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Introducción 

El objetivo de esta investigación es determinar si las condiciones estratosféricas pueden afectar a las propiedades de las telas que han sido enviadas a dicho lugar. 

En el lanzamiento del globo donde la subida duró 1h 15minutos y 45min de bajada aproximadamente, tiempo con condiciones diferentes a las normales a nivel terrestre. En el proceso las telas alcanzaron una altitud de 33000m sobre el nivel del mar. 

Unos sensores que medían la radiación UV iban tapados con muestras de tela. El único que iba sólo marcaba una radiación constante de 3300 unidades de medida (en lo sucesivo: udmUV), el sensor tapado con la tela de protección UV (UV UPF50+) se mantiene constante en 300 udmUV y por último la tela de algodón tiene una gran dispersión entre 1500 y 3000 udmUV. Pero estos datos solo están almacenados hasta los 11000m donde el sistema se estropea. Hubiese sido interesante ver la información a partir de 15000m donde se encuentra la capa de ozono donde la radiación UV hubiese tomado valores mucho mayores.

(Gráfica con lectura de datos tomados durante la prueba)

Ensayo de penetración

Diseño del ensayo 

Para este ensayo vamos a arrojar un elemento punzante sobre una tela con algún elemento. En concreto un destornillador con peso, lanzándolo desde diferentes alturas respecto a la probeta. La probeta se situará sobre una caja de cartón pegada a la tapa con cinta.

Probetas

En este ensayo de penetración hemos diseñado una probeta cuadrada debido a su gran facilidad de obtención y a la gran área donde realizar el experimento. Las medidas de las probetas son de 50mm X 50mm, teniendo así un área de 2500mm cuadrados. Para estandarizar las probetas hemos creado un diseño en SketchUp y una plantilla, permitiendo calcar la forma de las probetas que después se recortarían.

(Diseño de la probeta para el ensayo de penetración realizado con SketchUp)

Experimentación

Para estandarizar las alturas y los pesos necesarios se ha ido arrojando el destornillador hasta encontrar una altura en la que con la tela penetrase entre 2cm y 10m. Si la penetración era una cifra demasiado pequeña o grande dificultaba la medición de la prueba, así que, para encontrar esa penetración idónea, se varían los pesos. Como la altura inicial de caída libre era demasiado alta, dejar caer el destornillador en la posición que debía caer era muy complicado, se disminuyó la altura y aumento el peso, dejando unas medidas útiles. Una vez ya estandarizado el proceso, se podía repetir en las mismas condiciones indefinidamente. Finalmente, para las pruebas de la tela de microfibra y la de protección UV se arrojará un destornillador al que se le sumarán 400g a una altura de 12,5cm y la tela de algodón con sólo 100g (además del peso del destornillador) se arrojará desde 41,0cm.

(Imagen del ensayo de penetración)

Resultados y conclusiones

Las pruebas de ambas telas muestran resultados casi idénticos, salvo quizás el caso del algodón, donde tenemos mayor penetración en la muestra que fue a la estratosfera. En cualquier caso, estos datos podrían indicar que el ensayo no es concluyente debido a la manera en que se mide la penetración de las telas. La dificultad para medir dicha penetración puede deberse a la forma en que el destornillador impacta las telas ya que, una vez que la punta ha penetrado, la única fuerza que lo frena es la fricción, la cual puede variar fácilmente según el ángulo de penetración. Este ángulo depende de la técnica de lanzamiento, ya que el destornillador se deja caer desde una barra, lo que hace difícil obtener una gran precisión.

Ensayo de tracción

Diseño del ensayo

Para poder sujetar la probeta y que no se rompa por esta parte, hemos optado por enroscarla alrededor de dos cilindros de madera. Esto permite que se apriete más, evitando el deslizamiento y dificultando la rotura por esta zona, lo que invalidaría el ensayo. La forma de la probeta es rectangular con un estrechamiento en el centro con forma circular y con dos cortes de diferentes medidas en función de la tela, con el fin de conseguir un estrechamiento mayor. Este estrechamiento sirve para forzar que la probeta rompa por la zona más estrecha, utilizando la forma circular para que no haya ningún punto crítico donde se pueda romper invalidando la prueba. La estructura inferior donde se colocan los pesos está formada por una caja donde se encajan dos palos para engancharlo y en la estructura superior hay que pegarla por los dos extremos a una mesa para así dejar un hueco en el medio para que la caja quede colgando.

Probetas

La probeta base del ensayo de tracción es la misma en todas las telas. Tiene una altura de 250 mm y una anchura de 50mm. En cuanto al estrechamiento, se ha hecho con un CD que tiene un radio de 120mm. Además, vamos a hacerle un corte en medio del estrechamiento en función de si es la tela UV UPF50+, microfibra o algodón, cuyas medidas serian de 1, 0,5 y 0 cm respectivamente.

Experimentación

La primera tela que hemos probado ha sido la de algodón. En ese momento todavía no teníamos los pesos por lo que no sabíamos exactamente lo que había aguantado. Después probando las demás telas llegamos a la conclusión de que la que más aguanta es la tela UV UPF50+ debido a su elasticidad, después la microfibra y por último la de algodón. Es por este motivo que decidimos hacer los cortes que antes hemos mencionado, así no necesitaremos colocar demasiados pesos. Cuando tuvimos los pesos fuimos experimentando con todas las telas para ver cómo se comportaban y si la estructura que habíamos construido para el ensayo funcionaba bien. Después de muchas pruebas nos dimos cuenta de que la tela de microfibra tenía un sentido de corte que resistía más que otro y la probeta que mandamos no sabíamos que sentido era, pero por lo demás las experimentaciones salieron bien.

 Conclusiones

Después de hacer los ensayos a las probetas que mandamos y compararlas con las que hicimos aquí, llegamos a la conclusión de que en general no hay diferencias perceptibles entre las dos. Excepto en la tela de microfibra donde dependiendo del sentido de las fibras, si se puede notar una diferencia considerable en el aguante del peso. Al principio pensábamos que se debía a la exposición de radiación, pero después de hacer más pruebas concluímos que no.

Organización de las tareas

Para saber qué tareas teníamos que hacer y cuales ya estaban hechas, hemos utilizado un tablero Kanban online. Con este software se han creado las tareas principales y después, si aparecía una tarea nueva, se iba añadiendo a las demás. Según se avanzaban las tareas, se trasladaban al apartado de “Tareas completadas”:

Jornada 2

Jornada 8

(Imagen del tablero Kanban realizado con miro.com)

Jornada 12

(Imagen del tablero Kanban realizado con miro.com)

Así nos hemos podido repartir el trabajo de manera más eficiente y sabíamos siempre las tareas que estaban en curso acabadas o, para empezar.

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Sobre el experimento

El Colegio Juan de Lanuza de Zaragoza presenta el siguiente experimento que aúna la toma de datos en la estratosfera con su procesamiento artístico:

Son muchos los programas que los alumnos pueden utilizar para crear soluciones visuales, como por ejemplo Processing o Blender. Con estos programas, los alumnos pueden crear de manera intencionada escenas, personajes, figuras, animaciones… Pero siempre con un propósito de diseño inicial.

La primera cuestión que nos planteamos es ¿Cómo crear arte efímero que sea creado de manera única y variable? ¿podría licenciarse estas creaciones con NFT? A partir de aquí, y uniendo a nuestro proyecto Servet, pensamos que estaría genial poder enviar todos los datos recibidos en tiempo real no solo para ser analizados científicamente, sino también para crear arte generativo partiendo de esos datos.

De alguna manera, lo que queremos es obtener una representación gráfica creativa de lo que está ocurriendo durante el tiempo de vuelo, de tal manera que podemos decir que nuestro experimento estará creando arte a partir de los datos que recopila.

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Sobre el experimento

Hoy en día, el espacio es una nueva frontera para la humanidad. Su explotación, tanto comercial como turística, es un tema actual de gran interés.

Sin embargo, los viajes al espacio podrían perjudicar gravemente la salud de los seres humanos. No nos vamos a rendir ante esta teoría pesimista sin antes comprobarla. Por ende, contemplaremos las soluciones para viajar al espacio de forma más segura.

Para conseguirlo, analizaremos y enviaremos muestras de sangre así como medicamentos comunes a la estratosfera. Gracias a los resultados obtenidos, podremos comprobar el buen funcionamiento de los glóbulos rojos y su estado a diferentes temperaturas con materiales aislantes, además de las transformaciones que podrían padecer los medicamentos.

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Sobre el experimento: Arte Cósmico

Desde el IES Ramón Menéndez Pidal de Avilés trataremos de acercar la ciencia a las artes con el proyecto titulado MENSAT III: ARTE Cósmico. ¿Pueden crearse obras de arte en el espacio? 

Nos planteamos cómo se comportará la pintura en las duras condiciones de la estratosfera y ser los primeros en crear una obra de arte a bordo de un globo sonda.

Estudiantes de 2º de Bachillerato de Ciencias y de Arte colaborarán para construir una cápsula cuya misión principal será realizar una pintura en el espacio. Tres colores primarios viajarán a la estratosfera a bordo del globo sonda y un mecanismo electromecánico, construido y programado por ellos mismos, irá dispensando pequeñas cantidades de pintura para crear una obra de arte cósmica.

Una cámara interna irá documentado el proceso de creación. Se incorporarán también sensores en la cápsula para monitorizar los cambios de temperatura, humedad y presión a los que será sometida la pintura.

Por último, un módulo radio se encargará de retransmitir los datos obtenidos en tiempo real. No os perdáis el avance del proyecto que iremos posteando en nuestra cuenta de Instagram @_arte.cosmico_

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El equipo se muestra muy satisfecho con los objetivos alcanzados

El Colegio Nuryana, de San Cristóbal de La Laguna, en Santa Cruz de Tenerife, ha trabajado en el proyecto científico «Resistencia de los quistes de Artemia salina expuestos a las condiciones de la estratosfera», con el que han participado en los lanzamientos de #ServetVI del pasado mes de mayo. Los vídeos de ServetVI: Colegio Nuryana.

En nuestro proyecto, contemplamos finalmente tres objetivos:

Objetivo 1: Valorar la resistencia de los quistes de Artemia salina en la estratosfera

El primero y principal, era valorar la resistencia de los quistes de Artemia salina a las condiciones de la estratosfera. Estos fueron enviados en la sonda, en un eppendorf perforado, y soportaron condiciones de 19 hPa de presión, una humedad relativa del 16%, una temperatura de -36,5 oC y diferentes tipos de radiación y partículas de alta energía (iones HZE).

Una vez recuperados, se selló nuevamente el eppendorf con cola y los llevamos a nuestro centro. Dos días después los pusimos a eclosionar, en el eclosionador de artemias, en las condiciones que establecía nuestro protocolo. Hicimos dos réplicas.

Estuvieron una semana y luego se llevó a cabo el recuento, que arrojó resultados de entre el 9% en uno de los artemieros y el 14% en el otro. El éxito en la eclosión, lo habíamos establecido entre un 53% y un 68%, cuando permanecían una semana en incubación.

Con esto podemos concluir que, el estar expuestos a estas condiciones, les ha afectado a su viabilidad, aún así, es extraordinario que algunos hayan conseguido subsistir a esas condiciones tan extremas.

Al no haber hecho demasiadas réplicas, los porcentajes obtenidos hay que tomarlos con reservas, pero son útiles como resultados preliminares para hacer estudios posteriores.

Sorprendentemente, los resultados se asemejan a los obtenidos en algunas de las misiones Apollo (16 y 17), donde cita que solo el 10% de los quistes sometidos a iones HZE eclosionan. (Biomedical Results of Apollo, NASA,1975). Aunque estos quistes fueron sometidos a un viaje espacial, sí queda claro que los embriones animales son muy sensibles a este tipo de radiación cósmica.

SP-368 Biomedical Results of Apollo

The biological effectiveness of HZE-particles of cosmic radiation studied in the Apollo 16 and 17 Biostack experiments

Para ampliar la información

En todo caso, núcleos pesados de radiación cósmica han sido detectados por encima de 27.000 metros, por lo que parecen ser los principales responsables de este descenso del porcentaje de eclosión.

Evidence for Heavy Nuclei in the Primary Cosmic Radiation

Para ampliar la información

Objetivo 2 (conseguido): transmitir los datos a tierra por LoRa y visualizarlo en Cayenne

El segundo objetivo era el de transmitir los datos a tierra por LoRa y visualizarlo en Cayenne. Esto se logró con éxito, y todos los datos fueron posteriormente recogidos en una hoja de cálculo. El último dato se envió desde más de 30000 metros de altura, lo cual resulta sorprendente con un consumo energético tan bajo y una antena tan pequeña.

Objetivo 3 (otro éxito): fotos con calidad sorprendente

El tercer objetivo era tomar fotos con una esp32cam y hacer un timelapse, lo cuál también conseguimos con éxito. La calidad de las imágenes es sorprendente, teniendo en cuenta que su precio es de unos pocos euros.

La valoración final

En general, hemos obtenido resultados muy interesantes, y nos sentimos muy satisfechos por haber alcanzado todos nuestros objetivos. Así daba a conocer el proyecto en Instagram

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El proyecto científico «UP: Microbios al vuelo», con el que participarán en los lanzamientos de #ServetVI en la primavera de 2022. En la actualidad, aparecen continuamente noticias protagonizadas por microorganismos y por ello, se han planteado la importancia de conocer su distribución por el aire, a diferentes alturas, con condiciones complicadas. Puedes conocer la descripción completa del proyecto en la entrada que les dedicamos en el blog. ¡Muchas gracias por participar en #ServertVI!

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Puedes conocer los logros del equipo en la entrada que les dedicamos en el blog, donde nos contaron cómo han conseguido realizar mediciones de temperatura a través de la sonda que han elaborado y cómo han podido grabar los datos. ¡Muchas gracias por participar en #ServetVI!

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Puedes conocer en profundidad el proyecto en el vídeo y en la entrada del blog que le dedicamos. ¡Gracias por participar en #ServetVI!

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