Escalas de temperatura


La temperatura es una magnitud referida a las nociones comunes de caliente, tibio o frío que puede ser medida con un termómetro. En física, se define como una magnitud escalar relacionada con la energía interna de un sistema termodinámico, definida por el principio cero de la termodinámica. Más específicamente, está relacionada directamente con la parte de la energía interna conocida como «energía cinética», que es la energía asociada a los movimientos de las partículas del sistema, sea en un sentido traslacional, rotacional, o en forma de vibraciones. A medida de que sea mayor la energía cinética de un sistema, se observa que éste se encuentra más «caliente»; es decir, que su temperatura es mayor.




El cero absoluto es la temperatura teórica más baja posible. A esta temperatura el nivel de energía interna del sistema es el más bajo posible, por lo que las partículas, según la mecánica clásica, carecen de movimiento.



KELVIN
RANKINE
CELSIUS
FAHRENHEIT
Cero absoluto
0 K
0 R
−273,15 °C
−459,67 °F

Según la tercera ley de la termodinámica, el cero absoluto es un límite inalcanzable. La mayor cámara frigorífica actual sólo alcanza los -273,144 °C.


El punto triple es aquel en el cual coexisten en equilibrio el estado sólido, el estado líquido y el estado gaseoso de una sustancia. Se define con una temperatura y una presión de vapor. El punto triple del agua, por ejemplo, está a 273,16 K (0,01 °C) y a una presión de 611,73 pascales (0,06 atm). Esta temperatura, debido a que es un valor constante, sirve para calibrar las escalas Kelvin y Celsius de los termómetros de mayor precisión.

El grado Celsius, simbolizado como °C, pertenece al Sistema Internacional de Unidades, con carácter de unidad accesoria, a diferencia del kelvin, que es la unidad básica de temperatura en dicho sistema. Anders Celsius definió su escala en 1742 considerando las temperaturas de ebullición y de congelación del agua, asignándoles originalmente los valores 0 °C y 100 °C.

El Kelvin, simbolizado como K, es la unidad en el Sistema Internacional. La escala Kelvin fue creada por William Thomson (Lord Kelvin), en el año 1848, sobre la base del grado Celsius, estableciendo el punto cero en el cero absoluto (−273,15 °C) y conservando la misma dimensión.

El grado Fahrenheit, simbolizado como °F, es una escala de temperatura propuesta por Daniel Gabriel Fahrenheit en 1724. La escala establece como las temperaturas de congelación y ebullición del agua, 32 °F y 212 °F, respectivamente.

El Rankine, simbolizado como R, es la escala de temperatura que se define midiendo en grados Fahrenheit sobre el cero absoluto, por lo que carece de valores negativos. Esta escala fue propuesta por el físico e ingeniero escocés William Rankine en 1859.




Transbordadores espaciales (STS)


El transbordador espacial o lanzadera espacial de la NASA (STS), fue el único vehículo espacial utilizado para el transporte de astronautas por parte de Estados Unidos. En particular lo destacable de él es que era parcialmente reutilizable. Desde el despegue de la primera misión del transbordador espacial (STS-1) lanzada el 12 de abril de 1981, se ha utilizado para el transporte de grandes cargas hacia varias órbitas, para realizar misiones de mantenimiento (como por ejemplo en el Telescopio espacial Hubble), y junto con los vehículos soviéticos, fueron los encargados de elevar los distintos módulos de la Estación Espacial Internacional (ISS), así como de la provisión regular de suministros. 
Visto de antemano, uno de sus aprovechamientos originales y que finalmente no se aprovechó, era la posibilidad de traer de nuevo a la Tierra satélites en su bodega para ser reparados. Aunque desde la ISS sí se trajeron grandes cargas, ya que las Soyuz no puede traerlas de regreso por tener una capacidad más limitada.
Desde el año 2011 ya no queda en servicio ninguno de los cinco transbordadores espaciales de la NASA 



El transbordador espacial tiene los siguientes componentes principales:
  • Dos tanques recuperables de combustible sólido (SRB) que contienen un propulsante compuesto principalmente de perclorato de amonio (oxidante, 70% en peso) y aluminio (combustible, 16% en peso). Ambos tanques se separan 2 minutos después del lanzamiento a una altura de 66 km, abren sus paracaídas y luego son recogidos tras su amerizaje. Dimensiones: 44,74 metros de altura y 3,65 metros de diámetro. Cada tanque pesa 96.000 kilogramos.

  • Un gran tanque externo desechable de combustible (ET) que contiene hidrógeno y oxígeno líquidos en tanques interiores para alimentar los tres motores principales. El tanque se libera 8,5 minutos después del lanzamiento, a una altitud de 109 km, rompiéndose en pedazos que caen al mar sin ser recogidos. Dimensiones: 46,14 metros de altura y 8,28 metros de diámetro.

  • El propio vehículo transbordador (orbitador) reutilizable. Dimensiones al estar sobre sus ruedas: 17,25 metros de altura (incluye cola timón), 37,24 metros de largo y envergadura 23,79 (entre extremo de las alas). Capacidad de tripulación: 5 a 7 personas.


Datos:
  • Altura del conjunto: 56,14 m.
  • Longitud del transbordador: 37,23 m
  • Envergadura: 23,79 m
  • Peso en el despegue: 2.041.166 kg
  • Peso tras la misión: 104.326 kg
  • Carga máxima transportada: 28.803 kg (volver a la Tierra con aprox. 14.000 kg)
  • Órbita: 185 a 643 km (no puede elevarse a más de 1.000 km)
  • Velocidad: 27.875 km/h



Megaestructuras: Los Cohetes del Transbordador Espacial



Viaje de la nave Rosetta para llegar al cometa 67P

Rosetta es una sonda espacial de la Agencia Espacial Europea (ESA) que fue lanzada el 2 de marzo de 2004. La misión de la sonda es la de orbitar alrededor del cometa 67P en 2014 y 2015, enviando un módulo de aterrizaje llamado Philae, que se situa en la superficie del cometa el 12 de noviembre de 2014.


El viaje de la sonda Rosetta, con destino al cometa 67P,  tuvo que dar varias vueltas alrededor del Sol y algunos planetas, para poder acelerar hasta la velocidad que llevaba el cometa (55.000 km/h). Era imprescindible alcanzar esa velocidad porque su intención era la de posarse suavemente sobre la superficies del astro. Pero esa enorme velocidad sólo se pudo conseguir después de 10 años de viaje. Hay dos maneras de acelerar una nave espacial para que alcance la velocidad deseada:  Gastando mucho combustible, o aprovechando la gravedad de los planetas cercanos, lo que se conoce como "Tirón Gravitatorio".

En los siguientes vídeos puedes ver el vuelo completo de la sonda Rosetta desde que despegó de la Tierra en 2004, y sus 6 asistencias gravitatorias (la primera sobre la Tierra, la siguiente sobre Marte, otra más con la Tierra,  la cuarta con el asteroide Stein, nuevamente con la Tierra, y la última con el asteroide Lutecia).






Rosetta: the story so far (pincha para ver el video)

Mas información en la pagina de la Agencia espacial europea (ESA)