El concepto de un vuelo espacial puede parecer sencillo: despegar horizontalmente, subir gradualmente y alcanzar el espacio. Sin embargo, la realidad es que no se puede abordar de la misma manera que un avión. ¿Por qué? Esto se debe a las diferencias en las condiciones entre el espacio y la Tierra.
Si nos alejamos gradualmente de la Tierra en una nave espacial, la gravedad ejerce una fuerza que ralentiza nuestra velocidad. Si no alcanzamos la velocidad de escape de la Tierra, que es de alrededor de 11.18 kilómetros por segundo, la nave eventualmente caerá de regreso a la Tierra o se colocará en órbita. Para lograr esa velocidad, se requiere una gran cantidad de combustible, lo cual no es factible en la actualidad.
La solución propuesta por el físico Robert Godard en la década de 1920 fue utilizar cohetes de combustible líquido. En lugar de alcanzar la velocidad de escape, solo es necesario llegar a una determinada altura y alcanzar alrededor de 8 kilómetros por segundo de velocidad horizontal para entrar en órbita. Sin embargo, esto sigue siendo una velocidad muy alta.
Una posible solución es utilizar una nave híbrida con motores de turborreactores, similar a los motores de los aviones, para aprovechar la fuerza de sustentación de la atmósfera. Luego, cuando la nave esté en el espacio, se encienden los motores de cohete, los cuales no necesitan oxígeno atmosférico para funcionar. Fuera de la atmósfera, la nave no se enfrenta a fricción que detenga su avance. Sin embargo, este método solo permitiría alcanzar el espacio por un corto período de tiempo.
Para mantenernos en el espacio de manera sostenida sin desperdiciar combustible, es necesario mantener la nave en órbita. Esto implica mantener una velocidad y altura constantes alrededor de la Tierra. Una vez en órbita, experimentamos el fenómeno de la microgravedad. La nave está continuamente cayendo hacia la Tierra, pero su velocidad horizontal y su altura se mantienen en equilibrio con la gravedad.
El acceso al espacio requiere una velocidad mínima de al menos 27.500 kilómetros por hora en una órbita baja de 200 a 300 kilómetros de altitud. Esta velocidad es necesaria para mantener el equilibrio entre la velocidad horizontal y la gravedad. Si la nave tiene suficiente velocidad, se acopla a la curvatura de la Tierra y permanece en órbita.
Para lograr esta velocidad y entrar en órbita, los ingenieros han desarrollado cohetes de múltiples etapas. Las primeras etapas funcionan dentro de la atmósfera y luego se desprenden para liberar peso. Las últimas etapas funcionan en condiciones de vacío. Esto se logra mediante el diseño de un cohete de varias etapas que se lanza verticalmente.
En resumen, aunque hemos logrado avances significativos en la exploración espacial, el acceso al espacio sigue siendo costoso y solo está al alcance de unos pocos países y empresas con presupuestos altos. Los cohetes de múltiples etapas son la única alternativa viable en la actualidad. Sin embargo, la humanidad sigue buscando formas más eficientes y económicas de acceder al espacio, y quién sabe, tal vez algún día se descubra una tecnología revolucionaria que permita que cualquiera pueda viajar al espacio de manera más accesible y segura.
