ASTRONÁUTICA: ¿Por qué despegar cerca del ecuador?

En este artículo explicaré por qué es mejor que los lanzadores espaciales despeguen lo más cerca posible del ecuador. Es algo muy sencillo.

Para empezar me gustaría decir que eso de la “ingravidez” no es tal como su nombre indica. Todo en el universo está sometido a la gravedad, nada se escapa a esta fuerza. Entonces, ¿por qué se mantienen los objetos en órbita?

La explicación es muy fácil. Si lanzamos una canica rodando por una mesa, cuando llega al borde se cae describiendo una parábola. Cuanto mayor sea la velocidad con que lanzamos la canica menor es la curvatura de la trayectoria de caída y mayor el espacio recorrido, como se ve en la siguiente figura:

orbita_1

Es fácil de comprender, ¿no? Bien. Entonces podemos imaginar que lanzamos la canica con la suficiente velocidad como para que la curvatura de la caída sea igual que la curvatura de la Tierra. Si hacemos esto la trayectoria de la canica será tal que girará alrededor de la Tierra sin tocar el suelo (siempre y cuando no se encuentre con ningún obstáculo, claro está). Y si nunca llega a tocar el suelo, la canica está en una caída libre infinita!!!

orbita_2

Pero hay un problema: la canica debe tener siempre la misma velocidad, ya que si se frena, su trayectoria se cerrará y caerá a tierra. Mantener una velocidad del orden de los 25000 km/h (casi 7 km por segundo!!), que es lo que se necesita en la superficie terrestre, dentro de la atmósfera es imposible. No existe ningún motor capaz de conseguir esto.

Entonces, si el problema es el aire, vayamos a donde no hay aire, en torno a 300 km de altura. Allí la atmósfera es muy tenue y por tanto la resistencia que se opone al movimiento es mínima. Por eso los satélites se sitúan a partir de esta altitud.

LANZAMIENTO

Ahora que ya sabemos dónde debemos colocar nuestro satélite el próximo paso es lanzarlo. Necesitamos un cohete que lo lleve a más de 300 km de altura y que acelere hasta unos 28800 km/h (que es la velocidad que se necesita para estar en órbita a esa altitud) desde 0 porque la velocidad es cero en la superficie terrestre ¿no?

Pues no. Por el hecho de que la Tierra gire sobre sí misma, todo lo que hay en está gira con ella alrededor de su eje y por tanto tiene una velocidad de giro. Esta velocidad es mayor cuanto más alejado se está del eje de giro, es decir, cuanto mayor es el radio de la Tierra. Lo explicaré con un dibujo:

rotacion-tierra

Cuando la Tierra gira, los puntos A y B la acompañan en su rotación alrededor del centro. Y además girarán el mismo ángulo (siempre estarán sobre una recta que pase por ambos puntos y  por el centro). Ahora bien, el punto más alejado, el A, recorre más distancia que el B en el mismo tiempo (comparar los caminos seguidos por ambos en rojo), lo que quiere decir que tiene mayor velocidad que B.

Entonces, si lo ideal es estar lo más lejos posible del eje de rotación de la Tierra el punto óptimo es el ecuador.

Echando unos números sale que alguien que esté sobre la superficie de la Tierra en el ecuador está girando en torno al centro terrestre a unos 1670 km/h. Y un cohete lanzado desde el ecuador necesitaría acelerar “solamente” 27130 km/h, que son los 28800 km/h necesarios para la órbita menos los 1670 km/h que ya tiene.

Parece una ayuda mínima pero es muy importante. Si tienes que acelerar menos necesitas menos combustible, con lo que el cohete pesará menos y podrá ser más pequeño, lo que también conlleva un menor consumo de combustible. Por eso la Agencia Espacial Europea necesita más o menos un 15% menos de combustible que la NASA para lanzar sus cohetes desde la base de Kourou en la Guayana Francesa.

Un último detalle por si no lo habíais pensado, los cohetes hay que lanzarlos hacia el este, que es hacia donde gira la Tierra.

Espero que os haya gustado.

Hasta la próxima!

2 comentarios to “ASTRONÁUTICA: ¿Por qué despegar cerca del ecuador?”

  1. Sabes que siempre me gustarán tus artículos. Al menos siemre y cuando los escribas así😉

    Es un artículo fácil e intuitivo, muy divulgativo. Normalmente me tienes acostumbrado a cosas más duritas. Pero bueno, aunque estas cosas ya las sabía, no está mal recordarlas, y sobretodo que está bien que el blog tenga artículos así, para que la gente profana lo lea.

    Pero a ver si nos metes un articulazo de esos de agujeros negros y antimateria… Sabes, podrías escribir algo de “La teoría del campo unifiado”. Eso estaría bien!

    • Bueno, de momento no tengo mucho tiempo para cosas más serias, así que quería hacer algo ligerito.

      Pero tomo nota….

      Gracias Kenobi!!

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