¿Cuán alto puede volar un globo de helio? ¿Puede llegar a la atmósfera?
¿Cuán alto puede volar un globo de helio? ¿Puede llegar a la atmósfera?
Muchos tenemos esa experiencia: te entregan esa cosa mágica que es un globo inflado con helio, de esos que se ven bien en cualquier color porque todos combinan bien con el cielo. Y por un descuido, se te escapa.
La terrible desilusión pronto se va desvaneciendo para ser reemplazada por la calma que te invade el verlo flotar y volverse un punto más y más pequeño, hasta desaparecer en las nubes.
¿Te preguntaste alguna vez hasta dónde puede llegar?
Juliet Gok, de 9 años de edad, se lo preguntó y le escribió al programa de la BBC "Casos curiosos de Rutherford y Fry" para que le resolvieran la duda.
Y, por supuesto, se pusieron manos a la obra.
Un globo suelto
Como la ciencia es experimentación y observación, el plan de Keri Nicholl, del departamento de Meteorología de la Universidad de Reading, era exactamente eso: soltar un globo, dejarlo volar y observar.
"El problema es que los globos de fiesta son muy livianos, así que no le podemos ponerle una unidad de seguimiento GPS o algo similar para que nos transmita información. Así que vamos a usar un método antiguo".
"Le pegué un LED -diodo emisor de luz- que está centelleando y vamos a medir el tiempo que podemos ver el globo. Yo estimé cuán rápido irá y usando física básica que probablemente todos aprendimos en el colegio calcularemos cuán alto llegará este globo".
La fórmula: velocidad = distancia / tiempo.
¡3, 2, 1... salió el globo!
Pero un momento, ¿no hay una escasez internacional de helio? ¿Será ético este experimento?
El lío con el helio
Recientemente hubo preocupación por la falta de helio.
El helio es un gas inodoro, incoloro, insípido, no es tóxico, es inerte y monoatómico.
Es el primero en el grupo de los gases nobles en la tabla periódica y su punto de ebullición es el más bajo de todos los elementos.
No lo podemos producir artificialmente; tiene que ser extraído de la tierra como otros gases naturales.
En un momento se estimó que sólo quedaban 30 años de reservas de helio.
El problema es que se usa en escáneres y como criogénico, entre otras funciones, además de en globos para las fiestas.
Por suerte, hace un año fue descubierta una nueva reserva en Tanzania, y otras van apareciendo de tanto en tanto.
En cualquier caso, el tipo de helio que se usa en los globos para fiestas es de una calidad muy baja.
Volvamos a la pregunta de Juliet
Antes de responderla, hay otro asunto que debemos establecer si estamos mandando un globo al espacio...
¿Dónde empieza el espacio?
"Uno pensaría que hay una respuesta simple, pero todo depende de dónde defines el principio", nos dijo Marek Kukula, del Real Observatorio en Greenwich, Inglaterra.
"Existe la línea de Kármán, definida por Theodore von Kármán, que está a 100 kilómetros sobre el nivel del mar. Es ahí donde la mayoría de la gente dice que empieza oficialmente el espacio".
"Se trata de la altura a la que la densidad de la atmósfera es tan baja que si quieres viajar aerodinámicamente tendrías que viajar más rápido que la velocidad de la órbita".
"Es el lugar en el que ya no puedes volar como un avión sino que tienes que volar como una nave espacial".
Si estás en la línea de Kármán, dice Kukula, definitivamente sientes que estás en otra parte del Universo.
"La mayor parte de la atmósfera estará debajo de ti, así que verás esa bella curva de la Tierra. Cosas como la aurora boreal suceden ahí, así como los viajes de los trasbordadores y la estación espacial internacional".
"Pero la atmósfera de la Tierra se extiende mucho más lejos y si quieres ir realmente al espacio vacío tienes que subir al menos unos mil kilómetros".
Cabe anotar que la NASA te da tu insignia de astronauta con alcanzar los 80 kilómetros sobre el nivel del mar.
¿Alcanzó esa altura el globo de Keri Nicholl?
Volando bajo
Allá en el campo del experimento, el viaje al espacio no está yendo muy bien: el globo está volando hacia el lado, no hacia arriba.
"Los globos pocas veces van derecho hacia arriba: a menudo recorren más distancias horizontales que verticales", aclara Nicholl.
Con o sin excusas, el globo se elevó unos 500 metros... ¡medio kilómetro nada más!
Será mejor confiar en los experimentos y ecuaciones que se hacen bajo techo.
Lo primero que hay que tener a mano son unos globos y helio.
La idea es llenarlos de helio hasta que estallen: si se puede medir el radio máximo antes de que exploten, se puede usar la ley de los gases ideales para calcular la presión dentro del globo.
La diferencia de ésta con la presión atmosférica haría que se estalle el globo, así que solo queda estimar a qué altura sucedería.
¿Hay o no hay globos en el espacio?
La respuesta a la pregunta de Juliet Gok es que los globos que nos dan en las fiestas sólo se elevan unos 2 a 3 kilómetros antes de estallarse debido a la presión ambiental... muy lejos de la línea de Kármán.
Sin embargo, pueden viajar muchos kilómetros hacia los lados, cruzar el mar y volar sobre diferentes países. Hay casos registrados de globos que cruzaron océanos y continentes.
Además, hay planes de fabricar globos para llevar a turistas al borde del espacio.
Alcanzarían unos 30 kilómetros de altura, no más, pues si tratamos de flotar hasta la línea de Kármán, el viaje terminaría mal.
