#21. Puntos Lagrangianos
|
Se podría aprender mucho sobre el espacio si fuera posible situar allí
un satélite inmóvil, observando los cambios de los campos magnéticos y las
partículas fluyendo hacia un punto fijo. Pero no se puede hacer. Para
permanecer en el espacio y resistir la gravedad el satélite debe moverse
constantemente y debe seguir una órbita preestablecida. Lo mejor que podemos hacer es colocar el satélite en una órbita sincrónica, por ejemplo alrededor del ecuador, que corresponda con la rotación de la Tierra, consiguiendo que permanezca sobre el mismo punto sobre el ecuador.
Mantenimiento en órbitas alrededor del SolCon la suficiente velocidad, un vehículo espacial puede liberarse de la gravedad terrestre y entrar en una órbita alrededor del Sol, como la de un planeta. Si orbita el Sol con el mismo período que la Tierra, un año, puede mantener una posición fija relativa a ella. Particularmente, si esa posición está entre el Sol y la Tierra, el vehículo se puede convertir en una "estación de vigilancia temprana", que puede interceptar cualquier cambio en el viento solar antes de que llegue a la Tierra.Sin embargo, las leyes orbitales exigen, por una fórmula de Johannes Kepler hallada en 1619, que los planetas más cercanos al Sol se muevan más rápido. Mientras la Tierra hace su recorrido alrededor del Sol en 365 días, Venus, que está más cercano, necesita solo 225 días y Mercurio, aún más cercano, solo 88 días. Así, cualquier vehículo que vaya alrededor del Sol en una órbita menor que la de la Tierra, pronto la sobrepasará y no mantendrá una posición fija en relación a ella.
|
|
Sin embargo, existe una solución. Si se posiciona el vehículo entre el
Sol y la Tierra, la gravedad terrestre tira en la dirección opuesta y
anula algo de la atracción del Sol. Con una atracción hacia el Sol más
débil, el vehículo necesita menos velocidad para mantener su órbita.
| 
|
|
Si la distancia es la correcta, unas 4 veces la distancia a la Luna o 1/100 de
la distancia al Sol, el vehículo necesitará también un año para dar un giro
alrededor del Sol, y mantendrá su posición entre este y la Tierra. Esa
posición es el Punto Lagrangiano L1, llamado así en memoria del
matemático francés que lo enunció, Joseph Louis Lagrange (1736-1813).
Vehículos Observatorios en el L1El punto L1 es una posición muy buena para vigilar el viento solar, ya que lo alcanza casi una hora antes de alcanzar la Tierra. En 1978 fue lanzado hacia L1 el "International Sun-Earth Explorer-3" (ISEE-3), donde llevó a cabo tales observaciones durante varios años. Equipado con un cohete y con una gran provisión de combustible, el ISEE-3 fue enviado posteriormente a la distante cola de la Tierra y luego aún fue enviado a interceptar al cometa Giacobini-Zinner. En Noviembre de 1994 fue lanzado hacia esa posición un nuevo vehículo espacial, el "WIND". Fue programado originariamente para ser estacionado en 1996 en una órbita próxima al punto L1, pero después fue enviado a una misión más extensa en una órbita con forma de "pétalo floral" alrededor de la Tierra. Más recientemente se vigiló el viento solar mediante el observatorio solar "SOHO" (actualmente vagabundo debido a un fallo de su giroscopio) y por el "ACE", cuya tarea principal es el estudio de las partículas energéticas aceleradas cerca del Sol.Un vehículo así deberá disponer de su propio cohete. Primero, la posición es inestable: si el vehículo se desvía de ella, se irá lentamente a la deriva, y antes o después se necesitará alguna corrección. De hecho, la posición preferida actualmente está a alguna distancia lateral de L1, en la que el vehículo está situado en la línea Sol-Tierra, las antenas que hacen el seguimiento desde la Tierra apuntan también al Sol, una fuente de ondas de radio interferentes. Así que se necesitan correcciones con regularidad. Además, la forma más económica de alcanzar el L1 es dejar que el vehículo pase cerca de la Luna y usar su gravedad para obtener un empuje extra del movimiento orbital de esta. Esas maniobras también requieren propulsión abordo, así como en la aproximación final a L1.
Otros Puntos LagrangianosExiste otro punto punto lagrangiano a casi la misma distancia de la Tierra pero en el lado oscuro, fuera del Sol. Un vehículo espacial situado allí está más distante del Sol y por consiguiente orbitará más lentamente que la Tierra; pero la atracción extra de esta se suma a la atracción del Sol y permite al vehículo moverse más rápido y mantenerse constante con la Tierra.
|
| Existen en total en el sistema Sol-Tierra 5 puntos lagrangianos, y también existen esos puntos en el sistema Tierra-Luna. Entre todos ellos, se ha dado una mayor atención a los puntos estables L4 y L5; están localizados en la órbita lunar pero fuera de la posición de la Luna (vea la figura). Se han estudiado estas posiciones como posibles puntos para situar futuras colonias en un (¡muy!) distante futuro. |
|
Exploraciones Adicionales El sitio hermano De Astrónomos a Astronaves aborda el tema de los puntos lagrangianos con más detalle que el dado aquí, entre otras cosas calcula la distancia a L1 (el cálculo de L2 es casi idéntico) y también los puntos de equilibrio L4 y L5. Aunque ningún cálculo necesita el cálculo numérico, ambos son algo largos y se necesita estar familiarizado con los principios básicos de la mecánica newtoniana, lo que se hace en las secciones precedentes del sitio "Astrónomos".
Para los que están interesados en las colonias espaciales de los Puntos Lagrangianos:
|
|
Próxima Etapa: #22. El Vehículo "Wind" ("Viento") Author and Curator: Dr. David P. Stern Last updated 20 February 2000, traducir 8 May 2001
|
