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domingo, marzo 02, 2014

Post Vintage (83): La ilusión de la gravedad 0

Una situación de caida libre permanente ofrece a los astronautas la sensación de ingravidez. 

La ISS, fotografiada desde el transbordador Endeavour, flota por encima de la superficie de la Tierra, aparentemente libre de toda atadura. Una imagen que sirve para ilustrar lo que es una de las ideas más populares y al mismo tiempo más equivocadas que existen sobre el espacio, especialmente aquel situado en las cercanías de nuestro planeta, la que dice que en el no hay gravedad.

Ver a los astronautas flotar en el espacio, moviendose totalmente libre de cualquier sensación de atracción, es una imagen que todos conocemos y nos resulta familia, e inevitablemente nos lleva a la idea de que esto ocurre porque no hay gravedad. Parece algo tan evidente y está tan ampliamente aceptada que incluso los medios de comunicación suelen dar esto como un hecho, con toda la desinformación que ello significa. Y sin embargo, cualquiera que piense un poco en el tema más en profundidad empezará a tener dudas. Al fin y al cabo, si a 400 Kilómetros de altura (donde se encuentra aproximadamente la órbita de la ISS) no hay gravedad ¿Como puede mantenerse la Luna, situada a una distancia 100 veces mayor, ligada a la Tierra? Una pregunta tan simple como reveladora.

La respuesta es evidente. El dominio de la gravedad de nuestro planeta se extiende hasta ella y incluso más allá. En realidad, a tan solo 400 Kilómetros de altura, esta es casi igual que en la propia superficie, solo un 10-12% más debil, es decir, muy superior a la que podemos encontrar en la superficie de Marte, Mercurio o la Luna. Muy lejos de la idea tan aceptada del espacio ingravido. La pregunta que surgen tras leer esto son inevitables: ¿Porque flotan los astronautas? y ¿como es que ISS y el resto de satélites no se precipitan contra la Tierra?.

La respuesta a estas dos incógnitas es la misma: Tanto los astronautas como la propia ISS (y esto es válido para todos los demas satélites y vehículos espaciales) se encuentran en caida libre, motivo por el cual parecen flotar ingrávidos de la misma manera que ocurriría con los ocupantes de un acensor que tuvieran la desgracia de caer fuera de control o en un avión que subitamente descendiera desde una gran altura. No hay sensación de caída, porque todo se mueve a la misma velocidad que uno mismo, ni de peso, porque el suelo contra el que te apoyas también esta cayendo, por lo que no hay contra que sentirlo.

Y si no se cae sobre la Tierra es por su velocidad "horizontal". Si no la tuviera, si permanecería estática, inmediatamente se precipitaría como una piedra sobre nosotros, pero desplazandose a unos 27.743 km/Hora, su caida adquiere una trayectoria parabólica que sigue la propia curvatura del planeta, por lo que, por extraño que resulte el concepto, aunque no deja de caer no pierde nunca altura.

La explicación no es del todo clara, asi que tomemos un ejemplo que ayude a entender esto último: Tomemos un cuenco y una canica, pongamos esta última en el borde y la soltamos. Inmediatamente esta es atraída hacia el centro del cuenco y cae hasta el fondo, como le pasaría a cualquier objeto que se situara por encima de la superficie terrestre, sea 1 o 400 Kilómetros. Pero ahora imaginemos que le damos además un impulso horizontal a la canica, de forma que siga el borde en lugar de precipitarse. Con el tiempo la fricción, tanto con el aire como con la propia superficie, le ira restando energía y esta terminará nuevamente en el fondo.


Pero si estó no ocurriera, sin esta pérdida, este movimiento sequiría indefinidamente. Y esto es lo que ocurre con la ISS y cualquier otro objeto en órbita. Sin contacto alguno y con una fricción atmosférica extremadamente baja, solo es necesario pequeños impulsos periódicos para compensar la ligera pérdida producida y seguir su camino por el "borde del cuenco" orbital.

Como podemos ver las cosas no son siempre lo que parecen, y incluso aquello que parece más claro y evidente puede ser realmente lo opuesto a lo que nuestros sentidos nos dicen.


Un astronauta flotando sobre la Tierra. En realidad sigue una trayectoria de caida libre, moviendose a una velocidad superior a los 20.000 Kilometros/Hora.

Lo que los astronautas viven de forma permanente en órbita puede reproducirse en un avión que descienda subitamente. Este tipo de maniobrar se suelen utilizar como parte del entrenamiento.

Un sencillo esquema de la caida libre aplicada al espacio: Si a un objeto se le da la suficiente energía la trayectoria de caida sigue una parabola que no llega a alcanzar nunca la superficie. Puesto que en espacio no hay apenas fricción al recibir un impulso inicial lo suficientemente potente, permanecerá en órbita de forma indefinida, cayendo pero nunca perdiendo altura. Este es el principio de los satélites artificiales, los transbordadores y de la propia ISS.

¿INGRAVIDEZ O CAÍDA LIBRE?

Falacias – En el espacio no hay gravedad

3 comentarios:

chavo De Onda dijo...

Tokaidin. Seria bueno un post de las posibilidades reales de lo que sucede en la pelicula gravedad recientemente premiada en los oscares. La he visto y es hermoso el aspecto visual pero varios sucesos me parecen poco realistas.

Tokaidin dijo...

Tienes razón, hay cosas poco realidad, tiene errores y grandes. En este Blog http://danielmarin.naukas.com/2013/10/06/los-aciertos-y-errores-de-gravity-la-pelicula/ encontrarás una lista detallada de aciertos y erores.

Pero a pesar de todo vale la pena :)

chavo De Onda dijo...

La acabo de volver a ver y por mucho es la mejor pelicula de tema espacial. Oye tokaidin ¿y si nos posteas un top 10 de peliculas de temas espaciales? No recuerdo si ya lo hiciste.