¿Por qué no podemos lanzar toda nuestra basura al sol? Tendría sentido, ¿no? Todos estos plásticos que contaminan nuestro planeta, todos los residuos nucleares que almacenamos en sarcófagos de hormigón… ¿Por qué no aprovechar los cohetes que ya tenemos para lanzar nuestros desechos al espacio? O mejor aún, ¡al sol!
Bueno, pues resulta que es muy difícil. No en el sentido de subir la basura a un cohete, sino en el sentido de que estos cohetes solo pueden llevar una pequeña cantidad de carga. Lanzar un cohete es muy caro, aunque sea reutilizable. Incluso dejando de lado el tema económico, enviar la basura al sol es energéticamente más complicado que mandar una sonda a Plutón. Incluso es más fácil lanzar nuestra basura a otra estrella que lanzarla al sol.
Seguramente te estés preguntando cómo puede costar más enviar algo al sol que a Plutón, si nuestro sol tiene mucha más gravedad y además está mucho más cerca. Pues hoy te voy a explicar algo súper interesante llamado mecánica orbital, y te va a servir para entender de una vez por todas cómo funcionan los viajes por el espacio.
El desafío energético y económico
En primer lugar, vamos a obviar la dificultad económica de enviar toda nuestra basura al sol y nos vamos a centrar solo en la dificultad energética. Pero para que quede claro, explicaré rápidamente el tema económico porque es bastante interesante. El cohete más barato del mundo es el falcon 9 de SpaceX, que logra reutilizar su primera etapa abaratando los costos. Aún así, cada kilogramo que quieras poner en órbita terrestre con el falcon 9 de SpaceX te costará unos 7.400 dólares.
Teniendo en cuenta que cada año se producen cerca de 2.000 millones de toneladas de basura en el mundo, eso saldría a unos 14,8 billones de dólares, más de 1000 veces el presupuesto de la NASA en 2023. Pero no solo es muy caro, sino que tampoco tenemos tantos cohetes para hacerlo. Cada falcon 9 puede llevar solo unas 25 toneladas a órbita baja terrestre, por lo que necesitaríamos unos 80 millones de lanzamientos con basura a bordo cada año. Como ves, a nivel económico no tiene ningún tipo de sentido.
La mecánica orbital
Si crees que con lanzar la basura al espacio ya es suficiente para perderla de vista para siempre, necesitas seguir leyendo. Porque así no es ni mucho menos cómo funcionan las cosas en el espacio. Los viajes espaciales funcionan a través de trayectorias y órbitas. Tú no puedes simplemente ir de un sitio a otro en línea recta, o alejar la basura de nosotros tirándola al espacio. Todo sigue una órbita o una trayectoria curva.
Empecemos por lo básico: si lanzamos algo hacia arriba, vuelve a caer. Eso lo sabemos todos, la gravedad de la Tierra lo atrae. Pero si lo lanzamos lo suficientemente fuerte, llegará un momento en el que a nuestro planeta no le dará tiempo de atraerlo. Cuando pase esto, el objeto que hayamos tirado estará en órbita terrestre.
Eso es lo que intenta un cohete: subir lo más alto posible para quitarse de encima toda la atmósfera que lo podría frenar, y luego acelerar hacia un lado todo lo posible. Nos ayudamos bastante de la velocidad de rotación de la Tierra. Los cohetes se lanzan de oeste a este, y esto nos da un empuje extra para conseguir llegar a la velocidad requerida para orbitar.
Ahora viene la pregunta del millón: ¿Cuál es la velocidad necesaria para orbitar el planeta? Pues en general, se puede asumir que se alcanzan los 27.000 kilómetros por hora. A esa velocidad, el planeta ya no tiene tiempo de arrastrarte, y estás en una continua caída libre. O, lo que es lo mismo, estás orbitando la Tierra.
Si quieres elevar tu órbita, por lo que sea, solo tienes que acelerar. Pero tienes que saber una cosa: los efectos de tu aceleración los vas a notar siempre en el sitio opuesto desde donde aceleras. Es decir, si aceleras desde el punto más bajo de tu órbita, llamado perigeo, la harás crecer por el extremo más alto de tu órbita, llamado apogeo.
Y si lo haces al revés, si aceleras por el apogeo, lo que harás es elevar el perigeo, y así podrías volver a conseguir, por ejemplo, una órbita circular. Si elevas lo suficiente tu apogeo, podrías llegar, por ejemplo, a la Luna. Así es como se consigue llegar a otros lugares del sistema solar.
Pero claro, ahora llevas mucha velocidad, y para poder orbitar la Luna cuando pases cerca de ella, tienes que ser atrapado por su campo gravitatorio. Sino, lo que pasaría es que volverías a caer hacia la Tierra, o peor aún, podrías salir propulsado aún más lejos. Pero luego llegaremos a esta segunda opción.
¿Por qué es tan difícil llegar al Sol?
Ahora pongamos que quieres orbitar la Luna. Pues para eso no queda otra que frenar. Así que giras el cohete en sentido contrario a tu movimiento, enciendes los motores y comienzas a frenar hasta que eres capturado por la gravedad de la Luna. Genial, ahora ya has conseguido orbitar otro cuerpo celeste. Pero seguimos sin responder la pregunta de por qué cuesta más llegar al Sol que a Plutón.
El problema es que la Tierra ya está orbitando nuestro Sol. Es decir, nuestro planeta y el resto de planetas del sistema solar tienen una velocidad orbital alrededor del Sol. En concreto, nuestro planeta se mueve a una velocidad aproximada de 108 mil kilómetros por hora en su órbita alrededor del Sol. Por lo tanto, las naves que quieran ser capturadas por nuestro Sol deben perder toda esa velocidad para ser capturadas.
Primero, la nave tiene que conseguir llegar a los 27 mil kilómetros por hora para orbitar la Tierra. Y luego, seguir acelerando para alcanzar lo que se llama velocidad de escape terrestre, que son unos 40.000 kilómetros por hora. Ahora ya has dejado la Tierra, pero cuando hayas escapado de su gravedad, tienes que desacelerar para perder toda la velocidad que llevas en relación al Sol, es decir, esos 108.000 kilómetros por hora. Es realmente una auténtica locura. De hecho, con la tecnología actual es imposible hacer eso, porque simplemente no nos alcanzaría el combustible del cohete.
Pero sé que muchos de los que ven este video saben que la humanidad ha lanzado sondas al Sol en varias ocasiones, como por ejemplo la misión solar Parker de la NASA. Entonces, ¿cómo lo han hecho? Aquí entra una maniobra muy utilizada en exploración espacial: las asistencias gravitatorias. Estas maniobras consisten básicamente en aprovechar la gravedad de otros planetas del sistema solar para ganar velocidad. Es lo que hicieron las sondas Voyager, por ejemplo. O en el caso de que quieras llegar al Sol, ayudarte de la gravedad de otros planetas para que te vayan frenando.
Pero como te decía al principio, cuesta mucha menos energía escapar del sistema solar que estrellarse contra el Sol. En general, para abandonar el sistema solar, solo necesitas alcanzar los 40.000 kilómetros por hora que te saquen de la Tierra. Pero para llegar al Sol, tienes que ganar esos 40.000 kilómetros por hora, y luego desacelerar más de 100.000 kilómetros por hora.
Por lo tanto, no, no es ni de lejos una buena idea enviar nuestra basura al Sol. Más vale que nos pongamos a reciclar, y que exijamos a las grandes corporaciones que implementen medidas para reducir los desechos y favorecer así el reciclaje. Y por supuesto, tenemos que seguir almacenando nuestros residuos nucleares en sarcófagos de hormigón, que por si no lo sabías, es un sistema totalmente seguro.
