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Vivimos cómodamente asentados en un mundo al que inocentemente denominamos Tierra, a pesar de que el 70% de su superficie está ocupada por agua. De este mundo sólo hemos podido explorar poco más de un 1%. Para hacernos una ligera idea: hay una profundidad media de unos 2.000 metros en todo el mundo, mientras que nosotros, a pulmón, llegamos a unos 5 metros, los buceadores con equipo llegan hasta los 40 metros sin ponerse en peligro y los submarinos nucleares más poderosos se cree que pueden llegar a los 600 metros. Pero desde siempre, el océano profundo ha sido un potente imán para nuestra imaginación. Sólo hace falta releer la mitología griega, con su impetuoso Dios Poseidón (Neptuno por los romanos) y un montón de fantásticos seres acuáticos como las sirenas, los tritones y las nereidas. Pero sería el genio de la ciencia-ficción, Julio Verne, quien dotaría a la imaginación popular de una nave capaz de sumergirse en el mar y descubrir sus profundidades en 20.000 leguas de viaje submarino.
Unos orígenes entre la leyenda y la verdad El deseo de poseer una nave capaz de navegar por debajo del agua viene ya de tiempo atrás: la primera referencia legendaria procede del gran sabio griego Aristóteles (384-322 aC), que en su obra Problemata, proporciona las primeras referencias históricas sobre una campana de buceo denominada "Colimfa", palabra griega que significa "caldero". |
Detalle del mosaico "La batalla de Issus" (333 aC). WIKIPEDIA..
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| Se trata de una campana que, en posición invertida, se sumerge en el agua de forma que atrapa en su interior un volumen de aire proporcional a su capacidad. En sus adentros, un buceador encuentra aire para respirar entre buceo y buceo, de forma que no le hace falta subir a la superficie cada vez que necesita aire. Su uso queda ofuscado entre la niebla de la leyenda, dado que Aristóteles hace referencia a esta campana durante el asedio de Tiro (332 aC), dónde supuestamente Alejandro Magno la usó para minar los barcos de madera de la flota fenicia. Incluso se decía que el mismo Alejandro, empujado por su curiosidad natural, se aventuró a sumergirse en una de ellas. |
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Gráfico que explica la idea de Bourne, aunque no se trata de un dibujo de Bourne.
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Los primeros diseños El 1580, un oficial de la armada inglesa denominado William Bourne daba a conocer un diseño de un buque submarino provisto de una carcasa de madera revestida de cuero aislante. Se trataba de dos barcas unidas, una sobre la otra, y selladas con cuero. La idea de Bourne no pasó de proyecto hasta que en el año 1605 otro inglés, Magnus Pegelius, la llevó a la práctica, pero sin éxito. La nave construida quedó sepultada en el barro de la cuenca del Támesis. No fue una prueba que alentara demasiado a los siguientes pioneros. |
¿Cómo hacer un submarino?
¿Cuáles eran los principales problemas con los que se encontraban aquellos aventureros de las profundidades? ¿Qué dificultades debían superar para conseguir crear una nave submarina funcional? En primer lugar, hacía falta conseguir que el submarino fuera capaz de volver a la superficie, dado que hundirlo era muy fácil. En segundo lugar, era necesario asegurar que la presión del agua no aplastaría el submarino (por cada 10 metros de profundidad, la presión aumenta en 1 atmósfera); pero claro está, cuanto más fuerte y resistente fuera el material de construcción, más difícil seria hacerlo emerger. |
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| Otro problema que hacía falta solucionar era el tiempo de residencia de los submarinistas: ¿cuánto oxígeno podría almacenar el submarino para albergar personas a bordo? Se debe pensar que a medida que respiramos, tomamos oxígeno y expulsamos dióxido de carbono, que en determinadas concentraciones es asfixiante. Y en último lugar, estaba el problema de la movilidad: ¿como hacemos que el submarino se desplace? |
Volver a flotar
El problema de subir y bajar por el agua ya lo solucionó William Bourne en su diseño de 1580. El decimoctavo artefacto de su libro ofrece una descripción lúcida de por qué flota un barco (para desplazar un volumen de agua equivalente a su peso) y de cómo, al disminuir su volumen, se puede hundir. El submarino de Bourne estaba equipado con unos bolsos que, a modo de fuelle, podían hincharse o deshincharse de aire para así aumentar o disminuir el volumen de la nave.
Otro método consiste en controlar el peso de la nave. Al fin y al cabo, se trata de regular la densidad del submarino. Si su densidad es superior a la del agua, se hundirá; si es menor, flotará. La densidad se puede regular modificando el volumen de la nave, como propuso Bourne, o bien se puede regular modificando su peso, como hacen los submarinos modernos. Estos últimos están equipados con tanques de lastre que se llenan completamente de agua para sumergirse o de aire (almacenado como aire comprimido) para emerger.
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Superior: El submarino Nautilus de Fulton. Dibujo del siglo XIX.
Inferior: El submarino de Hunley. Ilustración de von R. G. Skerrett, 1902.
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No quedar aplastado
Con respecto a la resistencia de la presión, se probaron muchos modelos y materiales: dos barcas de madera unidas y selladas (el Jacob Y de Cornelius van Drebbel, 1620), formas redondeadas (el Tortuga de Bushnell, 1776) o formas afiladas como un torpedo (el Ictineu II de Monturiol, 1867, considerado el primer submarino moderno). Ésta última forma demostró ser la más acertada, pues la presión se reparte de forma equilibrada por toda la nave y permito una mejor movilidad bajo el agua. A partir del Nautilus de Robert Fulton (1800), los submarinos se empezaron a hacer de metal, dado que este material era más resistente a las grandes presiones.
A pesar de que es un secreto muy bien guardado, parece que la profundidad máxima a la cual pueden llegar los submarinos modernos sin aplastarse oscila entre los 600 y los 1.000 metros. Teniendo en cuenta que la profundidad máxima en el océano es de 11.000 metros, podemos darnos cuenta de que todavía estamos muy lejos. |
| Para poder lograr estas cotas, los científicos utilizan submarinos especiales denominados batiscafos, como el Trieste de Piccard, el cual en 1960, con un lastre especial y unas paredes de aleación de 10 cm de grueso, llegó al fondo del foso de las Marianes, a 10.911 metros, la profundidad más grande lograda hasta hoy. |
Tener aire para respirar
La acrecencia de oxígeno fue el factor limitador que hizo que los submarinos no pudieran pasar mucho tiempo bajo el mar, puesto que no había manera de fabricar el aire. Por este motivo, se tuvieron que habilitar tanques de aire para la respiración de la tripulación. Hoy en día, todavía es uno de los factores que más limitan. Los submarinos nucleares actuales pueden hidrolizar el agua y extraer el oxígeno que contiene, pero se requiere de una maquinaria especial y una gran cantidad de energía (sólo posible de obtener mediante los motores de propulsión nuclear).
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Desplazarse por el fondo
Fue precisamente la propulsión aquello que más dificultades ocasionó. Los primeros modelos se valían de la fuerza muscular de sus tripulantes que impulsaban palas (submarino de guerra de De Son), remos (el Jacob Y de Cornelius van Drebbel), o bien de una hélice sencilla (el Tortuga de David Bushnell). Algunos incluso usaban velas para la navegación en superficie, como el Nautilus de Robert Fulton. No será hasta en 1863 que el Le Plongeur se propulsará con una turbina de aire y una hélice, abriendo así el camino hacia los motores: de gasolina (la serie Holland), de combinación de motores diesel y eléctricos que permiten una navegación silenciosa (serie D1 británica) y, finalmente, los más modernos submarinos nucleares, con un o dos reactores nucleares capaces de dar la vuelta al mundo varias veces sin agotar el combustible.
Los submarinos modernos
Considerado desde los sus inicios (De Son) como una arma de guerra, desde que el sumergible Hunley armado con un torpedo, hundiera un barco en la guerra americana de Secesión, la maquinaria de guerra ha visto en los submarinos un arma temible de poder disuasorio. Fueron los alemanes en las dos guerras mundiales, sobre todo en la II guerra los que dieron un impulso enorme a este "barco de inmersión". Con su Kriegsmarine formaron un grupo de intrépidos marinos, que agolpados en sus "latas de metal" aterraron a media Europa. No será hasta la posguerra, cuando los submarinistas se conviertan en un grupo de élite de los marines de todo el mundo. Actualmente, estos arriesgados marines vigilan en silencio los mares del planeta, atentos, en silencio, en la oscuridad de las profundidades. |
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Narcís Monturiol.
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El primer submarino moderno: un diseño catalán
El primer submarino con motor de combustión fue el Ictineu II, construido en 1867 por un inventor catalán: Narciso Monturiol. La nave de 14 metros de largo estaba diseñada para albergar una tripulación de dos personas, sumergirse 30 metros y permanecer en el agua hasta dos horas. En la superficie usaba un motor de vapor; pero bajo el agua este motor habría consumido rápidamente l'oxígeno del submarino. Por ello, Monturiol recurrió a la química e inventó un motor que consumía una mezcla de clorato potásico, zinc y peróxido de manganeso. |
| La elegancia de esta idea fue que la reacción que movía la hélice liberaba oxígeno, que tras ser tratado se podía utilizar en el casco para la tripulación y también alimentaba un motor de vapor auxiliar que ayudaba a propulsar la nave bajo el agua. Pese a las exitosas demostraciones en el puerto de Barcelona, Monturiol no consiguió que nadie se interesara por su invento. El Ictineu II acabó hecho chatarra. |
Réplica del Ictineus II en el puerto de Barcelona. Fotografía: Flemming Mahler Larsen.
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