Entrar y salir de ¨®rbita, complejas operaciones t¨¦cnicas

La puesta en ¨®rbita de un sat¨¦lite artificial supone un gran esfuerzo te¨®rico y pr¨¢ctico, sobre todo por la complejidad de los c¨¢lculos a realizar. En primer lugar, ha de escogerse la ¨®rbita en la que se quiere situar el sat¨¦lite de acuerdo con sus caracter¨ªsticas.En la actualidad existen unos diez tipos de misiones espec¨ªficas: sat¨¦lites para la navegaci¨®n, reconocimiento, comunicaciones, investigaciones geod¨¦sicas, meteorol¨®gicas o de recursos terrestres, alerta avanzada, sat¨¦lites antisat¨¦lites, etc¨¦tera. As¨ª, si se desea el cartografiado o reconocimiento del suelo, se elegir¨¢n ¨®rbitas pr¨®ximas al planeta, mientras que si se pretende dedicar el sat¨¦lite a la observaci¨®n meteorol¨®gica, las distancias habr¨¢n de ser algo mayores.

Una vez elegido el tipo de ¨®rbita en la que va a entrar el sat¨¦lite artificial tienen lugar los complejos c¨¢lculos antes se?alados. El movimiento orbital es una curiosa trayectoria. Para recorrerla no se requiere combustible o impulso alguno. La fuerza s¨®lo es necesaria para conseguir la entrada en ¨®rbita. Despu¨¦s, el movimiento se mantiene. ?Por qu¨¦?

Equilibrio mantenido

La situaci¨®n orbital se da cuando se equilibra la fuerza centr¨ªpeta con el peso del sat¨¦lite. La primera de ¨¦stas es una fuerza que act¨²a en todos los movimientos no rectil¨ªneos, y expresa el cambio en la direcci¨®n de la velocidad. Cuando se hace girar una piedra agarrada por una cuerda, por ejemplo, la fuerza centr¨ªfuga tiene la direcci¨®n del radio y el sentido de alejamiento del centro (centr¨ªfugo significa huir del centro). Esta fuerza se compensa con la tensi¨®n de la cuerda que resiste ese esfuerzo.

En el caso de los objetos siderales que giran en torno a otros objetos -planetas; en torno a estrellas, sat¨¦lites en torno a planetas, sat¨¦lites artificiales-, la fuerza centr¨ªfuga, similar a la de la piedra atada, se contrarresta con la atracci¨®n del objeto mayor, atracci¨®n o peso que viene a desempe?ar el papel de la tensi¨®n de la cuerda en el ejemplo utilizado.

Conseguir que se equilibren exactamente ambas fuerzas requiere un complejo proceso. Dado que la fuerza centr¨ªfuga viene expresada por la ecuaci¨®n: fuerza = masa x velocidad al cuadrado/radio, a mayor masa o velocidad orbital, aumenta la fuerza, mientras a mayor radio de la ¨®rbita, disminuye.

?Qu¨¦ errores podr¨ªan presentar se en la entrada de un sat¨¦lite en ¨®rbita? Simplificando la cuesti¨®n cabr¨ªa un error por defecto y otro por exceso. Si se imprime al objeto que se intenta poner en ¨®rbita una velocidad excesivamente grande la fuerza centr¨ªfuga ser¨¢ ?mayor que el peso y el supuesto sat¨¦lite no ser¨¢ sino un objeto que se escapa del campo de gravitaci¨®n terrestre alej¨¢ndose de nuestro planeta. Si se le imprime, por el contrario, demasiado poca velocidad, la fuerza centr¨ªfuga no alcanzar¨¢ a compensarse con el peso del objeto y ¨¦ste caer¨¢ a la Tierra.

La complejidad del problema radica, por tanto, en impulsar el sat¨¦lite siguiendo las complejas indicaciones de los ordenadores, que van se?alando en cada instante cu¨¢l es la fuerza que se requiere e funci¨®n de la velocidad que el objeto va adquiriendo, rozamiento que se encuentra en las capas de la atm¨®sfera, corrientes de aire etc¨¦tera.

Cohete portador

En esta primera fase de la puesta en ¨®rbita desempe?a un papel clave el cohete portador. Todos los cohetes est¨¢n compuestos por varias fases, de modo que cuando se acaba el combustible de la primera, ¨¦sta se desprende, cayendo habitualmente al oc¨¦ano. En realidad, las diversas fases no son sino enormes tanques de combustible que se van abandonando seg¨²n se van vaciando.

La trayectoria que siguen los cohetes es l¨®gicamente parab¨®lica, a fin de colocar al sat¨¦lite en la ¨®rbita adecuada. Este se encuentra, pues, instalado en la ¨²ltima fase del cohete portador.

Las ¨®rbitas bajas plantean sus propias ventajas e inconvenientes. Si bien desde estas ¨®rbitas el poder de resoluci¨®n de las c¨¢maras fotogr¨¢ficas y radiotelescopios ser¨¢ mayor; en contrapartida, el rozamiento de la capa atmosf¨¦rica existente, ser¨¢ mayor que en las ¨®rbitas alejadas, lo, que disminuir¨¢ progresivamente la velocidad del sat¨¦lite y ¨¦ste acabar¨¢ cayendo. Debe jugarse, por consiguiente, en la elecci¨®n de la ¨®rbita con diversos factores: objetivos del sat¨¦lite, vida o per¨ªodo de duraci¨®n que se desea para ¨¦l, etc¨¦tera.

Cuando se desea modificar la ¨®rbita o sacar definitivamente de ella al sat¨¦lite, se le proporcionan impulsos necesarios para ello, modificando su velocidad. Un intenso y estudiado frenado har¨¢ que disminuya la fuerza centr¨ªfuga, no pudiendo entonces compensar su valor al del peso, inici¨¢ndose as¨ª la ca¨ªda.

Sin embargo, tambi¨¦n aqu¨ª existen serios problemas. Dada la gran velocidad con la que reingresa el objeto, en las capas m¨¢s bajas y densas de la atm¨®sfera se produce un intenso rozamiento, que da origen a elevad¨ªsimas; temperaturas. Contra ello se trabaja, desarrollando materiales de muy alta temperatura de fusi¨®n y planeando la trayectoria del descenso de modo que ese rozamiento sea lo menor posible.

Un descenso equivocado que diese lugar a una velocidad mucho mayor de la prevista aumentar¨ªa el rozamiento de tal manera que el objeto entero se fundir¨ªa y vaporizar¨ªa, como sucede con muchos meteoritos. A lo sumo llegar¨ªan a la Tierra algunos restos, cosa que tambi¨¦n sucede con los meteoritos cuando no ha tenido lugar una desintegraci¨®n total.

En la mayor parte de los sat¨¦lites q ue no se desea recuperar, finalizado su per¨ªodo de trabajo previsto, y enmudecidos sus sistemas transmisores, unas veces permanecen en ¨®rbita indefinidamente y otras reingresan en la Tierra, desintegr¨¢ndose las m¨¢s de las veces, pudiendo producirse hechos como la reciente ca¨ªda, en Canad¨¢, de un resto del Cosmos 954 que, seg¨²n la agencia Tass, no se desintegr¨® porque un error hizo que no reingresase en la atm¨®sfera con la velocidad prevista.