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Hoz de jaca

Hoz de Jaca2009

© Miguel A. Barcala. Dpto. Aerotecnia. EUIT Aeronáutica© Miguel A. Barcala.

Hoz de jaca

La Aeronáutica y la Astronáutica© Miguel A. Barcala. Dpto. Aerotecnia. EUIT Aeronáutica© Miguel A. Barcala.

y© Miguel A. Barcala.

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la Aeronáutica y La Astronáutica© Miguel A. Barcala. Dpto. Aerotecnia. EUIT Aeronáutica© Miguel A. Barcala.

y

Hoz de jaca

¿Alguien sabe qué es la Aeronáutica?


Hoz de jaca

Al i b é l A t á ti ?¿Alguien sabe qué es la Astronáutica?


Hoz de jaca

¿De verdad nadie lo sabe?© Miguel A. Barcala. Dpto. Aerotecnia. EUIT Aeronáutica© Miguel A. Barcala.

Hoz de jaca

¿De verdad nadie lo sabe?¿De verdad nadie lo sabe?


Hoz de jaca

¿De verdad nadie lo sabe?¿De verdad nadie lo sabe?

¿Qué dicen las fuentes?© Miguel A. Barcala. Dpto. Aerotecnia. EUIT Aeronáutica© Miguel A. Barcala.

Hoz de jaca

¿Qué es la Aeronáutica?


Hoz de jaca

¿Qué es la Aeronáutica?¿

Diccionario de la Lengua Española

La ciencia o arte de la navegación aérea.


Hoz de jaca

¿Qué es la Aeronáutica?¿Qué es la Aeronáutica?

¿Alguna otra fuente?

La ciencia o disciplina relacionada con elestudio diseño y manufactura de los ingenios


estudio, diseño y manufactura de los ingenioscapaces de operar en la atmosfera y de lastécnicas de control de las aeronaves


técnicas de control de las aeronaves.

Hoz de jaca

¿Qué es la Aeronáutica?

Propuesta

La ciencia que se ocupa delestudio diseño y producciónestudio, diseño y producciónde las Aeronaves suNavegación y su ControlNavegación y su Control.


Hoz de jaca

¿Qué es la Astronáutica?


Hoz de jaca

¿Qué es la Astronáutica?¿Qué es la Astronáutica?

Diccionario de la Lengua Española?

La ciencia o arte de la

Diccionario de la Lengua Española?

La ciencia o arte de la navegación entre los astrosastros.


Hoz de jaca

¿Qué es la Astronáutica?


La ciencia o disciplina relacionada con elestudio diseño y manufactura de los ingeniosestudio, diseño y manufactura de los ingeniosque operen fuera de la atmósfera de la Tierray de las técnicas de control de las astronaves


y de las técnicas de control de las astronaves.

Hoz de jaca

¿Qué es la Astronáutica?¿Qué es la Astronáutica?

Propuesta

La ciencia que se ocupa del estudio, diseño y producción de las Astronaves su Navegación y su Control.


Hoz de jaca

¿Por qué existen estos ingenios?


Hoz de jaca

¿Por qué existen estos ingenios? Primero

Queríamos llegar más rápido, más lejos y más alto.


Hoz de jaca

¿Por qué existen estos ingenios? Luego

Queríamos trasportar más carga útil y menos gasto.


Hoz de jaca

¿Por qué existen estos ingenios? Ahora

Queremos más turismo terrestre, más barato, iniciarel turismo espacial y explorar el espacio parael turismo espacial y explorar el espacio para encontrar vida exterior……..


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¿Cómo empezó todo esto?

Diciendo quiero VOLAR.


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¿Qué es volar?

¿Qué dice el diccionario de la Real Academia?


¿Qué dice el diccionario de la Real Academia?

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¿Qué es volar? (Diccionario de la Lengua Española)

XCaminar o ir con prisa.


Hoz de jaca


Desaparecer rápida o inesperadamenteXX

Caminar o ir con prisa.Desaparecer rápida o inesperadamente. X


Hoz de jaca


Caminar o ir con prisa.Desaparecer rápida o inesperadamente

XXDesaparecer rápida o inesperadamente.

Hacer las cosas con prontitud y ligereza.XX


Hoz de jaca




Hacer las cosas con prontitud y ligereza.Propagarse con celeridad.

XXXPropagarse con celeridad. X


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Hacer las cosas con prontitud y ligereza.Propagarse con celeridad.

XXXPropagarse con celeridad.

Moverse por el aire sosteniéndose. p


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Volar es moverse por el aire sosteniéndose.

Aportemos algunas ideas más:

¿Qué nos impide sostenernos?


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¿Qué nos impide sostenernos?“Peso (masa y gravedad)”


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¿Qué nos hace sostenernos?


Hoz de jaca




¿Qué nos hace sostenernos?“Sustentación aerodinámica”Sustentación aerodinámica

Ver video “Túnel de humos”Ver simulación “Perfil presiones”Ver simulación “Perfil ángulo de ataque”


Ver simulación Perfil ángulo de ataque

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¿Qué nos hace sostenernos?“Sustentación aerodinámica”

¿Aparecen daños colaterales?

Sustentación aerodinámica


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¿Qué nos hace sostenernos?“Sustentación aerodinámica”


Sustentación aerodinámica

“Resistencia aerodinámica”


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Resumen nos movemos sin bajar de nivel

Sustentación

Empuje/tracción Resistencia

Peso


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¿Quién es el causante de la tracción? El motor de explosión con una héliceexplosión con una hélice


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¿Fuente de energía para movernos? El reactor

E

Empuje = G (Vs – VV )


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¿Fuente de energía para movernos? El reactor


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¿Fuente de energía para movernos? El turboeje

Hélice Caja de engranajes

Compresor Turbina Tobera

TracciónTracción

Eje de potencia Cámara de combustión


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¿Fuente de energía para movernos? El turboeje


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¿Quién es el causante de la sustentación? El Ala


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¿Qué es y para que sirve todo lo que lleva el ala?

24

31Flaps de borde d t

1de ataque

Ver simulación:

5

Ver simulación:Flap BARanura BA


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2

432

21

2Flaps de borde de salida

5

de salida

Ver simulaciones: Flap P DR R


Flap P, DR y R

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A f24

3 Aerofrenos

Ver simulaciones:

1Ver simulaciones:

Aerofrenos

5


Hoz de jaca


24

3

1

5winglets


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Y ¿Como maniobramos?


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Cabecear (Pitch)


Cabecear (Pitch)

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Cabeceo (Picado o encabritado)

Timón de P f did dProfundidad

Ver simulación: Cabeceo


Cabeceo

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Guiñar (Yaw)


Guiñar (Yaw)

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Guiñar

Timón de Dirección

Ver simulación: Guiñada


Guiñada

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Balancear (Roll)


Balancear (Roll)

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Balancear (alabear)

2 3Álabes

1

5 Ver simulación: Alabeo


Alabeo

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Si queremos ir al espacio

Es tiempo de aterrizar


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Es tiempo de aterrizar

Con cuidado

¿Nos vamos al espacio?


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¿Os suena Kepler?


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¿Os suena Kepler?

En 1610 enunció lo que hoy se llaman leyes de Keplerse llaman leyes de Kepler


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¿Os suena Newton?


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¿Os suena Newton?

En 1666 enunció lo que hoy se llaman la primera ley dese llaman la primera ley de Newton


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La primera Ley de Newton o de la Gravitación Universal

DICE:

Toda partícula de materia en eluniverso atrae a toda otra conuna fuerza que es directamenteproporcional al producto de lasp p pmasas de ambas partículas einversamente proporcional alcuadrado de la distancia entreellas


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¿Qué significa esto?

Que la tierra nos atrae y notiene ninguna intención detiene ninguna intención dedejarnos salir.


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Que la tierra nos atrae y notiene ninguna intención dedejarnos salir.


Hoz de jaca


Que la tierra nos atrae y notiene ninguna intención dedejarnos salir.

M 1 M 21 2


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Con estas ideas ¡Despeguemos!

¿Qué nos impide elevarnos?

“El Peso (masa y gravedad)”


Hoz de jaca

Despeguemos



¿Qué nos hace elevarnos?“El Empuje del motor”El Empuje del motor


Hoz de jaca

Despeguemos



¿Qué nos hace elevarnos?“El Empuje del motor”El Empuje del motor


“La Resistencia Aerodinámica”


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EmpujeAscendemos

Empuje

PesoResistencia

Empuje > Resistencia + Pesoó

Empuje = Resistencia + Peso© Miguel A. Barcala. Dpto. Aerotecnia. EUIT Aeronáutica© Miguel A. Barcala.

Empuje = Resistencia + Peso

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Curiosidades de la ascensión

¿Ascendemos siempre en vertical?


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NO, aprovechamos la rotación de la tierra oeste/este


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Vt

Curiosidades de la ascensiónVr



Oeste Este

Vcohete = Vt + VrVcohete = Vt + Vr


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¿Cualquier sitio es bueno para lanzar un cohete?¿Cualquier sitio es bueno para lanzar un cohete?


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NO, en el ecuador la velocidad rotacional es mayor


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ωCuriosidades de la ascensión




NO, en el ecuador la velocidad rotacional es mayord

Vr = ω x dVr = ω x d


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¿Cualquier sitio es bueno para lanzar un cohete?




¿La velocidad de ascenso es siempre la misma?


Hoz de jaca







¿La velocidad de ascenso es siempre la misma?

NO, varia con el tiempo hasta alcanzar la necesaria para ponerse en órbita a la altura deseada.


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Altitud Velocidad

Curiosidades de la ascensiónÓrbita

Altitud(Km)

Velocidad (Km/seg)

161 8,00

¿Ascendemos siempre en vertical?322 8,10644 8,26


NO, aprovechamos la rotación de la tierra oeste/esteTierra1609 8,668045 9,85


NO, en el ecuador la velocidad rotacional es mayorTrayectoria35880 10,8Salir 11,2

¿La velocidad de ascenso es siempre la misma?y

NO, varia con el tiempo hasta alcanzar la necesaria para ponerse en órbita a la altura deseada.


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Que sistema se utiliza para lanzar las naves espacialesQue sistema se utiliza para lanzar las naves espaciales

Lanzadores


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Que sistema se utiliza para lanzar las naves espacialesQue sistema se utiliza para lanzar las naves espaciales

Transbordadores


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¿Sistemas de propulsión? El Motor Cohete

Motor de combustión interna, quegenera empuje mediante lag p jexpulsión a la atmósfera degases que provienen de lacámara de combustión.


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La propulsión en los lanzadores


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La propulsión en los transbordadores

Deposito de combustible

Motores cohete

Motores reutilizables (66 Km)D it d t (170 K )Deposito se destruye (170 Km)


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¿Qué hemos lanzado?

Satélites.Si id tiSi su vida operativa selimita a dar vueltasl d d d l tialrededor de la tierra.

SondasSi su vida útil consiste en salir de la orbita terrestre.


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Ó bit d l télit ?¿Órbitas de los satélites?

Circular.El télit d ibEl satélite describe unacircunferencia alrededord l tide la tierra.

Tierra Satélite


Tierra Satélite

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Ó bit d l télit ?¿Órbitas de los satélites?

Circular.El satélite describe unacircunferencia alrededorde la tierra.

Elíptica.El satélite describe unaEl satélite describe unaelipse con la tierra en unode los focosde los focos.


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V l id d bit l d l télitVelocidad orbital de los satélites

Fuerza deInercia

PesoV l id dVelocidad


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V l id d bit l d l télitVelocidad orbital de los satélites

Fuerza deInercia Altitud

(Km)Velocidad

(Km/s)Periodo

PesoV l id d

(Km) (Km/s)0 7,91 1h 24,3 min

161 7 80 1h 27 7 minVelocidad 161 7,80 1h 27,7 min322 7,70 1h 30,8 min644 7 53 1h 37 5 min644 7,53 1h 37,5 min1609 7,06 1h 57,7 min8045 5 26 4h 46 6 min8045 5,26 4h 46,6 min35880 3,07 24 h


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Ó bit t i iÓrbita geoestacionaria

Altitud (Km)

Velocidad (Km/s)

Periodo(Km) (Km/s)

0 7,91 1h 24,3 min161 7 80 1h 27 7 min161 7,80 1h 27,7 min322 7,70 1h 30,8 min644 7 53 1h 37 5 min644 7,53 1h 37,5 min1609 7,06 1h 57,7 min8045 5 26 4h 46 6 min8045 5,26 4h 46,6 min35880 3,07 24 h


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I fl i d l i li ió l id d d l ó bitInfluencia de la inclinación y velocidad de la órbita

A

Pl t i lÁngulo deinclinación

TIERRA

Plano ecuatorial inclinación

TIERRA

Plano de la órbitaA”

¿Cómo es el movimiento visto desde la tierra?


¿Cómo es el movimiento visto desde la tierra?

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Movimiento aparente delos satélites en su órbitaMovimiento aparente delos satélites en su órbita

A

A”


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Curiosidades de los satélites en su órbitaCuriosidades de los satélites en su órbita

Primer satélite artificial “Sputnik 1”Primer satélite artificial “Sputnik 1”

Lanzado el 4 de octubre de 1957Lanzado el 4 de octubre de 1957.Su masa aproximada era de 83 kg.La órbita fue elíptica a una distanciaLa órbita fue elíptica a una distancia de entre 938 km y 214 km.Se incineró durante su reentrada el 4Se incineró durante su reentrada el 4 de enero de 1958.


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Satélites artificiales son:

Meteorológico. g

El primer satélite t ló i f lmeteorológico fue el

Tiros se puso en órbita 1960en 1960.


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Meteorológico. gHOY

AYER

El primer satélite t ló i f lmeteorológico fue el

Tiros se puso en órbita 1960en 1960.


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Meteorológicog

De comunicaciones.

El primer satélite de comunicaciones fue el Telstar 1, se puso en órbita en 1962.


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¿Una vez puestos en órbita siempre están allí?¿Una vez puestos en órbita siempre están allí?


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¿Una vez puestos en órbita¿Una vez puestos en órbitasiempre están allí?

Transporte Julio Verne

NO, la resistencia, perturbaciones espaciales y la formairregular de la tierra producen disminuciones develocidad.

Se necesita mantenimiento de nivel de órbita


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Ó bit d l d ?¿Órbitas de las sondas?

Se sitúan en órbitas heliocéntricasSe sitúan en órbitas heliocéntricas

CircularAlrededor del solElíptica

O bit d t f i ll

Alrededor del sol

Orbitas de transferencia ellas

P áb l SParábolaHipérbola

Se acercan o se alejan del sol

Órbitas de captura o de escape


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Ó bit d l d ? T f i t ó bit¿Órbitas de las sondas? Transferencia entre órbitas

afelioperihelio

afelioafelio perihelio

VenusTierra MarteSol


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Ó bit d l d ? O bit d¿Órbitas de las sondas? Orbitas de escape


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N H i i ió i lNew Horizons misión espacialno tripulada de la (NASA)d ti d l Pl tó Ldestinada a explorar Plutón. Lasonda fue lanzada en enero de2006 ha viajado primero a2006. ha viajado primero aJúpiter (marzo de 2007). Haaprovechado la gravedad deaprovechado la gravedad deJúpiter para acelerar suvelocidad y llegará a Plutón envelocidad y llegará a Plutón enjulio de 2015


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Voyagers, trayectorias diferentes.y g , y

La 2 en su encuentro con Saturnoobtuvo un mayor impulsogravitacional en su viaje haciaUrano y Neptuno.

Continua inspeccionando losalrededores del Sistema Solar. A lavelocidad de 14,8 km/s, ahora estáa unos 13.500.000.000 Km del Sol.


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Voyagers, trayectorias diferentes.Saturno y g , y

La 2 en su encuentro con Saturno

Saturno

obtuvo un mayor impulsogravitacional en su viaje haciaUrano y Neptuno.

Continua inspeccionando losalrededores del Sistema Solar. A laUranovelocidad de 14,8 km/s, ahora estáa unos 13.500.000.000 Km del Sol.


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Curiosidades de la conquista espacial (1973)Curiosidades de la conquista espacial (1973)

La Pioneer Una de las primeras sondas del programa deLa Pioneer. Una de las primeras sondas del programa deexploración espacial de la NASA.

Lanzada en abril del 1973, ajustó su velocidad para situarsu trayectoria cerca de Júpiter, en septiembre de 1979su t ayecto a ce ca de Júp te , e sept e b e de 9 9llegó a Saturno, se descubrieron dos nuevos satélites yanillos adicionales.

En 1995 después de su encuentro con Saturno, prosiguiógsu ruta hacia el exterior del Sistema Solar.


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Información H2

Púlsares

Sonda

P j hPareja humana

Si t S lSistema Solar


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Curiosidades de la conquista espacial (1976/1996)Curiosidades de la conquista espacial (1976/1996)

Viking. Primer misión de amartizaje.Mars Pathfinder Primera de una serie deMars Pathfinder. Primera de una serie de misiones a Marte que incluyen vehículos robóticos de exploración y primera misión enrobóticos de exploración y primera misión en enviar un rover a la superficie de otro planeta


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Curiosidades de la conquista espacial (1976/1996)Curiosidades de la conquista espacial (1976/1996)

Viking. Primer misión de amartizaje.Mars Pathfinder Primera de una serie deMars Pathfinder. Primera de una serie de misiones a Marte que incluyen vehículos robóticos de exploración y primera misión enrobóticos de exploración y primera misión en enviar un rover a la superficie de otro planetaViking


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Giotto. Misión notripulada de la ESA, queestudió el cometa Halley,(a 596 km) y el cometaG i Skj ll ( 200Grigg-Skjellerup. (a 200km).

La nave recibió este nombre en honor del pintor italianoGiotto, que pintó la estrella de Belén como el cometa Halley.


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Cassini-Huygens proyecto conjunto de laCassini Huygens, proyecto conjunto de laNASA, la ESA y la ASI.Misión espacial no tripulada cuyo objetivoMisión espacial no tripulada cuyo objetivoes estudiar el planeta Saturno y sussatélites naturales.saté tes atu a esLanzamiento en octubre de 1997, entró enla órbita de saturno el 1 de julio de 2004.jEn diciembre de 2004 la sonda se separóde la nave y alcanzó Titán.yEs la primera nave que orbita Saturno.


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Cassini-Huygens proyecto conjunto de laCassini Huygens, proyecto conjunto de laNASA, la ESA y la ASI.Misión espacial no tripulada cuyo objetivo

CassiniMisión espacial no tripulada cuyo objetivoes estudiar el planeta Saturno y sussatélites naturales.saté tes atu a esLanzamiento en octubre de 1997, entró enla órbita de saturno el 1 de julio de 2004.jEn diciembre de 2004 la sonda se separóde la nave y alcanzó Titán.HuygensyEs la primera nave que orbita Saturno.

Huygens


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Curiosidades de la conquista espacial (1999)

Stardust es una sonda espacial Lanzada en febrero de

Curiosidades de la conquista espacial (1999)

Stardust es una sonda espacial. Lanzada en febrero de1999 por la NASA. Misión investigar el cometa Wild 2 y sucolacola.La Stardust voló cerca del Wild 2 en enero de 2004. Durantesu paso por la cola del cometa recolectó muestras de polvosu paso por la cola del cometa recolectó muestras de polvode su cola y tomó fotografías detalladas de su núcleo dehielohielo.Stardust aterrizó en enero de 2006 en el Desierto de lagosalado en Utah, con la cápsula que contiene la muestra desalado en Utah, con la cápsula que contiene la muestra dematerial espacial.


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El primer ser vivo en órbitaEl primer ser vivo en órbita

La perra Laika (en ruso,l d ) f l ique ladra), fue el primer

animal vivo en orbitar latierratierra.Lo hizo a bordo de la nave sovieticaSputnik 2, el 3 de noviembre de 1957.


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El primer ser humano en órbitaEl primer ser humano en órbita

Yuri A. Gagarincosmonauta soviéticocosmonauta soviético.

El 12 de abril de 1961se convirtió enel primer ser humano en viajar alel primer ser humano en viajar alespacio, al hacerlo a bordo de la naveVostok 1


Vostok 1.

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El primer paseo espacialEl primer paseo espacial

Edward Whitetripulante del Géminis 4 quetripulante del Géminis 4 que realizó el primer paseo espacial


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El primer ser humano en la lunaEl primer ser humano en la luna

Neil Armstrong el 16 de julio deNeil Armstrong el 16 de julio de1969 comenzó su viaje a la lunacon Collins y Aldrin, aterrizó en lacon Collins y Aldrin, aterrizó en laluna el 21 de julio de 1969


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El primeros astronautas españolesEl primeros astronautas españolesMichel, López AlegríaI i l A d i N l d EEUUIngeniero por la Academia Naval de EEUU.Nacido en Madrid y nacionalidad estadounidense.Primera misisón en 1995

P d D

Primera misisón en 1995

Pedro DuqueIngeniero Aeronáutico por la UPM.N id Chi i lid d ñ lNacido en Chiva y nacionalidad española.Primera misión 1997


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Muchas graciasMuchas gracias

FIN


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