Un paseo en el Nautilus: dos mil años de navegación submarina

En 1870, cuando Julio Verne publicó 20.000 leguas de viaje submarino, no había nada parecido al submarino Nautilus, con todo su lujo, velocidad y autonomía. En realidad, los submarinos, tal como los conocemos ahora, ni siquiera existían. Existía sí, el concepto de navegación submarina que se remontaba, por lo menos, a la Grecia clásica y a las campanas de buceo, descriptas por Aristóteles en el siglo III a.C.

Una campana de buceo consiste, esencialmente, en un recipiente suficientemente grande como para albergar a una persona y que se sumerge boca hacia abajo en el agua. El aire retenido dentro de la campana le permite sobrevivir al ocupante que, con ventanas adecuadas, puede inspeccionar el entorno. Umberto Eco describe una campana de buceo en su novela La isla del día de antes, publicada en 1994.

Comienzan los submarinos

El submarino como nave, como vehículo, es posterior a las campanas de buceo, pero muy anterior a la novela de Julio Verne. Hacia 1620, el inventor holandés Cornelius Drebbel construyó un submarino tripulado para la marina inglesa. Se impulsaba a remo y podía llevar hasta dieciséis tripulantes. Fue demostrado ante el rey Jacobo I pero no fue aprobado por las autoridades y nunca participó en acciones militares.

En 1775 el estadounidense David Bushell construyó otro submarino al que llamó Tortuga. También tenía propulsión humana, pero no con remos sino con una hélice impulsada a manivela. La Tortuga es considerada el primer submarino militar y fue usada durante la guerra de independencia de Estados Unidos. En 1776 se acercó bajo el agua a una nave británica anclada en el puerto de Nueva York e hizo estallar una bomba de pólvora. La explosión no produjo daños debido a que la nave enemiga tenía una cubierta metálica en su casco. Pero la acción demostró la factibilidad de la navegación submarina.

El inglés Robert Fulton también experimentó con submarinos. A fines del siglo XVIII construyó un submarino a hélice, accionado a manivela, por encargo de Napoleón Bonaparte. Este submarino se llamó Nautilus. El gobierno británico se interesó por la nave de Fulton en 1801 pero, finalmente, rechazó el proyecto.

Los Ictíneos de Monturiol

Hubo muchos más prototipos durante todo el siglo XIX, pero todos chocaban contra el problema de la propulsión. La principal fuente motriz en ese tiempo era la máquina de vapor que, con un hogar encendido para alimentar la caldera, no podía funcionar bajo el agua sin agotar rápidamente todo el oxígeno disponible.

Entonces, en 1864, el catalán Narcís Monturiol tuvo una idea ingeniosa: buscó reacciones exotérmicas que generaran suficiente calor como para alimentar una caldera pero que, a diferencia de la combustión, no consumieran oxígeno. Luego de analizar distintas opciones se decidió por una reacción que involucraba magnesio, zinc, potasio y agua oxigenada. Esta reacción tenía la ventaja adicional de que liberaba una cierta cantidad de oxígeno, que podía usarse para renovar el aire de la nave.

Monturiol, que ya había creado un submarino propulsado a manivela, el Ictíneo I, construyó una máquina de vapor cuya caldera era calentada por esta reacción. La máquina fue instalada en un submarino más grande, el Ictíneo II, que fue botado en el puerto de Barcelona en 1865. Aunque las pruebas fueron exitosas, Monturiol tuvo problemas financieros y el Ictíneo II fue vendido como chatarra en 1868.

Llega la electricidad

El problema de la propulsión submarina se resolvió definitivamente hacia 1880, con el perfeccionamiento del motor eléctrico. Los primeros submarinos propulsados con electricidad fueron el Peral, desarrollado por el militar español Isaac Peral en 1884, y el submarino francés Gymnote, en el mismo año. En 1886 los ingleses también construyeron su submarino eléctrico al que llamaron Nautilus, no en homenaje a Julio Verne sino al prototipo de Robert Fulton de principios del siglo XIX.

Luego de la 2ª Guerra Mundial comenzaron los experimentos con naves propulsadas por energía nuclear. En 1951 la armada de Estados Unidos autorizó la construcción de su primer submarino nuclear. Realizó su primer viaje en 1955 y tres años más tarde alcanzó la fama al navegar bajo el hielo del Polo Norte.

Nautilus vs. Nautilus

Con todo lo que progresó la navegación submarina desde sus inicios, aún hoy hay un rubro en el que el Nautilus imaginado por Julio Verne sigue siendo insuperable: el espacio interior.

Tal como se describe en la novela, el Nautilus de Verne tenía habitaciones amplias y cómodas. En la versión cinematográfica de Walt Disney, la sala donde el capitán Nemo toca el órgano tiene las dimensiones de una catedral. Por el contrario, y tal como podemos ver en las películas de guerra, los submarinos reales tienen salas reducidas y pasillos estrechos. Los tripulantes se rotan en el uso de las camas y, cuando se cruzan en un pasillo, deben ponerse de perfil para poder pasar. Todo el espacio parece estar lleno de cañerías y mecanismos.

Esto no tiene que ver con el hecho de que los submarinos sean naves militares, carentes de todo lujo. Muchas naves de guerra de superficie tienen camarotes privados para los oficiales y hasta salas de juego. La razón por la que el espacio interior es tan reducido en un submarino es estrictamente física, y tiene que ver con el hecho de que no es fácil mantener sumergido un vehículo tripulado.

Imaginemos un submarino de las características de una camioneta tipo van. Sus dimensiones serían, aproximadamente, cuatro metros de largo, dos metros de ancho y un metro y medio de alto. Eso representa un volumen de 4 x 2 x 1,5 = 12 metros cúbicos. Tal como enseña el principio de Arquímedes, sumergido completamente en agua recibiría un empuje igual al peso de doce metros cúbicos de agua: doce toneladas. Pero un vehículo de esas características pesaría escasamente dos toneladas. Para que pueda mantenerse sumergido habría que agregarle un lastre de diez toneladas. La única forma de encontrar lugar para ese lastre (formado, en realidad, por equipos, suministros y tripulación) es reduciendo al máximo el espacio interior. Por supuesto, podría obtenerse lastre adicional cargando masas de plomo en cantidad suficiente. Pero sería muy antieconómico.

Los submarinos seguirán perfeccionándose. Hoy existen no sólo submarinos militares de gran capacidad y poder, sino también pequeños submarinos para uso personal y turístico. Pero, mientras rija el principio de Arquímedes, el lujo que Julio Verne puso en su Nautilus estará más allá del alcance de la física.

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