A CIENCIA CIERTA / Satélites artificiales

Se denomina satélite artificial a cualquier objeto situado por el hombre que orbita o gira en torno a la tierra. Un satélite artificial no es exactamente pues una nave espacial que vaya a La Luna o a cualquier otro punto del Universo. Por orbitar en torno a La Tierra hemos de entender que está girando en torno a la misma debido a un equilibrio de fuerzas que le permiten girar, pero sin caer al suelo y sin poder asimismo alejarse de la Tierra indefinidamente.

En realidad un satélite se encuentra sometido a dos tipos de fuerzas. Una es la fuerza gravitatoria que intenta que el satélite caiga al suelo. Esta disminuye a medida que el satélite se aleja de La Tierra. Otra es la fuerza centrífuga derivada del hecho de que al estar girando tiende a escapar o alejarse de la Tierra. Es el mismo fenómeno que experimentamos en un automóvil al dar una curva. Cuanta mas velocidad llevemos y cuanto mas “cerrada” sea la curva (radio mas pequeño) mayor será la fuerza centrífuga, como podemos comprobar cotidianamente, cuando vamos conduciendo.

Todo cuerpo en movimiento y siempre que no esté sometido a algún tipo de fuerza tiende a mantener uniforme ese movimiento. Esto implica que tiende a no cambiar ni la magnitud de la velocidad ni la dirección. Un satélite artificial en general está sometido a fuerzas que se equilibran; con lo que en la práctica es como si no estuviese bajo los efectos de fuerza alguna. Por ello sin consumir combustible alguno puede permanecer en una orbita dada infinidad de tiempo. Teóricamente siempre.

Las fuerzas que establecen ese equilibrio son por un lado la fuerza centrífuga (por estar girando) , que tiende ha alejarle de La Tierra y por el otro la fuerza gravitatoria que lo “sujeta” para que ello no ocurra. Es lo mismo que ocurre si atamos al extremo de una cuerda un objeto y lo empezamos girar ( onda para lanzar piedras).

Si aumenta la velocidad del giro se incrementa la fuerza centrífuga y por tanto se alejará poco a poco de La Tierra. Si por el contrario disminuye entonces la fuerza gravitatoria será mayor y el satélite se ira acercando poco a poco a La Tierra, hasta caer al suelo.

Hay una serie de formulas matemáticas sencillas que sirven para saber a que velocidad ha de estar girando un satélite en función de la altura; pero no vamos a entrar ahora en esos asuntos. Lógicamente cuanto mas lejos de La Tierra esté, la velocidad será menor ya que al estar lejos la fuerza de atracción de La Tierra esta le atrae menos y por tanto con menos velocidad se consigue equilibrar la débil fuerza gravitatoria. Además cuanto mas lejos menos “cerrada” es la curva que da el satélite y también será menor la fuerza centrífuga.

He dicho que hay una serie de fórmulas matemáticas que no voy a exponer; pero para terminar y por si algún estudiante de física quiere comprobarlo añado que la velocidad a la que un satélite se mueve en torno a la Tierra y en una orbita rigurosamente circular es iguala la raíz cuadrada del resultado de multiplicar la masa de La Tierra por un numero llamado ”Constante de Gravitación Universal” y divido por la distancia del satélite al centro de la Tierra, distancia que coincide con el radio de la circunferencia que describe el satélite.

Inserto una imagen de un libro titulado “Los satélites artificiales” (Biblioteca Salvat gt Año1973, en el que se habla de estos asunto.

Rogelio Meléndez Tercero