miércoles, 12 de mayo de 2010

¿Por qué flotan los astronautas?

Agencia Espacial Europea (ESA)

Seguro que mucha gente respondería a esta pregunta diciendo: "Pues porque no hay gravedad". A lo cual les respondería que es falso. En el espacio existe la misma gravedad, o casi, que en la Tierra. En esta entrada voy a intentar explicar un poco la ingravidez, gravedad cero y microgravedad. Como muchos sabréis, la gravedad en la superficie de la Tierra es de 9,81 m/s2. Éste, es un valor medio, ya que la gravedad disminuye con el cuadrado de la distancia al centro de la Tierra, por lo que la gravedad no es la misma en el ecuador que en los polos. Llegados a este punto uno podría aventurarse y concluir: "¡Ya está! Como el espacio esta muy lejos, allí la gravedad vale casi cero". Bien, el espacio está lejos, pero no tanto. Es más, no sólo la gravedad terrestre llega hasta el espacio, sino hasta la Luna y más allá!

Desde hace años. los únicos viajes realizados por los astronautas han sido a la Estación Espacial Internacional, que como mucho llega a estar a una altura de 425 km sobre la Tierra. Bien, pues si calculamos la gravedad que existe a esa altura resulta de 8,68 m/s2. ¡¡No ha variado casi nada!! Entonces... ¿por qué flotan?


La respuesta es porque siempre están cayendo. Seguro que alguna vez os habéis tirado por una de esas atracciones que te dejan caer desde muy alto, y por unos segundos flotas en el aire. Algo parecido es lo que ocurre con los astronautas. La figura de arriba es de los famosos "Principia" de Newton de 1687. Imaginemos que estamos en lo alto de una montaña y tiramos una piedra. Ésta llega por ejemplo hasta el punto D. Si la tiramos más y más fuerte llegará hasta el E, F y G. Pero habrá un momento en el que la tiraremos tan tan fuerte (rápido) que la piedra dará una vuelta a la Tierra e incluso se quedará dando vueltas indefinidamente. Eso es lo que pasa con los astronautas, están en unas condiciones de velocidad y altura que están continuamente cayendo hacia el "borde de la Tierra".

No es que no sufran la gravedad, sino que están cayendo continuamente. De hecho, si así fuera, se escaparían y alejarían de la Tierra. Por ese motivo se suele hablar de microgravedad y no de gravedad cero.

Espero haberos aclarado un poco qué es lo que en realidad ocurre allá arriba. Para terminar animaros a preguntar cualquier duda que tengáis. Podéis hacerlo a través de los comentarios o directamente a mi correo:

los.porques@gmail.com


Humor científico: especial medicina
Humor científico: especial física y química

5 comentarios:

Frinkaedro dijo...

Hay algo que no me cuadra

Si suponemos la Tierra como una esfera(para simplificar diremos que es una circunferencia) y la orbita de cualquier objeto celeste(la estacion espacial internacion por ejemplo) como otra circunferencia concentrica de mayor radio...

1:En ningun momento hay velocidad "hacia abajo" es decir, no estan cayendo

2:Hay una componente en velocidad "hacia abajo"(digamos que hacia el centro de la Tierra) pero es demasiado pequeña como para apreciarla

Supongo que es la 2, pero en ese caso me asalta otra pregunta:

Si tiene una componente de velocidad hacia la superficie de la Tierra...¿Terminaria cayendo? ¿O son las propias imperfeccionjes de la orbita o motores suplementarios los que solucionan esa pequeña desviacion de la orbita?

Darkrosalina dijo...

Una entrada elegante! :)
Terminarían cayendo pero no por que haya un componente de velocidad, si no por el rozamiento con tra las capas altas de la atmósfera que les hace perder velocidad y con ella radio de giro.

Lo que yo me pregunto es ¿por que no colocan la ISS un poco más alejada para evitar ese rozamiento?

Los dijo...

El vector velocidad de la ISS podríamos decir que tiene dirección perpendicular al radio vector. Cuando digo que están siempre cayendo es porque es como si cayeran constantemente hacia el horizonte de la Tierra. Y al llegar allí, vuelta a empezar!

Como dice Darkrosalina, la ISS sufre perturbaciones que modifican su órbita. Una de ellas es el rozamiento con las capas altas de la atmósfera, teniendo como resultado el descenso de la altura orbital y la aceleración de la estación (esto es conocido como Paradoja del Sputnik). Para evitarlo, la ISS realiza maniobras de corrección orbital con unos motores que tiene a bordo.

¿Por qué no se puso más alta? La verdad es que en su momento se llegó a una altura de compromiso. Pensad que cuanto más alto esté más dinero cuesta subir los distintos módulos. Pero sobre todo, si los Shuttle y las Soyuz tiene que estar subiendo constantemente, cuanto más cerca mejor. La realidad es que la ISS está muy cerquita de la tierra...

Jesús dijo...

Todo el mundo tiende a pensar que las distancias horizontales son más "cortas" que las verticales, pero la ISS está más o menos a la misma distancia de la Tierra que Madrid de Mérida.

Darkrosalina dijo...

¡Gracias por la aclaración!
Entiendo. Se vé que quien manda en el espacio, al igual que en la Tierra, es el "poderoso caballero Don Dinero" XD