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Ciencia Nuestra de cada Día

La Naturaleza nos sorprende cada instante con multitud de fenómenos que despiertan nuestra curiosidad. La Ciencia Nuestra de Cada Día es un espacio en el que Ángel Rodríguez Lozano nos incita a mirar a nuestro alrededor y descubrir fenómenos cotidianos que tienen explicación a la luz de la ciencia.

¿A qué velocidad se mueven la Luna y los satélites artificiales?

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La velocidad de los cuerpos es siempre relativa, sabemos que la Luna describe su órbita alrededor de la Tierra, que la Tierra se mueve alrededor del Sol, el Sol alrededor del centro de la Vía Láctea y la Vía Láctea se desplaza a su vez. Habría que sumar todas esas velocidades en un momento dado y, aún así, dado que no existe un centro de referencia absoluto e inmóvil para todos tampoco existe una velocidad absoluta referida a él. Así pues, seamos prácticos y modificaré un poco la pregunta ¿A qué velocidad se mueve la Luna y los satélites artificiales “respecto a la Tierra”?

La velocidad que llevan los distintos cuerpos que giran alrededor de la Tierra depende del radio de la órbita que describan alrededor de ella. Si la órbita es circular, y no tenemos en cuenta los cambios de dirección, la velocidad es constante y fácil de calcular conociendo el radio. Basta con dividir la longitud de la circunferencia por el tiempo que tarda el cuerpo en cuestión en recorrerla. Si por el contrario, la órbita es una elipse, la velocidad varía, el objeto se mueve más despacio en el punto más lejano a la Tierra y más rápido en el punto más cercano a nuestro planeta.

Parece un contrasentido pero es fácil de entender, lancemos una piedra al aire y veremos que en el punto más alto es donde se mueve más despacio. Pero una piedra sube y cae, en cambio la Luna y los satélites artificiales no ¿por qué?

Un experimento mental muy elocuente lo explica. Imaginen que lanzan la piedra, no verticalmente sino horizontalmente, paralela al suelo. Imaginen también que no existe una atmósfera que frene su velocidad. Cuanta más fuerza le imprima la piedra más lejos caerá de usted. Si poseyeran una fuerza sobrehumana, de tal manera que pudieran lanzar la piedra más y más fuerte, llegará un momento en el que la piedra tenderá a caer hacia la superficie terrestre pero, como la Tierra es una esfera, la superficie se curvará bajo ella en la misma medida. El resultado es que la piedra ni cae ni escapa, si no encontrara obstáculos en su camino, acabaría golpeando nuestra espalda después de dar la vuelta a la Tierra.

Los satélites son objetos que caen continuamente hacia la Tierra pero con una velocidad horizontal muy grande, a esa velocidad la Tierra se curva bajo ellos y no acaban nunca de encontrarse. Con estas premisas pasemos a los datos. Empecemos por la Luna.

Velocidad de la Luna

Nuestro satélite natural describe una elipse en su movimiento alrededor de la Tierra. Unas veces se acerca hasta los 363.300 kilómetros y otras se aleja de ella hasta los 405.000 km. Es una diferencia considerable y, por ello, el tamaño aparente de la Luna en el firmamento es unas veces más grande y otras más pequeño. Como la distancia a nosotros varía, también lo hace su velocidad. La Luna se mueve a 3.470 km/h cuando está en su punto más alejado de la Tierra y, en su punto más cercano, a 3.873,6 km/h. Es una velocidad considerable. Hagamos una comparación. Si organizáramos una carrera de velocidad entre la Luna y la bala, disparada por una pistola de calibre 22, ganaría la Luna como Aquiles ganó a la tortuga, es tres veces más rápida que la bala.

Velocidad de los satélites artificiales

Existen satélites artificiales situados en órbitas muy diversas, dependiendo de su cometido. Una de las más interesantes es conocida como órbita geoestacionaria, en ella están situados los satélites de comunicaciones. Es una órbita muy singular, contenida en el mismo plano que el Ecuador a una distancia de 35.786 kilómetros de la superficie terrestre. Para mantenerse allí, el satélite debe moverse a una velocidad tal que dé una vuelta completa a la Tierra en 24 horas, lo mismo que nosotros. Visto desde la superficie, el satélite nos parece que está inmóvil en un punto fijo del cielo, permanentemente en el mismo lugar. La realidad es que se mueve, y muy rápido, nada menos que a 11.300 kilómetros por hora, tres veces más veloz que la Luna.

Los 24 satélites que componen la red GPS, o Sistema de Posicionamiento Global están en órbitas situadas en seis planos diferentes a una distancia de 20.200 kilómetros de la superficie. Para mantenerse allí, se mueven a 14.000 kilómetros por hora.

Más cerca de nosotros está el Telescopio Espacial Hubble, su órbita pasa sólo a 569 kilómetros de altura y se mueve a más de 27.000 kilómetros por hora. Y el objeto más vistoso del firmamento, tan grande y tan cercano que al cruzar rivaliza con las estrellas más brillantes, es la Estación Espacial Internacional. Está situada en una órbita entre los 278 y los 460 kilómetros y se mueve a la vertiginosa velocidad media de 27. 750 km/h. Cuando logramos verla, cruza el firmamento en pocos minutos.

Información para observar la ISS desde su ciudad.

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