Vuelta al Cole con Planet, Week 5 | Luces, Cámara, al Espacio!

7 min readOct 22, 2020

Esta es la quinta entrega de nuestra serie Vuelta al cole con Planet, una actividad semanal para estudiantes de entre 8 y 13 años con ganas de seguir aprendiendo sobre la ciencia de la Tierra y del Espacio. Puedes leer más sobre esta iniciativa aquí.

Puedes encontrar el texto original en inglés aquí.

Carrera en el punto de mira: Óptica Instrumental

**Carly Pritchett**
Optical Instrumentation Engineer

Los ingenieros de Óptica Instrumental como Carly estudian las imágenes producidas por las cámaras de los Doves, y diseñan métodos para mejorar el siguiente lote de satélites. Carly nos describe las responsabilidades de una ingeniera de óptica instrumental, el tipo de conocimientos requeridos para el trabajo y como todo esto se aplica en el diseño de las cámaras.

¿Cuál es tu trabajo en Planet?

¡Trabajo en el sistema que se encarga de hacer fotos desde el espacio! Este sistema llamado payload (carga útil) incluye el telescopio y la cámara abordo del satélite. Mi trabajo consiste en comprobar que todo funciona perfectamente en el payload. Además, como cada vez se mandan más y más satélites, también me encargo de mejorar la captura de imágenes para el siguiente grupo de satélites. Como en todo, siempre hay sitio para la mejora.

¿Qué estudiaste para aprender tu especialidad?

Oficialmente, el graduado que estudié en la universidad se llamaba Ingeniería Física. Básicamente, en esta carrera, se estudia cómo la materia y la energía interaccionan (la parte física), y cómo poner en práctica este conocimiento en aplicaciones reales (la parte ingenieril!). De forma paralela, gracias a mi implicación en un club de cohetes conseguí lo que aprendí y ¡construir y lanzar pequeños cohetes!

¿Qué fue lo que te inspiró a empezar una carrera en temas espaciales?

En el colegio tuve que redactar un trabajo sobre una persona que me inspirase. Mi madre me sugirió que lo hiciese de Sally Ride, la primera estadounidense en ir al espacio, y desde entonces me enganchó. Quería ser astronauta. Crecí en Bay Area, y recuerdo cuando íbamos conduciendo por la Autopista 101 y ver aquel gigantesco hangar en Moffett Field y el resto del complejo de NASA Ames, y entonces pensar que cosas más alucinantes deberían estar pasando allí. ¡Esas personas trabajan en temas espaciales!

¿En qué se diferencian las cámaras de los Doves con cámaras ordinarias?

Una diferencia principal es la longitud de onda que se captura en una imagen. Los seres humanos somos capaces de ver longitudes de onda del espectro visible: rojo, verde, azul, etc. Sin embargo, nuestros Doves pueden ver longitudes de onda más allá del visible.

Gracias a que somos capaces de tomar imágenes en el infrarrojo cercano, podemos obtener información de la dinámica de nuestro planeta, como su salud ambiental. Las mediciones del infrarrojo cercano pueden ayudarnos a ver si una planta está muriéndose mucho antes de que nos demos cuenta.

¿Cómo sería el mundo si pudierais ver muchas más longitudes de onda?

¿Qué se puede ver en las imágenes captadas por un Dove?

¡Un montón de cosas! El nivel de detalle que pueden alcanzar las imágenes de los Dove pueden mostrar claramente edificios, carreteras, barcos e ¡incluso eventos tan divertidos como lanzamientos de cohetes! ¡Pero lo mejor de los Doves es que toman imágenes diariamente de la totalidad de la Tierra! Esto nos permite observar cambios de un día a otro. De esta manera podemos controlar cambios tales como la construcción de nuevas carreteras, el estado de salud de los arrecifes de coral, y seguir la evolución de desastres naturales como incendios o inundaciones. Además estamos continuamente investigando nuevas maneras de usar nuestro banco de imágenes. Las posibilidades son infinitas.

¿Si los Doves se mueven tan rápido, cómo haceis para que las imágenes de la Tierra no salgan movidas?

La respuesta a esta pregunta contiene dos partes.

Primero, imagina que vas a hacer una fotografía de una amiga que pasa corriendo al lado tuyo. Si tu amiga está a dos zancadas de distancia, solo tendrás un corto espacio de tiempo para tomar la foto. Sin embargo, si tu amiga se encuentra a 100 m, tendrás mucho más tiempo para hacer la foto, independientemente de que ella corra a la misma velocidad. Cuanto más lejos el objeto en movimiento que se quiere fotografiar se encuentra (en este caso tu amiga), más lento te parecerá que se mueve a ti. Así que, a pesar de lo rápido que se mueven los Doves, ¡recuerda cómo de lejos se encuentran de la Tierra!

Segundo, ¿has visto alguna vez una de esas imágenes donde la gente escribe una palabra usando un mechero o una linterna? Lo consiguen aumentando el tiempo de exposición, o en otras palabras, incrementando el tiempo que la cámara hace la fotografía. Esto provoca que todo movimiento enfrente de la cámara esté registrado en una única imagen. En el caso de la linterna, el movimiento acaba resultando en una palabra escrita. Mientras que en el caso de tu amiga corriendo, el resultado puede ser una imagen borrosa de tu amiga. Sin embargo, si reduces la cantidad de tiempo para tomar la foto, el tiempo de exposición, capturas menos movimiento. Para el primer caso, el de la linterna, la imagen final será sólo una letra en lugar de toda la palabra. Para el segundo caso, por otro lado, acabarás con una fotografía más nítida de tu amiga. De la misma manera, los Doves toman imágenes con un tiempo de exposición reducido para evitar que aparezcan borrosas.

Vocabulario:

Inflarrojo Cercano: el segmento del espectro electromagnético con longitudes de onda mayores que los de la luz visible.

Tiempo de exposición: duración del tiempo en el que la cámara está expuesta a la luz. O lo que es lo mismo, cuánto tiempo el obturador de la cámara está abierto para tomar una foto.

Actividad: Haciendo Arcoiris

Las cámaras como las de un satélite Dove trabajan midiendo una longitud de onda de luz cada vez. Cada pixel de color en una imagen es una combinación longitudes de onda azul, verde, roja y no visibles provenientes del sol chocan con la superficie y son recogidas por el sensor del satélite. Un prisma es un objeto que puede separar la luz en todos sus colores dentro del mismo. Estas actividades te guiarán a crear prismas y observar a través de ellos el mundo que te rodea.

Prisma de Agua

Puedes mandar un haz de luz a través del agua y proyectar un arcoíris en un papel. Este proceso es denominado refracción.

Para crear un prisma de agua, necesitarás:

Un vaso transparente de lados rectos; la parte superior del vaso debe ser del mismo tamaño que la parte inferior
Una linterna o una ventana en un día soleado
Un trozo de cartulina resistente o cartón
Tijeras y celo
Una hoja de papel blanco

Instrucciones

Corta una ranura de 1 cm de ancho en la cartulina y pégala al vaso con cinta adhesiva.
Llena el vaso con agua.
Coloca el papel blanco junto a la ventana, en un día muy soleado.
Coloque el vaso sobre el papel, de modo que la cartulina quede entre la ventana y el cristal.
¡Busca arcoíris en el papel!

Prisma de jabón

Montar estructuras a tu gusto que contengan películas de jabón te permitirá crear prismas que refractan la luz, aquí te pasamos algunos ejemplos para que empieces.

Soap Bubble Shapes

Cellular Soap Opera

Para crear prismas de jabón necesitarás:

Materiales para construir formas, como por ejemplo:
Alambre delgado y flexible
Cuerdas y pajitas de plástico
Limpiapipas y pajitas de plástico
Una cazuela o contenedor para almacenar el agua con jabón
Jabón de manos o para lavar la vajilla,
Opcional: azúcar o glicerina

Instrucciones

Llena el contenedor o la cazuela con una mezcla de agua y jabón en una proporción de 10 a 1.
Opcional: para una solución más viscosa, añade 2 ó 3 cucharaditas de azúcar o una sola de glicerina.
Construye formas en 2D o 3D con pajitas, el alambre o cuerdas usando tu imaginación.
Para obtener mejores resultados, ata la cuerda al extremo superior de tu figura para poder sujetar tu estructura más fácilmente y así evitar explotar la película jabonosa.
Sumerge la figura en el agua con jabón y sosténla a contraluz.

¡Crea un diario de prismas y arcoiris!

Intenta apuntar todos aquellos objetos que proyectan arcoiris en las paredes. Cristales, anillos, ventanas, incluso las pantallas de los smartphones pueden refractar la luz cuando incide sobre ellos. Cuando observas un arcoíris en el cielo, ¿dónde se encuentra el Sol? ¿Sobre ti o detrás de ti? Haz fotos y conjetura sobre el origen de la fuente de luz.

Más prismas: Aquí tienes ejemplos de prismas que otras personas han hecho con vidrios, espejos y linternas!

¡Tu turno!

Puedes personalizar a tu gusto estos experimentos creando diferentes formas con alambre, fuentes de luz o el espesor de la cartulina. ¿Qué ocurre si usas luz roja o jabón de color? ¿Funciona tu prisma con una luz muy débil? ¿Qué sucede si usas papel coloreado? ¿O tu propio motivo o dibujo sobre el papel? Algunas personas incluso hacen formas en 3D con alambres, ¿qué forma en 2D o 3D usarías para tu prisma de jabón?

Mándanos fotos de tus creaciones y tus observaciones sobre lo aprendido y aparecerá en las siguientes entregas a backtoschool@planet.com. También puedes compartir tus averiguaciones y manualidades, así como posible inspiración en las redes sociales en #backtoschoolwithplanet.