganos sanguíneos. Algunos creían que en el entorno de gravedad cero, la carga extra opuesta por esta contrapresión no existía, causando que más sangre fuera empujada hacía la parte superior del cuerpo, y el cuerpo, sintiendo el aumento de sangre, la eliminaba, causando la perdida de líquidos. Otros culpaban al modo antinatural de comer y a la perdida de apetito debido a las nauseas (que algunos astronautas desarrollaban, pero otros no). Otros pensaban que el trabajo en el espacio tendía a ser muy  estresante. 

Para observar mejor el proceso, la Skylab llevaba tres dispositivos para medir la masa, dos pequeños (experimento M074) para la medición de las tomas y expulsiones de cada astronauta, y otro más grande (experimento M172) con una silla oscilante, diseñado para la monitorización diaria del peso de los astronautas.

El movimiento de la masa oscilante era seguido electrónicamente, típicamente sobre tres oscilaciones adelante y atrás, y de esto el instrumento deducía el período de oscilación T. La teoría predecía que T debería ser proporcional a la raíz cuadrada de la masa oscilante; esto se confirmó mediante calibraciones en el espacio, usando objetos pesados previamente, y esas calibraciones indicaron que cuando se ejecutaba cuidadosamente, esas medidas de la masa tenían una precisión del 0.1%. 

La medición de la masa corporal en la silla M172 (ver ilustración) no era una cosa sencilla. El cuerpo humano no es rígido, y cualquier movimiento interno, hasta la respiración, podía afectar a la oscilación de la silla. Después de vaciarse sus bolsillos, los astronautas se subían a la silla, llevando siempre puesto un traje que había sido pesado antes del vuelo. Debían amarrarse rígidamente, apoyando sus pies sobre una barra en el frente de la silla, agarrándose a otra barra igual con las manos, aguantando su respiración y luego soltando el asiento empujando un accionador en la barra de las manos. 

Los astronautas de la Skylab-2 perdieron 3-6 libras durante su estancia de un mes, y las mediciones de las tomas indicaron que no comieron suficiente. En la Skylab-3 las raciones de comida, por lo tanto, fueron incrementadas, y se les ordenaron ejercicios adicionales, para asegurar que "el músculo corporal no era sustituido por grasa". La perdida de peso fue comparable, aún cuando la estancia en el espacio fue doble, y se observó que la mayoría de la pérdida ocurría en los cinco primeros días. A la tripulación de la Skylab-4 se le dio aún más comida e hicieron más ejercicio. Los tres astronautas de ese grupo perdieron masa durante los primeros 10 días, pero durante los restantes 74 días mantuvieron su peso ó aún volvieron a ganarlo de nuevo. 

Por lo que respecta a la perdida de masa, aparentemente contribuyen las tres comentadas.

(Crédito: La mayoría de este material está basado en la transcripción de la conferencia "Physiological Mass Measurement in Skylab," ofrecida por el astronauta científico William E. Thornton, MD, y por el Coronel J. Ord, USAF, en el Skylab Life Sciences Symposium, Johnson Space Center, el 27 de Agosto de 1974. Agradezco a Joan Ferry del Johnson Space Center History Archive por hacer accesible este y otros documentos. ) 

Experimento de Clase: #17b Comparación de Masas sin el Uso de la Gravedad

Próxima Etapa Regular: #18 2ª Ley de Newton

Author and Curator:   Dr. David P. Stern
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Spanish translation by J. Méndez

Last updated 13 December 2001