La Era Espacial

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LA ERA ESPACIAL
Article · December 2013
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Marco Antonio Cabero
Andean Road Countries for Science and Technology - China Biodiversity Conservation and Green Development Foundation
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11
Electromundo No. 71
Colegio de Ingenieros Electricistas y Electrónicos
Resumen 
La era espacial, no es nada más que un tema, un 
elemento nuevo para el campo de la lírica y de la 
épica. Lírica como estremecimiento y asombro; 
épica como un triunfo cantando a la realidad o 
a la imaginación de lo que adviene en el mundo. 
Grandes hombres de este siglo y de siglos 
anteriores dejaron las herramientas matemáticas 
necesarias para que el hombre pueda surcar el 
cielo y conocer en definitiva el espacio. Si se 
habla de los comienzos de la era espacial, se debe 
mencionar asia y europa, en Rusia la filosofía de 
Tsiolkovsky, pionero del vuelo espacial Ruso y 
las ecuaciones fundamentales por medio de las 
cuales se puede vencer a la fuerza de gravedad 
posibilitando viajar a la luna y a otros planetas. 
El futuro existe, de ese futuro lo más importante 
serán las conquistas espaciales. Entonces 
merecen nuestra atención como hombres. Desde 
ese futuro surge un misterio. A este misterio se 
agrega la realidad-fantasía que nos lleva por 
rumbos de esperanza y vaticinio.
Palabras clave: Satélite; Cohete; Konstantin 
Tsiolkovsky; Velocidad de escape
el esPacio exteRioR
La palabra satélite proviene del antiguo latín 
sateles, o satellitis1. En el contexto 
espacial, fue aplicada a las lunas de planetas 
que fueron observados antes de la invención 
de telescopios ópticos. Las lunas de aquellos 
planteas; solían ser observadas como 
objetos que se movían con una velocidad 
superior a la del planeta que circundaban. 
 
LA ERA 
ESPACIAL
Ing. Marco Antonio Cabero Z
Revisado por: Prof. Hu Qizeng2 Prof. Chen Yuegen2 
2 China Aero Space Technology (CAST), Beijing, China Ing. Cidar Ramírez
Fotografía 1.- El Sputnik 1 lanzado el 4 de octubre 
de 1957 por la Unión Soviética fue el primer 
satélite artificial de la historia
El espacio, según manifestó Sócrates2 450 
A.C., provee la ventaja que desde él, se puede 
observar el planeta tierra, para lo cual se han 
desarrollado los satélites, los cuales, a partir del 
envío y la recepción de la información, permiten 
no solamente entenderlo, si no también el 
beneficio de la comunicación a distancia. Con 
el lanzamiento del Sputnik I, el 4 de Octubre de 
1957 desde la plataforma Gagarin, el término 
satélite artificial, se uso para definir 
objetos puestos en órbita alrededor de la 
tierra. Estos satélites son de hecho sirvientes, 
que proveen una amplia variedad de servicios 
e información, como ser:
• Perspectiva Global de la superficie terrestre,
mapeado y cartografía.
• Un entorno libre de gravedad al interior
del objeto espacial en el cual se desarrollan
materiales avanzados
• Estudio aplicado a los cambios climáticos
1 Satellitis.- sirvientes de un poderoso amo.
2 Sócrates señalo: ”El hombre debe levantarse por encima de la tierra, encima de la atmosfera y mas allá, porque solo entonces entenderá el mundo en 
el que vive”.
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Colegio de Ingenieros Electricistas y Electrónicos
Electromundo No. 71
• Concentraciones de diversos gases a nivel
atmosférico.
• Geomántica
• Posicionamiento Global.
• Comunicaciones Globales.
Los instrumentos utilizados en el espacio ofrecen 
una visión clara del universo. Por ejemplo, si 
las estrellas son vistas de noche, se las observa 
titilantes, en algunos casos se la observa 
distorsionadas y atenuadas. Este fenómeno es 
frustrante para los astrónomos, quienes exploran 
el universo, en varias porciones del espectro 
electromagnético para comprenderlo. 
Estas observaciones se han estado llevando a 
cabo con el Hubble Space Telescope orbitando 
a 593km sobre la superficie de la tierra, se 
encuentra en órbita desde el 24 de abril de 
1990. Mencionemos de igual manera el Infrared 
Space Observatory, el cual es un telescopio 
espacial diseñado para observar radiaciones 
electromagnéticas en el rango infrarrojo y que 
actualmente es operado por la Agencia Espacial 
Europea en colaboración con las agencias 
espaciales ISAS y la estadounidense NASA y fue 
lanzado al espacio exitosamente, a bordo del 
Ariane en 1995. Finalmente se debe mencionar 
el Compton Gamma-ray Observatory que fue 
el segundo de los Grandes Observatorios de la 
NASA, después del Hubble, siendo lanzado el 5 
de abril de 1991 a bordo del Atlantis.
Fotografía 2.- Telescopio Espacial Hubble
Fuente www.bbc.co.uk
Fotografía 3.- Infrared Space Observatory
Fuente www.bbc.co.uk
Fotografía 4.- Compton Gamma-ray Observatory
Fuente www.bbc.co.uk
2 misiones esPaciales 
La gravedad terrestre, hace que ciertos procesos 
de manufactura sean complicados y en muchos 
casos casi imposibles. 
Por ejemplo, para formar una nueva aleación; se 
deben mezclar 2 o más metales, en la proporción 
adecuada. Desafortunadamente, la gravedad 
tiende a llevar al metal de mayor peso al fondo 
del recipiente en el cual se hará la mezcla, lo cual 
dificulta una mezcla homogénea.
En órbita, materiales para computadoras y otras 
tecnologías avanzadas pueden ser creados, de 
igual manera, nuevos productos farmacéuticos 
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Electromundo No. 71
Colegio de Ingenieros Electricistas y Electrónicos
para combatir enfermedades están siendo 
estudiados. 
La NASA esta estado llevando a cabo varios 
proyectos de investigación como el de la 
fabricación de piezas en el espacio en 3D, en 
este proyecto la NASA y Made in Space Inc de 
Mountain View (California) juntaron esfuerzos 
para lanzar el equipamiento para el primer 
experimento de impresión en microgravedad en 
la estación espacial internacional (ISS). También 
la NASA ha enviando al espacio colonias de 
bacterias a bordo del Space Shuttle Atlantis, las 
cuales crecieron y se comportaron en formas 
nunca antes vistas en tierra3.
El espacio posee abundantes recursos. El sistema 
solar tiene una reserva de energía y minerales 
que aun no ha sido explotada. Pero, recursos 
lunares, o incluso aquellosrecursos que se 
puedan obtener de los asteroides, pueden 
alimentar una creciente economía espacial. Por 
ejemplo, El suelo lunar, es rico en oxigeno y 
aluminio. El oxigeno puede ser utilizado como 
propelente y el aluminio, es un metal que posee 
diferentes usos.
3 comienzos de la eRa esPacial
Los vehículos espaciales (cohetes) poseen 
el único medio para el vuelo espacial. En un 
principio, los cohetes fueron desarrollados para 
la atención de requerimientos militares. Cabe 
mencionar que en 1232 D.C. el ejército Chino 
defendió Kai-Feng-Fu mediante pequeños 
cohetes, que a través del aire viajaban para 
asustar y detener el ataque mongol.
Fotografía 5.- Recreación del Soldado Chino del 
año 1232 utilizando una flecha incendiaria
Fuente- www.grc.nasa.gov
En el siglo XIX, Sir. William Congreve (1772 - 
1828), coronel británico y experto en artillería 
desarrolló cohetes incendiarios en base a 
modelos capturados en India.
En 1806 en Boloña, durante las guerras 
Napoleónicas, los británicos dispararon 200 de 
estos cohetes incendiarios, en media hora en 
contra del ejército Francés, también dispararon 
300 de ellos en Copenhague en 1807 para 
prevenir que los franceses se apoderen de la 
flota Danesa.
En Rusia, la primer persona en estudiar los 
vuelos espaciales de los cohetes, fue Konstantin 
Tsiolkovsky (1857-1935) el padre de la 
cosmonáutica Rusa, quien calculó la velocidad 
requerida para viajar más allá de la atmosfera 
terrestre. También sugirió que la combustión, de 
la combinación de oxigeno e Hidrogeno, podría 
mejorar la eficiencia de los cohetes.
En Alemania, Hermann Oberth’s trabajó en la 
teoría del vuelo espacial, es conocido como el 
fundador de la Society for Space Travel, en julio 
de 1927. Cuando Adolf Hitler asumió el mando 
en 1933, los militares alemanas vieron en los 
cohetes un arma que viajaría grandes distancias 
sin violar el Tratado de Versalles, el cual, había 
dado fin a la primera guerra mundial. 
Posteriormente, Wernher von Braun (1912-
1977), desarrollo el V2 (el primer misil balístico 
del mundo) aunque su verdadero deseo era 
desarrollar un vehículo espacial para vuelos 
interplanetarios. Su búsqueda, culminaría con 
el Saturno V, cohete enviado a la luna es una de 
las máquinas más impresionantes de la historia 
humana. 
Con más de 110 metros de altura y 10 metros 
de diámetro, con un masa total de casi 3.000 
toneladas.
1 Fuente: www.nasa.gov (NASA news)
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Colegio de Ingenieros Electricistas y Electrónicos
Electromundo No. 71
Fotografía 6.- Misil balístico V2 desarrollado
por Wernher von Braun Fuente www.bbc.co.uk
Es así como los pioneros del estudio teórico 
y la aplicación de las ecuaciones de la física 
y la matemática, permitieron que vehículos 
espaciales, puedan ser puestos en órbita e 
incluso realizar viajes interplanetarios.
A continuación presento el análisis de un 
parámetro esencial en el estudio de vehículos 
espaciales, para este tipo de misiones, este 
parámetro es la velocidad de escape.
4 la Velocidad de escaPe
Si se tiene un objeto de masa M que es lanzado 
verticalmente hacia arriba desde la superficie 
terrestre, con una velocidad inicial, según se 
muestra en la fotografía siguiente: 
Fotografía 7.- Diagrama para la determinación
de la velocidad de escape
Si se usan consideraciones energéticas para 
determinar el valor mínimo de velocidad inicial 
Vi necesaria que permita al objeto escapar del 
campo gravitatorio de la tierra, se obtiene la 
siguiente ecuación que brinda la energía total 
del objeto en cualquier punto:
1
2
𝑚𝑚𝑉𝑉𝑖𝑖2 −
𝐺𝐺𝑀𝑀𝑇𝑇𝑚𝑚
𝑅𝑅𝑇𝑇
= −
𝐺𝐺𝑀𝑀𝐸𝐸𝑚𝑚
𝑟𝑟𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
 (1.1) 
Despejando Vi
2 se tiene:
𝑉𝑉𝑖𝑖2 = 2𝐺𝐺𝑀𝑀𝑇𝑇 �
1
𝑅𝑅𝑇𝑇
−
1
𝑟𝑟𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚
� (1.2) 
De hecho, si se conoce la velocidad inicial, la 
expresión anterior puede ser utilizada para 
calcular la altitud máxima h, porque, se sabe que:
ℎ = 𝑟𝑟𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 − 𝑅𝑅𝑇𝑇 (1.3) 
En ese sentido, se puede calcular la velocidad 
de escape, que es la mínima velocidad que un 
objeto debe tener para escapar de la influencia 
del campo gravitacional planetario. Si el cuerpo 
viaja a esta velocidad mínima, el objeto se mueve 
cada vez más lejos de la tierra. Considerando que: 
𝑟𝑟𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚𝑚 → ∞ 
𝑉𝑉𝑖𝑖 = 𝑉𝑉𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒 
Se obtiene:
𝑉𝑉𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒 = �
2𝐺𝐺𝑀𝑀𝑇𝑇
𝑅𝑅𝐸𝐸
 (1.4) 
Claramente se puede apreciar en la ecuación 1.4, 
que la velocidad de escape es independiente de 
la masa del objeto, en otras palabras, una nave 
espacial (cohete), tiene la misma velocidad de 
escape que una molécula. Adicionalmente, el 
resultado es independiente de la dirección de la 
velocidad e ignora la resistencia del aire.
El análisis anterior puede ser aplicado para 
cualquier planeta o satélite natural. De esta 
manera, generalizando se tiene:
𝑉𝑉𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒𝑒 = �2𝐺𝐺𝑀𝑀
𝑅𝑅
 (1.5) 
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Electromundo No. 71
Colegio de Ingenieros Electricistas y Electrónicos
A partir de la ecuación 1.5, conociendo el radio 
y la masa del cuerpo celeste, satélite y astro; 
se puede obtener la tabla que muestra las de 
velocidades de escape correspondientes. 
Cuerpo V escape 
(km/s) 
Mercurio 4.3 
Venus 10.3 
Tierra 11.2 
Luna 2.3 
Marte 5 
Júpiter 60 
Saturno 36 
Urano 22 
Neptuno 24 
Plutón 1.1 
Sol 618 
Tabla 1.- Velocidades de escape
Correspondientes a diferentes planetas
Fuente Propia
Los resultados de la tabla anterior, junto con la 
teoría de cinética de los gases explican por qué 
algunos planetas tienen atmosfera y otros no. 
Dado que las moléculas de un gas tienen un 
promedio de energía cinética que depende de la 
temperatura del gas. En virtud a ello, moléculas 
livianas, como por ejemplo el Helio y el Hidrogeno, 
tienen una velocidad promedio mayor que las 
moléculas pesadas a la misma temperatura. 
Cuando la velocidad promedio de las moléculas 
livianas es no mucho menor que la velocidad 
de escape correspondiente a un planeta, una 
fracción de ellas tiene chance de escapar de él. 
Este mecanismo explica también porque la tierra 
no retiene moléculas de Hidrogeno y átomos de 
Helio en la atmosfera, pero si retiene moléculas 
pesadas como oxigeno y nitrógeno. Por otra 
parte, el hecho de que la velocidad de escape en 
Júpiter sea tan alta, permite que el planeta retenga 
hidrogeno, que es el constituyente primario de 
su atmosfera. Análisis como el anterior junto con 
el uso de ecuaciones, análisis de materiales y la 
sinergia de ingenierías, posibilitan la integración 
de conocimiento que se lleven a cabo misiones 
espaciales exitosas. Países de la región como 
Venezuela, Argentina, Brasil, Ecuador, han 
desarrollado misiones espaciales y cuentan 
ya con satélites tanto de telecomunicaciones, 
remote sensing e investigación.
5 misiones esPaciales 
A medida que el daño ocasionado a nuestro 
medio ambiente es más evidente, se mira más 
al espacio para encontrar las respuestas y una 
posible solución problema.
La misión llevada a cabo por la NASA: “Mission 
to Planet Earth” ahora llamada Earth Science, usa 
instrumentos y satélites de diferentes naciones 
diseñados para monitorear la salud del planeta 
Tierra desde el espacio.
Fotografía 8.- Constelación de Satélites
MISSION TO PLANET EARTH
Por otro lado, en fecha 11 de Junio de 2013, 
China, mediante un cohete Long Marcha CZ-
2F/G, desde la rampa 921 del complejo de 
lanzamiento LC-43 del Centro Espacial de 
Jiuquan, lanzo exitosamente el Shenzhou 10 con 
3 tripulantes en su interior. 
Fotografía 9.- Lanzamiento de la Shenzhou 104 
4 Fuente China Daily http://www.chinadaily.com.cn/
5 Primera estación espacial China
Compaq 610
Nota adhesiva
Por favor corregir a:

escape
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Electromundo No. 71
La tripulacion estuvo conformada por Nie 
Haisheng, Zhang Xiaoguang y Wang Yaping. 
La Shenzhou 10 permanecerá 15 días en el 
espacio, 12 de ellos acoplada a la estación 
espacial Tiangong-1 , dos más que la misión 
Shenzhou 9, por lo que batirá el récord chino de 
permanencia enel espacio.
Wang Yaping es la segunda mujer china en 
órbita después de que Liu Yang volase en la 
Shenzhou 9. Esta es la quinta misión tripulada 
china y la tercera nave, la segunda tripulada; 
que se acoplará con la Tiangong-1, lanzada en 
septiembre de 2011.
Shenzhou 10 se acoplará con la Tiangong-1 
el 13 de junio y, tras realizar varios ensayos 
de acoplamientos manuales y automáticos, 
regresará a la Tierra el 26 de junio.
Antes de 2020, China planea construir en órbita 
una estación y un laboratorio espaciales6.
Fotografía 9.- Tripulación del vehículo espacial 
Shenzhou 107
6 la filosofía esPacial de tsiolkoVsky
Como se menciona en párrafos anteriores, 
Tsiolkovsky es el padre de la cosmonáutica Rusa; 
el espacio, según indicó, es el hábitat ideal para 
el ser humano, ya que expresó: “El planeta es la 
cuna de la inteligencia, pero es imposible vivir 
para siempre en la cuna” 8
Tsiolkovsky creyó que el movimiento y la vida 
en el espacio eran necesarios e inevitables para 
la evolución humana. El imaginó a los humanos 
expandiéndose alrededor del sistema solar, 
construyendo hábitats alrededor de nuestro 
planeta, expandiéndose en lo profundo del 
cosmos. El, sostuvo que, como miembros de una 
civilización espacial, nuestros descendientes 
serian capaces de controlar la naturaleza, 
aboliendo las catástrofes naturales, dando fin a 
su sufrimiento como seres mortales.
En 1926 Tsiolkovsky propuso 16 puntos para la 
expansión humana en el espacio9, recopilados y 
se listados a continuación:
1. El diseño de cohetes con alas.
2. Progresivo incremento de velocidad y altitud
de estos cohetes.
3. Diseño de un cohete real sin alas.
4. Habilidad de los cohetes para aterrizar en la
superficie del mar.
5. La posibilidad de alcanzar una velocidad
superior a 8 km/s, posibilitando al cohete
cruzar la atmosfera por primera vez.
6. Incrementar el tiempo de vuelo en el espacio.
7. Uso experimental de plantas para crear una
atmosfera en el cohete.
8. Uso de trajes presurizados para actividades
fuera del cohete.
9. Construcción de invernaderos en órbita.
10. Construcción de un gran numero hábitats en
órbita.
11. Uso de la radiación solar para hacer crecer
los alimentos, para calentarse y para
transportarse en el sistema solar.
12. Colonización de un cinturón de asteroides.
13. Colonización del sistema solar y mas allá.
14. Perfeccionamiento de la sociedad y de sus
miembros individuales.
15. Poblar el sistema solar y colonizar la galaxia.
16. Cuando el sol comience a morir los seres
vivos de este sistema solar, migran en busca
de otros soles.
Por lo expuesto anteriormente, se puede inferir 
que los puntos 1 al 6 focalizan en el desarrollo de 
tecnología espacial, hasta el punto que se puede 
6 Fuente:http://sp.rian.ru/science_technology_space/20130611/157282643.html
7 Fuente: China Daily http://www.chinadaily.com.cn/
8 Extractado de Tsiolkovsky, 1954, pag.127
9 Extractado de Tsiolkovsky, 1954, pag.326-327
ADAMIN
Sticky Note
Accepted set by ADAMIN
17
Electromundo No. 71
Colegio de Ingenieros Electricistas y Electrónicos
10 Fuente citada: Matías Gómez, astrónomo de la U. Andrés Bello. Publimetro, 10 de agosto de 2010.
viajar en el espacio, mientras que los puntos 7 al 
9, se relaciona con el desarrollo de tecnología 
para sobrevivir en el espacio. 
Cuando estas metas han sido alcanzadas, en 
los puntos 10 y 11, los hábitats humanos son 
creados en orbitas y se aprende a usar la energía 
solar, para transportarse y para la producción de 
los alimentos en el espacio.
Una vez que el arte de vivir en los hábitats ha sido 
perfeccionado, en los puntos 12 y 13 colonias 
humanas se esparcen hacia los asteroides y 
luego a través del sistema solar. Una vez que 
este objetivo ha sido alcanzado, en el punto 
14, los humanos y la sociedad en la que viven 
serán perfectos. Finalmente, en los 2 últimos 
puntos, Tsiolkovsky vislumbra a los humanos 
esparciéndose más allá del sistema solar, ante 
una eventual extinción del sol.
Con referencia al punto 16 valga recalcar, que en 
2010 se divulgo una Crónica sobre declaraciones 
de Stephen Hawking que advierten que el ser 
humano debe salir a conquistar otros espacios 
para continuar con la especie10. 
Para Tsiolkovsky, el desarrollo de cohetes para 
dejar la tierra y el desarrollo de tecnología para 
vivir permanentemente en el espacio, tendrían 
un fin humanista. Ya que la meta es la de una 
humanidad perfecta donde la ciencia y la 
tecnología hacen sinergia en armonía. 
Por ello, se puede inferir que, los inicios de los 
viajes espaciales, uno de los más, si no el más caro 
y tecnológicamente complicado de los esfuerzos 
humanos, surgió de la preocupación por mejorar 
la vida humana.
RefeRencias BiBliogRáficas
Understanding Space, J. J. Sellers, copyright 
1994, McGraw-Hill Companies Inc.
The promise of Space, Harper and Row, New 
York, USA, 1968.
Konstantin Tsiolkovsky: His life and work, 
Kosmodemyansky, A.A. Foreign Language 
Publishing House, Moscow Russia, 1956.
Space Mission Analysis and Design, Kluwer 
Academic Publisher, Dordrecht, The Netherlands, 
1991.
Fundamentals of Astrodynamics, Dover 
Publications, Inc., New York, NY, USA 1971.
“El planeta es la cuna de la inteligencia, pero es 
imposible vivir para siempre en la cuna”
Konstantin Tsiolkovsky 
marco antonio cabero zabalaga
 Ingeniero Electronico titulado de la Universidad 
Mayor de San Simon, Cochabamba Bolivia 
en 2008. Docente Universitario en las areas 
de Ingenieria aplicada.Cumplio funciones 
en el ambito de las telecomunicaciones, la 
automatizacion, el control y la instrumentacion, 
campos en los cuales actualmente se encuentra 
capacitandose en el exterior del pais. 
El sueño de vivir en otro planeta puede ser realidad 
en el futuro, siempre y cuando exista el esfuerzo de 
investigar y explorar el espacio exterior. 
G.F.C
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