La Era de Acuario

Fue una semana intensa en Bariloche, con la erupción del Puyehue-Cordón Caulle y todos los trastornos que ha ocasionado. A partir de hoy este blog regresa a la normalidad: una nota por semana, los sábados, salvo erupciones, lluvias de meteoros, tormentas interplanetarias y choques de planetas en general.

Ayer, desde California, trepó a órbita el satélite SAC-D/Aquarius, made in Bariloche. Es el más grande y complejo de los satélites argentinos, y fue encargado por la NASA a la CONAE (la "NASA argentina"), quien a su vez contrató a la empresa barilochense de alta tecnología INVAP para su construcción. Tuve la suerte de ver al SAC-D cuando había terminado su construcción, y me impresionó su tamaño. Ayer esta joyita de la ingeniería argentina se portó como esperábamos: 57 minutos después del despegue el cohete Delta II lo dejó libre. SAC-D abrió sus paneles solares como brazos, se desperezó y encendió sus sistemas.

Mi amiga Laura García, periodista acreditada para participar en la fiesta de lanzamiento en INVAP, tuvo la generosidad de llevarme con ella como fotógrafo, nada menos. How cool is that? Así que allí estuve, festejando con la gente de INVAP, muchos de ellos viejos amigos del Balseiro. Estuvo buenísimo. Hubo una fiesta gigantesca en el salón comedor, desde donde seguimos las distintas etapas del lanzamiento. Después unos pocos privilegiados visitamos la sala desde donde los especialistas en datos estuvieron en contacto directo con el satélite, recibiendo los primeros datos de verificación de sistemas mientras los diversos equipos e instrumentos se preparan para ponerse a trabajar.  En la foto se ve el festejo de una de estas etapas.

Dije que el cohete dejó libre al satélite. ¿Cómo es eso? ¿Cómo vuela un satélite si no tiene un cohete que lo impulsa? ¿No se cae? ¿Eh?

Bueno, la verdad es que un satélite se cae todo el tiempo. Eso es lo que ocurre cuando uno está en órbita: cae libremente. Lo que pasa es que tiene además tanta velocidad "de costado" que a medida que cae la Tierra se curva debajo de uno, y no se termina de llegar a la superficie. Una caída con clase: uno está en órbita.

¿Curioso, no? El primero que se dio cuenta de esto no fue un ingeniero de la NASA, sino uno de los fundadores de la ciencia moderna, Isaac Newton, hace 300 años. Sentado debajo del tatarabuelo de este manzano que tenemos en Bariloche tuvo una idea genial: ¿y si la fuerza que hace que se caigan estas manzanas, y la fuerza que hace que la Luna no se caiga, fueran una y la misma fuerza? Newton formuló matemáticamente la ley de gravitación universal, que explica precisamente esta unificación conceptual de dos fenómenos que son aparentemente distintos. Fue una de las primeras unificaciones que tapizan el camino de la ciencia natural hasta nuestros días.

El propio Newton, en su tratado sobre la gravitación, explica cómo funciona este asunto. Esta es la página correspondiente, con una ilustración perfectamente entendible. Vemos la Tierra con una gran montaña, indicada V (nada que ver con volcán, ¡por favor!). Desde la cima de la montaña uno dispara un proyectil, un cañonazo digamos, en dirección horizontal. Si la velocidad no es muy grande, el proyectil describirá una parábola y caerá a Tierra, digamos en el punto D. Si la velocidad es mayor, llegará más lejos, por ejemplo a E. Ya vemos lo que pasa: como decía antes, la Tierra se curva debajo de la trayectoria del proyectil. La superficie donde éste debería caer se escabulle al tiempo que cae. Más rápido: llega hasta F. Más todavía: ¡llega hasta G! Finalmente, si la velocidad es suficientemente grande, la trayectoria se cierra sobre sí misma y el proyectil regresa a la cima de la montaña. En palabras de Don Isaac (en el párrafo justo debajo de la figura):

If the velocity was still more and more augmented, it would reach at last quite beyond the circumference of the earth, and return to the mountain from which it was projected.

¿Por qué desde una montaña alta? ¿Por qué no desde la superficie a nivel del mar? Newton ejemplificó esto con una montaña alta porque es crucial, para que funcione, que la fricción con el aire no frene al proyectil. El aire enrarecido de la cima de una montaña es una aproximación del vacío del espacio exterior, un concepto poco familiar en el siglo XVII. En la Tierra no hay montañas tan altas desde las cuales se pueda poner en órbita un satélite de esta manera: los satélites más bajos están por lo menos a 160 km de altura, para que la fricción con el aire no los haga caer demasiado rápido. El SAC-D está a 600 km de altura (lo cual también se considera una órbita "baja"). En lugar de una montaña, los rocket scientists del siglo XX decidieron que había que usar un cohete: la primera etapa del cohete sube y sube (como si fuera la montaña) y la segunda etapa acelera al proyectil lateralmente, poniéndolo en órbita (grosso modo, ya que en realidad las dos etapas participan en el ascenso y la puesta en órbita). Hoy, en INVAP, la gente discutía con estos papelitos en la mano durante los largos 57 minutos del ascenso, a ver por dónde andaba al satélite...

Bonus: ¿Qué usan para visualizar la posición del SAC-D en su órbita? ¡Celestia! No quise interrumpirlos en su celebración: para ellos yo era un fotógrafo, no un activo miembro de la comunidad del mejor simulador del universo. Pero voy a tratar de averiguar de qué manera están usando Celestia en INVAP...