NASA/imágenes falsas
Rara vez hay tiempo para escribir sobre cada historia científica genial que se nos presenta. Así que este año, una vez más, estamos publicando una serie especial de publicaciones sobre los Doce días de Navidad, destacando una historia científica que se pasó por alto en 2022, cada día desde el 25 de diciembre hasta el 5 de enero. Hoy: Derribando el mito popular de que Saturno El lanzamiento en V fue lo suficientemente fuerte como para derretir el hormigón.
La misión Apolo 4 de 1967 fue un vuelo sin tripulación para probar el cohete Saturno V como un vehículo de lanzamiento viable para futuras misiones tripuladas. La prueba fue un éxito rotundo y un paso crítico en el programa espacial de Estados Unidos. Pero el Saturno V también era increíblemente ruidoso, tan fuerte que surgió un rumor que afirmaba que la energía acústica era suficiente para derretir el hormigón. Ese no es el caso, según un artículo de agosto publicado en una edición educativa especial del Journal of the Acoustical Society of America (JASA).
«El Saturno V ha adquirido este tipo de estatus legendario y apócrifo», dijo el coautor Kenneth Gee de la Universidad Brigham Young. «Sentimos que, como parte de la edición especial de JASA sobre Educación en Acústica, era una oportunidad para corregir la información errónea sobre este vehículo». Además del análisis de los autores, el documento incluye varios problemas para que los estudiantes los resuelvan en relación con el evento, incluido un problema irónico que involucra el uso de temperatura acústica para hacer un sándwich de queso a la parrilla.
El científico alemán de cohetes Wernher von Braun, quien ayudó a construir el cohete V-2, comenzó a trabajar para la NASA en 1945 como parte de la Operación Paperclip. Su trabajo consistía en compartir su conocimiento acumulado con la división de cohetes del Ejército. Pero cuando los soviéticos lanzaron el Sputnik 1 en 1957, las prioridades cambiaron y el equipo de von Braun se encargó de desarrollar un cohete estadounidense equivalente. El Juno 1 lanzó el primer satélite de EE. UU. en enero de 1958 y sirvió como prototipo para la serie Saturno para su despliegue en misiones lunares y en órbita terrestre.
La misión Apolo 4 se lanzó con un Saturno V el 9 de noviembre de 1967 a las 7 am EST. Cuando los cinco motores F-1 se encendieron ocho segundos antes del despegue, la presión de sonido producida fue tan poderosa que las olas azotaron el edificio de ensamblaje de vehículos, el centro de control de lanzamiento y los edificios de la prensa a pesar de que la plataforma de lanzamiento estaba a más de 5 kilómetros (3 millas). fuera. El reportero de CBS Walter Cronkite y su productor tuvieron que agarrarse a la ventana de observación de su tráiler cuando las tejas del techo cayeron al suelo, por temor a que se rompieran por el ruido. Cronkite luego afirmó que era la misión espacial más aterradora que había cubierto. Como lo describió un observador de un lanzamiento de Saturno V:
«Es como un trueno continuo, y cuando crees que no puede ser más fuerte, lo hace. Recuerdo que la vibración parecía pasar a mis huesos… El pájaro se eleva, las llamas se escupen y el trueno continúa, aumentando en tono a medida que sube y finalmente se disipa en un sonido como si mil millones de hojas de papel grueso se rasgaran a lo largo durante un minuto entero».
Algo tan memorable seguramente inspiraría algunas afirmaciones exageradas y rumores sin fundamento durante las décadas siguientes. Caramba y otros. llevó a cabo una revisión de foros en línea y foros de discusión y quedaron consternados por la cantidad de desinformación que había proliferado en ellos. Además de afirmar que el nivel de sonido fue suficiente para derretir el concreto, hubo afirmaciones de que encendió «hierba en llamas a más de una milla de distancia» y fue lo suficientemente potente como para «encender el cabello de los transeúntes» y «disparar arcoíris desde el cielo». Según los autores, «Tales afirmaciones provocan asombro por el poder del vehículo que impulsó a los humanos a la Luna, pero, sin embargo, se basan en una comprensión errónea del verdadero entorno acústico».
Su análisis de ese entorno acústico incorpora imágenes de la NASA del lanzamiento del Apolo 17, digitalizadas por Discovery Channel para un documental de 2008, en las que las ondas de sonido se pueden ver poco después del encendido del motor debido a la atmósfera húmeda y la luz de fondo. Su modelo basado en la física fijó el nivel acústico en 203 decibelios. Por Gee, 170 dB equivalen a 10 motores de avión, mientras que 200 dB equivalen a 10 000 motores de avión.
Dado que el umbral humano para el dolor es de alrededor de 130 dB, eso es bastante alto. Simplemente no era lo suficientemente fuerte como para derretir concreto o prender fuego al pasto. Caramba y otros. creo que el mito evolucionó a partir de la confusión entre la potencia del sonido (comparable a la potencia de una bombilla) y la presión del sonido (similar al brillo de una bombilla). Esto daría lugar a intentos erróneos de calcular la potencia acústica de un lanzamiento de Saturno V. Si resulta que se confirman los informes de pasto quemado o concreto derretido, lo más probable es que sea causado por el calor radiativo de la columna o los escombros, no por el sonido del Saturno V.
DOI: Journal of the Acoustical Society of America, 2022. 10.1121/10.0013216 (Acerca de los DOI).