Greta Thunberg tiene razón: por qué los aviones causan 16.000 muertes al año

Un estudio del MIT alerta de que los vuelos provocan un impacto mayor sobre la contaminación del aire que sobre el cambio climático a pesar de que habitualmente sólo se habla de lo segundo.

Es bien sabido que la joven activista Greta Thunberg es bastante reacia a emplear el avión. Y es que este medio de transporte no sólo contribuye a aumentar las emisiones, sino que además empeora la calidad del aire en el planeta hasta tal punto que podría estar causando unas 16.000 muertes al año.

Estos son los cálculos que acaba de presentar el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en un artículo publicado en la revista científica Environmental Research Letters. Los investigadores han cuantificado el impacto que tiene la aviación sobre la contaminación del aire, desglosando los datos ​​por tipo de emisión, altitud y ubicación.

Generalmente, sólo se abordan los vuelos como un problema desde el punto de vista de las emisiones que generan, sobre todo teniendo en cuenta el gran incremento de esta actividad en las últimas décadas. Sin embargo, por medio de este análisis el MIT calcula ahora que causa el doble de daño en la calidad del aire que en el clima.

En concreto, la investigación señala que por cada unidad de combustible quemado los impactos de la calidad del aire serían entre 1,7 y 4,4 veces más altos que los que provocan sobre el clima. En las industrias terrestres, como la producción de energía eléctrica, el control de las emisiones de combustión y el acceso a combustibles más limpios está muy extendido, así que esto no sucede. El daño que provocan al clima y sus consecuencias sobre la contaminación atmosférica (y por lo tanto, sobre la salud) estarían más equilibrados y tendrían un coste social similar.

El artículo completo en: El Confidencial (España)

BBC: 10 grandes errores de cálculo de la ciencia y la ingeniería

¿Conoces la diferencia entre el sistema métrico decimal y el sistema de unidades anglosajón?

El descubrimiento de la compañía ferroviaria estatal francesa SNCF de que sus trenes nuevos eran demasiado anchos para la mayoría de las estaciones es embarazoso.

Pero no es la primera vez que un pequeño error de cálculo ha tenido serias repercusiones.

Francia compró trenes que no caben en la mayoría de sus estaciones.

• Francia compra 2.000 trenes demasiado anchos para sus estaciones

En este caso se gastaron US$20.500 millones en la compra de 2.000 trenes que no entran en muchas de las estaciones francesas.

Según SNCF, el fiasco de los trenes franceses ha sido culpa del operador nacional de las vías RFF.

El ministro de Transporte, Frederic Cuvillier, culpó a lo que calificó de un sistema ferroviario absurdo en el que el operador de las vías es distinto de la compañía de trenes.

Pero a veces no hay nadie más con quien compartir la responsabilidad.

He aquí otros 9 ejemplos en los que un pequeño error ha resultado ser muy caro, o incluso fatal.

El Orbitador del Clima de Marte

Se cree que el orbitador se destruyó al contacto con la atmósfera de Marte.

Diseñado para orbitar Marte como el primer satélite meteorológico interplanetario, el Orbitador de Marte se perdió en 1999 porque el equipo de la NASA utilizó el sistema imperial o anglosajón de unidades (que utiliza medidas como las pulgadas, millas o galones) mientras que uno de los contratistas utilizó el sistema métrico decimal (que se basa en medidas como el metro, el kilo o el litro).

La sonda de U$125 millones se acercó demasiado a Marte cuando intentaba maniobrar hacia su órbita, y se cree que se destruyó al entrar en contacto con la atmósfera del planeta.

Una investigación dijo que la causa original de la pérdida fue "el error de conversión de las unidades inglesas a unidades métricas" en una pieza del programa informático que operaba la nave desde la Tierra.

La nave Vasa

La nave Vesa fue recuperada del mar en 1961.

En 1628, una multitud presenció con horror en Suecia el hundimiento de Vesa, un nuevo buque de guerra, a menos de dos kilómetros de la costa y en su viaje inaugural. En el suceso murieron 30 tripulantes.

Armado con 64 cañones de bronce, había sido considerada como el barco de guerra más poderoso del mundo.

Los expertos que lo estudiaron desde que fue izado desde el mar en 1961 dicen que la nave es asimétrica: más gruesa a babor que a estribor.

Una razón para esto podría ser que los obreros que la construyeron utilizaron diferentes sistemas de medidas. Los arqueólogos han encontrado cuatro reglas usadas por los constructores: dos estaban calibradas en pies suecos, que tenían 12 pulgadas, mientras que otras dos medían pies de Ámsterdam, con 11 pulgadas.

El planeador de Gimli

Los aviones modernos de Air Canadá usan el sistema métrico decimal.

En 1983, un vuelo de la compañía Air Canada se quedó sin combustible cuando volaba sobre el pueblo de Gimli, en la provincia de Manitoba. Canadá había cambiado al sistema métrico decimal en 1970, y el avión había sido el primero de Air Canada en usar medidas métricas.

El calibrador de combustible a bordo del avión no estaba funcionando, por lo que la tripulación utilizó un tubo para medir cuánto combustible había cargado al repostar.

Pero las cosas se complicaron cuando convirtieron estas mediciones de volumen en medidas de peso: tenían el número correcto pero mal la unidad al confundir libras de combustible por kilogramos.

Como resultado, el avión llevaba alrededor de la mitad del combustible que creían.

Por suerte, el piloto fue capaz de aterrizar la aeronave en la carretera de Gimli.

El Telescopio Espacial Hubble

Imagen del Hubble de la nebulosa Cabeza de Mono.

El Hubble es famoso por sus hermosas imágenes del espacio y se considera un gran éxito de la NASA. Sin embargo, despegó tras un comienzo difícil.

Las primeras imágenes que envió eran borrosas porque el espejo principal del telescopio era demasiado plano. No por mucho –sólo 2,2 micrones, o el equivalente de algo unas 50 veces más delgado de un cabello humano– pero lo suficiente como para poner en peligro el proyecto.
 
Una teoría es que una diminuta mancha de pintura en un dispositivo usado para probar el espejo provocó las mediciones distorsionadas.

Afortunadamente, los científicos lograron solucionar el problema en 1993, usando un instrumento llamado Reemplazo Axial Correctivo Óptico de Telescopio Espacial (Costar, por sus siglas en inglés).

Big Ben

La campana del Big Ben está quebrada desde el siglo XIX.

La campana del Big Ben en el Parlamento de Londres se rompió en una prueba en 1857 y fue fundida para ser moldeada de nuevo. Pero la nueva campana, cuya colocación llevó tres días en 1859, se rompió también rápidamente.

Se encendieron las disputas sobre quién era responsable: se inició incluso un caso de difamación.

Una teoría es que el enorme percutor, que pesaba 6,5 centenas (alrededor de 330 kilos), era demasiado pesado, al menos para la aleación particular de la que estaba hecha la campana (siete partes de estaño y 22 de cobre).

Los fundidores que moldearon las campanas siempre argumentaron que este material era demasiado frágil.

La segunda campana no fue reemplazada (aún está rota), sólo se giró su posición. El percutor, en cambio, fue reemplazado por uno más ligero

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BBC Ciencia

Europa busca "legalizar" a los drones...

El último juguete de la compañía francesa Parrot parece salido de una película de ciencia ficción. Es una aeronave teledirigida que el usuario puede controlar con un casco de realidad virtual. Desde el suelo puede ver en directo la imagen que capta la cámara de alta definición integrada en el vehículo. Está propulsado por cuatro rotores, se mantiene estable en el aire incluso con pequeñas ráfagas de viento, puede alejarse hasta 100 metros del usuario, volar a casi 11 metros por segundo y sostenerse en el aire durante un cuarto de hora. Si el usuario prefiere descansar, el Bebop, puede moverse de forma autónoma, siguiendo coordenadas GPS previamente trazadas sobre un mapa en el teléfono móvil o la tableta.


Parrot fue la primera compañía en acercar el fenómeno del dron -como se conoce a estos vehículos voladores teledirigidos y autónomos- al consumidor doméstico con el lanzamiento de su primer AR.Drone en 2010. Este primo lejano de Bebop era mucho más limitado, con una cámara de mucha menor resolución, menor estabilidad y sin la posibilidad de navegar mediante coordenadas. Ambos comparten la misma clasificación para las autoridades. La que tienen también los helicópteros y aviones teledirigidos, más complicados de pilotar y más peligrosos. 

Esto quiere decir que hasta el momento en España está prohibido su uso en actividades comerciales, y limitado para uso personal a zonas expresamente habilitadas para el vuelo, lejos de los núcleos urbanos. A pesar de que estas aeronaves son muy ligeras, funcionan con baterías y están protegidas y acolchadas para evitar daños en caso de caídas, siguen consideradas con el mismo peligro potencial que un pequeño avión con motor diésel.

Él éxito comercial de los drones y el potencial que podrían tener a largo plazo, sin embargo, está consiguiendo que las autoridades se replanteen el reglamento aeronáutico para acomodar estos productos. Según un estudio encargado por el Gobierno del Reino Unido, el uso civil de drones podría suponer un mercado de 300.000 millones de euros a finales de la década.

En España, la Secretería de Transportes, dependiente del Ministerio de Fomento, ultima ya el primer decreto ley que permitirá explotar estos vehículos de forma comercial. La normativa mantendrá la prohibición de volar este tipo de dispositivos sobre núcleos urbanos salvo que se consiga una autorización previa. Los pilotos encargados de controlar este tipo de productos tendrán que contar además con una certificación oficial. La Comisión Europea trabaja también en un reglamento específico que podría ver la luz en el año 2016.

Con estas reglas se abrirá por fin la puerta al uso de drones en agricultura, minería y otras aplicaciones profesionales que en otros países ya cuentan como ojos en el aire. En EEUU, por ejemplo, varias explotaciones agrícolas usan drones para el control de cosechas y ganado o la vigilancia de grandes extensiones forestales. Inspirándose en las aplicaciones militares de la última década, las autoridades locales en el país han comenzado también a usar drones como una herramienta de vigilancia y es común verlos operar también durante la grabación de eventos deportivos, ofreciendo ángulos de cámara y perspectivas que sólo era posible obtener mediante unidades instaladas en helicópteros. 

Grandes empresas de comercio y transporte como Amazon o FedEx están considerando también el uso de drones para el envío de paquetes y documentos, una opción que podría estar disponible para 2020. Por ahora, los prototipos sólo son capaces de transportar pequeños paquetes a distancias cortas pero podrían ser útiles para distribuir productos importantes, como medicamentos, en áreas remotas o de dificil acceso.


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El Mundo Ciencia

Así reacciona una persona normal al volar por primera vez en un F-16 32,4072 G

La respuesta puede leerse en sus ojos, y es una mezcla de asombro, terror, incredulidad y, probablemente, bastante mareo. Durante una sesión fotográfica al equipo de vuelo acrobático de los USAF Thunderbirds, el fotógrafo estadounidense Blair Bunting logró hacerse con un permiso para volar en un F-16 como pasajero. Esto es lo que se siente al volar con una aceleración de 9G.

La Fuerza G es una medida intuitiva de la aceleración que soporta el piloto de uno de estos cazas expresada en múltiplos de la gravedad terrestre. La fuerza 9G es la que se experimenta en el interior de jets de combate como el F-16 durante virajes al máximo, y equivale a unos 88 metros por segundo. Bunting lo explica así:

Dejadme que os intente explicar qué se siente al experimentar 9G. En primer lugar, no es algo cómodo. Ni siquiera se le acerca. Lo primero que sientes es como si te arrancaran la piel de la cara a medida que mis mejillas parecieran querer refugiarse dentro de la boca. Lo siguiente que sientes es como la visión del color se desvanece. Primero los tonos rojos, después los verdes. Totalmente "espachurrado", intentas meter algo de aire en los pulmones a medida que la aceleración se reduce.

Viéndolo todo como si fuera a través de un televisor de los años 50, lo siguiente que notas son ondas en la visión que producen un extraño efecto de viñeteado en la periferia del campo visual. Mientras tanto, escuchas respirar al piloto y tratas de seguir su ritmo. Si hubiera decidido relajarme un instante, creo que me hubiera desmayado y despertado en una camilla de la base aérea, pero me estaba obligando a que eso no pasara. A medida que la fuerza de gravedad afloja un poco, se vuelve a una cierta normalidad, pero, de nuevo, si te relajas, la sangre que se agolparía en la cabeza probablemente te dejaría inconsciente, así que te obligas a permanecer alerta y comprimido hasta que el cuerpo puede recuperar parte de la normalidad que acabas de dejar atrás.

El vuelo de Bunting culminó sin incidentes, y el fotógrafo terminó su trabajo fotografiando a los pilotos y sus aviones de este escuadrón de demostraciones acrobáticas. En el blog de Blair podéis leer (en inglés) una descripción más detallada de esta experiencia tan aterradora como maravillosa. [Blair Bunting].

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Gizmodo

¿Quién inventó la caja negra?

MH370

Los equipos han estado usando un localizador de la señal "ping" para escuchar señales de la caja negra del avión desaparecido de Malaysia Airlines.

Pero como no se han oído nuevas señales desde el 8 de abril se teme que se haya acabado la batería de la caja negra. 

Los equipos en búsqueda del avión desplegarán un submarino robótico por primera vez. El Bluefin-21 (en la foto) será sumergido para buscar restos del avión en el fondo del mar. 

Según las normas de aviación internacionales, estos aparatos hoy son obligatorios en todos los vuelos comerciales ya que graban todos los datos del viaje y son clave en las investigaciones sobre accidentes de avión.

La caja negra revolucionó la industria aeronáutica.

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Gracias a ellos nueve de cada diez accidentes se pueden explicar. Por eso se busca con tanto empeño la caja del vuelo MH370 de Malaysia Airlines desaparecido hace un mes.

Como ocurre con tantos otros inventos sofisticados, no tiene un único inventor, pero el primer prototipo de caja negra data de 1939 y fue diseñado por el ingeniero francés François Hussenot.

Se trataba de una rudimentaria caja hecha con film fotográfico calibrada con espejos. Los sensores a bordo lanzaban flashes en el film fotográfico y así se registraba el historial del vuelo.

Consciente de lo importante de su invento, se dice que Hussenot escondió la caja del ejército invasor alemán enterrándola cerca de una playa del Océano Atlántico en junio de 1940.

Y como también ocurre con tantos avances tecnológicos, la guerra perfeccionó la tecnología, que se extendió a los vuelos comerciales en todo el mundo.

Después de la guerra, algunos dispositivos usaban fotografía y otros imprimían los datos en bobinas de aluminio.

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BBC Ciencia

¿Cuál es el nivel de oxígeno en un avión?

Los niveles de oxígeno abordo de un avión son similares a los de tierra firme, cerca de 210.000 partes por millón.

Sin embargo, a la altura de crucero la presión en la cabina es menor que en la superficie: unos 82 kilopascales (kPa), equivalente a la que se encuentra a unos 1.800m de altura.

A modo de comparación, la presión atmosférica al nivel del mar es de 101kPa.

Con esta baja presión, los niveles de oxígeno en la sangre son menores que en el nivel del mar. Una persona saludable no sufre ningún efecto, pero quienes padecen enfermedades respiratorias pueden requerir oxígeno adicional.

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BBC Ciencia

Aviones supersónicos, una revolución en marcha

Un grupo de estudiantes de Aeronáutica de la Universidad de Stanford, al frente de dos profesores españoles, revoluciona el diseño aerodinámico y abre la puerta a los vuelos supersónicos.

El avion supersónico que basado en el diseño de la Universidad de Stanford está construyendo la empresa Lockheed Martin / Lockheed Martin via NASA

Volar entre Madrid y Nueva York, siempre y cuando todo vaya bien, supone ahora mismo entre siete y ocho horas, pero a no tardar mucho las barreras del tiempo y el espacio podrían comprimirse y reducir ese mismo vuelo a menos de cuatro. Los viajes supersónicos en aviones que desafían la velocidad del sonido, superándola en 1,5 veces, es decir volando aproximadamente a 1837 kilómetros por hora, están a punto de hacerse realidad.

De ello saben mucho un grupo de ocho estudiantes del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica de la Universidad de Stanford, liderado por dos profesores españoles: Juan José Alonso, docente en esta Facultad desde hace 13 años, además de director del programa de aeronáutica de la NASA durante dos años, y Francisco Palacios, que desde Madrid aterrizó en este prestigioso centro dos años atrás con ganas de expandir sus ideas.

Hace 20 meses que empezaron a trabajar en el proyecto SU2, “un programa de diseño aerodinámico para optimizar los aviones, es decir, para lograr modelos que consuman menos combustible, que causen menos gases de efecto invernadero, menor ruido y que vuelen a más velocidad y altura”, explica Alonso. “Para ello creamos modelos por ordenador y los combinamos con optimizadores para que nos digan que forma del avión es preciso cambiar con objeto de conseguir un aparato mejor que los de hoy en día en un 20 o 30%”, añade en tono pedagógico.

Los ordenadores de los que habla Alonso y que utilizan en el proyecto no son unas computadoras cualquiera, sino las del centro de investigación de la NASA, unas máquinas gigantes, apodadas “sequoia” que analizan millones de datos en cuestión de segundos y que equivalen a la potencia de 10.000 ordenadores personales juntos, con la diferencia añadida de que estos tardarían años en procesar lo que los super-ordenadores hacen en cuestión de minutos.

Ellos introducen cálculos y fórmulas en la pantalla y el ordenador los traduce en diseños optimizados, abriendo así las puertas a la realidad de aviones supersónicos, coches y barcos más eficientes y cualquier mecanismo que se mueva por los principios de la aerodinámica.

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El País Ciencia

Ig Nobel: Se demuestra que los borrachos se creen más guapos

Dudley Herschbach, ganador del Premio Nobel 1986 de Química, en la ceremonia. | Reuters

Ratones que escuchan ópera para evitar el rechazo de su corazón recién trasplantado, escarabajos peloteros que encuentran el camino de regreso a casa mirando a la Vía Láctea, personas que se sienten más atractivas cuando están borrachas, son solo tres de los desternillantes experimentos que han ganado este año los Ig Nobel, el galardón anual de la revista de humor científico 'Annals of Improbable Research'.

Los ganadores de las 10 categorías cumplieron con el principal requisito a evaluar: hacer reír, así como hacer pensar, aportar innovación y fomentar la investigación. Se trata de logros científicos inusuales o triviales que en ocasiones han sido la antesala de los prestigiosos premios escandinavos que se entregarán el próximo mes.

En la ceremonia realizada en el Universidad de Harvard, en Cambridge (Massachusetts, EEUU), también se premió a los físicos que determinaron que es posible correr sobre un estanque, siempre y cuando el estanque y el corredor estén en la Luna.

El Ig de Arqueología se lo llevó un grupo de investigadores estadounidenses y canadienses que se tragaron musarañas a medio cocer y enteras, para luego examinar con cuidado sus excrementos y lograr determinar cuales de los huesos de los roedores se disuelven al interior del sistema digestivo humano.

Los secuestradores de aviones tampoco se salvaron de los inventos. En la categoría de Seguridad e Ingeniería, se entregó un galardón póstumo a Gustano Pizzo por inventar un sistema electromecánico para atraparlos: el procedimiento consiste en dejarlos caer a través de una trampilla, empaquetarlos y luego dejarlos caer a tierra –con un paracaídas- en un lugar donde la policía ha sido avisada por radio.

Ópera para ratones

El experimento con ratones fue una iniciativa nipona. Los estudios permitieron establecer que aquellos que escucharon óperas de Verdi y Mozart, sobrevivieron entre 26 y 20 días más tras los trasplantes que el resto de los ejemplares. El equipo explicó que la sangre de los ratones que escucharon ópera generaron células clave para prevenir que el sistema inmunológico rechace un órgano trasplantado.
En declaraciones a la agencia Kyodo, el profesor Masanori Niimi de la Universidad Teikyo explicó que habían probado con otros sonidos antes, "pero ninguno había resultado hasta ahora tan efectivo".

El segundo premio que se llevaron los japoneses, fue el fruto de muchas lágrimas. Se trató de determinar las verdaderas causas por las que la cebolla provoca el llanto. El científico que lideró al equipo, Shinsuke Imai, dio las gracias a todas las personas a las que obligó "a llorar" durante la investigación.

Cebollas que no hacen llorar... y la prohibición de aplaudir...

El grupo descubrió que la enzima de la cebolla que irrita los ojos no es la que se creía anteriormente, sino otra completamente diferente. Y que no está relacionado ni con el sabor ni con el olor, por lo que es posible crear, a través de modificaciones genéticas, una cebolla que no haga llorar pero que conserve el mismo gusto.

Alexander Lukashenko, presidente de Bielorrusia, se llevó el IG de la Paz. El motivo: hacer ilegal el aplaudir en público, lo que provocó que la Policía de Bielorrusia arrestara a un hombre con un solo brazo por aplaudir.

La medida fue implementada en 2011 para regular los mítines públicos, que comenzaron como protestas espontáneas en las calles. "No somos capaces de ponernos en contacto con él... Pero vimos bastantes informes para estar lo suficientemente seguros de que está siendo honrado porque es bien merecido", dijo Marc Abraham, el editor de la 'Annals of Improbable Research'.

 

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El Mundo Ciencia

¿Qué ocurre en tu cerebro cuando saltas en paracaídas por primera vez?

El “subidón” que produce lanzarse al vacío desde un avión con un paracaídas en la espalda se debe a la secreción de dopamina, un neurotransmisor ligado al placer que, normalmente, nos deja con ganas de repetir la experiencia. Ante el “peligro” físico al que nos vemos sometidos practicando deportes de riesgo también se secreta adrenalina o epinefrina que, además de acelerar el corazón, acentúa los sentidos y dilata las pupilas para que entre más luz por los ojos. Juntas, la adrenalina y la dopamina inhiben a la zona frontal del cerebro, que es la responsable del control y del pensamiento racional. Y mandan señales al hipocampo para que almacene todo lo que está sucediendo en la memoria a largo plazo, a ser posible con todo lujo de detalles. Por eso, cuando una experiencia es nueva, las neuronas del hipocampo se activan el doble que ante cualquier otro estímulo, y el tiempo parece durar mucho más, un 36% más para ser exactos, según una estimación publicada hace poco en la revista PLoS ONE.

Y mientras saltamos, ¿somos conscientes de la altitud? Según concluía Kate Jeffrey en un estudio publicado hace poco en Nature Neuroscience, percibimos las distancias en dos dimensiones. O lo que es lo mismo, nuestro cerebro calcula bien las distancias en un plano horizontal, pero no distingue entre “un poco alto”, “bastante alto” y “muy alto”.

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Muy Interesante

Descubren el freno molecular que causa el jet lag

Una proteína evita que nuestro reloj corporal se reinicie con la luz cuando hacemos viajes largos.

Investigadores de la Universidad de Oxford aseguran que han encontrado el "freno molecular" que evita que la luz restablezca el reloj corporal cuando hacemos vuelos trasatlánticos, lo que resulta en jet lag. 

Los experimentos, publicados en la revista Cell, muestran cómo el "desmantelamiento" de estos frenos en ratones les permitió adaptarse más rápido.

Expertos esperan que este hallazgo ayude a desarrollar nuevos fármacos para el jet lag y otros tratamientos para trastornos mentales.

El reloj corporal nos mantiene a tono con los patrones del día y la noche. Lo que significa que dormimos en la noche. Pero también afecta el hambre, el estado de ánimo y la presión arterial.

La luz actúa como un botón de reinicio para mantener el reloj ajustado. Pero cuando viajamos por todo el mundo, a nuestro cuerpo le lleva tiempo ajustar su reloj. Esto resulta en una fatiga que puede durar días y que se conoce como jet lag.

Reloj maestro

El equipo de investigación, financiado por la institución británica The Wellcome Trust, quería descifrar el motivo por el cual las personas no se adaptan inmediatamente. Y se fijaron en ratones debido a que todos los mamíferos tenemos el mismo mecanismo del reloj corporal.

Se centraron en el "reloj maestro" que se encuentra en una parte del cerebro -mantiene al resto del cuerpo sincronizado- y se llama núcleo supraquiasmático.

Los responsables del jet lag serían unos "frenos moleculares".

Buscaron las secciones del ADN que cambian sus niveles de actividad como respuesta a la luz y descubrieron una gran cantidad de genes que se activaban.

Pero entonces se toparon con la proteína SIK1, que los fue apagando a todos de nuevo. Actuaba como un freno que limitaba el efecto de la luz.

Los experimentos para reducir la función de la SIK1 mostraron que los ratones pudieron adaptar su reloj corporal con rapidez cuando fue desplazado seis horas, el equivalente de un viaje promedio trasatlántico. 

Reinicio

"Redujimos los niveles en un 50-60%, lo cual es lo suficientemente grande como para obtener un gran efecto", le explicó a la BBC el profesor Russell Foster. Vimos que los ratones podían en efecto avanzar sus relojes biológicos seis horas en cuestión de un día (en vez de los seis que le lleva a un ratón sin tratamiento)".

"Ya sabíamos de hacía tiempo que existía un freno en el reloj, pero no teníamos ni idea de lo que era. Esto ofrece una base molecular para el jet lag y -como resultado- nuevos blancos para potencialmente desarrollar fármacos nuevos".

El especialista agregó que algunos trastornos de salud mental, incluyendo la esquizofrenia, tienen que ver con que el reloj corporal esté fuera de tono, así que estos hallazgos pueden abrir las puertas a nuevas áreas de investigación.

Es posible que estos frenos funcionen para prevenir que el reloj corporal sea errático y se reinicie por la luz artificial o la de la luna.

El especialista del reloj corporal Akhilesh Reddy, de la Universidad de Cambridge, se mostró confiado en que lo siguiente será desarrollar tratamientos, pues se trata de un blanco fácil de medicar "y sospecharía que hay muchos posibles fármacos que ya están disponibles".

"Es mucho lo que sabíamos sobre las bases del jet lag y las razones por lo que ocurre", le dijo a la BBC. "Esto lo que demuestra es cómo puedes entrar al cerebro y manipular el reloj, razón por la cual este estudio es importante".

"Tenemos fármacos que pueden hacer que el reloj sea más corto o largo, lo que necesitamos es cambiarlo a una nueva zona horaria y eso es lo que hicieron (los investigadores)".

Fuente:

BBC Ciencia

¿Por qué un avión se "sostiene" en el aire?

¿Cómo se aguanta en el aire un objeto tan pesado?

Pues se aguanta en el aire y puede volar porque la fuerza de sustentación le permite vencer a la fuerza de la gravedad, al igual que hacen las aves.

¿Y qué es esa fuerza de sustentación? ¿Cómo funciona?

La fuerza de sustentación opera sobre las alas del avión empujándolo hacia arriba. Y para entenderla debemos acudir al teorema de Bernoulli.

Este teorema nos dice que cuanto más alta es la velocidad de un gas, más baja es la presión que ejerce éste sobre las superficies con las que está en contacto.

Así que el ala de una avión se diseña de tal manera que su perfil de ataque hace que el flujo de aire se condense sobre el ala y fluya con mayor velocidad y, por contra, se enrarezca bajo esta y circule a menor velocidad. Entonces la presión del aire sobre el ala es menor que la presión del aire bajo el ala, lo que nos da como resultado una fuerza que empuja hacia arriba: la fuerza de sustentación.

Aunque este mecanismo es el más importante no es el único en actuar. También es importante el ángulo de acometida del ala, que si está inclinada unos grados hacia atrás, hace que el aire que para por la parte inferior del ala sufra una deflexión hacia abajo y, por el principio de acción-reacción, el ala experimente un empuje hacia arriba.

El efecto Coanda es menos importante, pero también ayuda. Los fluidos presentan una cierta adhesión a las superficies con las que están en contacto. Y así, el aire que pasa por la parte superior del ala, cuando lo abandona también lo hace con una ligera inclinación hacia abajo, proporcionando un empuje hacia arriba.

Aún así, es necesario que el empuje resultante sea suficiente para contrarrestar el peso del avión y ahí entran en juego el diseño aeronáutico que tiene en cuenta el peso, fuerza del motor, tamaño y perfil de las alas… y todos aquellos factores que permitan que el avión pueda volar.

Nota sabionda: Los alerones estabilizdores de los coches de carreras usan el mismo principio, pero aplicado a la inversa. Buscan que el bólido se mantenga pegado al suelo a pesar de las altas velocidades.

Tomado de.

Saber Curioso

Los drones que vuelan sobre los campos de Lima

Un equipo multidisciplinario de la PUCP utiliza pequeños aparatos voladores para hacer investigación científica aplicada a la agricultura. La empresa privada empieza a interesarse en esta nave diminuta.

Es mediodía y el sol cae pesado sobre el Centro Internacional de la Papa (CIP) en La Molina. Sobre el techo de una de las instalaciones de la CIP hay siete personas que esperan que la reportera Paola Paredes termine con una foto. La idea es sencilla. Paola ha agrupado al ingeniero Andrés Flores de la Pontificia Universidad Católica (PUCP), al físico Hildo Loayza de la CIP y al arqueólogo Aurelio Rodríguez. Sobre ellos, a dos metros de distancia, vuela un octocóptero, un pequeño vehículo no tripulado que parece un insecto gigante de ocho hélices.

La toma es bastante simple pero hay dos problemas. El primero es lograr que la nave vuele en un punto fijo sobre la cabeza de los personajes. Y el segundo es controlar los nervios de Hildo y Andrés, que voltean a cada momento por el temor de que las hélices del octocóptero choquen con sus poco frondosas cabelleras.

Es una posición incómoda para ambos. Para ellos la nave no es un juguete. Lo repiten a cada momento. De hecho, ambos están empeñados en demostrar que este octocóptero y otros drones de uso civil pueden convertirse en herramientas agrícolas, más modernas que una chaquitaclla y menos pesadas que un tractor, pero herramientas al fin y al cabo. 

Aviones de madera

La aventura empezó en el 2005. Mientras muchos de sus colegas preferían hacer investigación en el tema de telefonía celular, Andrés decidió que sus proyectos debían estar dirigidos a otros campos de la actividad económica.

En una visita al Centro Internacional de la Papa descubrió que los investigadores de este lugar empleaban globos aerostáticos para hacer fotos sobre sus campos. Y, aunque vistosos, los globos no podían ser controlados con precisión pues se dejaban llevar por el viento.

Entonces, propuso usar aviones de aeromodelismo que sí respondían a órdenes en tierra. Tenía un as bajo la manga cuando lanzó esta idea. En un viaje por Marcona, Nazca e Ica, organizado por la PUCP, conoció a Aurelio Rodríguez, un arqueólogo que tiene una fascinación especial por poner a volar pequeños objetos. Aurelio es aeromodelista desde los diez años. De la mano de su tío René Rodríguez, aprendió no solo a ensamblar las piezas de sus naves sino a fabricarlas.

Sus aviones están hechos de madera balsa, triplay y son forrados de monokote, una lámina de plástico brillante que les da aspecto de juguete nuevo a todas sus construcciones.

Cuando Andrés contactó a Aurelio para invitarlo a formar parte de su equipo, le hizo requerimientos específicos. Necesitaba un avión que pudiera cargar los dos kilos que pesan una cámara y una microcomputadora.

En su taller, en el que se pueden ver otras cien naves, el aeromodelista hizo lo suyo. Tomó un avión de entrenamiento y aumentó la dimensión de sus alas. Luego, engrosó el fuselaje y cambió el motor de combustible por uno eléctrico para darle más estabilidad.

Los ingenieros de la PUCP, mientras tanto, adaptaron dos microcámaras y una microcomputadora FIT-PC2 (el equivalente a una Pentium 4) para que recogieran desde el aire imágenes en filtro rojo e infrarrojo. Era como poner a volar los ojos del Depredador sobre campos de cultivo.

Una vez ensamblado el avión, se estableció un protocolo para que cubriera de manera eficiente las áreas sobre las que debía desplazarse. Para ello se estableció una serie de white points o señales que la nave debía recorrer en zig zag.

El avión fue probado con éxito sobre sembríos de papa y camote de la CIP. Luego fue llevado a Paramonga, a un campo de caña de azúcar, y también a la zona agroexportadora de Nazca, a pedido de una hacienda dedicada al cultivo de la vid. 

Al fotografiar estos cultivos y obtener un detalle preciso de su temperatura, los científicos identificaron problemas de sequía, exceso de calor o existencia de bacterias.

"Si determinas a tiempo en qué zona de un terreno de cultivo está empezando una plaga, puedes aplicar pesticidas sobre esa área sin necesidad de cubrir toda tu chacra. Esa es agricultura de precisión", dice el físico Hildo Loayza, graduado de la UNI e investigador de la CIP.

Llegan los drones

Al avión de la PUCP le siguieron los UAV (vehículos no tripulados) o drones. Tienen ventajas sobre el primero porque no necesitan una pista de despegue y porque sus hélices de fibra de carbono les permiten un desplazamiento más preciso. En la CIP tienen al octocóptero y en la PUCP a los pequeños dragonfly de cuatro hélices.

Estos drones son empleados para el finotipeado, una labor que requiere una observación más fina de las plantas y que ahora se hace manualmente, hoja por hoja.

Sirve para identificar variedades de una misma planta con el objetivo de mejorarlas genéticamente. Desde el aire y a una altura moderada, este trabajo es más sencillo. Solo se requiere de la pericia de un piloto como Aurelio, quien no oculta su entusiasmo por operar estos vehículos.

Hasta en su look se ve su pasión por estos aparatos voladores. Lleva una gorra de pescador –de las que tienen unas aletas que sirven para cubrir la nariz y la boca–, gafas de aviador y el mando de la nave colgado del cuello.

Pero no solo su apariencia lo hace especial. En el esquema desarrollado por la PUCP, los drones podrían emplearse para diferentes actividades como arqueología, minería y seguridad ciudadana. Pero el problema es que no hay gran cantidad de personas que sepan manejar aviones de aeromodelismo o drones.

Si la empresa privada y otros centros de formación se interesan por el proyecto de la CIP y la PUCP, los cielos del país podrían llenarse de pequeños aparatos similares a ovnis y de pilotos en tierra que repetirían el look –con gorra de cuero y gafas de sol– del Barón Rojo.

Y la curiosidad del sector privado es creciente. Precisamente, mientras hacíamos este reportaje, una empresa dedicada al negocio de la exploración gasífera acudió a la demostración del avión de la PUCP y del octocóptero de la CIP. Lo dicho, las aplicaciones de estas pequeñas naves empiezan a explorarse y los proyectos no terminan.

Desde los álamos, EEUU

El ingeniero Paul Rodríguez, de la PUCP, trabaja en uno de ellos. Estudió su doctorado en la Universidad de Nuevo México y luego pasó a trabajar para el Laboratorio Nacional de Los Álamos en Estados Unidos. Este lugar se hizo famoso por desarrollar la primera bomba atómica y mantenerla operativa hasta la actualidad. En este lugar, Rodríguez se especializó en el análisis matemático. Ahora emplea estas habilidades para desarrollar un sistema de vigilancia del tráfico limeño, apoyado por un moderno dragonfly. Está aprendiendo a manipular su nuevo juguete volador. No lleva gafas de aviador, ni gorra, pero sabe que es parte de la nueva hornada de pilotos en tierra que podrían darle un nuevo rumbo a la investigación científica. Solo le hacen falta alas y buen viento.

Fuente:

La República

¿Por qué desde tierra parece que los aviones viajaran muy lentamente?

Los aviones se mueven rápido, pero lejos en nuestro campo de visión.

Nuestra mente juzga la velocidad de los objetos que pasan ante nosotros por el tiempo que tardan en cruzar nuestro campo de visión.

Los que tardan más tiempo pueden estar cerca y moverse lentamente o moverse rápido pero estar lejos.

En el caso de los aviones, nuestro cerebro comprende que la segunda interpretación es la correcta.

Fuente:

BBC Ciencia

Advierten de vuelos más turbulentos por cambio climático

Científicos británicos dicen que los vuelos a través del Atlántico Norte podrían ser mucho más turbulentos de aquí al año 2050, debido al cambio climático.

Los investigadores de la Universidad de Reading afirman que los aviones ya se están encontrando con vientos más fuertes en su trayectoria, y podrían enfrentarse a más turbulencia conforme aumentan las emisiones de dióxido de carbono.

Hacen hincapié en que no hay probabilidades de que los viajes aéreos sean más peligrosos, sino que advierten que los viajes más turbulentos podrían elevar el costo de los vuelos debido a una mayor duración de los mismos y un mayor consumo de combustible.

Fuente:

BBC Ciencia

¿Qué sombra proyecta un avión a gran altitud?

Antes de ayer, Kent Mentolado hizo una pregunta muy interesante en el foro (aquí tienes el hilo). De hecho, me ha parecido tan interesante y curioso que merece la pena compartirlo con todo el mundo y dedicarle un artículo. La pregunta es: ¿qué le sucede a la sombra de un avión según asciende en el aire? ¿se sigue viendo cuando vuela a gran altitud, o no? ¿aumenta de tamaño, se queda igual o se hace más pequeña?

Contestar a esas preguntas es placentero, entre otras cosas, porque nos llevará a hablar de la umbra y la penumbra, realizar un par de estimaciones trigonométricas curiosas, entre ellas cómo calcular el tamaño angular de un objeto (¿quién ha dicho que la trigonometría es aburrida?) y de paso mostraros un par de fotografías realmente preciosas de un fenómeno óptico relacionado con esto, que se ve con relativa frecuencia desde los aviones. ¿Preparado? Vamos con ello.

Antes de empezar, el aviso de rigor — voy a realizar aproximaciones groseras, porque no me interesa obtener resultados numéricos estrictos, sino una estimación. Así que, cuando dé valores a la distancia Tierra-Sol o el tamaño de un avión, no te eches las manos a la cabeza si redondeo como si me dieran dinero por ello.

Para responder a la pregunta, antes tenemos que tener claros un par de conceptos. El primero de ellos es la diferencia entre umbra (sombra) y penumbra (“casi sombra” en latín). Dicho mal y pronto, cuando un objeto tapa una fuente de luz completamente desde donde estás mirando, te encuentras en su sombra. Cuando el objeto tapa sólo parte de la fuente luminosa, estás en su penumbra.

Esto significa, por supuesto, que si se trata de una fuente de luz puntual, sólo pueden existir sombras: o bien el objeto tapa la fuente luminosa o no lo hace. Sin embargo, si la fuente de luz tiene extensión, hay una zona de sombra y otra de penumbra (la antumbra es simplemente la región en la que un observador vería un eclipse anular):



Umbra, penumbra y antiumbra de la Tierra.

Aunque no sean perfectamente puntuales, las estrellas son fuentes de luz que se comportan prácticamente como si lo fueran: su distancia a nosotros es tan gigantesca comparada con su tamaño que su tamaño angular es minúsculo. Sin embargo, nuestro Sol no está tan lejos de nosotros, y tiene un tamaño angular perfectamente apreciable. Utilizando un poco de trigonometría básica podemos calcular este ángulo. El Sol tiene un diámetro de unos 1.4 millones de kilómetros, y está a unos 150 millones de kilómetros de la Tierra, de modo que su tamaño angular δ es:



Puedes ver cómo hay un triángulo rectángulo (cada una de las dos mitades del triángulo completo) en el que el ángulo desde la Tierra es justo δ/2, el cateto opuesto al ángulo es d/2 y el cateto contiguo es justo la distancia Tierra-Sol, D, con lo que se puede calcular la tangente de δ como el cociente entre cateto opuesto y cateto contiguo (la fórmula está en el triste dibujo).

De modo que, despejando δ,

δ = 2·arctan(d/2D)

Si introduces los datos en la calculadora verás que el tamaño angular del Sol es de unos 0,53°, es decir, 32′. No es una fuente puntual, aunque sea pequeña (hacen falta unos 670 Soles colocados uno al lado del otro para “llenar” una circunferencia de 360°). De modo que, aunque los rayos de una fuente puntual muy alejada son aproximadamente paralelos, esta aproximación no siempre funciona bien en el caso del Sol. Especialmente, por supuesto, cuando una parte del Sol está tapada y otra no, algo que sería totalmente imposible en el caso de una fuente puntual.

Naturalmente, si un objeto relativamente grande está muy cerca del suelo (por ejemplo, una sombrilla), entonces tapa el Sol completamente y debajo de él hay una sombra muy buena. Incluso ahí no es una sombra perfecta, puesto que la dispersión de la luz solar por parte de la atmósfera sigue haciendo llegar luz al suelo desde otras direcciones, pero es una sombra oscura y nítida.

Pero si el objeto se aleja del suelo, como un avión cuando despega y se eleva, su tamaño angular va disminuyendo. Al principio, el avión puede tapar el Sol completamente y producir una sombra de gran nitidez en el suelo, pero según se va elevando la cosa cambia. Su sombra, puesto que los rayos son más o menos paralelos, aumenta muy poco a poco –pero aumenta, no es exactamente igual según se eleva– pero lo más importante es que se va haciendo borrosa, pues sus bordes se vuelven penumbra.

Según aumenta la altitud del avión hay más penumbra y menos sombra, hasta que llega un momento, cuando el avión ya no es capaz de tapar el Sol completamente, sin importar dónde estés sobre la superficie terrestre, en el que sólo hay penumbra y no hay sombra. Según el avión sigue ascendiendo, esta penumbra se va haciendo más tenue y sus bordes más difíciles de distinguir, hasta que es imposible percibirla.

De hecho, podemos realizar otra estimación burda para saber cuándo ya no hay sombra propiamente dicha: un Boeing 747 tiene una longitud de unos 70 metros, una envergadura de unos 60 metros y una altura de unos 20 metros. Pongamos que, más o menos, el tamaño del aparato en lo que a tapar el Sol se refiere es, redondeando, de 30 metros (pues aunque lo tape “a lo largo” puede dejar ver parte del Sol “a lo ancho” o “a lo alto”).

La pregunta trigonométrica entonces es, ¿a qué distancia de nosotros un objeto de 30 metros tiene el tamaño angular del Sol? Existen dos maneras de estimarlo. La primera es trigonométrica una vez más:
La distancia es, despejando D de la fórmula de arriba (como si el avión fuera el Sol), con δ = 32′ y d = 30 m,

D = d / 2[tan(δ/2)]

Si introduces esos datos en la calculadora verás que D resulta ser de unos 3 kilómetros.

La segunda manera es hacer una regla de tres: si el Sol y el avión tienen el mismo tamaño angular, la relación entre las distancias respectivas al observador (150 Mkm y D) debe ser proporcional a la relación entre sus tamaños (1.4 Mkm y 30 m). El resultado vuelve a ser, por supuesto, de unos 3 km.

Con lo que, en una primera aproximación, la sombra de un Jumbo como tal deja de existir a unos 3 km de altitud. Sigue habiendo penumbra, y supongo que puede ser posible vislumbrar algo tenue y borroso, pero un poco más arriba deja de ser visible. Puesto que la altura de crucero de un avión comercial es de unos 10 km, excepto en el aterrizaje y despegue (o si miras una nube desde el avión, claro), no hay sombra que valga.

Desde luego, esto es una aproximación burda: para empezar, el avión no puede estar justo encima de tu cabeza y tapar el Sol, pues el Astro Rey está a un mínimo de 23° respecto a la vertical, con lo que los 3 km serían de distancia entre el avión y tú, y la altitud sería algo menor; pero he redondeado tanto que el error (más o menos de un 8%) no es relevante en este caso.

Naturalmente, esta altitud es proporcional al tamaño del avión, de modo que una avioneta con 10 metros de “tamaño eficaz” para tapar el Sol sólo tiene que volar a 1 km de altura para que su sombra deje de existir como tal, sólo es penumbra. Puesto que muchas avionetas no vuelan demasiado alto, me imagino que es más probable ver la sombra de una que la de un avión comercial.

Independientemente de esto, si observas la sombra del avión desde el propio avión es posible que veas otro fenómeno precioso, denominado gloria, que se produce también en otras situaciones pero es de una gran belleza visto desde un avión. La próxima vez que vueles, si puedes ver la sombra del avión, échale un ojo de vez en cuando por si las condiciones son las adecuadas y puedes ver algo como esto:

Crédito: Wikipedia/GPL.

La gloria es algo similar al arco iris, sólo que con un tamaño angular mucho más pequeño (unos 5°-20°), y se ve especialmente bien cuando el avión sobrevuela nubes. Tres fenómenos ópticos (la refracción, la reflexión y la difracción) están involucrados, cuando los rayos solares se encuentran con minúsculas gotículas, y aún no entendemos perfectamente el proceso físico por el que se forman –sí, a pesar de ser parecido al arco iris–, aunque existen teorías, como la de Mie, que producen modelos matemáticos que las simulan bastante bien.

La gloria, igual que el arco iris, se ve simplemente por la posición del observador respecto al Sol: en la foto de arriba, está alrededor de la sombra porque el centro de la gloria (como el centro del arco iris) se encuentra justo en la posición antisolar –opuesta al Sol– vista desde el observador… ¡y ahí es justo donde está la sombra del avión! Pero son fenómenos totalmente independientes: la gloria no se produce porque el avión esté interfiriendo de algún modo con la luz solar.

A veces se ven alrededor de la sombra de tu cabeza si hay niebla, y es probable que hayas visto alguna a lo largo de tu vida, de una u otra forma. De hecho, en China se llama la luz de Buda, y a veces era considerada una muestra de la iluminación interior de una persona el hecho de que pudiera verse. Como es más fácil ver la tuya que la de los demás, me pregunto si todo el mundo pensaría que ellos eran los iluminados y los demás no.

Un par de glorias más, simplemente por el placer de verlas:

Gloria alrededor de la sombra de una cabeza.

Gloria desde el Golden Gate Bridge de San Francisco.

Para saber más:

• Gloria (en inglés — desgraciadamente no lo he encontrado en la Wikipedia en español).
• FUENTE: El Tamiz

EE.UU. y su polémico avión militar del futuro

 Claves del F-35 

• El programa del F-35 (llamado oficialmente F-35 Lightning II o Joint Strike Fighter) tiene tres modelos que varían en la forma cómo despegan y aterrizan
• Nueve países forman parte del programa: Estados Unidos, Reino Unido, Italia, Holanda, Turquía, Canadá, Australia, Dinamarca y Noruega
• Es un avión de quinta generación con tecnología furtiva y según sus fabricantes está diseñado para todo tipo de misiones
• Su velocidad máxima es 1.930 kilómetros por hora y sus armas estarán guardadas internamente para evitar que sean detectadas
• Sus fabricantes dicen que para 2016 quieren construir un F-35 al día
• El programa actualmente está en su fase de pruebas de desarrollo hasta 2016. Luego comenzarán las pruebas operativas en escenarios más tácticos. Se espera que puedan estar en combate al final de la década

Pocos programas militares han generado tanta controversia como el del F-35, el avión con el que Estados Unidos espera combatir sus guerras del siglo XXI.

Durante las próximas dos décadas, Washington reemplazará buena parte de su flota actual con miles de esas máquinas producidas principalmente por Lockheed Martin, que asegura que entregará el avión más avanzado del mundo para incrementar la seguridad del país a un precio asequible.

Al mismo tiempo y con la misma efusividad, sus detractores presentan una larga lista de críticas: dicen que el precio del programa está por los cielos, la producción está retrasada, el proyecto está plagado de problemas tecnológicos, el avión no responde a las necesidades del país y además puede verse afectado por los recientes recortes presupuestarios.

Algunos incluso han asegurado que es "hora de botarlo a la basura". Y eso que todavía no ha combatido.

Para desenmarañar esta polémica, BBC Mundo recorrió con dos expilotos militares el centro privado de demostraciones del F-35, en el estado de Virginia, y habló con dos analistas que son críticos del proyecto.

"El avión del futuro"

En la sede de Lockheed Martin en Arlington, Virginia, un piso entero está dedicado a su proyecto bandera, el F-35, una aeronave que está en una fase inicial de pruebas con miras a que pueda ser desplegado al final de esta década.

Hay réplicas grandes y pequeñas, animaciones, un motor en tamaño original, radares y hasta un simulador de vuelo con enemigos virtuales para derribar.

Dos expilotos de combate y ahora ejecutivos de Lockheed Martin -Steve Callaghan y Robert Rubino- reciben a BBC Mundo para explicar por qué consideran que "este es el avión del futuro".

Describen que el avión tiene tecnología furtiva, fue diseñado para combatir en cualquier campo de batalla y cuenta con capacidades inigualables de ataque.

Es, en pocas palabras, un avión descrito a punta de superlativos: "el más letal", capaz de sobrevivir en los ambientes "más hostiles" y "altamente costo-eficiente".

Y además se trata del programa de adquisición militar más grande del mundo, según Lockheed Martin.

Los planes actuales estipulan que por casi US$400.000 millones de dólares, las fuerzas armadas de EE.UU. adquirirán 2.443 de estos aviones hasta 2036 para renovar buena parte de su flota.

Y en este proyecto no están solos: otros ocho países -como Reino Unido, Italia y Holanda- también forman parte del programa de desarrollo, con lo que el número total estimado de F-35 superará los 3.000.

Robert Rubino dice en ese sentido que cuando haya algún conflicto internacional, estos países podrán volar de manera mucho más efectiva y completar las misiones más rápidamente porque todos van a estar usando el mismo tipo de avión.

Steve Callaghan, un expiloto de combate y ahora directivo de Lockheed Martin, recibió a BBC Mundo en Virginia.

Pero el F-35, además de recibir loas, también ha sido bombardeado con críticas.

Lea el artículo completo en:

BBC Ciencia

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