La sensación de ingravidez es como estar en caída libre continuamente

En diciembre visitaba El HormigueroPedro Duque, el único astronauta español (Miguel López-Alegría es de nacionalidad estadounidense). Siempre es interesante escuchar a alguien que ha viajado al espacio pero, en este caso, la entrevista fue especialmente reveladora. Nos fascinó la manera en la que describió cómo es el despegue a lomos de un cohete y el “llegar” al espacio. Aquí sus palabras, que podéis escuchar en el vídeo que viene a continuación a partir del minuto 3m00, aunque los 9 minutos de este corte de la entrevista no tienen desperdicio. Así describe Pedro qué se siente al alcanzar la ingravidez:

“…porque es exactamente la misma sensación que cuando la montaña rusa hace así, hace así (simula la subida con las manos),…y ñac, sueltan el ganchito y fuuuuu. Es lo mismo… la misma sensación física…es esa.

…es que la ingravidez y caerse, es exactamente lo mismo”

¿Es realmente así? Quizá algunos recordareis cómo se trata el tema de órbitas de satélites en bachillerato. Esta es la imagen típica con la que se resuelven los problemas de órbitas estables.

Imagen 1

Es decir, fuerza gravitatoria igual a fuerza centrífuga y para adelante. Claro que, si nos paramos a reflexionar un segundo, veremos que esto es un completo absurdo. Como bien sabemos (y así se explica también en bachillerato) todo cuerpo en movimiento se mantiene en el mismo estado salvo que haya una fuerza que lo cambie. En el dibujo tenemos pintadas dos fuerzas iguales y de sentido contrario sobre un cuerpo que tiene una velocidad tangencial. Es decir, no actuaría fuerza neta sobre el mismo por lo que, necesariamente, tendría que continuar moviéndose según esa velocidad. Total, que saldría disparado en linea recta, tangencialmente a la órbita.

La solución a la paradoja es que tenemos por ahí una fuerza ficticia, la fuerza centrífuga, fuerza que le es útil al observador que se encuentra dentro del sistema no inercial para explicar lo que le sucede. Pero, visto desde fuera, como es el caso, carece de sentido y es, como hemos visto, fuente de paradojas: cambio de dirección del cuerpo en movimiento a pesar de no existir razón aparente para ello.

Visto desde fuera, ¿que es lo que está sucediendo? Las palabras de Pedro Duque nos ayudan a entenderlo. La nave sobre la que está, la ISS en su caso (una vez que la Soyuz ya a llegado a ella) tiene una velocidad de aproximadamente 7 km/s y se encuentra en caída continua. Para entenderlo: según avanza la nave, cae justo en la proporción que le hace estar a la misma distancia de la Tierra todo el rato. Si la velocidad fuera mayor, no caería lo suficiente suficiente y la ISS se iría a una órbita a mayor altura. Si la velocidad fuera menor, iría descendiendo a una órbita de menor altura.

Un ejemplo que quizá nos ayude a entender que, para que algo orbite, es necesaria la intervención de una fuerza. Imaginemos una fiesta de esas que abundan por los pueblos con un toro atado de una cuerda. El toro se desplaza en linea recta pero, si alguien coge la cuerda y hace fuerza, el toro, salvo que le hagamos enfadar y se venga para nosotros, comenzará a describir una curva y a caminar en circulo, un circulo a nuestro alrededor. Para que se describa ese círculo, la fuerza tiene que ser una concreta, adecuada a la velocidad del toro. Si es menor o mayor, no lograremos que describa una circunferencia. Un ejemplo similar sería el lanzamiento de martillo, la prueba deportiva. Mientras ejercemos la fuerza, el martillo describe una circunferencia a nuestro alrededor . En cuanto dejamos de hacerla (lo soltamos) sale despedido en linea recta.

Es decir, los astronautas en órbita están cayendo continuamente, sometidos a la atracción gravitatoria de la Tierra, algo que nos cuenta Pedro como nunca antes se lo había escuchado a nadie. Y esa es la sensación que tiene el cuerpo, la de estar cayendo sin parar. Algo a lo que terminan por acostumbrarse, pero que, inicialmente, no tiene que ser nada agradable. Más adelante, sobre el minuto 6m09, cuenta algo también extraordinariamente interesante. Relata la sensación que tienen los astronautas que salen a hacer los llamados paseos espaciales, es decir, salen fuera de la ISS. La sensación de vértigo tiene que ser tremenda porque, a la sensación de caída libre continua, se une entonces el ver un abismo de 400 km debajo.

La próxima vez que veáis imágenes de astronautas en ingravidez, tratad de imaginaoslos en el lugar en el que realidad están: la mayor atracción del mundo. Una órbita casi circular de 6800 km de radio que les mantiene en caída libre durante los seis meses que puede durar una estancia típica allí. Y con unas vistas extraordinarias.

Este post ha sido realizado por Manu Arregi y es una colaboración de Naukas con la Cátedra de Cultura Científica de la UPV/EHU.

8 Comentarios

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La sensación de ingravidez es como estar...

[…] En diciembre visitaba El Hormiguero Pedro Duque, el único astronauta español (Miguel López-Alegría es de nacionalidad estadounidense). Siempre es interesante escuchar a alguien que ha viajado al espacio pero, en este caso, la  […]

La sensación de ingravidez es como estar en caída libre continuamente

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Juan RJuan R

Hola, gracias por las interesantísimas explicaciones y la entrevista de Pedro Duque. Pero justo me asalta una duda cuando él explica lo del paseo espacial. Dentro de la nave es normal que los cuerpos de los astronautas vayan a la misma velocidad y con la misma trayectoria que la nave, y cuando salen al espacio y se quedan agarrados a la nave (como ha descrito Pedro Duque) también es normal que viajen a la misma velocidad y con la misma trayectoria. Pero, cuando el astronauta se suelta de la nave ¿mantiene la misma velocidad y trayectoria? Si ya no forma parte del conjunto, ¿mantiene los mismo parámetros de inercia?. ¿O por el contrario deberá estar corrigiendo constantemente velocidad y trayectoria?. ¿Está el astronauta solo en el espacio cayendo a 7km/s?. Quizás sean cuestiones que ya han sido explicadas… pero me he perdido intentando entenderlo. Saludos.

DanielDaniel

El astronauta seguira la misma trayectoria que la iis. El problema vendria en el momento en que la iis hiciera alguna maniobra (como un ajuste de orbita), entonces si, el astronauta se alejaria de la iis (o mejor dicho, la iis se alejaria del astronauta).

La sensación de ingravidez es como estar...

[…] En diciembre visitaba El Hormiguero Pedro Duque, el único astronauta español (Miguel López-Alegría es de nacionalidad estadounidense). Siempre es interesante escuchar a alguien que ha viajado al espacio pero, en este caso, la entrevista fue especialmente reveladora. Nos fascinó la manera en la que describió cómo es el despegue a lomos de un cohete y el “llegar” al espacio. Aquí sus palabras, que podéis escuchar en el vídeo que viene a continuación a partir del minuto 3m00, aunque los 9 minutos de este corte de la entrevista no tienen desperdicio.  […]

Manu Arregi BiziolaManu Arregi Biziola

La ISS hace correcciones de órbita. Ahora menos que antes. Cuando se utilizaban los transbordadores espaciales, su altura era menor (para facilitar su llegada). Como los transbordadores están ya jubilados, la ISS está ahora más alta y sufre menos el efecto de frenado por la mínima atmósfera que hay allí. Por lo que tienen que hacer menos correcciones que antes.
Dicho sea de paso, el que esté ahora más alta es una faena para los que tratan de fotografiar tránsitos solares o lunares de la ISS. Se ve menor y las fotos son menos espectaculares.
Sobre lo que preguntas, la atmósfera es a esa altura prácticamente inexistente, por lo que no se frena, ni la ISS ni el astronauta que sale al exterior. Viajan, por tanto, a la misma velocidad. Aunque tampoco es normal que se suelten.

iñakiiñaki

Muy buen artículo y muy interesante video.
“La solución a la paradoja es que tenemos por ahí una fuerza ficticia, la fuerza centrífuga, fuerza que le es útil al observador que se encuentra dentro del sistema no inercial para explicar lo que le sucede.” Me parece una explicación muy buena , aunque yo lo entendí mejor mediante la primera ley de Newton. Que dice que para cambiar la velocidad o la dirección o ambas de un cuerpo necesitamos aplicar una fuerza. Sin fuerza, el cuerpo iría en línea recta y no habría órbita ninguna.
Un saludo y gracias por vuestro trabajo divulgador.

Gabriela Fernández LopeteguiGabriela Fernández Lopetegui

Quiero agradecerte muy especialmente estas explicaciones, porque son cuestiones de las que nunca se habla y en las que he pensado siempre que muestran imágenes de los astronautas ejerciendo sus funciones dentro de la ISS , pero también cuando los muestran haciendo reparaciones fuera de la Estación, porque aparecen como tan naturales…y la sensación de vértigo debe ser tremenda, como la que viví al ver la película Gravity. En cuanto al cambio de órbita, la verdad es que se me ocurre que las maniobras no son sencillas porque hay que girar el aparato antes de encender motores . sea para acelerar o para frenar.

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