Proyecto en curso · Física
Zero-G
Diseñamos experimentos para hacer en ingravidez, durante los vuelos parabólicos.
- de ingravidez en cada parábola
- 8 s
- el pico, al entrar y salir de la parábola
- 1,8 g
- experimentos en vuelo, el 19 de noviembre de 2025
- 2
- el módulo CanSat, para un vuelo en cohete
- 66 × 115 mm
Para quien viene de física, ingeniería, biología
El vuelo parabólico
Un avión en vuelo nivelado levanta el morro y sube: durante unos segundos quien está a bordo pesa 1,8 veces lo normal. Luego el piloto corta el empuje y el avión sigue la parábola de una piedra lanzada. Avión, personas y experimentos caen juntos, y dentro de la cabina el peso desaparece. Al final el avión vuelve al vuelo nivelado, pasando de nuevo por 1,8 g.
En el Airbus A310 ZERO-G, que vuela para las agencias espaciales europeas, la ingravidez dura de 20 a 22 segundos, durante 31 parábolas por vuelo. En un avión pequeño de aviación general dura unos 8 segundos, con 4 a 6 parábolas por vuelo, pero cuesta mucho menos. Nuestro vuelo, el 19 de noviembre de 2025, nos lo ofrecieron RINA y QBT.
- Subida a 1,8 g el avión levanta el morro
- 8 segundos sin peso avión y experimentos caen juntos
- Salida a 1,8 g el avión vuelve al vuelo nivelado
Los números del gráfico
| Tiempo (s) | Gravedad a bordo (g) |
|---|---|
| 0 | 1 |
| 5 | 1 |
| 6,5 | 1,8 |
| 11 | 1,8 |
| 12 | 0 |
| 20 | 0 |
| 21 | 1,8 |
| 25,5 | 1,8 |
| 27 | 1 |
| 32 | 1 |
Los números del gráfico
| Avión | Duración en cada parábola |
|---|---|
| Airbus A310 ZERO-G (avión para vuelos parabólicos) | de 20 a 22 s |
| Avión pequeño (como en nuestro vuelo) | unos 8 s |
Las celdas de Hele-Shaw
Una celda de Hele-Shaw son dos láminas de vidrio muy próximas. El fluido que fluye entre las láminas se mueve como el agua en una roca porosa: por eso la celda es un pequeño laboratorio para los materiales porosos, para los microrreactores químicos y para los dispositivos lab-on-chip.
Nuestras celdas están llenas de agua destilada e iluminadas por detrás. Una bomba de jeringa sopla burbujas de aire a caudal constante y un teléfono graba todo el vuelo. En tierra las burbujas suben, empujadas por la flotabilidad; a 1,8 g suben más rápido; sin peso la flotabilidad desaparece, y solo cuentan la tensión superficial y la viscosidad.
Los experimentos ya publicados muestran cuánto pesa la gravedad: cuando un fluido empuja a otro en una celda de Hele-Shaw, el frente se abre en dedos. En vuelos parabólicos la distancia entre los dedos es unas 3 veces el espesor de la celda sin peso, frente a unas 5 veces en tierra.
| Celdas | vidrio, muy finas | llenas de agua destilada |
|---|---|---|
| Burbujas | aire | soplada a caudal constante |
| Bomba | de jeringa | de infusión |
| Luz | por detrás | para ver el contorno de las burbujas |
| Soporte | de madera | fijado al avión |
| Grabación | teléfono | durante todo el vuelo, también a 1,8 g |
La ley de Jurin
En un tubo fino un líquido sube solo: las fuerzas entre el líquido y el vidrio lo tiran hacia arriba, hasta que el peso de la columna las equilibra. La altura de la columna la da la ley de Jurin.
h = 2 · γ · cos θ / (ρ · g · r)
h altura de la columna
γ tensión superficial del líquido
θ ángulo entre el líquido y el vidrio
ρ densidad del líquido
g aceleración de la gravedad
r radio interno del tuboA 1,8 g la columna se acorta 1,8 veces. A 0 g ya no existe una altura de equilibrio: el líquido sigue subiendo mientras encuentra tubo.
En la fórmula la viscosidad no aparece: decide cuánto tiempo hace falta para llegar, no hasta dónde se llega. Por eso elegimos tres líquidos muy distintos: el agua como referencia, el dimetiléter, poco viscoso, y la glicerina, unas 1400 veces más viscosa que el agua. El dimetiléter a temperatura ambiente es líquido solo a presión, a unos 5 bar.
Los números del gráfico
| Líquido | Altura de la columna |
|---|---|
| Agua (a 1 g) | 29,7 mm |
| Agua (a 1,8 g) | 16,5 mm |
| Glicerina (a 1 g) | 20,5 mm |
| Glicerina (a 1,8 g) | 11,4 mm |
El próximo paso: un experimento en un cohete
En un cohete, el empuje de la salida se convierte en un laboratorio: durante pocos segundos la aceleración llega a muchas veces la de la gravedad. Diseñamos un experimento de biofísica para Colombo 3, el cohete de nuestro equipo Rocket.
Los sujetos son dos. Células vivas: cómo la aceleración deforma el citoesqueleto y los orgánulos, y si cambia el modo en que la célula usa sus genes. Cristales de proteínas: los que crecen en órbita son más grandes y regulares, pero al reentrar en la Tierra sufren impactos de hasta 67 g y se estropean. Reproducir esos impactos ayuda a entender cómo protegerlos.
La carga sigue el reglamento de la European Rocketry Challenge: al menos 1 kg, en un formato estándar. Nuestro módulo es un CanSat: un cilindro de 66 mm de diámetro y 115 de altura, entre 300 y 350 g, totalmente independiente del cohete.
| Carga mínima | 1 kg | sin límite superior |
|---|---|---|
| Formato CanSat | 66 × 115 mm | de 300 a 350 g por módulo |
| Formato CubeSat | 100 × 100 × 100 mm | de 1000 a 1330 g |
| Formato PocketSat | 50 × 50 × 50 mm | de 200 a 250 g |
| Lastre | debe poder sustituir la carga | sin cambiar el vuelo del cohete |
En qué punto estamos
- Verano de 2025Elegimos los dos experimentos: la ley de Jurin y las burbujas en las celdas de Hele-Shaw.
- 19 de noviembre de 2025Llevamos los dos experimentos a un vuelo parabólico, con RINA y QBT, y grabamos todo el vuelo.
- Después del vueloPresentamos los primeros resultados en una conferencia en Física, en la Universidad de Génova, la primera de un ciclo con RINA.
- HoyProcesamos los datos para una publicación y diseñamos un experimento para llevar en un cohete, en formato CanSat.
Fotos
Vídeos
Con quién lo hacemos
Fuentes
- Presentación del Deep-Tech Showcase, Palazzo della Borsa, 21 de abril de 2026.
- Presentación de Zero-G en el evento del 11 de diciembre de 2025.
- ESA, European Users Guide to Low Gravity Platforms, capítulo Parabolic Flights.
- QBT, servicio de vuelos parabólicos G0Flight: g0flight.ch.
- Miscible viscous fingering in microgravity, Physics of Fluids 21, 054107, 2009.
- McPherson y DeLucas, npj Microgravity, 2015, sobre los cristales de proteínas en órbita.
- European Rocketry Challenge, Rules and Requirements, versión 5, 2024.
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