si miras En las películas de ciencia ficción, uno pensaría que volar una nave espacial es como conducir un automóvil un poco más complicado (o una Winnebago en Spaceballs). Y George Lucas nos dio esas batallas galácticas con pilotos que parecen volar aviones de combate en la Tierra.
Bueno, malas noticias: el espacio es realmente diferente. En particular, mover un vehículo en órbita alrededor de la Tierra es mucho más complicado que eso. Las maniobras que puedes hacer con un avión a veces tienen el efecto contrario en órbita.
Para ver lo que quiero decir, primero tomaremos algo de física básica y construiremos un pequeño modelo de mecánica orbital, y luego tendré algunas simulaciones interesantes de un intento de maniobra de atraque. ¡Sigue leyendo!
Órbitas circulares
Imagínese volar en una órbita circular alrededor de la Tierra. Hay tres grandes ideas físicas que necesitamos para comprender este tipo de movimiento. Primero, la aceleración centrípeta. Recuerde que la aceleración es una medida de qué tan rápido cambia la velocidad de un objeto.
Pero la velocidad no es sólo velocidad, es velocidad en una dirección particular; en otras palabras, es un vector. Si un objeto se mueve en círculo, su dirección cambia constantemente, lo que significa que está acelerando constantemente, ¡incluso si su velocidad es constante!
La dirección de esta aceleración es hacia el centro del círculo. (“Centrípeto” significa apuntar al centro). La magnitud de la aceleración depende tanto de la magnitud de la velocidad (v) (es decir, la rapidez) como del radio (r) del círculo. Esto da la siguiente ecuación:
Cortesía de Rhett Allen