Ménage à trois sideral: los puntos de Lagrange

Los puntos de Lagrange (NASA)

(Actualización de las entradas publicadas en mayo de 2009.)

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Cuando pensamos en órbitas, imaginamos un cuerpo celeste describiendo un círculo o una elipse alrededor de otro. Ésta es la situación más simple, pero no es la única posible, ni mucho menos. Afortunadamente, en nuestro Sistema Solar los planetas están muy separados entre sí, y sus masas son muchísimo menores que la del Sol; por eso se mueven en órbitas elípticas alrededor de éste, y las perturbaciones que ejercen unos sobre otros son muy pequeñas. Y digo afortunadamente porque de esta manera las órbitas son muy estables. A efectos prácticos, se puede calcular el movimiento de cada planeta con bastante precisión considerando únicamente la atracción gravitatoria del Sol. Este problema es resoluble, y sus soluciones son las sencillas órbitas elípticas.

El equinoccio de primavera

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Los solsticios y los equinoccios en la órbita de la Tierra (Divad, 2010)

(Publicado originalmente en Madrid Sindical)

Ayer, 20 de marzo, a las 6:14, hora peninsular española, comenzó la primavera astronómica. Normalmente, la primavera empieza el 21 de marzo, pero este año no. No es una arbitrariedad; depende de la órbita terrestre: Por definición, la primavera astronómica empieza cuando la Tierra pasa por el punto de su órbita llamado equinoccio vernal o punto de Aries, en el que se cruzan los planos definidos por la órbita terrestre y por el Ecuador; en otras palabras, cuando el eje de nuestro planeta es perpendicular a la línea que une la Tierra con el Sol, de manera que los rayos de éste caen verticalmente en el Ecuador y llegan horizontalmente a los polos.

Órbitas síncronas y órbitas estacionarias

En un comentario a Por los pelos, Alfon preguntaba por los satélites geoestacionarios.

Se llama órbita síncrona a aquella en la que el período orbital (el tiempo que tarda el objeto en recorrer la órbita) es igual al período de rotación del cuerpo alrededor del cual se describe la órbita. En el caso de cuerpos que orbitan alrededor de la Tierra, se llaman órbitas geosíncronas; en este caso, el período orbital es de 24 horas (en realidad es algo menor, pero no quiero meterme ahora en la diferencia entre el día solar y el día sidereo).

Una órbita síncrona circular situada sobre el ecuador se denomina estacionaria, porque, visto desde el suelo, el objeto permanece inmóvil en el cielo. De ahí el interés de este tipo de órbita para los satélites de comunicaciones: se puede mantener el enlace con el satélite con una antena fija. En la Tierra, la órbita estacionaria se situa a 35.768 kilómetros sobre el nivel del mar.

En la práctica, cualquier mínima perturbación puede sacar a un satélite de la órbita estacionaria, por lo que los satélites necesitan un sistema de propulsión para corregir su posición y mantenerse en la órbita correcta.

Fue el ingeniero de cohetes esloveno Herman Potočnik (1892-1929) quien, en 1928, publicó por primera vez la idea de utilizar satélites geoestacionarios para comunicaciones. La idea la popularizó más tarde el escritor Arthur C. Clarke, por lo que la órbita geoestacionaria también recibe el nombre de órbita de Clarke. El primer satélite geoestacionario fue el Syncom-3, lanzado en 1964. Hoy en día hay centenares de satélites geoestacionarios.