Un estudiante de quinto año de una escuela en Naranjo, Alajuela,
me solicitó esta ayuda para redactar una monografía, sobre las condiciones
atmosféricas que enfrentaría un astronauta en el suelo marciano. La mantendré
simple y básica.
Espero que también le pueda servir a algunos otros, y si considera usted que
puedo colaborar con algo más, pues me escribe.
La atmósfera terrestre
es la capa gaseosa que rodea la “esfera” terrestre, de manera casi simétrica,
más o menos como hace la cáscara de una naranja, alrededor de la pulpa. Sin
embargo, el factor de escala es diferente, ya que el radio de la Tierra es 6
400 km, y la atmósfera podemos aceptar que “termina” a unos 400 km de altura.
La atmósfera de la Tierra es una mezcla gaseosa de
nitrógeno (78%), oxígeno (21%) y otros gases.
Debido a la fuerza de gravedad la materia de estos gases tiene peso y entonces
ejerce una fuerza sobre cada punto de la superficie terrestre. Si usted calculara
todo el peso de la atmósfera y lo divide por el área de toda la superficie de
la “esfera” terrestre, el resultado sería conceptualmente el valor de la
presión atmosférica en la superficie, a nivel del mar.
Ya puede darse cuenta usted que, si vive a una altura
considerable, por ejemplo en Cuzco, Perú
(3310 m), la presión atmosférica será menor, porque encima de usted hay una
menor cantidad de atmósfera.
La magnitud (valor numérico) de la presión atmosférica de
la Tierra al nivel del mar en diferentes sistemas de unidades es:
760 mm de mercurio.
101 kilo pascales.
1000 milibares
1 atmósfera
estándar.
14,7 libras/pulgada
cuadrada (psi).
La última cantidad le puede dar una buena idea del valor
de la presión atmosférica, pues quizás conoce que inflamos las llantas de los
carros a una presión de 28 o 30 “libras/pulgada cuadrada”, aproximadamente a “dos
atmósferas”.
Como desde niños (¡y nuestros ancestros más lejanos)
hemos vivido sometidos a esa presión, que prácticamente no cambia.
-Estamos
acostumbrados a ella-, y por lo tanto casi no la
percibimos, excepto quizás si subimos rápidamente a una altura como la del
volcán Irazú, cuando nuestra biología puede reaccionar (dolor en los tímpanos
de los oídos, por ejemplo).
Es como si no existiera, pero sí existe. Un cambió muy
drástico, por ejemplo, si viajamos a la Luna, o a Marte, sería fatal, si no
tenemos la protección adecuada.
Si sabe bucear puede tener una idea del
valor de la presión atmosférica. Cada 10 m bajo el agua equivale a una
atmósfera adicional. Entonces si bucea en una piscina a 5 m de profundidad,
sentirá una presión total de 1,5 atmósferas; media debido al peso del agua y
una debido al peso del “aire”.
En Marte,
donde existe una atmósfera rala de dióxido de carbono y nitrógeno, la situación
tampoco es apropiada para los seres humanos. La presión atmosférica promedio es
alrededor de 0,6% de valor en la Tierra; 6,0 milibares, o 0,087 libras/pulgada
cuadrada.
Pero ¿Cuál es el problema de viajar a aun sitio donde la
presión atmosférica es muy diferente?
Bueno además de que podríamos asfixiarnos por una falta total de “oxígeno”, o
de una atmósfera intoxicante, como sucedería en la Luna y en Marte, un problema
grave es la baja presión, aumentado por la baja temperatura.
Usted seguro sabe que un buzo de profundidad podría perecer aplastado por la
presión, si no cuenta con un traje apropiado. Aún la estructura de un submarino
se ve comprometida por una presión como la experimentaría en una fosa oceánica
profunda.
Algo similar, pero a la inversa, sucedería si estamos en
un sitio donde la presión es muy baja, o nula. Nuestro sistema circulatorio y
respiratorio, y todos los árganos del cuerpo están “acostumbrados” a funcionar
a una presión de una atmósfera. Sin la protección de un traje espacial
apropiado, nuestro cuerpo simplemente explotaría.
Bueno, ¿por qué la baja temperatura también afecta?
Quizá usted se sabe de memoria que el agua permanece
líquida a la temperatura ambiente, un poco fresca como en la montaña o
bochornosa como en la playa.
El agua hierve a unos 100 grados y se transforma en hielo si la temperatura
baja a cero grados, lo que quizás no tenemos presente es que eso ocurre a la
presión atmosférica normal de 1 atmósfera, la presión atmosférica a la que
usted vive en su casa.
Si la presión atmosférica es mucho menor, el agua y todos
los fluidos del cuerpo humano, saliva, lágrimas, orina, sangre, se evaporarían
en segundos y cualquier organismo vivo muere.
Por eso se necesita un traje espacial correctamente diseñado y en perfecto
estado.
