II. DE REGRESO A LA TIERRA, PASANDO POR LA ATM�SFERA

II. DE REGRESO A LA TIERRA, PASANDO POR LA ATM�SFERA

INTRODUCCI�N
DENTRO de los pa�ses que buscan desarrollarse, existe una sociedad fr�gil y con un buen n�mero de problemas serios y graves. Esto se manifiesta, entre otras cosas, en la concepci�n arraigada en buena parte de la poblaci�n de que la ciencia y la tecnolog�a son un lujo, y no una condici�n indispensable para el desarrollo. Existe adem�s, agravando el problema, un divorcio entre las actividades de investigaci�n y las productivas, lo cual representa un verdadero desperdicio del potencial en el que se puede fundar la superaci�n econ�mica y social de estos pa�ses. En este contexto, frecuentemente surgen las preguntas: �cu�l es nuestra funci�n como cient�ficos en el desarrollo del pa�s?, �cu�les nuestras responsabilidades? Tratemos ahora de comenzar a dilucidar cuestiones tan importantes, para que a partir de ah� identifiquemos las posibles l�neas de acci�n, y les adjudiquen un orden de prioridades.
Cualquier actividad de los cient�ficos que vivimos del presupuesto p�blico debe considerar, en diferentes etapas del trabajo, el intentar una justificaci�n de su actividad ante la sociedad, para lo cual deber� valerse de alguno de los m�ltiples medios de la difusi�n cient�fica. El pueblo que financia nuestro trabajo, tiene todo el derecho de saber, y de preguntar a los miembros de la comunidad cient�fica, de qu� sirve lo que hacen, aun en los casos donde el tema no es f�cil de entender. De hecho, el haber gozado de varios a�os de trabajo de investigaci�n financiado y protegido por una estructura universitaria, o similar, debiera bastar cuando menos para intentar una explicaci�n del valor que tiene lo que hacemos para la sociedad que nos sostiene. Hablando con autores de esta serie, La Ciencia desde M�xico, y leyendo su trabajo, se da uno cuenta de que muchos m�s tambi�n lo ven as�.
En este cap�tulo trataremos, pues, de explicar la faceta del trabajo que realizamos, en t�rminos de su justificaci�n social; de estar razonablemente bien escrito, debiera quedarle claro al lector que el trabajo sobre materiales terrestres, junto con el del espacio, debe continuar recibiendo apoyo, y si no quedara claro, se intentar�a comunicarlo de nuevo.
El cient�fico, y el que aspira a serlo, trabaja en un entorno social que lo influye o controla en t�rminos de su �nimo, de los recursos con los que cuenta para trabajar, de su pasi�n por el tema, y hasta del tema mismo que escoge en las diferentes etapas de decisi�n que enfrenta (por ejemplo, cuando cambia o ajusta su tema de trabajo). Sin embargo, al formar parte de este entorno social, es tambi�n influido, en mayor o menor grado, por los temas en boga o francamente de moda en los pa�ses altamente industrializados, que se enfrentan, como es de esperarse, a otro tipo de problemas urgentes. Es durante estas consideraciones cuando su conciencia de cient�fico, que es s�lo una parte de su conciencia social, debe influir para que al menos parte de su inteligencia y producci�n sea honestamente dedicada a mejorar la situaci�n de sus conciudadanos que, en �ltima instancia, son los que financian sus b�squedas m�s o menos atinadas.
La investigaci�n espacial, por sus aspectos aparatosos, cae f�cilmente en modas y en manos interesadas que la pueden mostrar como una actividad quiz� muy divertida, y por su propia ignorancia y torpeza, proyectarla como algo superfluo, lejos de lo indispensable. En contraposici�n, tambi�n hay que considerar que aun los caminos que hoy nos parecen poco �tiles pueden sorprendernos al perfilarse como los m�s promisorios en el futuro.
Si tratamos de establecer los mejores caminos a seguir en la investigaci�n espacial de un pa�s en desarrollo, tendremos que seleccionar y jerarquizar los proyectos que en su conjunto definan un programa espacial, y todo esto sin perder de vista que la sociedad debe ser la principal receptora de los beneficios que se puedan generar. Esto no es nada nuevo, s�lo se se�ala que, como en todas las profesiones, se espera que el cient�fico y el ingeniero se equivoquen menos de lo que aciertan y que, en general, produzcan algo que tarde o temprano beneficie verdaderamente a sus coterr�neos.
En las cuestiones espaciales hay factores que complican esta verdad, debidas, por un lado, a la gran propaganda que acompa�a un tema tan vistoso (el prestigio que mencion�bamos), y por otro, a los intentos de disfrazar con piel de cordero programas militares que ni a un pobre lobo se le ocurrir�an. Considerando lo anterior, vemos que tan s�lo opinar sobre el tema, implica una mayor responsabilidad para el investigador. Tratar� de ilustrar el punto con un ejemplo, que no carece totalmente de realidad.
UNA HISTORIA CON FINAL FELIZ
En estos finales del siglo XX un ni�o mexicano puede so�ar, como muchos otros ni�os, con ser astronauta cuando sea mayor. Despu�s de todo, entre las noticias, revistas, programas de televisi�n y pel�culas, as� como con aquello de que "el que persevera alcanza", nada le dice que esto le ser� casi imposible; o dicho en el sobrio lenguaje de la ciencia, que llegar a astronauta para �l (o ella), es muy poco probable, lo que "no es lo mismo, pero es igual", como dice una canci�n popular. As� que nuestro ni�o mexicano con todo el entusiasmo que s�lo la inocencia o la temprana juventud permite, se lanzar� decidido y como mejor se le ocurra a tal empresa. La realidad, por su parte, le ir� informando que si bien no le falta nada para cumplir esa meta, en cuanto a cualidades y virtudes se refiere, existe una fuerza contraria a sus deseos, desconocida para �l, y que algunos adultos llamar�an geopol�tica, que reduce dr�sticamente sus posibilidades reales de cumplirla. Los factores geopol�ticos ser�an los siguientes. Considerando: tr>

1) que, con base en las actividades espaciales precedentes, de aqu� al a�o 2030 subir�n al espacio, como m�ximo, unos 10 000 astronautas y cosmonautas, al inaudito ritmo de 15 mensuales;
2) que la poblaci�n del planeta, creciendo como va, tendr� entonces como m�ximo unos 10 500 millones de habitantes, de los cuales, con los continuos avances tecnol�gicos de dichos habitantes, el 80% podr�a soportar el viaje al espacio (unos 8 400 millones), pero que de �stos, s�lo la cuarta parte (2 100 millones) querr�a verdaderamente subir al espacio; es decir, que los aspirantes y competidores sumar�an 2 100 millones, y
3) que como m�ximo, 10% de la poblaci�n mundial es latinoamericana (y que es probable que esto siga igual), por lo que los aspirantes a subir al espacio en Latinoam�rica ser�an 210 millones.

De estos datos resulta que se puede estimar que si de los 10 000 astronautas posibles mil (el 10%) correspondieran a la Am�rica Latina, la probabilidad de ser seleccionados se dar� en una proporci�n de uno entre 210 000.
Por otro lado, ya que los seleccionados deber�n ser gente preparada y capaz de hacer algo �til all� arriba, como competidores tendr�amos que prepararnos y ser capaces de hacer algo valioso, capacidad que tendr�amos que demostrar en Tierra (claro est� que suponemos aqu� que para entonces no mandar�n advenedizos, ni se colar�n oportunistas). �Qu� podemos, por fin, concluir? En pocas palabras, no es el tipo de profesi�n a la cual los ni�os y j�venes en Latinoam�rica puedan aspirar con alguna seguridad, sin que la mayor�a resulte frustrada (209 999 aspirantes por cada elegido). Estas cifras (que si las vi�ramos con m�s cuidado resultar�an a�n m�s desoladoras) dejan muy claro el hecho de que s�lo se podr�a motivar irresponsablemente a nuestros ni�os en esa direcci�n.
Y se preguntar�n: �d�nde est� el final feliz? �Ah! Veamos m�s all�: como de todos los competidores es casi seguro que los seleccionados sean cient�ficos y t�cnicos muy preparados y �tiles a la sociedad, los aspirantes m�s listos pueden adelantarse a los so�adores, comenzando por prepararse con seriedad y sin descanso. De este modo, si no resultaran elegidos, s� ser�n personas �tiles de todos modos, cosa que los har� tanto o m�s felices que si llegaran a ser "cosmoastronautas".
La moraleja de esta historia se�ala que, dentro de las actividades espaciales de los pa�ses de Am�rica Latina, no tiene ning�n sentido la preparaci�n de astronautas. Los latinoamericanos que s� vuelen, lo har�n en n�meros muy reducidos y, seguramente, asociados y entrenados para participar en vuelos con las agencias espaciales de los pa�ses industrializados en los pr�ximos 15 a 20 a�os. Como en el pasado, y ojal� en esto me equivoque rotundamente, es probable que buena parte de las invitaciones a volar al espacio por parte de los pa�ses con capacidad espacial, sea motivada por razones inicialmente pol�ticas y propagand�sticas; pero posteriormente, con m�s experiencia y madurez, los diferentes grupos nacionales de cient�ficos e ingenieros se habr�n preocupado lo suficiente para no desperdiciar oportunidades tan especiales, y presionar�n a los pol�ticos para poder realizar, no malabarismos televisivos, sino un trabajo serio de investigaci�n, con la mira puesta en beneficiar realmente a las sociedades a las que pertenecen.
El secreto es, pues, encontrar un punto de balance en el que la investigaci�n aeroespacial beneficie a la sociedad en general con sus productos, para que �sta, a su vez, asigne las inversiones necesarias para encaminar y sostener la investigaci�n aeroespacial, y para apoyarla con pol�ticas nacionales ideadas para obtener beneficios concretos en el mediano y largo plazo.
En el caso de pa�ses como M�xico, la localizaci�n del punto de equilibrio no es evidente. Quedarnos fuera de toda investigaci�n aeroespacial ser�a, cuando menos, irresponsable, lo que se demostrar�a en poco tiempo. Veamos: los estudios espaciales han dado al hombre una visi�n m�s realista de su posici�n con respecto al Universo. Hoy sabemos que la Tierra no s�lo no es el centro del Sistema Solar, ni mucho menos lo es de la galaxia donde nos encontramos, sino que es uno de miles de millones de lugares donde puede haber vida. Tambi�n sabemos que los dem�s posibles habitantes del Universo viven tan lejos que est�n pr�cticamente fuera de nuestras posibilidades de comunicaci�n, tal como la conocemos, y hasta como la podemos imaginar, siempre y cuando nos mantengamos en nuestros cabales.
LA PRECURSORA ESPACIAL: LA AERON�UTICA
La mayor�a de las consideraciones abordadas hasta ahora se han referido principalmente al tema espacial; no obstante, hay varias razones para hablar de aeron�utica cada vez que abordamos el tema espacial. Primero, tendr�amos que reconocer su origen com�n. En un principio sonaba tan imposible volar a trav�s de los aires, como en el mismo cosmos, aunque desde Julio Verne se ve�an necesidades diferentes para cada empresa. La aeron�utica y la cosmon�utica comparten buena parte de los medios t�cnicos: las primeras naves espaciales fueron desarrolladas por dise�adores aeron�uticos, que utilizaron buena parte de sus materiales, hoy en d�a comunes a las dos. En cuanto a las tripulaciones, tambi�n desde el inicio se hace uso de personal capacitado para vuelo en aeronaves de alto rendimiento, ya que el piloto posee toda una serie de atributos que le permitir�n adentrarse en la actividad cosmon�utica.
Aparte de los materiales, podemos tambi�n referirnos a una base tecnol�gica com�n a ambas: parte de la instrumentaci�n electromec�nica utilizada en la navegaci�n, los dispositivos de comunicaciones, la necesidad de mantener y conocer los par�metros vitales del organismo humano a distancias considerables (biomonitoreo), t�cnicas de dise�o estructural y aerodin�mico para naves e impulsores y, asimismo, las que se utilizan para seguimiento y control de proyectos complejos, que comenzaron a desarrollarse y utilizarse con los grandes proyectos aeron�uticos, y que han encontrado su estado de pleno desarrollo dentro de las actividades espaciales. Desgraciadamente, tambi�n comparten ciertas caracter�sticas que resultan de gran atractivo para la mentalidad belicista, por lo que buena parte del financiamiento que impuls� tales actividades proviene de presupuestos militares, que nunca han descuidado el desarrollo aeroespacial.
Principalmente por estas razones, podemos afirmar que no puede concebirse el desarrollo de una de estas actividades, como la investigaci�n en microgravedad o el desarrollo de sat�lites, sin reconocer que con las mismas herramientas con las que se resuelven los problemas tecnocient�ficos de la investigaci�n espacial, se pueden resolver problemas urgentes y econ�micamente apremiantes de la aeron�utica.
ALGUNAS CONSIDERACIONES AERON�UTICAS
En las primeras d�cadas de este siglo, se gener� en M�xico y en muchos otros pa�ses el inter�s por la aeron�utica. Los primeros vuelos en M�xico se realizaron poco tiempo despu�s que en los pa�ses m�s industrializados, promovidos por entusiastas personalidades dispuestas a arriesgar tanto su vida como su capital, en aras de una actividad que muy pocos en ese entonces visualizaban como un rengl�n clave de la econom�a futura. Hoy en d�a, los gastos mundiales relacionados con la investigaci�n, desarrollo y operaci�n de sistemas aeroespaciales, superan las decenas de miles de millones de d�lares cada a�o, y ya muy pocos dudan que esta actividad sea socialmente �til.
Los hechos m�s notables que podemos mencionar sobre el desarrollo de una aeron�utica mexicana est�n naturalmente asociados con las partes clave de un avi�n: h�lice, motor y alas. Si consideramos que despegar de la meseta central de la Rep�blica Mexicana (altura mayor a los 2 200 m), era hacerlo desde las m�ximas alturas de operaci�n de la mayor�a de las aeronaves de aquel entonces, nos podemos percatar f�cilmente de por qu� desde sus inicios la aviaci�n mexicana tuvo que emprender caminos novedosos y desconocidos. La presi�n atmosf�rica en el Valle de M�xico es, durante las etapas de vuelo m�s peligrosas (despegue y aterrizaje), equivalente a la de alturas de vuelo de crucero para las aeronaves que despegan desde nivel del mar; a esas alturas, las aeronaves de otros pa�ses s�lo requieren de peque�os ajustes para dirigir el vuelo, y no de un mayor esfuerzo de la estructura y del motor para remontarlo.
En la pr�ctica, durante la segunda d�cada del siglo esta demanda se tradujo en la presencia de aviones con mayor superficie alar que los importados, equipados con h�lices m�s eficientes, como la llamada h�lice An�huac, que permiti� que nuestro pa�s registrara la m�xima altura alcanzada mundialmente por un avi�n en aquellos d�as. Otro tanto puede decirse sobre los esfuerzos llevados a cabo por el equipo de fundici�n de la compa��a Talleres de Construcciones Aeron�uticas, S. A., subvencionada por el Estado, que desarroll� las aleaciones y moldes de uno de los primeros motores con disposici�n radial de los cilindros, inventado poco antes por el ingeniero franc�s Esnault-Pelterie, y que dominaron hasta la d�cada de 1960. Asimismo, fue en nuestro pa�s donde se dio un impulso serio al dise�o de aeroplanos de ala baja, sin soportes laterales, tendencia que habr�a de dominar el dise�o aeron�utico los siguientes 25 a�os.
No obstante el grado de avance alcanzado hasta la d�cada de 1930, despu�s de ese momento se comenzaron a adquirir en el extranjero motores de mayor potencia para aeronaves fabricadas en el pa�s, y de este modo, poco a poco, se fue asentando esa tendencia que en nuestros d�as nos hace adquirir la casi totalidad de equipos y refacciones aeron�uticas fuera de nuestras fronteras —a pesar de que no existe raz�n objetiva que nos impida llevar a cabo estos dispositivos con nuestros propios medios. Es una verdadera pena que sigamos pagando hoy en d�a la poca visi�n que ante una tecnolog�a de gran futuro tuvieron los empresarios y el Estado mexicano (cuando Obreg�n firm� los oscuros tratados de Bucareli a cambio de su reconocimiento por una potencia poco interesada en nuestro desarrollo). La actuaci�n ante la aeron�utica, con excepci�n de la del general Carranza, nunca lleg� a fomentar una pol�tica nacional para favorecer el desarrollo de un rengl�n clave en la econom�a de cualquier pa�s moderno. Un hecho particularmente grave ante nuestros ojos, es que haber evitado la situaci�n actual hubiera resultado relativamente f�cil, con s�lo auspiciar que una comisi�n calificada analizara las repercusiones de ignorar la aeron�utica y, en particular, el desarrollo de sus principales materiales en M�xico.
Si bien la aeron�utica no se fren� dr�sticamente en esos a�os pues su uso pr�ctico imped�a ignorarla totalmente (basta recordar que la creaci�n de las primeras rutas de correo en nuestro pa�s se dio a la par, o incluso antes, que en muchos pa�ses hoy desarrollados), el hecho de no haber continuado con la metalurgia y el uso de otros materiales surgidos desde las primeras d�cadas de la aeron�utica, s� acab� frenando de manera irremediable el desarrollo propio en este terreno, sobre todo, despu�s de que se utilizaron materiales muy sencillos, y al alcance de todos en la construcci�n de las primeras generaciones de aeronaves. De haberse continuado los ensayos que sobre aleaciones desarrollaban los talleres de aeron�utica para su uso en motores, y de haberse emprendido el desarrollo de duraluminios, que se convirtieron en material primordial de la aeron�utica de las siguientes d�cadas, el pa�s habr�a podido mantenerse a flote, sin duda alguna, y alcanzar un nivel digno, aunque acaso modesto, dentro de la aeron�utica mundial.
En nuestros d�as, tenemos la idea de que la construcci�n de un avi�n es una actividad excesivamente compleja y que t�cnicamente escapa a nuestra capacidad actual; una apreciaci�n err�nea sin duda (�nos persigue el S�ndrome de Bucareli?). Como dec�amos, en los �ltimos 50 a�os sigue brillando por su ausencia una pol�tica de fomento sobre la aeron�utica, un rengl�n clave en la econom�a de un pa�s que aspira al desarrollo.
Vemos con esto que las actividades aeron�uticas y espaciales comparten en nuestro pa�s una concepci�n nueva y grave: que ambas son actividades superfluas en las que poco tenemos por hacer, promoviendo una dependencia total del exterior, con lo que dejamos salir del pa�s cantidades importantes de recursos que bien pudieran aprovecharse en el desarrollo de diversas industrias.
EL ESTADO ACTUAL DE LA AERON�UTICA
La aeron�utica, ya como negocio, perdi� su aureola inicial de aventurerismo para convertirse en una industria primordial en la econom�a, con ramificaciones en m�ltiples actividades econ�micas de los pa�ses desarrollados, sobre todo de los pa�ses que percibieron su importancia hist�rica. Los dise�os abandonaron gradualmente los aspectos meramente novedosos, para acumular y utilizar la experiencia previa en el continuo mejoramiento del dise�o, construcci�n y operaci�n de las aeronaves. Quiz� el paso m�s significativo de la d�cada de 1940, fue el desarrollo de aeronaves totalmente met�licas. La metalurgia recibi� as� un impulso sin precedentes, especialmente porque los dise�adores han aumentado constantemente las demandas de materiales con alta resistencia y rigidez pero de bajo peso.
Por su valor estrat�gico en la conducci�n de una guerra, y t�ctico durante las batallas, la aviaci�n pas� a ser, de una herramienta oportuna para observar evoluciones en combate, como en la primera Guerra Mundial, a una arma temible capaz de afectar dr�sticamente los escenarios de las batallas y a ser factor decisivo en algunas situaciones, como en la segunda conflagraci�n.
La constante b�squeda de aeronaves m�s r�pidas y con creciente capacidad de carga dio como resultado la creaci�n de una aviaci�n que presenta claras ventajas econ�micas sobre los medios de transporte tradicionales, principalmente para ciertas actividades y mercanc�as, en primer t�rmino, los viajeros invierten su tiempo en cuestiones laborales o de descanso y no viajando; segundo, los obst�culos geogr�ficos, terrestres y acu�ticos, pierden su significado, con lo que la utilizaci�n cada vez m�s frecuente de este medio de transporte reduce continuamente sus costos, y la hace una actividad a todas luces rentable.
Ante estos hechos, se inicia un cambio de mentalidad que permite a los gobernantes ver a la aeron�utica como un factor de desarrollo del transporte de carga y de personal de un pa�s. Los servicios de la aeron�utica dentro de la econom�a agr�cola, el correo, la aerofotograf�a y la teleobservaci�n, as� como en muchos otros campos de aplicaci�n, hacen que �sta se haya desarrollado con mayor �mpetu que cualquier otro sistema de transporte.
En el �rea de los materiales, como dec�amos, la aeron�utica se sit�a como el mayor promotor del desarrollo de la metalurgia, los pl�sticos, los textiles de alta resistencia, los adhesivos y ciertos tipos de instrumentaci�n. Hoy en d�a, las t�cnicas de dise�o y de manufactura asistidas por computadora, conocidas por sus siglas en ingl�s CAD y CAM respectivamente, encuentran dentro de la industria aeroespacial el campo de mayor aplicaci�n. En este campo se requiere de un conocimiento m�s preciso sobre el comportamiento de una estructura y de cada una de sus partes, pues en el equipo aeroespacial trabajan cerca de sus l�mites de resistencia, y por la necesidad de estimaciones confiables en cuanto a la vida �til que pueda tener cualquier accesorio de aviaci�n. Si recordamos que antes el dise�o de un ala pod�a tomar hasta varios meses de c�lculos y experimentos de un equipo completo de ingenieros y t�cnicos, y que hoy es una actividad que un ingeniero aeron�utico sin mucha experiencia puede realizar en algunas horas con una microcomputadora, nos podemos percatar de que, si bien no se ha simplificado el dise�o de una aeronave, s� se han desarrollado herramientas capaces de hacerlo en poco tiempo.
Ya que la industria aeroespacial usa y desarrolla intensamente la t�cnica y la ciencia, buena parte de sus m�todos y avances ha sido archivada con medios electr�nicos en bancos de informaci�n, lo que facilita su consulta y utilizaci�n (como los de las grandes compa��as aeroespaciales como la Boeing y Lockheed, de EUA, la Aeroespatial francesa y muy probablemente la Ilyushin, la Tupolev y la Mikoyan sovi�ticas). La consulta de estos bancos de informaci�n aeroespaciales en un principio parece algo caro (de 80 a 90 d�lares la hora de consulta), pero a fin de cuentas resulta costeable, pues en dichos bancos se concentra tanta experiencia, que permite que los nuevos usuarios ahorren costos evitando pruebas innecesarias o nuevos dise�os que ya hayan sido abordados con anterioridad.
Pero no s�lo la metalurgia recibe en las �ltimas d�cadas el impulso de la aeron�utica, ya que existe otra serie de materiales que se han ido incorporando de manera creciente a los dise�os aeroespaciales: los materiales compuestos. Estos son materiales pl�sticos o met�licos reforzados con fibras microsc�picas de muy alta resistencia. La aeron�utica, en su constante b�squeda de materiales resistentes y ligeros, nunca antes encontr� semejante soluci�n; los termopl�sticos ep�xicos y las resinas fen�licas, provistas de un armado de fibras de carbono y otros elementos, presentan hoy la m�s alta relaci�n entre resistencia, rigidez y peso: de dos piezas dise�adas para cumplir la misma funci�n, una met�lica y otra de termopl�sticocarbono, la �ltima presenta la misma resistencia, pero pesa s�lo la tercera parte que la met�lica.
En la investigaci�n sobre nuevos materiales hay muchas an�cdotas o situaciones inesperadas que han dado como resultado grandes avances en el campo tecnocient�fico: las fibras de carbono, por ejemplo, fueron fruto de un accidente de laboratorio que bien pudo haber pasado inadvertido, de no ser por la presencia de mentes curiosas y observadoras. Para fabricar fibras de carbono hay varios m�todos conocidos, sin embargo, su descubrimiento se dio casualmente, cuando se preparaba en un horno un termopl�stico reforzado con fibras org�nicas, en el que una secuencia de tratamientos t�rmicos imprime en un material las propiedades mec�nicas deseadas. Ese mismo horno se utilizaba tambi�n en el tratamiento de materiales con altas temperaturas y para otros prop�sitos. En una ocasi�n, uno de los t�cnicos encargados del horno encontr� unos filamentos muy finos, restos de alguna fibra org�nica carbonizada, y observ� que presentaban una sorprendentemente alta resistencia a la tensi�n. Las fibras encontradas en el horno no sobrepasaban las 10 micras de di�metro (de una d�cima a una decimoquinta parte del di�metro de un cabello humano). Cuando se sometieron tales fibras a pruebas de tensi�n, cu�l no ser�a la sorpresa de los investigadores cuando encontraron que pose�an resistencias tres veces mayores que las de aceros especiales. En ese tipo de horno se prepararon entonces los primeros filamentos de estas fibras a principios de la d�cada de 1970. Su combinaci�n con materiales termopl�sticos —aquellos pl�sticos que requieren de un tratamiento t�rmico para fijar su estructura qu�mica— acab� siendo una consecuencia muy natural, dados los antecedentes de uso de los materiales compuestos con fibras de vidrio que todos conocemos. A los pocos meses, peque�as muestras de este nuevo material recorr�an discretamente los principales laboratorios de mec�nica y micromec�nica del mundo, con el fin de encontrar m�todos que permitieran conocer y luego predecir su comportamiento mec�nico y encontrar usos pr�cticos. As�, de un accidente y de una mente curiosa surgi� uno de los materiales m�s portentosos con los que puede so�ar un ingeniero.
Actualmente se fabrican fibras de muy diversas resistencias, con variadas matrices de termopl�stico, y su utilizaci�n en la industria aeroespacial precedida, claro est�, por aplicaciones militares, implica su inclusi�n como piezas clave de la estructura de aeronaves (a veces forman parte del 85% de la estructura de un moderno avi�n de transporte). Los materiales carbono-epoxi tienen propiedades que, sumadas a su considerable resistencia, los hacen deseables para m�ltiples aplicaciones. Entre estas propiedades cabe mencionar su rigidez, ya que, junto con las cer�micas, son de los materiales m�s r�gidos que se conocen; su resistencia a la corrosi�n, comparada con la de los materiales met�licos, es claramente superior; as� como su estabilidad termomec�nica, es decir, el que puedan mantener su forma con mucha precisi�n, a pesar de las variaciones considerables de la temperatura ambiente, tal como sucede constantemente en la �rbita terrestre. Sin embargo, la caracter�stica quiz� m�s tristemente notable de estos materiales provenga de su comportamiento ante las ondas de radar. Los materiales termopl�sticos-carbono, a pesar de que en buena medida est�n constituidos por fibras conductoras de electricidad, pueden fabricarse f�cilmente como aislantes el�ctricos. Ahora bien, para que un material refleje una onda de radar, y sea detectado a distancia, se requiere que su superficie sea conductora de electricidad como los met�licos, por lo que un avi�n fabricado con este tipo de materiales acaba siendo "invisible" al radar. Ya se han construido algunos cazabombarderos llamados invisibles (tipo B2 y F-117A de EUA, y otros) aunque oficialmente no exist�an hace poco, ha habido cuando menos dos accidentes de este �ltimo tipo de avi�n en las zonas usualmente reservadas para pruebas de armamento secreto localizadas en el pa�s del norte (por cierto que el dise�o del B-2 nos recuerda m�s la l�nea aerodin�mica de la d�cada de 1950 que la de 1980, y el F-1 1 7A parece golondrina).
Otros de los materiales que van tomando auge en estas d�cadas son los cer�micos, algunos de ellos reforzados por fibras tambi�n cer�micas. Su ventaja principal se deriva de su capacidad para soportar altas temperaturas manteniendo su resistencia mec�nica. Muchos hemos o�do que se est�n fabricando en Jap�n los primeros motores de cer�mica para autom�vil, pero pocos conocen cu�les son las ventajas de tener estos materiales en el motor; brevemente, se puede anotar que la principal es su utilizaci�n en conexi�n con c�maras de combusti�n. Desde hace muchos a�os se ha so�ado con quemar combustibles en la llamada temperatura estequiom�trica, aquella en la que los combustibles ceden la m�xima cantidad de energ�a. Hoy las turbinas m�s modernas que se utilizan en aeronaves, funcionan a m�s de la mitad de esa temperatura, y algunas alcanzan hasta el 80%, por lo que este avance significa no s�lo duplicar la eficiencia de una turbina, sino que se puede llegar hasta a cuadruplicar si se utilizan cer�micas, y ya que adem�s �stas son m�s ligeras que los metales, se obtiene con ellas, igual que con los materiales carbono-epoxi, una relaci�n favorable entre peso y resistencia.
Es curioso que a pesar de que el hombre desde hace siglos esta muy familiarizado con la cer�mica (recu�rdese la elaboraci�n de vasijas y utensilios), actualmente sea uno de los materiales m�s complicados, y cuyo comportamiento le resulta muy dif�cil predecir. Hoy por hoy podemos afirmar, sin temor a equivocarnos, que las cer�micas, debido a su abundancia y bajo costo de materia prima, se encuentran en una nueva etapa hist�rica de avance en la ciencia de materiales, y que podemos esperar sorpresas agradables en cuanto a la generaci�n de nuevos materiales basados en la diversidad de ellas. Como veremos m�s adelante, los materiales basados en minerales arcillosos de origen natural, suelen presentar caracter�sticas sumamente curiosas en cuanto a sus propiedades mec�nicas. La limitante principal para su uso es su fragilidad; si bien tienen una alta resistencia a la compresi�n y una considerable resistencia a la tensi�n, se rompen como los vidrios, sin agrietamientos evidentes previos, y sin que exista un claro aviso previo de que el material va a fallar; este hecho limita dr�sticamente sus aplicaciones actuales, pero sin duda podr� superarse, aunque no se sepa todav�a c�mo. Quiz� por medio de otro "accidente" de laboratorio; pero, eso s�, ante la presencia de un investigador curioso y desconfiado.
RECUPERACI�N DE LA AERON�UTICA NACIONAL
En las �ltimas p�ginas hemos tratado de analizar algunos aspectos de la aeron�utica en el pa�s y el estado actual del uso de nuevos materiales aeroespaciales en el mundo. Con estos elementos, a�n escasos, podemos visualizar que un pa�s interesado en la recuperaci�n de una industria clave como la aeron�utica, est� necesariamente obligado a considerar como factor prioritario el uso y aplicaci�n de materiales novedosos. En el caso contrario, tarde o temprano el esfuerzo de recuperaci�n ser�a un nuevo fracaso, pues seg�n diagnosticamos, la aeron�utica en nuestro pa�s qued� a la zaga debido a la falta de investigaci�n y desarrollo asociados a la producci�n de las materias primas requeridas para su avance, situaci�n que parad�jicamente se dio en un pa�s tan rico en materias primas y talento como el nuestro.
Intentar desarrollar la aeron�utica nacional a partir de donde la dejamos en la d�cada de 1930 ser�a por lo menos un gran error, matizado de extempor�neo romanticismo. Para abordar los problemas del futuro, se deben considerar los mejores materiales con que contamos en el presente.
Si la aeron�utica nacional se desvaneci� por la carencia de materias primas necesarias para su desarrollo y una falta de una pol�tica nacional al respecto, no existe un argumento que perpet�e esta situaci�n. Lo que s� ser�a torpe es volver a intentar su recuperaci�n ignorando estas lecciones hist�ricas. Ahora bien, en �ltima instancia la aeron�utica se fundamenta en el uso de aeronaves, y no directamente en el uso de materiales, por tanto, la recuperaci�n queda necesariamente vinculada a uno o varios proyectos piloto que propongan, como producto central, una aeronave de clara utilidad en nuestro medio. Quiz� un ejemplo ayude a visualizar nuestras posibilidades.
Algunos conceptos que consideramos deben estar irremediablemente asociados con un proyecto de recuperaci�n aeron�utica son los siguientes: primero, es necesario que alg�n proyecto piloto justifique los gastos para desarrollar la t�cnica y adquirir la experiencia necesaria en la fabricaci�n de los materiales b�sicos de la aviaci�n actual; segundo, que la aeronave prototipo sea a la vez una herramienta de trabajo con reconocida versatilidad y aplicabilidad y que, por su bajo costo de adquisici�n y mantenimiento, sea costeable para los grupos de usuarios potenciales. Es necesario tambi�n que el proyecto defina de manera integral sus alcances, es decir que no se debe descuidar la soluci�n de los problemas anexos como el pilotaje, el mantenimiento de campo, las reparaciones no especializadas y una adecuada infraestructura que apoye cada una de las aplicaciones que se pretendan.
Adentr�ndonos a�n m�s en esta direcci�n, podr�amos citar, no sin cierto riesgo, por basarnos en un solo ejemplo, cu�les ser�an a nuestro parecer algunas de las caracter�sticas particulares de las aeronaves prototipo que se comienzan a perfilar aqu�.
Como no quisi�ramos depender s�lo de infraestructuras aeroportuarias, por los costos que implican, uno de los primeros requisitos de la aeronave se relaciona con su capacidad para aterrizar en todo tipo de terreno, sin requerir de pistas especiales. Desde el inicio del dise�o se deber� tener en mente la zona en que trabajar� la aeronave (el altiplano, la zona de la sierra, o las planicies costeras), por lo que las alas y la potencia del motor tendr�an que responder a este hecho. De esta manera se evitar�a uno de los defectos m�s comunes de la aeron�utica mexicana: utilizar motores cerca de treinta por ciento m�s potentes (y por tanto m�s caros) de lo necesario, pues las alas y h�lices que utilizan los aviones en M�xico est�n dise�adas para el nivel del mar. Una tercera consideraci�n se refiere al motor de la aeronave. Por lo general, las opciones econ�micas para aviones de h�lice son dos: o motores de cuatro ciclos, con probada fiabilidad en la aeron�utica comercial, o la selecci�n y redise�o de un motor de dos ciclos, que con la mitad del peso proporcione la misma potencia que el caso anterior, pero que requiere de una atenci�n especial respecto al dise�o del sistema de encendido para poder igualar a los anteriores en confiabilidad. Una ventaja adicional de los motores de dos ciclos, aparte de la relaci�n potencia-peso, es la utilizaci�n de gasolinas para autom�vil mezcladas con aceite, lo que reduce la complejidad y los costos de mantenimiento y operaci�n del motor. Adicionalmente, y en contra de lo que la tendencia dominante parece indicar, no se buscar�a alcanzar altos rendimientos con base en high-tec, ya que �sta, por la poca experiencia que tenemos, no deja de dar sorpresas desagradables adem�s de que los costos suben innecesariamente, lo anterior nos conduce a aceptar criterios conservadores en el dise�o de las partes clave y a basarnos en t�cnica probada. Por otro lado, si la nueva aeronave requiriera de una base de mantenimiento compleja y costosa, estar�amos condenando el esfuerzo de recuperaci�n al fracaso, la poca tradici�n de mantenimiento de maquinaria en nuestro pa�s no debe afectar la seguridad de vuelo de la aeronave.
La falta de una tradici�n aeron�utica en M�xico y la consecuente desconfianza del p�blico hacia algunos productos nacionales, hace indispensable que se demuestre que, junto con lo costeable del producto, dentro de los criterios de dise�o se le ha asignado m�xima prioridad a la seguridad del piloto y de la posible tripulaci�n, o equipo de trabajo a bordo; cada aeronave tendr�a que ser equipada con sistemas de paraca�das de apertura pirot�cnica r�pida y cabina de alta protecci�n para el piloto o el equipo.
Los m�rgenes de operaci�n de la aeronave tendr�n que ser �ptimos, sin sacrificar el costo general de la aeronave. La velocidad m�xima de la aeronave debe ir en relaci�n directa con su aplicaci�n, por ejemplo, una aeronave de transporte para distancias cortas, requerir�a de una velocidad m�xima de 20 a 140 km/h; en el caso de un fumigador, por el contrario, no ser�a necesario que la velocidad de trabajo sobrepasara los 60 km/h, incluso convendr�a que fuera capaz de operar a 45 o 50 km/h, y por el conocido riesgo para el piloto, habr�a que evaluar si puede operarse con equipo de control remoto.
En cuanto a la capacidad de carga, y tratando de mantener costos accesibles, tendr�a que ser un avi�n esencialmente monoplaza, pero capaz de levantar hasta 100 kg de equipo de diversas aplicaciones, como c�maras de fotograf�a o para percepci�n remota. Por otro lado, para el transporte, la aeronave proyectada deber�a ser capaz de transportar a un pasajero con equipaje ligero.
Esta aeronave no es necesariamente una innovaci�n mundial: durante las �ltimas dos d�cadas ha habido un auge sorprendente en el dise�o de aeronaves ligeras (de menos de 300 kg) y ultraligeras (UL, de cerca de 120 kg), algunas totalmente autom�ticas.
La gran cantidad de dise�os de este tipo desarrollados hasta la fecha ha producido una especie de selecci�n natural en la cual s�lo los productos m�s robustos y confiables han sobrevivido, mientras los inseguros o poco maniobrables se han ido extinguiendo, algunos junto con sus intr�pidos pero incautos dise�adores. Del an�lisis cuidadoso de las mejores aeronaves de este tipo, resultar�a casi de inmediato una lista de componentes sencillos y confiables, y un programa de pruebas sobre los materiales utilizados en su construcci�n aumentar�a la confiabilidad en su estructura.
Ya que muchas de estas aeronaves ligeras han surgido del ingenio popular, sobra quien piense, err�neamente, que una aeronave puede ser dise�ada por cualquiera; sin embargo, basta referirnos a los dise�os de alas, para percatamos de que su dise�o es, en la gran mayor�a de los casos, producto de programas de investigaci�n avanzada. De hecho, con los nuevos programas para c�lculo de aeroplanos, se han dise�ado literalmente miles de perfiles alares, y en sus publicaciones se pueden encontrar los datos aeron�uticos b�sicos. Por otro lado, la gran mayor�a de las aeronaves mencionadas est�n construidas con materiales de calidad, pero sus motores, por ser de dos ciclos y con un solo sistema de encendido, resultan demasiado delicados en su operaci�n y mantenimiento.
Es interesante se�alar que buena parte del auge de las aeronaves ligeras y UL proviene de sus bajos costos de operaci�n, por lo que en un contexto de crisis econ�mica mundial, en muchos casos estas aeronaves son las �nicas que permiten a los pilotos mantener su capacidad de operaci�n, sin que se invierta tanto capital.
Mucho se ha hablado de la inseguridad inherente a una aeronave ultraligera, sin embargo, pocos conocen los estudios que se han elaborado sobre la seguridad. Quiz� sorprenda al lector saber que la principal causa de accidentes mortales en ultraligeros proviene de que est�n mal armados, es decir, una persona sin experiencia mec�nica arma un ultraligero en su propia casa, lo vuela, y en los primeros vuelos, tiene una falla estructural o de alguna superficie de control que lo precipita a tierra.
La segunda causa de accidentes mortales proviene de una sobreestimaci�n de las caracter�sticas aeron�uticas del aparato resultado de su muy bajo peso. Adem�s, como los ultraligeros se asemejan m�s a una aeronave de principios de siglo, que a alguna otra m�s actual, la gente tiende a ignorar la necesidad de una instrucci�n adecuada, incluso los pilotos profesionales, que no han recibido un curso de transici�n para volar ultraligeros, intentan volarlos como es su costumbre, e ignoran las particularidades de estas aeronaves. Por �ltimo, mencionaremos el hecho de que pocas aeronaves ultraligeras cuentan con una estructura protectora para el piloto, lo que convierte muchos accidentes leves en graves aunque, comparativamente, resultan m�s seguros que los aviones comerciales debido, tambi�n, a su baja masa o inercia.
APLICACIONES DE ULTRALIGEROS: RUBROS ECON�MICOS
Uno de los primeros hechos que sorprenden al analizar la aviaci�n ultraligera es su escasa aplicaci�n en rubros econ�micos; pero si se analiza un poco m�s a fondo el problema, surgen varias explicaciones. En primer t�rmino, es costumbre que la mayor�a de las funciones que puede desarrollar un ultraligero las realicen equipos de mucho mayor costo, que han incorporado pocos adelantos tecnol�gicos, y que aun as� mantienen cautivo el mercado. Por ejemplo, en EUA est� prohibido fumigar, fertilizar y sembrar con UL, a excepci�n de que el piloto sea, adem�s, due�o de los campos que va a trabajar. Esta regla favorece la fumigaci�n tradicional, cuyos costos son entre 8 y 20 veces m�s altos que la fumigaci�n con UL. El reglamento de la Agencia Federal de Aviaci�n de ese pa�s, en su cl�usula 103, impide el uso de estas aeronaves en cualquier rengl�n econ�mico, ni siquiera las acepta oficialmente como aeronaves. Como an�cdota y diagn�stico de sus ventajas econ�micas sobre otros equipos de fumigaci�n, cabe mencionar que los pilotos de UL, para quedar libres de esta disposici�n, hacen un contrato de compraventa con los agricultores, por �reas tan rid�culas como un pie cuadrado, con lo que ganan el derecho a fumigar una zona donde comparten la propiedad.
En cuanto a los argumentos econ�micos a favor del uso de t�cnicas novedosas y de alto rendimiento para apoyar el desarrollo agr�cola, podemos citar un reciente trabajo del destacado investigador mexicano Antonio Alonso Concheiro ("Capacidad tecnol�gica y porvenir de M�xico") en el que apunta: "...dado que el crecimiento agr�cola ser� menor que el demogr�fico, se necesitar� incrementar el rendimiento por unidad de superficie cosechada y reducir las p�rdidas, en particular las que ocurren despu�s de la cosecha..." y a�ade: "Las tierras que se incorporen al cultivo ser�n tropicales y semi�ridas y para aprovecharlas con la eficiencia requerida habr� que desarrollar nuevas tecnolog�as, ya que las disponibles, cuando existen, no son apropiadas". M�s adelante refiere uno de los problemas clave del desarrollo tecnocient�fico del pa�s, citando estas cifras: "M�xico invierte actualmente s�lo alrededor de 0.28% de su PIB en actividades de investigaci�n y desarrollo...", mientras que los pa�ses capitalistas industrializados invierten del 2 al 3.5% y la URSS, del 3 al 5%. Otro dato de inter�s para comprender la falta de impulso a la investigaci�n en nuestro pa�s, es que las industrias privadas colaboran con s�lo 15% de la inversi�n total en ciencia y tecnolog�a del pa�s, mientras que sus contrapartes en los pa�ses industrializados de econom�a de mercado alcanzan cifras entre 50 y 60% del total.
En relaci�n con la utilizaci�n de aeronaves ultraligeras en renglones econ�micos cabe citar el caso de Per�, que est� fabricando una avioneta ligera, m�s peque�a y barata que el autom�vil m�s econ�mico: la avioneta, llamada Chuspi (vocablo que significa mosquito en quechua, idioma hablado en la serran�a andina), ya fue exhibida al p�blico en vuelos experimentales, y ser� destinada a tareas de fumigaci�n, fertilizaci�n, vigilancia e instrucci�n de pilotaje. Este avi�n ligero funciona con un motor de dos ciclos, que utiliza gasolina de autom�vil mezclada con aceite. Est� construida a base de aluminios aeron�uticos, madera y telas de alta resistencia. El tren de aterrizaje usa llantas de motocicleta y su costo total es menor a 9 000 d�lares, por lo que en s�lo dos meses ya se hab�an recibido m�s de 25 pedidos por parte de agricultores. Con este ejemplo se vislumbra una nueva mentalidad dentro de los pa�ses en desarrollo, que refleja una continua b�squeda de t�cnicas alternas a aquellas utilizadas en los pa�ses industrializados.
Otra de las aplicaciones costeables de los UL se relaciona con la toma de im�genes de la superficie terrestre. Estas im�genes pueden ser tan sencillas como una aerofotograf�a, para uso de cartograf�a o catastro, hasta las multiespectrales, obtenidas por c�maras de tecnolog�a similar a las de los sat�lites de teledetecci�n. Si hacemos un breve an�lisis de costos, la balanza se inclina de manera absoluta en favor de los UL, pero todav�a hay pocos estudios publicados en donde se den cifras suficientes. Por nuestra parte, nosotros estamos analizando con detalle la utilizaci�n de UL de operaci�n remota para la adquisici�n de im�genes multiespectrales.
Los UL pueden utilizarse tambi�n para diversos tipos de vigilancia. En el caso de las costas mexicanas, cuya longitud alcanza m�s de 9 000 km, no es posible supervisar amplias zonas si no se cuenta con alguna tecnolog�a alterna a las aeronaves de vigilancia actuales. Aqu� los UL tienen algunas ventajas, como su capacidad de amarizar y despegar del agua, su bajo costo de operaci�n y mantenimiento, y que no requieren de instalaciones especiales para su funcionamiento. Como en otros pa�ses, tambi�n puede pensarse emplearlos para la vigilancia del tr�fico en las ciudades y en las carreteras m�s transitadas. Asimismo se pueden utilizar en la supervisi�n de bosques, para evitar la propagaci�n de incendios; si se equipan con instrumentos de visi�n t�rmica, pueden servir no s�lo en la localizaci�n de incendios, sino en la administraci�n y evaluaci�n de la eficacia de las acciones para combatirlos. En la bibliograf�a especializada se ha informado sobre aeronaves de control remoto capaces de permanecer volando sobre una zona hasta tres d�as, vigilando continuamente, cuya informaci�n, generalmente a trav�s de video y termovideo, se env�a a consolas remotas para la evaluaci�n y toma de decisiones.
En cuanto al empleo de UL como transporte, puede pensarse en su utilizaci�n por m�dicos rurales, que con una de estas aeronaves podr�an visitar varios poblados en un d�a. O bien, pueden usarse para llevar correo, medicamentos o paqueter�a ligera, y como apoyo a la ayuda en zonas de desastre.
De todas estas opciones, su aplicaci�n dentro de la agricultura, tanto en fumigaci�n, fertilizaci�n y sembrado, como en seguimiento de cultivos, pudiera resultar uno de los renglones m�s favorables; pero en su conjunto, todas las aplicaciones parecen ser claramente suficientes para justificar un proyecto piloto en esta direcci�n, aunque para ello habr�a que incluir el entrenamiento de pilotos j�venes, tanto para vuelo, como para el mantenimiento de las aeronaves, y la evaluaci�n de sus rendimientos econ�micos.
Ya que hemos iniciado el regreso a la Tierra, despu�s de haber recorrido la atm�sfera y parte de la actividad econ�mica que ah� ocurre, perm�tame el lector un voto de confianza y acomp��eme para que, traspasando la superficie terrestre penetremos en el subsuelo. Es seguro que nos esperan algunos placeres.