Los huevos de Lagrange

No me dedicaré a explorar la anatomía de nuestro ilustre genio de las matemáticas, sino a acabar lo que empecé hace unos días, maleantes de poca fe.

Si recordáis (y si no echadle un ojo al post, digo yo), estaba hablando sobre un vídeo que ayuda a visualizar espacialmente los satélites, maquinuchas y aliens perdidos que están estudiando ahora mismo el Sol y su influencia sobre la Tierra (en los que la NASA tiene alguna participación; hay algún cacharrejo más de China, Rusia…) Tras vagar durante un rato en las proximidades de nuestro planeta, la Luna había catapultado dos naves gemelas hacia una órbita alrededor del Sol, y habíamos vislumbrado unas formas ovoides en la distancia, en dirección hacia nuestra estrella.

Tras descartar categóricamente que se trate de una flotilla de gandulianos con afanes conquistadores, vamos a acercarnos un poco más. Así podemos ver los pixelados cartelitos que nos informan de la presencia de 3 nuevas naves, en esta zona tan extraña: ACE, Wind y SOHO. De ellas, la que más gente conoce es la conocidísima SOHO, que observa al Sol ininterrumpidamente desde su posición delante de la Tierra, con varios filtros que le permiten ver zonas muy diferentes del espectro (ultravioleta, visible, infrarrojo, rayos-X…; o sea, es capaz de ver luces que nosotros no vemos), detectar “terremotos” en el Sol que nos permite saber cómo es por dentro, medir su campo magnético, ver las explosiones y erupciones de plasma, saber cómo es el viento solar que llega a la Tierra, ¡y hasta descubrir cometas! Lo malo de esto último es que tienen que pasar muy cerca del Sol para que los descubra, y muchos acaban estrellándose contra él, así que el descubrimiento no dura mucho.

CME en infrarrojo... pa mear y no echar gota

CME en infrarrojo... pa mear y no echar gota

Y toda esta información, en tiempo real, gratis en Internet. Incluso tienen un medidor del viento solar en este momento… es para abrazarlos.

Creo que está bastante claro que esto es información imprescindible para nosotros en el suelo, aunque no nos demos cuenta: nos dice cuándo proteger los satélites y astronautas cuando hay mucha actividad solar, nos indica posibles variaciones climáticas o ambientales causadas por el Sol, nos dice cuándo habrá auroras, y así podemos modificar adecuadamente las rutas de los aviones… y eso sin contar la información “menos práctica” pero probablemente mucho más interesante a la larga. No está mal el cacharrejo.

Y tampoco es tan grande

Y tampoco es tan grande

Bueno, volviendo al vídeo.

¿Qué tiene de especial esa zona que todos están ahí colocados? ¿No es ancha Castilla y amplio el espacio? También son ganas de atiborrarlos todos ahí, a ver si van a chocar y tenemos un disgusto…

Pensándolo mejor: ¿no se supone que cuanto más cerca está algo del Sol (o de un planeta, o de una luna o de lo que sea) más rápido orbita, siempre que esté en una órbita circular y civilizada? Entonces, estos satélites deberían estar alejándose de la Tierra…

¿Y qué demonios hacen describiendo ovoides; en torno a qué giran?

Aquí entra nuestro amigo Lagrange. Se dio cuenta el primero que hay un punto, entre la Tierra y el Sol pero mucho más cerca de la primera, donde las atracciones de ambos cuerpos se anulan: el punto Lagrange 1, o L1. No sólo hay uno, sino que ¡hay 5! El punto Lagrange 2 está a la misma distancia que el 1 de la Tierra, pero en sentido opuesto: es donde la fuerza centrífuga del objeto situado allí se ve contrarrestada por las atracciones conjuntas del Sol y la Tierra. Los otros 3 son un poco más difíciles de visualizar, pero como estoy seguro del alto cociente intelectual de todos y cada uno de los visitantes de este rincón del saber, continuaré.

Los entretenidos puntos Lagrange

Los entretenidos puntos Lagrange

El L3 está aproximadamente en al otro lado del Sol mirando desde la Tierra, un poco por fuera de la órbita de ésta. Por las atracciones combinadas de ambos cuerpos, tiene el mismo período que nuestro planeta. Pero no todo iba a ser bonito y estable, ya que las perturbaciones de otros planetas hacen que las cosas tiendan a salirse de este punto. Los L4 y L5 se encuentran en el vértice de triángulos equiláteros cuya base es la distancia Tierra-Sol, donde la atracción de ambos cuerpos permite obtener una órbita circular de igual período que el de la Tierra, aunque si sólo estuviera presente la estrella debería ser un poco elíptica. Estos son más estables, y aquí se acumulan pequeños asteroides llamados troyanos.

Pero, ¿¿por qué hacen esas trayectorias extrañas??

Resulta que los 3 primeros puntos son naturalmente inestables, sin necesidad de perturbaciones de los demás planetas (que sólo empeoran la situación) Es como poner una coche en la cima de una montaña: puede quedarse ahí, pero al mínimo empujón hacia una ladera u otra, se va a comer pimientos con picadillo en un oscuro y profundo pozo de los valles circundantes. No te gustaría poner tu BMW en esa situación, y menos con fuertes rachas de viento (las perturbaciones de los planetas)

Entonces, ¿cómo ponemos nuestros BMW cósmicos, que valen una pastísima, en esos puntos, cuando a la mínima pueden irse a calentarse un poco el trasero hacia el Sol o de vuelta a casa hacia la Tierra?

La solución son las órbitas halo, o bien las órbitas de Lissajous (unas son periódicas, o sea, cerradas, y las otras no, pero trabajan sobre los mismos principios) Las órbitas Lyupanov también pertenecen a esta familia, pero sólo se mueven en el plano que contiene a la Tierra y el Sol, y son menos estables. Gracias a la gravedad de ambos astros y la fuerza centrífuga de la propia nave, pueden estar más tranquilos que en encaramados a los puntos Lagrange. Siguen siendo un tanto inestables, por lo que de vez en cuando tienen que hacer pequeños ajustes con sus cohetes de a bordo para no irse a criar malvas.

Por fin sabemos lo que son los huevos de Lagrange

Por fin sabemos lo que son los huevos de Lagrange

Qué listo era Lagrange, por Dios.

Volvemos a nuestra conocida Tierra, y resulta que han aparecido ¡nuevos satélites en órbitas elípticas (HEO)! Son los THEMIS, que fueron lanzados mientras nos dedicábamos a ver halos y otras tonterías, y se dedican a una misión parecida a los CLUSTER de los que ya hablé.

Antes de lanzarse, todos apiñaditos en la parte de arriba del cobete

Antes de lanzarse, todos apiñaditos en la parte de arriba del cobete

Otra mirada a la órbita baja (LEO) nos desvela nuevas adquisiciones: C/NOFS, Hinode… No nos podemos quedar sin recambios, porque muchas de las misiones que observan al Sol ya hace tiempo que se quedaron sin “garantía”: estaban diseñadas para funcionar durante mucho menos tiempo. Es de suponer que tu coche funcione un día, un mes o incluso un año después de que lo lleves a la ITV, pero 3 años después quizás una rueda salga volando mientras conduces. Y eso que a tu amado bólido no lo bombardean con radiación de alta intensidad, diferencias de temperatura de 200 ó 300ºC, micrometeoritos y otras lindezas.

Para acabar el viaje, la cámara empieza a alejarse: perdemos de vista la Tierra, la magnetosfera, la Luna, el punto L1, y empezamos a ver la órbita de Marte, Venus, Mercurio, el Sol, Júpiter… ¿nos hemos vuelto locos? ¿A dónde vamos?

Pues a ver las misiones más lejanas que estudian el Sol, aunque en un principio no estuvieran diseñadas precisamente para eso: las Voyager.

Un caminito si que se metieron

Un caminito sí que se metieron

Lanzadas hace más de 30 años para estudiar los planetas gaseosos (Júpiter y Saturno ambas; Urano y Neptuno sólo la Voyager 2), son de las pocas que nunca volverán a nuestra estrella, porque están en una trayectoria interestelar. Las Pioneer 10 y 11 (ya estropeadas) y la recientemente lanzada New Horizons (que aún está a la altura de Saturno) también saldrán del sistema solar, pero las Voyager son las únicas que han llegado a zonas inexploradas del espacio: el límite de la influencia del Sol. Han penetrado recientemente la zona de terminación, y están llegando a la heliopausa, donde el viento solar es frenado y arrastrado por el viento de otras estrellas. Más allá está el arco de choque, donde este viento interestelar empieza a ser desviado por el Sol. Si llegarán tan allá funcionando sólo lo sabremos esperando.

El sistema solar en escala logaritmica (la escala es más pequeña cuanto mayor sea la distancia)

El sistema solar en escala logarítmica (la escala es más pequeña cuanto mayor sea la distancia)

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~ por decalistoatriton en 3 enero 2009.

2 comentarios to “Los huevos de Lagrange”

  1. […] original) Trataba sobre un descubrimiento que el satélite C/NOFS, del que hablé de pasada en mi post del vídeo de observatorios heliosféricos, realizó hace poco: el límite de la ionosfera ha bajado a alturas nunca vistas desde las primeras […]

  2. […] Huevos de Lagrange”-en la que traté este tema; para los que tengan una memoria más pezuna, aquí va el link), donde gracias al equilibrio producido entre las fuerzas atractivas del Sol y la Tierra combinadas […]

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