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¡Somos expertos en órbitas!

¡Somos expertos en órbitas!

Seleccionado por la Asociación Nacional de Maestros de Ciencias.

Cuando hablamos de cómo la Tierra y los demás planetas viajan alrededor del Sol, decimos que están en órbita alrededor del Sol. De manera similar, la Luna está en órbita alrededor de la Tierra. Muchos satélites artificiales también están en órbita alrededor de la Tierra.

Cuando de satélites se trata, los ingenieros espaciales tienen diferentes tipos de órbitas entre las cuales elegir.

Pueden elegir una órbita que viaja alrededor del ecuador de la Tierra o una que pasa sobre los Polos Norte y Sur de la Tierra. . . o cualquier posibilidad intermedia. Pueden elegir una órbita de poca altitud de sólo unos pocos centenares de millas por encima de la superficie de la Tierra o una que se encuentra a miles de millas en el espacio.

Todo depende del trabajo que deberá realizar el satélite ahí arriba.

Animación Suspendida

El Huracán Fran a partir de datos GOES.

Imagen del Huracán Fran preparada con datos del satélite climático GOES.

Por ejemplo, los dos satélites climáticos GOES* tienen la tarea de estudiar el clima sobre América del Norte. Necesitan "siempre estar al tanto" de cualquier situación que se desarrollara, tal como las tormentas tropicales que se generan en el Océano Atlántico o los frentes de tormenta que se desplazan por el Océano Pacífico hacia la costa oeste de los EE.UU. Por lo tanto, están "estacionados" en lo que se conoce como órbita geoestacionaria. Están en órbita exactamente sobre el ecuador de la Tierra y realizan una órbita por día. De este modo, dado que la Tierra gira una vez por día alrededor de su eje, el satélite GEOS parece flotar sobre el mismo lugar de la Tierra en todo momento.*GOES son las siglas de Satélite Medioambiental Operacional Geoestacionario (Geostationary Operational Environmental Satellite, en inglés).

En la ilustración de la derecha, estamos mirando hacia abajo al Polo Norte. ¡Claro está que esta ilustración no está dibujada a escala! Si Rodrigo estuviera parado en algún lugar del ecuador y pudiera ver un satélite geoestacionario a lo alto (¡cosa que sería muy difícil, ya que estaría a 22,300 millas de distancia!), el satélite parecería estar suspendido sobre su cabeza en todo momento. Haz clic en la ilustración para tener una idea de cómo se vería esto.

Un satélite en órbita geoestacionaria siempre está encima del mismo punto de la Tierra.

Por otra parte, los satélites cuyas tareas consisten en preparar mapas o estudiar todas las partes diferentes de la superficie de la Tierra necesitan una órbita que se acerque lo más posible a los Polos Norte y Sur. ¡De este modo, la Tierra gira debajo de la órbita del satélite y la Tierra se hace cargo de la mayor cantidad de trabajo de desplazamiento! Asimismo, el satélite debe estar cerca de la superficie de la Tierra (a unos pocos centenares de millas de altura) para tener una buena vista con sus instrumentos de generación de imágenes y medición.

Cuanto más baja la órbita del satélite, tanto menos tiempo demora en realizar un viaje alrededor de la Tierra y tanto más rápido debe moverse. Es por esta razón que una órbita geoestacionaria debe ser tan alta. Debe estar a distancia suficiente como para desplazarse con suficiente lentitud para girar alrededor de la Tierra solamente una vez por día.

La Tierra gira debajo de un satélite en órbita polar.

En la ilustración de la izquierda, el satélite pasa casi directamente sobre los Polos Norte y Sur. En nuestra animación, hace este recorrido dos veces en un día. En realidad, el satélite puede hacer una órbita alrededor de la Tierra aproximadamente una vez cada hora y media, haciendo varias vueltas completas por día.

Un ejemplo de satélites en órbita polar son los tres satélites POES*. Al juntar las imágenes de los tres satélites, demora sólo seis horas para obtener imágenes de prácticamente cada pulgada cuadrada de la Tierra. Esta información se utiliza para ayudar a los científicos a comprender los patrones climáticos, oceánicos, volcánicos y de vegetación en todo el mundo. Asimismo, la información ayuda en operaciones de búsqueda y rescate, así como para detectar incendios forestales.


*POES es la sigla de Satélites Medioambientales Operacionales con órbitas alrededor de los Polos (Polar-orbiting Operational Environmental Satellites, en inglés).

Supón que se han de lanzar dos satélites hasta la misma altitud. Sin embargo, uno ha de moverse en una órbita polar mientras que la órbita del otro ha de ser alrededor del ecuador. ¿Puedes adivinar cuál de los satélites requerirá más combustible para alcanzar su órbita?

Si adivinaste que se trata del satélite en órbita polar, tenías razón.

Earth rotates from west to east.

¡En el ecuador, la Tierra misma está girando de oeste a este a 1675 kilómetros por hora (1041 millas por hora)! Si se lanzara el satélite en la misma dirección en que está girando la Tierra, recibirá un buen envión. En cambio, si se lanzara hacia el norte o sur, no sacará provecho de este envión. O bien, si se lanzara el satélite hacia el este, se requerirá mucho combustible en los propulsores de la aeronave para cambiar la inclinación de su órbita. Una órbita polar tiene una inclinación alta

Tornado de Oklahoma, 1981.

Tornado en Cordell, Oklahome, 22 de mayo de 1981. Crédito: Biblioteca Fotográfica NOAA, Biblioteca Central NOAA: OAR/ERL/Laboratorio Nacional de Tormentas Severas(NSSL).

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