Desde la antigüedad y hasta la fecha, el ser humano ha volteado la vista hacia el cielo, y con la ayuda de instrumentos, ha tratado de explicar los fenómenos que ve en la bóveda celeste. Un caso típico de artilugio para medir fue el astrolabio, instrumento que se usaba durante la edad media como sextante, el cual servía para calcular la separación angular entre dos objetos. Este dispositivo era usado típicamente en la navegación marítima. Uno de los primeros astrolabios que se conocen, se debe al astrónomo persa Nastulus, hacia el 1000 anno Domini . Existe otra versión del astrolabio que data del año 1588, construido por Erasmus Habermel, en la ciudad de Praga. Las observaciones con o sin instrumentos astronómicos muestran siempre una limitante natural para la visión desde la superficie terrestre. Las estrellas centellean o parpadean, este efecto no tiene hoy día, más que una explicación, el efecto que causa la atmosfera entre los ojos del observador y el objeto celeste observado.
La atmósfera de la Tierra es una capa compuesta de varios gases, que la envuelven y que es retenida, gracias a la fuerza de gravedad terrestre. Los principales gases de los que se compone la atmosfera de nuestro planeta son: nitrógeno, oxígeno y argón, con las proporciones de 78.084 %, 20.946 % y 0.92662 %, respectivamente. Además de estos gases existen otros más en cantidades menores como son: neón, helio, metano, kriptón, hidrógeno y dióxido de carbono. Estos últimos, todos juntos aportan el 0.04338 %. Además la atmósfera contiene vapor de agua. No todos los cuerpos en el espacio tienen la capacidad de contar con una atmosfera propia, esto debido a su escasa fuerza de gravedad, un ejemplo de ello es nuestro satélite natural, la luna, la cual no cuenta con atmósfera propia y a ello se debe la gran cantidad de cráteres sobre su superficie. La atmósfera funciona como un escudo protector contra la caída de meteoritos provenientes del espacio, que terminan golpeando la superficie de nuestro planeta.
De acuerdo con la altura, la atmósfera cuenta con cinco subcapas esféricas, las cuales han sido nombradas como: troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera y exosfera. La troposfera se encuentra desde la superficie hasta unos veinte kilómetros hacia arriba, dependiendo el lugar de la Tierra. Esta puede ser más delgada en los polos. La estratosfera está por encima de la troposfera, y se extiende hacia arriba de ella, tiene unos treinta kilómetros de espesor, aproximadamente. Después de estas dos capas, viene la mesosfera, la cual se extiende a partir de los cincuenta kilómetros y alcanza los ochenta y cinco. A partir de esta altura, comienza la termosfera o ionosfera, la cual alcanza hasta los seiscientos kilómetros de altura. La última capa es la exosfera y está por arriba de los seiscientos kilómetros, alcanzado los diez mil kilómetros de altura.
La Federación Aeronáutica Internacional ha definido la línea de Kármán (nombre propio que se escribe con doble acento), como aquella frontera límite entre la atmósfera terrestre y el espacio exterior. Esta se encuentra por arriba de los cien kilómetros. Existen muchas fotografías en internet que muestran está línea curva frontera, sobre nuestro planeta, típicamente en color azul. Se dice que Jeff Bezos, fundador de una importante empresa, en un viaje que realizó, ya cruzó esta línea.
Debido a que, la gran mayoría de los telescopios científicos se encuentran sobre la superficie terrestre y debajo de la atmósfera, excepto los espaciales como el Hubble y el James Webb, todas las imágenes generadas por los telescopios terrestres sufren de los efectos distorsionadores provocados por la turbulencia atmosférica. Esto genera cambios en los tamaños y muy alta borrosidad en las imágenes de los objetos celestes observados a través de un telescopio. Para el astrónomo aficionado, este problema no causa grandes contratiempos. Para estudios científicos de gran precisión, este inconveniente puede llegar a ser un fuerte problema. Para corregir esta limitante de los telescopios terrestres, normalmente monolíticos, se han implementado sistemas telescópicos con espejos segmentados. Los cuales además cuentan con actuadores en la parte trasera de cada segmento del espejo principal. Una nueva tecnología ha surgido conocida como: óptica adaptativa. Esta es una actividad interdisciplinaria, la cual recurre a muchas ciencias y tecnologías relacionadas, tales como el diseño óptico, los detectores de fotones, servomecanismos, láseres y computadores con alta capacidad de procesamiento numérico. Un interesante ejemplo de un sistema de óptica adaptativa puede ser visto en el video. Gran Telescopio CANARIAS: Sistema de Óptica Adaptativa.
Apreciable lectora y lector, te invito a ver los siguientes videos:
Universidad Politécnica de Pachuca alfonso.padilla@upt.edu.mx
