Astronomía en la vida cotidiana (Parte 1/2)

Crédito: Nelson Marques.

A lo largo de la historia los humanos han observado el cielo para navegar por los vastos océanos, para decidir cuándo plantar sus cultivos y para responder preguntas acerca de dónde venimos y cómo llegamos aquí. Es una disciplina que abre nuestros ojos, da contexto a nuestro lugar en el Universo y que puede cambiar la forma en que vemos el mundo. Cuando Copérnico sostuvo que la Tierra no era el centro del Universo, desencadenó una revolución. Una revolución a través de la cual la religión, la ciencia y la sociedad tuvieron que adaptarse a esta nueva visión del mundo.

La astronomía siempre ha tenido un impacto significativo en nuestra visión del mundo. Las primeras culturas asociaron objetos celestes con dioses y tomaron sus movimientos a través del cielo como profecías de lo que estaba por venir. Ahora llamamos a eso astrología, lo que está muy alejado de la realidad y de los costosos instrumentos astronómicos actuales, pero todavía hay rastros de esa historia en la astronomía moderna. Basta con ver, por ejemplo, los nombres de las constelaciones: Andrómeda, la doncella encadenada de la mitología griega, o Perseo, el semidiós que la rescató.

Ahora, conforme nuestra comprensión del mundo progresa, nos encontramos a nosotros mismos y nuestra visión del mundo se entrelaza más aún con las estrellas. El descubrimiento de que los elementos básicos que encontramos en las estrellas, y el gas y polvo que la rodea, son los mismos elementos que componen nuestros cuerpos ha profundizado la conexión entre nosotros y el cosmos. Esta conexión toca nuestras vidas, y el sobrecogimiento que inspira es tal vez la razón de que las hermosas imágenes que nos entrega la astronomía sean tan populares en la cultura actual.

Todavía hay muchas preguntas sin respuestas en la astronomía. Las investigaciones actuales intentan responder preguntas como: “¿Cuán antiguos somos?”, “¿cuál es el destino del Universo?” y posiblemente la más interesante: “¿Cuán único es el Universo, y podría un universo ligeramente diferente haber originado vida?”. Pero la astronomía también rompe récords cada día, estableciendo distancias mayores, hallando objetos más masivos, temperaturas más altas y las explosiones más violentas.

Perseguir estas preguntas es una parte fundamental de ser humano, pero en el mundo actual se ha hecho cada vez más importante ser capaz de justificar la persecución de las respuestas. Las dificultades para describir la importancia de la astronomía, y la investigación fundamental^[1] en general, están bien resumidas en la siguiente cita:

Preservar el conocimiento es fácil. Transferir el conocimiento también es fácil. Pero crear nuevo conocimiento no es fácil ni rentable en el corto plazo. La investigación fundamental resulta rentable en el largo plazo, e igual de importante, es una fuerza que enriquece la cultura de cualquier sociedad con razón y verdad básica.

— Ahmed Zewali, ganador del Premio Nobel de Química (1999)

Aunque vivimos en un mundo enfrentado con los muchos problemas inmediatos del hambre, pobreza, energía y calentamiento global, argumentamos que la astronomía tiene beneficios a largo plazo que son igualmente importantes para una sociedad civilizada. Varios estudios nos han dicho que invertir en educación científica, investigación y tecnología entrega un enorme retorno –no solo económicamente, sino que también culturalmente y de manera indirecta para la población en general– y ha ayudado a los países a enfrentar y superar las crisis. El desarrollo científico y tecnológico de un país o región está estrechamente relacionado con su índice de desarrollo humano, estadística que mide la expectativa de vida, educación e ingresos.

Hay otros trabajos que han contribuido a responder la pregunta “¿por qué es importante la astronomía?”. El Dr. Robert Aitken, director del Observatorio Lick, nos muestra que incluso en 1933 había necesidad de justificar esta ciencia, en su artículo titulado “The Use of Astronomy”. Su última frase resume su opinión: “Para dar al hombre cada vez más conocimiento del universo y ayudarle ‘a aprender humildad y conocer la exaltación’, esa es la misión de la astronomía”. Más recientemente, C. Renée James escribió un artículo que delinea los avances tecnológicos recientes que podemos agradecer a la astronomía, como el GPS, la toma de imágenes médicas, y el internet inalámbrico. En defensa de la radioastronomía, Dave Finley declara, “En suma, la astronomía ha sido una piedra angular del progreso tecnológico a lo largo de la historia, tiene mucho que contribuir en el futuro, y ofrece a todos los seres humanos un sentido fundamental de nuestro lugar en un universo inimaginablemente vasto y emocionante”.

La astronomía y los campos relacionados están a la vanguardia de la ciencia y la tecnología; respondiendo preguntas fundamentales e impulsando la innovación. Es por esta razón que el plan estratégico de la Unión Astronómica Internacional (IAU) para 2010-2020 tiene tres áreas principales de enfoque: tecnología y habilidades, ciencia e investigación, y cultura y sociedad.

Aunque campos como la astronomía raramente contribuyen directamente con resultados tangibles en una corta escala de tiempo, la persecución de esta investigación requiere tecnología de vanguardia y métodos que puedan, en una escala de tiempo mayor, hacer una diferencia con su aplicación más amplia.

Una gran cantidad de ejemplos –muchos de los cuales son mencionados en la segunda parte del artículo– demuestran cómo el estudio de la astronomía contribuye a la tecnología, economía y sociedad continuamente mediante instrumentos, procesos y software que están más allá de nuestras capacidades actuales.

Los frutos del desarrollo científico y tecnológico en astronomía, especialmente en áreas como la óptica y electrónica, se han vuelto esenciales para nuestra vida diaria, con aplicaciones tales como computadores personales, satélites de comunicaciones, teléfonos móviles, el Sistema de Posicionamiento Global, paneles solares y escáneres para imágenes por resonancia magnética (MRI).

Aunque el estudio de la astronomía ha proporcionado grandes ganancias tangibles, monetarias y tecnológicas, tal vez el aspecto más importante de la astronomía no se puede medir económicamente. La astronomía ha revolucionado y sigue revolucionando nuestra forma de pensar en una escala mundial. En el pasado, la astronomía ha sido usada para medir tiempo, marcar las estaciones, y navegar los vastos océanos. Como una de las ciencias más antiguas, la astronomía es parte de la historia y raíces de cada cultura. Nos inspira con hermosas imágenes y promete respuestas a las preguntas más importantes. Actúa como una ventana al inmenso tamaño y complejidad del espacio, poniendo a la Tierra en perspectiva y promoviendo una ciudadanía y orgullo global en nuestro planeta hogar.

Varios informes en Estados Unidos y Europa indican que las mayores contribuciones de la astronomía no son solo sus aplicaciones tecnológicas y médicas (transferencia de tecnología), sino que una perspectiva única que extiende nuestros horizontes y nos ayuda descubrir la majestuosidad del Universo y nuestro lugar dentro de este. En un nivel más apremiante, la astronomía nos ayuda a estudiar cómo prolongar la supervivencia de nuestra especie. Por ejemplo, es crítico estudiar la influencia del Sol sobre el clima de la Tierra y cómo afectará al tiempo, niveles de agua, etc. Solo el estudio del Sol y otras estrellas puede ayudarnos a comprender estos procesos en su totalidad. Además, mapear el movimiento de todos los objetos en el Sistema Solar nos permite predecir las posibles amenazas espaciales para nuestro planeta. Tales eventos podrían causar cambios importantes en nuestro mundo, como fue demostrado claramente por el impacto de un meteorito en Cheliábinsk en 2013.

En un nivel más personal, enseñar astronomía a nuestra juventud es también de gran valor. Se ha demostrado que los alumnos que participan en actividades educativas relacionadas con la astronomía en su colegio son más propensos a seguir carreras de las áreas de ciencia y tecnología, y a mantenerse al día con los descubrimientos científicos. Esto no solo beneficia al campo de la astronomía, sino que abarca otras disciplinas científicas.

La astronomía es uno de los pocos campos científicos que interactúan directamente con la sociedad. No solo traspasando fronteras, sino también promoviendo activamente colaboraciones alrededor del mundo. En la siguiente sección, se describe los aspectos tangibles de que la astronomía ha contribuido a varios campos.

Transferencia tecnológica

De la astronomía a la industria

Algunos de los ejemplos más útiles de transferencia tecnológica entre la astronomía y la industria incluyen avances en comunicaciones y tecnología de obtención de imágenes. Por ejemplo, una película llamada Kodak Technical Pan es usada ampliamente por espectroscopistas médicos e industriales, fotógrafos profesionales y artistas, y fue creada originalmente para que los astrónomos que estudian el Sol pudieran registrar los cambios en la estructura superficial de nuestra estrella. Además, el desarrollo de Technical Pan –nuevamente motivado por los requerimientos de los astrónomos– fue usado durante varias décadas (hasta que fue descontinuado) para detectar cultivos y bosques enfermos, en odontología y diagnóstico médico, y para estudiar capas de pinturas para revelar falsificaciones.

En 2009, Willard S. Boyle y George E. Smith fueron galardonados con el Premio Nobel de Física por el desarrollo de otro dispositivo que sería ampliamente utilizado en la industria. Los sensores para captar imágenes desarrollados para obtener imágenes astronómicas, conocidos como Dispositivos de Carga Acoplada (Charge Coupled Devices, CCDs), fueron usados por primera vez en astronomía en 1976. En unos pocos años reemplazaron las películas no solo en los telescopios, sino también las de las cámaras personales de muchas personas, webcams y teléfonos móviles. La mejora y popularidad de los CCDs es atribuida a la decisión de NASA de usar tecnología de CCD súper-sensible en el Telescopio Espacial Hubble.

En el ámbito de las comunicaciones, la radioastronomía ha proporcionado una gran cantidad de herramientas, dispositivos y métodos de procesamiento de datos útiles. Muchas compañías exitosas de comunicaciones fueron fundadas por radioastrónomos. El lenguaje de programación FORTH fue creado originalmente para ser usado en el telescopio de 11 metros de Kitt Peak y pasó a proporcionar la base de una compañía altamente rentable; Forth Inc. Ahora es usado en todo el mundo por FedEx para sus servicios de seguimiento.

Algunos otros ejemplos de transferencia de tecnología entre la astronomía y la industria son listados a continuación:

• La compañía General Motors usa el lenguaje de programación Interactive Data Language (IDL) usado en astronomía para analizar datos de choques de automóviles.
• Las primeras patentes de técnicas para detectar radiación gravitacional –producida cuando cuerpos masivos se aceleran– han sido adquiridas por una compañía para ayudarles a determinar la estabilidad gravitacional de reservas subterráneas de petróleo.
• La compañía de telecomunicaciones AT&T usa Image Reduction and Analysis Facility (IRAF) –una colección de software escrito en el Observatorio Astronómico Óptico Nacional– para analizar sistemas informáticos y gráficos de física de estado sólido.
• El astrónomo Larry Altschuler fue responsable del desarrollo de la tomografía –el procesamiento de imágenes por secciones usando una onda penetrante– debido a su trabajo sobre la reconstrucción de la corona solar a partir de sus proyecciones.

[1] También llamada investigación básica o investigación pura, se suele llevar a cabo en los laboratorios; contribuye a la ampliación del conocimiento científico, creando nuevas teorías o modificando las ya existentes.

Fuente: IAU