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Si subimos cientos de kilómetros sin la velocidad lateral adecuada, lo único que haríamos sería caer desde más alto. El truco, en mecánica orbital, es caer sin tocar el suelo

Ciencia para todos: La catapulta orbital de Artemis

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El despegue del cohete Artemis es uno de esos eventos que, aun cuando uno lo entiende, siguen imponiendo. Primero está la ignición, ese instante en el que una enorme cantidad de energía se concentra en un punto preciso, y luego la columna de fuego que empuja al vehículo hacia arriba. Pero la imagen del ascenso vertical, por espectacular que sea, puede confundir: misiones como Artemis no llegan al espacio “subiendo” como si se tratara de un elevador. Llegan orbitando. En ese sentido, el lanzamiento no termina cuando el cohete se pierde de vista, sino cuando la nave deja de comportarse como un proyectil que cae y empieza a moverse como un objeto en órbita.

La clave es la velocidad. Para mantenerse en una órbita baja alrededor de la Tierra, una nave necesita moverse a unos 7,8 kilómetros por segundo. La altura ayuda, porque a medida que se sube, la atmósfera se vuelve menos densa y, por ende, hay menos fricción, pero por sí sola no basta. Si subimos cientos de kilómetros sin la velocidad lateral adecuada, lo único que haríamos sería caer desde más alto. El truco, en mecánica orbital, es caer sin tocar el suelo.

Para comprenderlo, basta una analogía: una catapulta que lanza una piedra tan rápido que, mientras la gravedad la hace caer, la curvatura de la Tierra “se aparta” al mismo ritmo. La piedra cae, pero el suelo también se curva, y eso convierte la caída en un movimiento continuo alrededor del planeta. Eso es una órbita. El motor del cohete no sostiene la nave; lo que la sostiene es la geometría de una caída calculada.

En el despegue de Artemis, entonces, el cohete comienza a alzarse verticalmente durante la fase inicial porque necesita atravesar el aire denso y ganar margen de seguridad. Después empieza la maniobra que define todo: el giro por gravedad. El cohete se inclina y acelera de manera cada vez más horizontal. Y es aquí donde, en vez de apuntar al cielo, apunta al horizonte, buscando construir la velocidad lateral que lo convertirá primero en satélite y después en viajero a la Luna.

La secuencia se puede descomponer en tres etapas. Primero, ascenso y control, salir de la atmósfera más densa y cruzar el punto de máxima carga aerodinámica. Segundo, construcción de órbita, inclinar el empuje y convertir la energía del motor en velocidad horizontal hasta cerrar una trayectoria alrededor del planeta. Tercero, usar la órbita construida como plataforma de lanzamiento, dar un par de vueltas y, cuando sea necesario, usar esa órbita como lanzador orbital hacia la Luna.

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Aquí aparece una de las confusiones más comunes. Ir a la Luna no consiste en apuntar el cohete hacia ella y llegar, sino que primero se busca ponerlo en órbita y, una vez en órbita estable alrededor de la Tierra, el siguiente paso es acelerar. Entonces, la órbita se estira y se convierte en una elipse enorme que alcanza la región donde estará la Luna días después. No se apunta a la Luna en ese momento, sino a donde estará dentro de unos días, en el momento de la llegada.

Al final, el lanzamiento de Artemis no es una flecha hacia arriba, sino una coreografía lateral. Sube para escapar de la atmósfera densa, se gira para construir velocidad, se orbita para estabilizar, y luego se empuja en el instante exacto para que una órbita cerrada se convierta en camino hacia otro mundo.

La catapulta no es la máquina en cuestión, sino toda la Tierra.

Quizá por eso un despegue impresiona incluso más cuando uno entiende la física. No es solo potencia, sino un truco elegante: convertir una caída en un camino y una vuelta alrededor del planeta en la salida hacia la Luna.

@Rodrigo_MorenoP

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