Hoy les mostraremos cómo navegar en el espacio de una manera realista, aprovechando las leyes de la mecánica celeste. Seguro que en ocasiones se han preguntado cómo las agencias espaciales envían misiones a los planetas, cómo aceleran y frenan, cuánto combustible llevan, entre otras cosas.
En primer lugar, para recorrer el espacio que recorre una bala disparada, necesitamos un cohete capaz de vencer la fuerza de gravedad de la Tierra. Los cohetes son la única opción viable para viajar al espacio, ya que requieren una potencia significativa y un impulso constante. Sin embargo, esto implica la necesidad de cohetes de gran tamaño para transportar todo el combustible necesario, lo que a su vez demanda una mayor potencia para elevar su enorme peso. Es un desafío que requiere una solución ingeniosa.
Para superar estos obstáculos, se han llevado a cabo numerosos ensayos y se ha contado con personal altamente capacitado.
Una vez disponemos del cohete, la mejor estrategia es colocarnos en órbita aprovechando la gravedad terrestre. Para esto, hemos seleccionado un ejemplo del programa Apolo que se dirigió a la Luna. ¡Comencemos nuestra travesía!
En el espacio, las leyes de la física se manifiestan de forma muy distinta a como lo hacen en la Tierra. Un cohete debe ascender y luego girar para adquirir velocidad horizontal y entrar en la órbita adecuada. Para lograrlo, se dividen los cohetes en fases. Una manera sencilla de comprenderlo es a través del ejemplo del camión de Newton. Si disparamos una bala de cañón horizontalmente desde una montaña, esta retornará a la Tierra. No obstante, si aumentamos progresivamente la velocidad de la bala, recorrerá una mayor distancia hasta que finalmente orbitará alrededor de la Tierra, siguiendo su curvatura. A esto lo llamamos órbita. Cada planeta tiene una velocidad orbital específica. Cuanto más baja sea la órbita, mayor será la velocidad necesaria para mantenerse en ella.
Para alcanzar la Luna, es crucial identificar una ventana de lanzamiento. En ese momento preciso, debemos aplicar un impulso en la dirección adecuada para que la nave espacial se aleje de la órbita terrestre y coincida con la Luna en su trayectoria. Cada cálculo debe ser preciso.
Una vez llegamos a la Luna, es necesario desacelerar la nave espacial para permitir que la gravedad lunar nos capture y podamos posicionarnos en la órbita lunar. Este proceso se conoce como frenado de descenso. Luego de algunas maniobras adicionales, circularizamos la órbita lo más posible.
Ahora, una vez estamos en la Luna, ¿cómo regresamos a la Tierra? Aplicamos un impulso de avance en el antípoda de la Luna para superar la velocidad de escape lunar. Este impulso debe ser ejecutado en el momento exacto para que la nave coincida con la Tierra en el momento del retorno.
Al aproximarnos a la Tierra, nos enfrentamos al delicado momento de ingresar a la atmósfera a gran velocidad. La nave debe atravesar un estrecho corredor para minimizar el calentamiento derivado de la fricción con la atmósfera. Descartamos la etapa descendente y entramos en órbita para luego reunirnos con el módulo de mando.
Finalmente, cuando nos aproximamos a la Tierra, desplegamos el paracaídas y aterrizamos de manera segura. Los vuelos espaciales están repletos de detalles técnicos y maniobras complejas. Sin duda, se requiere un vasto conocimiento y cálculos precisos para llevar a cabo con éxito una misión espacial.
