GUITARRAS Y COHETES

Cuando el Transbordador despega de la base de lanzamiento del Centro Espacial Kennedy, el rugido es increíble.
Aún a kilómetros de distancia, los observadores se aferran a sus asientos y esperan con tensión. Las ondas sonoras penetran el cuerpo y ponen a temblar el esqueleto.
Recientemente, la estrella de música country Clint Black grabó un mensaje público para la NASA. De acuerdo a Black, esos lanzamientos le recuerdan algo: le recuerdan a sí mismo.
"¿Sabía usted que mi guitarra es como un cohete?" pregunta.
¿Exageración publicitaria? No. Es un hecho científico. La guitarra de Black es como un cohete.
"Ambos resuenan", explica el ingeniero aeroespacial Rodney Rocha del Centro Espacial Johnson (JSC, inglés) de la NASA en Houston.
"Cuando usted toma una guitarra acústica", dice Black, "una de las primeras cosas que notará es que el cuerpo de la guitarra es principalmente una cámara de aire. La forma de la cámara está diseñada para estar 'a tono' (en sintonía) con el sonido de las cuerdas". Puntea la cuerda MI y el cuerpo de la guitarra vibra, produciendo frecuencias MI de vibración simpática.

"Le llamamos 'resonancia' y es una parte esencial de lo que hace a una buena guitarra", dice Black.
La resonancia puede ser algo increíble para las guitarras, pero "puede ser algo desastroso para las naves espaciales", dice Rocha.
"Cuando el Transbordador despega, los motores principales rugen tan fuerte que una persona que esté parada cerca de la base de lanzamiento podría morir —no necesariamente por el calor despedido, sino por el sonido de los motores—" dice. Los motores "rasgan" la nave espacial con una increíble fuerza. Las ensordecedoras ondas acústicas penetran el Transbordador y su compartimiento de carga hurgando, sondeando, sacudiendo.
"No podemos permitir que estos sonidos [encuentren] y sobreexciten una resonancia simpática" dice Rocha. Si lo hacen... el sonido es amplificado y las vibraciones se incrementan. Los tornillos pueden destornillarse, las cubiertas pueden ser arrancadas, y las uniones pueden soltarse.
"Realmente puede estropear toda la misión", ríe al respecto Black.
Los motores no son la única fuente de sonido. Después del despegue, el cohete llega a la atmósfera rápidamente en camino al espacio. El aire que roza con fuerza crea un sonido aerodinámico fuerte que sacude la nave. "Puedes escuchar este tipo de sonido bajando la ventana de tu vehículo mientras manejas", dice Rocha.
Aún en el espacio, los ruidos no se detienen. Las vibraciones pueden recorrer toda la nave cuando se acopla con otra nave, o cuando se encienden sus propulsores. Con cada sacudida o empuje, el cohete es totalmente "rasgado".
La meta de los ingenieros, dice Rocha, es asegurarse de que estas vibraciones se desvanezcan rápidamente, antes de que ocasionen algún daño. En la jerga de los músicos, "los diseñadores de cohetes deben evitar sostener la nota".
Cuando Black rasga su guitarra, el sonido dura mucho tiempo. "Eso es sostener la nota", explica. Las vibraciones de larga duración son producidas por la estructura de la guitarra en sí. "Fíjense cómo la guitarra está hecha de madera flexible y muy ligera, un material que puede vibrar", subraya Black.
Los cohetes están hechos de materiales más pesados y duros que amortiguan las resonancias y reducen las vibraciones de larga duración. Pero eso no es sólo el único truco que los diseñadores de naves espaciales utilizan. Algunas veces cambian la forma de la nave, añadiendo soportes o llenando los espacios vacíos. El propósito: poner fuera de sintonía a la propia nave.
Poner fuera de sintonía a los cohetes no es tarea fácil porque, semejantes a los instrumentos, son muchísimo más complicados que las guitarras.
Una guitarra está constituída de una docena de partes: botones de ajuste de entonación, abrazaderas, las caras y lados de la cámara de aire y, típicamente, seis cuerdas. Las cuerdas producen seis frecuencias principales: 82 Hz, 110 Hz, 147 Hz, 196 Hz, 247 Hz, 330 Hz que corresponden a las notas abiertas MI2, LA2, RE3, SOL3, SI3, y MI4.
Por otro lado, un cohete típico está conformado por miles de partes. Es un hecho conocido que el Transbordador contiene más de un millón de componentes.
Todas estas piezas vibran para producir una cacofonía de frecuencias que van desde las ondas subsónicas que sólo un elefante puede oír, hasta gemidos de alta frecuencia semejantes a las uñas que raspan una pizarra.
¿Qué frecuencias podrían ocasionar el mayor daño?
¿Qué partes del Transbordador son más vulnerables a la resonancia?
¿Y cómo se pone fuera de sintonía a este complicado instrumento?
Para contestar estas preguntas, los ingenieros de la NASA han desarrollado "un estudio de sonidos" para las naves espaciales.
"Estas son unas inmensas cámaras donde tomamos piezas de nuestros cohetes y los exponemos a sonidos estruendosos". Realmente estruendosos. "Una de nuestras 165 bocinas acústicas en el JSC puede producir tanto ruido como el motor principal del Transbordador Espacial", dice.
Al observar la reacción de los "artículos de prueba" a los sonidos, los ingenieros pueden descubrir resonancias y efectuar cambios para acabar con ellas.
" Los artículos más vulnerables tienden a tener menor masa y mucha área de superficie, "como una guitarra", denota.
Las pruebas acústicas han sido una parte normal del diseño de cohetes desde el programa Apolo hace cuatro décadas. "En aquellos días", dice Rocha, "los ingenieros de la NASA lanzaron etapas de propulsión de los cohetes Saturno con sonidos estruendosos, en laboratorios especiales. Y cuando el Transbordador Espacial surgió, probamos sus componentes de la misma manera".
Ahora la NASA está preparándose para construir una nueva nave espacial llamada Vehículo de Exploración Tripulado (Crew Exploration Vehicle, ó CEV en inglés), para llevar astronautas de regreso a la Luna y a Marte. "Estoy seguro que el CEV también tendrá su turno en una cámara de sonido", dice Rocha.
¿Quién podría haberlo imaginado? "Controlar el sonido es tan importante para los científicos espaciales como lo es para los músicos", se maravilla Black, rasgando su guitarra. Si escucha con atención, puede usted oir el lanzamiento de un cohete a la Luna al sostener la nota.
Tomado de NASA