El oficial científico Don Pettit, de la ISS. Don es miembro de la Expedición 6 de la ISS. Ha estado en el espacio desde noviembre de 2002. [Más información]

Don Pettit, el oficial científico de la Estación Espacial, siempre está deseando que llegue por fin el sábado por la mañana.

Como los otros 3 miembros del equipo de la Estación Espacial, está ocupado toda la semana con investigaciones y con la construcción de la Estación en la que ha estado viviendo durante los últimos tres meses. 'En los sábados tenemos un poco de tiempo libre', dice Pettit. Algunos leen libros, tocan instrumentos musicales o ven películas. 'Yo prefiero hacer ciencia de fin de semana: experimentos divertidos que yo mismo diseño'.

Hace unos pocos sábados entregó su corazón a las burbujas. 'Tenemos en la ISS un ejemplar del libro de C.V. Boys Burbujas de jabón. Se editó en 1911, y todavía hoy es un magnífico tratado sobre las superficies de poco grosor.|

Todas las estaciones espaciales deberían tener un ejemplar', dice riéndose. 'Yo quería ver lo que podían hacer las superficies finas y las burbujas en gravedad cero, y sentía que se trataba de un tema que ya estaba maduro para realizar algún descubrimiento'.

Pettit preparó una solución de agua, jabón y glicerina, y se construyó con alambre fino un anillo para hacer burbujas, un círculo que podía cambiar de tamaño desde 3,5 cm hasta más de 15 cm de diámetro. El experimento estaba preparado. Pettit recuerda: 'Pero primero decidí hacer un intento a palo seco, con agua sola sin jabón.'

Pettit agita una increiblemente sólida película de agua a bordo de la ISS. Observa la película completa: Corte 1, Corte 2

Introdujo el anillo en una probeta para gravedad cero y la sacó. 'Para mi asombro, cuando retiré el anillo con 2 cm de diámetro, una fina película de agua pendía firmemente de él. No había visto nunca una película de agua de semejante tamaño'.

Para apreciar plenamente el descubrimiento de Pettit, intente hacerlo en su propia cocina (en la Tierra). Llene un recipiente de agua y construya un anillo de alambre de tamaño variable. Lo intente como lo intente, no conseguirá una película de agua de más de 1 cm de diámetro; además, incluso esta será frágil. Una suave percusión o un soplo de aire la romperá.

Las superficies de Pettit, sin embargo, eran de entre 5 y 11 cm de diámetro, y notablemente consistentes. Podía sacudirlas vigorosamente, soplarlas... e incluso pintar sobre ellas. 'Eran como laminillas de goma', dice arrobado. 'Podían soportar cualquier clase de tortura mecánica.'

¿Por qué son tan fuertes estas películas en el espacio? Para comprender qué las diferencia con las que se forman en la Tierra, es útil conocer la tensión superficial.

Las fuerzas cohesivas entre las moléculas de agua son mayores más cerca de la superficie. Haga clic aquí para averiguar por qué].

La tensión superficial es lo que permite a los insectos acuáticos caminar sobre la superficie de las charcas sin hundirse. Hay una fina 'piel' en la superficie de cualquier líquido que se resiste a la penetración. Esta 'piel' existe a causa de la carga eléctrica de las moléculas de agua. El extremo positivo de una molécula se enlaza con el extremo negativo de otra: el agua, literalmente, se engancha a sí misma.

La atracción eléctrica entre moléculas de agua, y en consecuencia la tensión superficial del agua, es la misma en la Tierra y en el espacio. No hay diferencias.

Lo que es diferente es la competencia entre la tensión superficial y la gravedad.

Supongamos que estamos sobre la Tierra y que tenemos una fina película de agua paralela al suelo. La atracción gravitatoria hace que la película se combe en su centro. El agua se desliza hacia abajo desde los bordes del anillo: se forma un pequeño estanque. La película se comba más. El estanque crece y crece hasta que su peso rasga la película.

Pettit inyecta una solución que contiene copos de mica de 0,5 micras de diámetro en el interior de la lámina de agua.[más]

Sin embargo, si estamos en órbita, la película de agua permanecería en caída libre, sin peso. No se comba. El estanque central no se forma. La tensión superficial, en consecuencia, gana la lucha a la gravedad, y el resultado es una recia membrana de larga duración. 'Algunas de nuestras membranas duraron más de 12 horas', añade Pettit.

¿Qué se hace con una membrana de agua? La diversión que proporciona, ya es por sí sola impresionante.

Pettit pasó algún tiempo nada más que agrandando y empequeñeciendo el anillo. 'Hacer oscilar el anillo con periodos de unos 2 segundos deformaba la película según patrones peculiares como los que se pueden ver en una membrana de goma bajo la acción de un oscilador sonoro. El desplazamiento adelante y atrás en el centro era de varios centímetros'.

A continuación, Pettit inyectó algunos finos copos de mica dentro de la película. Eso le permitió observar flujos y giros que de otro modo habrían permanecido ocultos. 'Soplé sobre la película usando mi propio aire', dice Pettit, y surgieron modelos fascinantes: algunos que parecían galaxias espirales. Estos modelos desvelados por las partículas delatoras duraron en buenas condiciones durante unas cuatro horas.'

Llegó el momento de pintar. Pettit depositó sobre una de las películas cuatro gotas de pigmento: rojo, azul, verde y amarillo. Utilizando una jeringa y una fina cánula proyectó una corriente de aire a través del lienzo acuático, llevando los pigmentos de un lado a otro. Una de estas pinturas parecía un águila, otras eran como arte abstracto.

Una nueva forma de arte, por el oficial científico de la ISS Don Pettit

'Me pregunto qué podría haber hecho Matisse en este medio efímero. Al final, todos los colores se mezclan en una especie de verde sucio. Creo que hemos descubierto el auténtico color del universo', bromea Pettit.

Sin embargo, hablando en serio, estas membranas ponen de relieve el valor del espacio para la investigación fundamental sobre la física de fluidos. En la Tierra, los flujos se complican por la convección de origen gravitatorio y los movimientos en 3 dimensiones. Una película de agua de 2 dimensiones es una magnífica herramienta de investigación que podría desvelar datos valiosos para muchas industrias.

Mientras tanto, Pettit no ha olvidado su experimento original: 'No hemos llegado a la solución jabonosa porque nos hemos entretenido con el agua sola. Haremos burbujas de jabón otro sábado.'

¿Y qué revelarán? Nadie lo sabe.

'La observación de la naturaleza, independientemente de lo profunda que sea, es como pelar una capa más de la gran cebolla del conocimiento, que excita tu imaginación con los hallazgos pero siempre revela que hay una nueva y fascinante capa más allá. Espero que nunca lleguemos al final', dice Pettit.

Nota del Director: Science@NASA publicará en las próximas semanas una serie de artículos sobre las actividades de Ciencia de Fin de Semana de Don Pettit. ¡Permanezcan en sintonía! Y mientras que los experimentos de Don Pettit se realizan por diversión y motivados por su propia curiosidad, hay también una seria investigación científica en curso acerca de los fluidos y las espumas en microgravedad. Informaremos acerca de estos experimentos en artículos posteriores.