El espacio es un concepto que a menudo asociamos con lo desconocido, con ese vasto lugar oscuro que parece comenzar más allá de nuestro planeta. Pero, ¿cómo definimos realmente el "espacio"? Para empezar a comprenderlo, primero necesitamos mirar a nuestro hogar: la Tierra.

La Tierra y su atmósfera

La Tierra está envuelta por una capa de gases llamada atmósfera, que nos protege y nos da el aire que respiramos. Esta atmósfera no es uniforme: es más densa cerca del nivel del mar, y se va haciendo cada vez más delgada a medida que ascendemos en altitud. Si subes una montaña, notarás que respirar se hace más difícil porque hay menos aire a medida que aumenta la altitud —por ejemplo, a la altura del Aconcagua, el oxígeno disminuye un 40%—. Y si seguimos subiendo, llegará un punto en el que la atmósfera es tan tenue que prácticamente desaparece. Este punto, a unos 100 km de altura, es lo que llamamos la línea de Kármán, y es allí donde empieza lo que conocemos como espacio exterior.

La gravedad: la clave para entender la atmósfera y el universo

Pero, ¿por qué la atmósfera es más densa al nivel del mar y más ligera a medida que subimos? Todo esto se debe a la gravedad. La gravedad es la fuerza que atrae a los objetos hacia el centro de la Tierra. A nivel del mar, la gravedad tira con más fuerza de las moléculas de aire, haciendo que estas se compriman, creando más presión. A medida que subimos, hay menos aire encima de nosotros empujando hacia abajo, por lo que la presión disminuye y el aire se vuelve más tenue.

La gravedad no solo es responsable de mantener nuestra atmósfera unida. También es la fuerza que organiza el universo. Fue descrita matemáticamente por Isaac Newton en su famosa ley de la gravitación universal, que explica cómo cualquier dos objetos con masa se atraen mutuamente:

Aunque esta fórmula es extremadamente útil y precisa para la mayoría de los cálculos, existe una explicación más completa de la gravedad, propuesta por Albert Einstein con su teoría de la relatividad general. Según Einstein, la gravedad no es solo una fuerza, sino una deformación del espacio-tiempo provocada por la presencia de masa. Aunque esta es la teoría más exacta que tenemos hasta ahora, la fórmula de Newton sigue siendo suficiente para explicar la mayoría de los fenómenos cotidianos.

De átomos a estrellas: cómo se formó todo

El átomo más simple y abundante en el universo es el hidrógeno, compuesto por un solo protón y un electrón. Imagina que, en el inicio del universo, había enormes nubes de hidrógeno flotando en el espacio. Bajo la influencia de la gravedad, estos átomos comenzaron a atraerse entre sí, formando aglomeraciones de gas que, con el tiempo, se volvieron tan grandes y densas que la presión en su interior alcanzó temperaturas extremas.

Cuando la temperatura en el núcleo de estas nubes alcanza unos 10 millones de grados Celsius, el hidrógeno comienza a fusionarse para formar helio, un proceso llamado fusión nuclear. Esta fusión libera enormes cantidades de energía, dando lugar a las estrellas. Y alrededor de estas estrellas, los remanentes de gas y polvo se agrupan para formar planetas, lunas y asteroides, creando lo que llamamos sistemas solares.

Sistemas solares y galaxias: nuestra ubicación en el cosmos

Un sistema solar es simplemente un conjunto de planetas que orbitan alrededor de una o más estrellas. En muchos casos, estos sistemas no están solos; tienden a agruparse en cúmulos estelares, conjuntos de sistemas solares que nacieron de la misma nube de gas. Estos cúmulos, a su vez, forman parte de estructuras más grandes: las galaxias.

Nuestra galaxia, la Vía Láctea, alberga cientos de miles de millones de estrellas, cada una con su propio sistema solar. Pero incluso la Vía Láctea no está sola. Es solo una entre miles de millones de galaxias en el universo observable. Para ponerlo en perspectiva: si enviáramos una señal de radio desde la Tierra a Alfa Centauri, la estrella más cercana a nuestro sistema solar, tardaría unos 4 años en llegar, porque está a 4.37 años luz de distancia. Y eso es solo la estrella más cercana. Para galaxias más lejanas, estamos hablando de distancias de millones o incluso miles de millones de años luz.

Véase: Localización de la Tierra en el universo

¿Cómo se mueven los cuerpos en el espacio? Órbitas y Kepler

Los planetas, los satélites y las estrellas no se mueven de manera aleatoria. Siguen órbitas determinadas por las leyes de la gravedad. El astrónomo Johannes Kepler describió estas órbitas en sus tres leyes del movimiento planetario, que explican por qué los cuerpos siguen trayectorias elípticas o circulares alrededor de objetos más masivos como el Sol.

Una órbita se da cuando un objeto, como un satélite, viaja lo suficientemente rápido como para que, al caer hacia el cuerpo más grande debido a la gravedad, su velocidad lo mantenga "cayendo" sin nunca tocar el suelo. Es como si lanzaras una pelota tan fuerte que, en lugar de caer al suelo, siguiera curvándose alrededor del planeta. Con la velocidad adecuada, seguiría dando vueltas, y eso es lo que llamamos órbita.

¿Por qué flotan los astronautas?

A menudo vemos a los astronautas en la Estación Espacial Internacional y pensamos que están flotando porque no hay gravedad. Pero eso no es del todo cierto. La gravedad sigue actuando sobre ellos, aunque un poco menos que en la Tierra. Entonces, ¿por qué flotan? La respuesta es que están en una caída libre continua. La estación espacial está viajando a una velocidad de 28,000 km/h alrededor de la Tierra. En lugar de caer al suelo, sigue cayendo alrededor del planeta, lo que crea la sensación de ingravidez.

Piensa en lanzar una pelota tan rápido que, al caer, nunca toque el suelo porque sigue la curvatura de la Tierra. Ese es el principio detrás de la órbita. Los astronautas "flotan" porque, en realidad, están cayendo constantemente, pero nunca llegan a tocar la Tierra.

Distancias cósmicas y comunicaciones

Las distancias en el espacio son asombrosas. Como mencionamos antes, Alfa Centauri, la estrella más cercana a nuestro sistema solar, está a unos 4.37 años luz de distancia. Esto significa que una señal de radio tardaría 4 años en llegar hasta allí, viajando a la velocidad de la luz. Para Marte, las señales de radio tardan entre 4 y 24 minutos, dependiendo de la posición relativa entre la Tierra y Marte.

Un cohete convencional, que viaja a 28,000 km/h en órbita baja, tardaría aproximadamente 75,000 años en llegar a Alfa Centauri. Estas inmensas distancias nos muestran lo vasto que es el universo y lo difícil que es comunicarse con otros sistemas estelares o llegar hasta ellos.

La economía espacial: un futuro lleno de posibilidades

El espacio no solo es fascinante desde el punto de vista científico. También representa una oportunidad económica sin precedentes. Los asteroides cercanos a la Tierra contienen metales raros y otros recursos que podrían ser vitales para el desarrollo de nuevas tecnologías. La minería espacial podría proporcionar materiales que son difíciles o costosos de extraer en la Tierra, y abriría nuevas fronteras para la economía global.

Además, la creación de infraestructuras en el espacio —como estaciones espaciales permanentes, satélites de energía solar o incluso colonias en la Luna o Marte— podría transformar nuestra forma de vida, ofreciendo soluciones sostenibles a los problemas que enfrentamos en la Tierra.

Galtek y la visión del futuro

El acceso rutinario y económico al espacio abrirá una nueva era de oportunidades. En Galtek, exploramos enfoques innovadores para hacer que esta visión se convierta en una realidad. Porque, al final, la Galaxia empieza aquí.