Si has pasado parte del verano en la ciudad y la otra parte en la montaña, rodeado de vegetación, te habrás dado cuenta de que en la ciudad hace más calor, y tiene su explicación: se debe al fenómeno de isla de calor. Materiales como el asfalto y el hormigón absorben la radiación solar y la liberan como calor lentamente. En cambio, la tierra y los árboles reflejan menos energía, de modo que los entornos rurales “deberían” calentarse mucho menos. Por este motivo, resulta importantísimo plantar más árboles en las urbes y crear más zonas verdes.

Por esta regla de tres, cabría pensar que los bosques son un paraíso durante la época estival, ya que la enorme concentración de árboles y la tierra impedirían que los termómetros alcanzasen temperaturas elevadas, pero ¿aguantan todos igual de bien el calor? Existen diferentes tipos de bosque, los cuales se clasifican principalmente según su latitud, clima y tipo de hoja, dividiéndose en cuatro grandes clases: tropicales, templados, boreales y subtropicales.

Además, no todos los bosques tienen por qué ser naturales: se pueden crear artificialmente desde cero. Existen técnicas como el Método Miyawaki que permiten cultivar pequeños bosques muy densos y autosuficientes en tan solo 10 años, utilizando especies nativas plantadas de forma compacta para acelerar el crecimiento natural. Científicos chinos han averiguado el tipo de bosque (natural o artificial) que soporta mejor las olas de calor.

Los bosques naturales aguantan mejor que los artificiales

El clima de China varía dependiendo de la zona por ser un país extenso, pero se podría decir que, en general, los inviernos son fríos y secos, mientras que los veranos son cálidos y húmedos, marcados por los vientos monzónicos. En el río Yangtsé (el más largo de China y de todo el continente asiático), a pesar de tener una longitud de 6.300 kilómetros, presenta principalmente un clima monzónico subtropical, de modo que las temperaturas durante los veranos son bastante altas.

De hecho, el verano de 2022 fue especialmente duro para China. La cuenca del río Yangtsé soportó la sequía y el calor simultáneos más intensos registrados en décadas. Este fenómeno, conocido en ecología como sequía compuesta-ola de calor, es un evento climático extremo en el que la falta de precipitaciones y la humedad del suelo se combinan con temperaturas abrasadoras, retroalimentándose y provocando que el calor extremo seque el suelo, y que la falta de humedad ambiental enfríe la tierra, de modo que se crea una especie de “círculo vicioso”.

Un equipo de científicos liderado por Yong Su, de la Academia China de Ciencias, observó el fenómeno para descubrir qué es lo que ocurría exactamente, dando lugar al análisis más detallado de cómo los bosques de la cuenca del río Yangtsé reaccionaron durante el complicado verano. Para la investigación emplearon dos indicadores satelitales de alta resolución, y llegaron a una conclusión bastante clara: los bosques naturales soportan mejor el golpe térmico, pero los artificiales se recuperan antes.

Si bien el elemento principal de ambos tipos de bosque son los árboles, no se configuran de la misma manera. Un bosque natural maduro no es simplemente un conjunto de árboles, ya que las copas se escalonan en altura, creando capas de sombra que reducen la temperatura. Sus troncos gruesos, una red de raíces antiguas y hongos micorrícicos distribuye el agua y los nutrientes de forma solidaria entre los árboles.

Los bosques naturales de la cuenca del Yangtsé experimentaron durante la ola de calor del verano de 2022 un declive fotosintético considerablemente menor que las plantaciones. No obstante, los bosques artificiales, que sufrieron más durante la ola de calor, se recuperaron fotosintéticamente más rápido cuando las temperaturas volvieron a la normalidad. La respuesta a este fenómeno es bastante lógica: las plantaciones jóvenes tienen una ventaja estructural a la hora de recuperarse.

Los árboles elegidos para la creación de bosques artificiales han sido seleccionados genéticamente para crecer más rápido, de modo que reinician su metabolismo también con más velocidad. A pesar de esta ventaja, los bosques naturales son capaces de almacenar mucho más carbono y también albergan una mayor biodiversidad. Los recientes programas de reforestación han apostado por las plantaciones por ser más baratas y rápidas, pero gracias a la investigación de Su, ahora sabemos que esa velocidad tiene un coste estructural visible cuando las temperaturas se vuelven extremas.

Nikola Tesla ha pasado a la historia como uno de los inventores más importantes del mundo. Nacido en el mes de julio de 1856 en Smiljan (Imperio austríaco, actual Croacia), obtuvo la nacionalidad estadounidense y sus descubrimientos sentaron las bases de la civilización tecnológica moderna. A lo largo de su vida (la cual fue muy larga, ya que murió a los 86 años debido a un infarto de miocardio), registró cientos de patentes en diferentes países. Solo en Estados Unidos, el ingeniero registró alrededor de 112, muchas relacionadas con la corriente alterna y la radio.

A Tesla se le atribuyen inventos como la corriente alterna, la bobina de Tesla (una clase de transformador que creó debido a que buscaba una mejor forma de enviar energía de forma inalámbrica), desarrolló numerosas lámparas con luces fluorescentes y neón, descubrió lo peligrosa que era la radiación causada por los rayos X, el Teslascopio (para comunicarse con entidades del espacio exterior) y el motor de inducción (presente en las aspiradoras).

La idea de encontrar una forma de enviar energía de forma inalámbrica se quedó en eso, una idea, ya que sus propios experimentos, como la Torre Wardenclyffe, no se completaron por falta de fondos. No obstante, el concepto continúa fascinando a los ingenieros, ya que parece salido de una película de ciencia ficción: enviar electricidad sin cables a escala global a través de la Tierra y la ionosfera. Un grupo de investigadores chinos podría volverlo realidad muy pronto con una torre lunar.

Los vehículos lunares recibirían energía a través de haces láser

Los científicos del Instituto Harbin responsables del proyecto (afiliados también al Laboratorio Nacional Clave de Información Espacial Láser y al Laboratorio Nacional Clave de Mecanismos Aeroespaciales, institutos de investigación de importancia estratégica para el avance aeroespacial de China) creen que el concepto de Nikola Tesla podría encontrar su primera aplicación práctica en la Luna.

La propuesta que estudian los investigadores se centra en el polo sur de la Luna, donde los bordes de los cráteres reciben luz solar casi continua, mientras que las regiones cercanas permanecen en perpetua oscuridad (se cree que en estas zonas está el agua congelada atrapada en la superficie lunar o debajo de ella).

En lugar de depender de cables largos o baterías pesadas, los vehículos lunares que circulen por la superficie del satélite y los cráteres podrían recibir energía a través de haces láser transmitidos desde estaciones alimentadas por energía solar ubicadas en picos cercanos iluminados por el sol, según los investigadores del Instituto Tecnológico de Harbin.

“El estudio proporciona apoyo teórico para la construcción de bases de investigación lunar y sistemas de suministro de energía. Al ajustar las posiciones de despliegue en aproximadamente 100 metros (unos 330 pies), la red de energía láser aumentó su cobertura efectiva en más de un 35 por ciento, mientras que las áreas alimentadas quedaron conectadas casi por completo”, comentaron los autores.

China y Estados Unidos compiten para ver quién llega primero de nuevo a la Luna

Este interés de China por desarrollar tecnologías aprovechables en la Luna no es casual. La NASA (Estados Unidos) está llevando a cabo el programa Artemis, con el que busca establecer presencia humana sostenible en la Luna y una base que sirva como punto de partida para preparar las próximas misiones a Marte. En el programa Artemis participan numerosas agencias espaciales, como la ESA (Agencia Espacial Europea), la CSA (Agencia Espacial Canadiense), la JAXA (Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón), la ASA (Agencia Espacial Australiana) y la UKSA (Agencia Espacial del Reino Unido).

China no participa en el programa Artemis, sino que compite directamente con Estados Unidos en esta nueva carrera espacial del siglo XXI. Cuenta con su propio proyecto internacional para establecer una base permanente en el polo sur de la Luna. El país asiático está colaborando con Rusia para desarrollar conjuntamente su propia infraestructura lunar conocida como la Estación Internacional de Investigación Lunar (ILRS).

El programa chino espacial Chang’e tiene como objetivo realizar el primer alunizaje tripulado antes de 2030, compitiendo cara a cara con la NASA. Los últimos desarrollos robóticos y tecnológicos de China apuntan a que podría construir la estación ILRS en el polo sur lunar en torno al año 2035. Este programa está estructurado en misiones robóticas. Si todo va bien, los primeros taikonautas (tripulantes espaciales pertenecientes al programa de vuelos tripulados de la República Popular China) irán a la Luna en el Mengzhou.

El desarrollo de las nuevas tecnologías puede tener su parte negativa; lo estamos viendo con la inteligencia artificial y la crisis de los componentes, que ha encarecido el precio de elementos clave como la memoria RAM y los soportes de almacenamiento, subiendo como consecuencia el coste de venta de ordenadores, teléfonos móviles y videoconsolas. Pero también tiene su parte positiva, y esa es hacer la vida más fácil a las personas, sobre todo a las que sufren alguna discapacidad que les impida desenvolverse con facilidad en el día a día.

Las personas que sufren parálisis en las manos no pueden manipular objetos, o de hacerlo, tienen muchas dificultades, ya que no pueden moverlas a voluntad, además de carecer de sensibilidad. Por ello, acciones que para el resto son tan sencillas y habituales, como coger un tenedor para comer o abrir una puerta, para ellas supone un reto constante. Gracias a los avances tecnológicos, los asistentes controlados por voz, véase Alexa, Gemini o Siri, permiten encender luces, ajustar la temperatura y hasta realizar llamadas con solo pedirlo.

Más impresionante si cabe son los dispositivos robóticos blandos y los de electroestimulación, que permiten a las personas paralizadas volver a sostener y manipular objetos. Un grupo de investigadores de la Universidad Técnica de Múnich (TUM) ha desarrollado un guante neumático flexible que permite a las personas con esta discapacidad volver a agarrar objetos.

El sistema ya ha sido probado con éxito en un paciente con ELA

El último invento de los investigadores de la Cátedra de Sistemas Cognitivos de la TUM promete cambiar la vida de las personas que sufren de parálisis en las manos. Su innovador guante neumático flexible utiliza señales eléctricas de los músculos del antebrazo para predecir con precisión el momento exacto en el que una persona intenta agarrar un objeto.

Este “exoesqueleto de mano suave” consiste en un guante de tela desarrollado por los investigadores, con cojines de aire adheridos a su superficie exterior. Los cojines se inflan a través de 13 tubos, los cuales proporcionan un soporte específico para los movimientos de las manos, necesario para sujetar un plato o agarrar un vaso, un tenedor o una cuchara. Los cojines permiten flexionar y extender cada dedo de forma individual, incluso rotar la muñeca.

Para lograrlo, los investigadores miden la actividad muscular del antebrazo mediante unos sensores colocados en él que capturan las señales eléctricas. Estas señales se analizan mediante aprendizaje automático para determinar con precisión el movimiento que se planea ejecutar. El investigador Nicolas Berberich explicó: “Para evitar que los objetos se caigan accidentalmente, utilizamos sensores de movimiento adicionales que detectan los movimientos de transporte y mantienen el agarre del exoesqueleto firmemente cerrado durante todo el movimiento”.

Este guante es tan efectivo por dos motivos. El primero, porque los investigadores han ideado un sistema capaz de predecir los movimientos de agarre con una fiabilidad del 97 %. El segundo, por su hardware, que apoya de forma óptima los movimientos para que se completen con éxito. Otro detalle muy importante es que los materiales necesarios para construirlo no son demasiado caros. De hecho, la tela necesaria es muy económica, y a simple vista, el guante no parece de alta tecnología. Gordon Cheng, director del Instituto de Sistemas Cognitivos, dijo:

Hemos encontrado una solución asequible para todos que, además, funciona muy bien

Algunas de las personas que más se beneficiarían de este guante son las que sufren de esclerosis lateral amiotrófica (ELA), ya que conforme la enfermedad va avanzando, la pérdida de control del movimiento aumenta. Los investigadores colaboraron con un paciente con ELA para su desarrollo, siendo una parte crucial del proyecto. Cuando empezó la colaboración, el paciente ya tenía muy poco control sobre sus manos, pero todavía podía mover la primera articulación del pulgar.

Si bien las señales del paciente eran muy débiles, el sistema logró reconocer la intención del paciente en 9 de cada 10 casos, y pudo alcanzar objetos, sostener un tenedor por primera vez en cuatro años y recoger cubos pequeños para depositarlos en un recipiente. Incluso pudo jugar a un videojuego en el que debía hacer saltar a un personaje usando únicamente el movimiento de la articulación del pulgar. Solo cinco minutos bastaron para mejorar notablemente la capacidad del paciente para agarrar objetos.

Tras el éxito del experimento, los investigadores ahora están adaptando el concepto para otros pacientes, como los supervivientes de un ictus. El guante podría ayudar a personas con parálisis flácida, incluidas las que han sufrido daños en los nervios periféricos tras accidentes de moto o bicicleta.

La NASA está en boca de (casi) todos gracias al programa Artemis, ya que con él se logrará (si todo va bien) establecer una presencia humana sostenible en la Luna. El objetivo es crear en el satélite natural de la Tierra una base de pruebas que sirva a los científicos para profundizar en sus investigaciones, pero también para preparar las primeras misiones tripuladas a Marte, que es el próximo gran paso del plan de la NASA y de muchas compañías aeroespaciales.

Si bien el programa Artemis es una de las principales prioridades de la NASA en estos momentos, la agencia independiente del gobierno de los Estados Unidos no deja de lado el resto de sus proyectos. Se estima que realiza de 5 a 10 lanzamientos espaciales importantes por año, además de mantener alrededor de 80 misiones científicas activas simultáneamente. Que el ser humano vuelva a pisar la Luna tras décadas sin hacerlo no es motivo suficiente para que la NASA detenga todos sus desarrollos en curso.

Aparte de regresar a la Luna, la NASA tiene planeado lanzar telescopios espaciales, buscar asteroides peligrosos y hasta enviar una nave de rotor de propulsión nuclear a Titán, la luna más grande de Saturno (y el segundo más grande del sistema solar, solo superado por Ganímedes de Júpiter). Cada una de estas misiones tiene un propósito distinto y sus propios desafíos científicos y tecnológicos. Si estás interesado en conocer algunas de las más importantes que veremos en los próximos meses y años, sigue leyendo.

Volver a la Luna solo es el principio

Empezamos hablando de la misión Artemis III. En un principio, el plan era aterrizar en la Luna, pero la NASA reorganizó su hoja de ruta y ahora se realizarán diversas pruebas y maniobras exigentes cerca de la Tierra que serán esenciales para el éxito de Artemis IV. En Artemis III, el cohete SLS lanzará la nave espacial Orion y a su tripulación desde el Centro Espacial Kennedy de la NASA, en Florida, a la órbita terrestre baja. Tras las verificaciones de los sistemas de Orion, la nave espacial demostrará por primera vez sus capacidades de encuentro y acoplamiento.

El telescopio espacial Nancy Grace Roman, cuyo lanzamiento está previsto para el 30 de agosto de 2026, se usará para resolver interrogantes fundamentales en los campos de la energía oscura, los exoplanetas y la astrofísica. El telescopio tiene un espejo principal de 2,4 metros de diámetro y dos instrumentos clave: el instrumento de campo amplio y un coronógrafo. El instrumento de campo amplio tendrá un campo de visión al menos cien veces mayor que el de Hubble, y podrá capturar una mayor extensión del cielo con menos tiempo de observación.

Otro de los grandes proyectos de la NASA es el NEO (Near Earth Objects) Surveyor, que es el primer telescopio espacial construido específicamente para buscar objetos cercanos a la Tierra potencialmente peligrosos. Con un lanzamiento previsto para septiembre de 2027, actualmente se está ensamblando en Estados Unidos. Este telescopio, en lugar de detectar la luz que refleja un asteroide, detecta el calor que emite un asteroide al calentarse con el Sol, funcionando incluso con los objetos más oscuros y que absorben más luz.

Yendo más allá, el helicóptero-módulo de aterrizaje Dragonfly se convertirá en el primero en sobrevolar diversas zonas de la luna Titán de Saturno, con el objetivo de estudiar su química orgánica, clima y geología, a la vez que busca entornos que puedan sustentar procesos prebióticos. Con el tamaño de un automóvil, se lanzará a partir de 2028 y su objetivo es claro: buscar respuestas acerca de la vida en un lugar donde no es probable que la vida pueda sobrevivir.

Volviendo a la Luna de la Tierra, Griffin-1 es una misión de aterrizaje lunar cuya función es enviar un conjunto de cargas útiles científicas, tecnológicas y culturales al Polo Sur de la Luna, específicamente a la región del Cráter Nobile. Su lanzamiento, si va todo según lo previsto, no se lanzará hasta mínimo noviembre de 2026, y su importancia será máxima para el programa Artemis de la NASA.

La misión MoonFall de la NASA potenciará la exploración científica y humana de la Luna gracias al envío de cuatro drones propulsados que inspeccionarán la superficie lunar en posibles lugares de aterrizaje del programa Artemis con un nivel de detalle sin precedentes. Ayudará a establecer una presencia estadounidense sostenida en la región del Polo Sur lunar.

Por último, Artemis IV supone el regreso de la humanidad a la superficie lunar, concretamente a la región del Polo Sur lunar. Dos de los miembros de la tripulación descenderán a la superficie y pasarán aproximadamente una semana cerca de la mencionada zona, realizando nuevas investigaciones científicas antes de regresar a la órbita lunar. No se llevará a cabo antes de 2028.