Cuánto tiempo nos lleva a alcanzar cada planeta de nuestro sistema solar? La idea equivocada podría ser pensar que la forma más eficiente de llegar a un planeta desde la tierra es esperar a que esté lo más cerca posible y simplemente apuntar y despegar con nuestro cohete. Pero esto no es correcto debido a varios factores.
El viaje interplanetario
En primer lugar, los planetas, incluido nuestro hogar, la Tierra, no se encuentran estáticos en el espacio, sino que giran en órbitas casi circulares a grandes velocidades en kilómetros por segundo. Por lo tanto, en lugar de apuntar y disparar, debemos poner nuestra nave espacial en una órbita elíptica llamada transferencia de Hohmann que conecte la Tierra con el planeta donde estará en el momento en que nuestra nave espacial alcance su órbita.
Sin embargo, esto limita fechas específicas para el lanzamiento. La duración del viaje a Marte, por ejemplo, se determina en la mitad del tiempo necesario para completar una órbita de Hohmann, que es un cálculo que se realiza con la ayuda de la tercera ley de Kepler. Por ejemplo, la órbita de transferencia desde la Tierra a Marte, que es una elipse formada por la suma de los semiejes de las órbitas de ambos planetas, puede realizarse en menos de 17 meses, lo que resultaría en una duración del viaje de aproximadamente 8,5 meses.
Hay que tener en cuenta que, con la órbita de transferencia de Hohmann, el motor del cohete tan solo se activa dos veces: una para salir de la órbita terrestre y otra para igualar la velocidad y entrar en la órbita marciana. Aunque es posible acelerar el viaje, esto requeriría llevar una cantidad extra de combustible, lo que a su vez obligaría a aumentar la velocidad del lanzamiento.
Además, la duración del viaje también depende de cómo se quiere llegar al planeta, ya sea con inserción orbital o con un vuelo rápido. En el primer caso, la velocidad se debe disminuir cerca de la llegada para lograr una inserción orbital exitosa.
Esto significará llevar y quemar una gran cantidad de combustible, lo que hará que el viaje sea más lento y dure más tiempo. En el segundo caso, la velocidad de partida se puede mantener sin disminuir hasta el final del viaje. Por eso, como estamos a punto de ver, algunas misiones a Júpiter han resultado muy rápidas y, en cambio, otras muy lentas.
Los tiempos de viaje y distancias a cada planeta
Ahora, veamos cuánto tiempo se necesita para llegar a cada uno de los planetas del sistema solar, considerando las {keywords_incluidas}.
Mercurio
A pesar de que es un planeta que se encuentra relativamente cerca de la Tierra, es uno de los más difíciles de explorar en el sistema solar. La distancia a la que se encuentra del Sol es de unos 58 millones de kilómetros, mientras que la distancia mínima que tiene con la Tierra es de unos 91 millones de kilómetros.
Incluso para llegar a este pequeño planeta, se debe seguir la órbita de Hohmann, que en este caso será de alrededor de 310 millones de kilómetros. Esta distancia podría realizarse en solo 106 días, pero estaríamos volando sobre el planeta a una velocidad de 58 kilómetros por segundo, más de 200,000 kilómetros por hora. Lo que significaría que solo tendríamos unos pocos minutos para inspeccionar el planeta. Seríamos como una bala en el espacio.
En el año 1974, la Sonda Mariner 10 fue la primera en explorar Mercurio, sobrevolándolo para tener más tiempo para tomar fotos. La Sonda disminuyó su velocidad durante el vuelo, aunque el viaje aún así duró 133 días. Las sondas que tenían como objetivo orbitar alrededor de Mercurio tuvieron que reducir su velocidad antes de encontrarse con otros planetas.
Por ejemplo, la Sonda BepiColombo, que partió en 2018 y llegará a la órbita de Mercurio en 2025, después de un sobrevuelo de la Tierra, dos de Venus y tres de Mercurio. Al realizar maniobras de aceleración gravitacional en estas ocasiones, se reduce el consumo de combustible, lo que hace que sea más económico en comparación con una ruta directa desde la Tierra a Mercurio, que sería más rápida pero más costosa.
Venus
Venus se encuentra a 128 millones de kilómetros del Sol y a una distancia mínima de 41 millones de kilómetros de la Tierra. A pesar de su gran cercanía a la Tierra, la órbita de Hohmann para Venus también implica una ruta muy larga de 402 millones de kilómetros. Una distancia que, en promedio, una sonda podría recorrer en menos de 150 días.
La primera misión dirigida a Venus fue Venera 1 en 1961. La sonda soviética alcanzó Venus en 97 días, pero realizó un sobrevuelo a una velocidad demasiado alta y luego se perdió en una órbita alrededor del Sol. Al año siguiente, la Sonda Mariner 2 de la NASA también sobrevoló el planeta, pero con más precaución, tomando 115 días.
En 1990, la Sonda Magallanes entró en órbita alrededor de Venus después de un viaje de 463 días, penalizado por el uso de un motor de menor potencia después de las cancelaciones de programas tras el desastre del transbordador Challenger en 1986. En 2006, Venus Express de la ESA llegó a la órbita de Venus en 153 días, utilizando el motor principal para reducir la velocidad para que pudiera ser atrapado en la gravedad venusiana.
Marte
Marte está a una distancia de 228 millones de kilómetros del Sol y a una distancia mínima de 56 millones de kilómetros de la Tierra. Con la tecnología actual, llegar a Marte requeriría un viaje de aproximadamente 8 meses para cubrir el camino orbital de Hohmann, que es de casi 600 millones de kilómetros, una docena de veces más largo que la distancia mínima a la Tierra.
Las primeras misiones a Marte, que solo buscaban sobrevolar el planeta y tomar algunas fotografías, fueron lanzadas en un camino directo y tomaron menos tiempo. Por ejemplo, las sondas Mariner 6 y 7 de la NASA sobrevolaron Marte después de 156 y 131 días, respectivamente. Las misiones más lentas y pesadas, como las misiones Viking de 1976, tardaron aproximadamente el doble, es decir, 300 días, en entrar en órbita alrededor de Marte. La última misión importante, que dejó el Rover Perseverance en Marte, tardó 203 días.
Júpiter
Júpiter cuenta con una distancia al Sol de 778 millones de kilómetros y una distancia mínima a la Tierra de 620 millones de kilómetros. En el caso de Júpiter, el planeta más grande del sistema solar, las misiones espaciales han tenido diferentes duraciones.
La primera sonda en llegar a Júpiter fue Pioneer 10, que partió en marzo de 1972 y llegó a su destino en diciembre de 1973, después de 640 días de viaje. No fue un viaje largo, siendo menos de dos años, pero solo realizaron un sobrevuelo rápido sobre el planeta. Las sondas Voyager 1 y 2 también hicieron un sobrevuelo cercano al planeta en los años 1970 y solo tomaron 550 días para llegar a su destino.
Sin embargo, la Sonda Galileo tuvo un viaje más largo. Fue la primera en intentar entrar en órbita alrededor de Júpiter y tardó 2,242 días en hacerlo. Para lograr esto, Galileo tuvo que hacer dos sobrevuelos gravitacionales en la Tierra y uno en Venus para aumentar su velocidad y luego desacelerar para entrar en órbita alrededor de Júpiter en 1995, después de más de seis años de viaje.
Saturno
Saturno está a una distancia al Sol de 1,427 millones de kilómetros y una distancia mínima de la Tierra de 1,277 millones de kilómetros. Pioneer 11 fue la segunda nave en visitar Júpiter y la primera en explorar Saturno. Utilizó asistencias gravitacionales de Júpiter para aumentar su velocidad y alcanzar Saturno en 1979, después de un viaje de casi seis años y medio.
Posteriormente, Voyager 1 usó la misma técnica para sobrevolar Saturno en solo un poco más de tres años. Como comparación, su gemelo Voyager 2 tardó un poco más de cuatro años en completar el viaje. En 1997, Cassini fue lanzado hacia Saturno, siendo la única sonda que ha llegado a entrar en órbita en el planeta. Usó asistencias gravitacionales con Venus, la Tierra y Júpiter para hacer el viaje en 6,7 años con un consumo mínimo de combustible.
Urano
La distancia del Sol a Urano es de 2,870 millones de kilómetros y la distancia mínima desde la Tierra es de 2,720 millones de kilómetros. Hasta ahora, solo una misión ha alcanzado el séptimo planeta en el sistema solar, que es la Sonda Voyager 2. Tardó 8 años y medio en sobrevolar el gigante gaseoso sin entrar en la órbita del planeta. Cabe destacar que el tiempo esperado para hacer el camino Tierra-Urano siguiendo la órbita de Hohmann es de 16 años.
Y utilizó asistencias gravitacionales con Júpiter y Saturno. Estas asistencias gravitacionales permitieron a la Sonda Voyager 2 acelerar y reducir el tiempo de viaje desde la Tierra hasta Urano, de manera que la Sonda pudo llegar a Urano en casi la mitad de tiempo en lugar de los 16 años que se estimaba siguiendo la órbita de Hohmann.
Neptuno
La distancia a la que se encuentra del Sol es de 4,500 millones de kilómetros y tiene una distancia mínima desde la Tierra de 4,347 millones de kilómetros. Hasta el momento, solo una sonda ha llegado al último planeta del sistema solar. De nuevo, la legendaria Voyager 2, que después de su encuentro con Urano, sobrevoló Neptuno en 1989, tomando 12 años y medio para hacer todo el viaje desde la Tierra sin las asistencias gravitacionales. Siguiendo la órbita de Hohmann, el viaje habría sido de más de 30 años.
Plutón
Plutón está a una distancia desde el Sol de 5,900 millones de kilómetros y tiene una distancia mínima con la Tierra de 4,300 millones de kilómetros. Aunque todos sabemos que Plutón ya no es considerado un planeta, no podemos dejarlo de lado, ya que la última y más profunda misión, New Horizons, se dedicó precisamente a su exploración. La misión fue lanzada en 2006 con una velocidad de 58,536 kilómetros por hora y fue el objeto hecho por el hombre más rápido en dejar la Tierra hasta el momento.
Tan rápido que solo llevó 374 días llegar a Júpiter, desde donde tuvo una asistencia gravitacional y un aumento de velocidad. Gracias a todo esto, a pesar de que la órbita de Hohmann para Plutón predecía un tiempo de viaje de 45 años, New Horizons llegó al más famoso de los planetas enanos en solo nueve años y medio.
Esto demuestra cómo la velocidad y la aceleración son la clave de la navegación espacial. En el futuro cercano, se están investigando nuevos sistemas de propulsión que permitirían llegar a los planetas más lejanos en viajes más cortos. Así que solo debemos esperar y ver cómo avanza la tecnología.
