¿Sabías que los astronautas de la Estación Espacial Internacional (ISS) experimentan alrededor del 90% de la aceleración gravitatoria que sentimos en la superficie de la Tierra? Eso puede parecer extraño, sobre todo porque cuando los miramos, siempre están flotando. Aunque esto hace que sea tentador decir que no hay gravedad en el espacio, eso está claramente muy lejos de la verdad, así que ¿por qué flotan1?
En la Tierra, somos atraídos hacia la Tierra a 9,81 metros por segundo al cuadrado, lo que significa que si no estuviéramos presionados contra el suelo, ¡nuestra velocidad aumentaría en 9,81 metros por segundo cada segundo! Esto se conoce como caída libre. Es algo que se puede experimentar durante la fase inicial de un salto en paracaídas, durante las turbulencias en un avión o al bajar por una parte empinada en una montaña rusa. Suele ir acompañado de una extraña sensación de náuseas en el estómago.
Tomando una botella de agua y haciéndole algunos agujeros, podemos ver por qué los astronautas no tienen peso. Tanto la botella como el agua están sometidos a la gravedad terrestre. Cuando la botella se mantiene quieta, el agua cae por los agujeros porque la gravedad tira de ella hacia abajo. Luego, cuando se suelta la botella, ambas son arrastradas hacia abajo a la misma velocidad. Al no haber diferencia de aceleración entre ellas, el agua flota felizmente dentro de la botella y no sale por los agujeros.
Esto es en realidad lo que les ocurre a esos astronautas. Cuando algo está en órbita alrededor de la Tierra, está siendo arrastrado hacia abajo por la fuerza de la gravedad. En el caso de la ISS, ¡se trata de unos 9 metros por segundo al cuadrado! Si la ISS no se moviera por encima de la Tierra, caería a la superficie en menos de una hora. Sin embargo, el astronauta Scott Kelly sólo estuvo un año a bordo y no cayó en picado hacia su ardiente perdición. Esto se debe a que la ISS no se queda quieta. Ni siquiera un poco.
La ISS va a unas 17.000 mph, que es más de 10 veces la velocidad de una bala. Esto es totalmente necesario, porque a medida que la gravedad tira de la ISS hacia la superficie, la estación espacial se ha movido lo suficiente como para no llegar a la superficie. Este equilibrio es muy precario. Si la ISS fuera más rápida, se alejaría cada vez más de la Tierra y escaparía al espacio. Si fuera más lenta, se acercaría constantemente a la Tierra, que no es lo que queremos2.
¿Cómo se entrenan los astronautas para acostumbrarse a esto? Volvamos a la demostración de la botella de agua. Tómate un segundo para pensar: ¿Qué pasaría si en lugar de dejar caer la botella de agua, la lanzáramos al aire? Aunque podríamos pensar que el agua saldría al subir y se quedaría dentro al bajar, resulta que el agua se queda dentro de la botella desde el momento en que se libera de la mano. Esto significa que también está en caída libre mientras sube, lo que parece extraño, pero tanto el agua como la botella están sometidos a la misma gravedad sin otras fuerzas externas durante el mismo tiempo. Para entrenar a los astronautas, hacen lo mismo, pero con un aeroplano. Este avión, conocido ingeniosa y desagradablemente como el Cometa Vómito, vuela hacia arriba y luego se desplaza por el aire, lo que le permite continuar hacia arriba en una trayectoria similar a la de la botella. Luego, antes de que toque el suelo, los pilotos se levantan y se dirigen hacia el cielo durante un rato antes de repetir el proceso de nuevo. Como se puede imaginar, es suficiente para que cualquiera se maree un poco3.
1Imagen: Satoshi Furukawa flota a bordo de la ISS. Crédito de la foto: NASA
2Esto es un problema real. La ISS se ralentiza ligeramente debido a los límites de la atmósfera terrestre. Como resultado, utilizan propulsores para recuperar la velocidad aproximadamente una vez al mes
3Imagen: Trayectoria del cometa Vómito. Cortesía de la NASA
Escrito por: Scott Alton