La Supercarretera Planetaria: Eficiencia maxima para las misiones solares

Por @jalexiscv, Hace 9 meses.

Cada vez que creemos entender conceptos como «gravedad» y «órbita», aparece algo que nos obliga a dar un segundo vistazo, y un tercero, y así sucesivamente. Sabemos que necesitamos (mucha) energía para llegar al espacio, pero una vez que estamos allí, lo cierto es que podemos cubrir distancias impresionantes casi de forma gratuita, cortesía de la Supercarretera Planetaria o Interplanetary Transport Network. ¿Cuál es el truco?

El famoso escritor de ciencia ficción Robert Heinlein dijo que si puedes colocar una nave en órbita, estás a mitad de camino de cualquier parte. No es una tarea fácil: La Tierra nos demanda 8 kilómetros por segundo para alcanzar una órbita mínima, y más de 11 si queremos escapar de ella… sin olvidar el detalle de que debemos ir sentados en bombas gigantes.

Pero una vez que dejamos atrás nuestro hogar a pura fuerza bruta, se abre la posibilidad de cubrir distancias enormes, obedeciendo a las reglas de un complejo juego de eficiencia. Sería fabuloso gastar energía extra y llegar más rápido, sin embargo, estaríamos obligados a llevar esa energía con nosotros (de algún modo). ¿Cuál es la alternativa? Interplanetary Transport Network, la Supercarretera Planetaria.

Aunque su esencia se remonta a la década de 1890 y a las investigaciones de Henri Poincaré, el sistema fue concebido por el ingeniero de software Martin Lo del Jet Propulsion Laboratory para el diseño del plan de vuelo de la misión Genesis, cuyo objetivo fue recolectar partículas de viento solar. La mayoría de las misiones son preparadas aprovechando los efectos de la gravedad sobre la nave cuando se acerca a un planeta o luna (llamada «asistencia gravitacional» o «slingshot»), pero la Supercarretera incluye un factor adicional, que es el efecto del Sol sobre los planetas, o de los planetas en sus lunas cercanas.

Cada planeta y luna tiene cinco puntos Lagrange, donde la gravedad de dos cuerpos entra en balance. A medida que los planetas y sus lunas giran alrededor del Sol, estos puntos Lagrange se acercan, y en algunos casos se superponen. Siguiendo un plan de vuelo preciso, una nave espacial podría esperar en uno de estos puntos hasta caer en la influencia de un planeta, esperar de nuevo, y saltar órbitas a otro planeta. El concepto de Supercarretera no hace más que conectar todos esos puntos, y en teoría, un explorador podría ir de Mercurio a Plutón y de regreso, consumiendo cantidades mínimas de combustible.

El artículo de la Supercarretera Planetaria publicado por Shane Ross está repleto de detalles fabulosos, pero hay una comparación que se destaca sobre el resto: La misión Genesis recorrió más de 30 millones de kilómetros usando el 5 por ciento de su masa como combustible. El tanque lleno de un coche también representa (aproximadamente) el 5 por ciento de la masa total, y con eso apenas puede cubrir unos 500 kilómetros en condiciones óptimas.

La Supercarretera está bajo un cambio constante, y los cálculos necesarios son ciertamente complejos, pero estas vías y puntos de baja energía demuestran que el camino directo no siempre es el mejor para una misión. ¿Cuál es su punto débil? La lentitud. Viajar de la Tierra a Marte aplicando este método tomaría unos diez mil años…

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