Ingravidez: por qué las estaciones espaciales caen sin estrellarse

La gravedad también está presente en órbita

A la altitud típica de una estación espacial en órbita terrestre baja sigue actuando gran parte de la gravedad que conocemos en la superficie terrestre. Por tanto, que las personas floten allí no puede deberse a que haya desaparecido la atracción gravitatoria de la Tierra. Lo decisivo es la ausencia de una fuerza de apoyo permanente. En tierra, el suelo impide nuestra caída libre y ejerce presión contra nuestros pies. Percibimos esa fuerza de reacción como peso. En una estación espacial, en cambio, la tripulación, las paredes y los objetos sueltos caen juntos. Por eso no hay un suelo que deba sostener constantemente a las personas. Su masa permanece inalterada: incluso flotando, un aparato pesado sigue ofreciendo resistencia a que se lo acelere o frene. Así pues, la ingravidez no significa ausencia de masa, sino que describe, en primer lugar, una situación mecánica concreta en el sistema de referencia del laboratorio en caída.

Una órbita es una caída continua sin chocar con la Tierra

Si se soltara un objeto sin velocidad lateral, caería hacia la Tierra. Si se le imprime suficiente velocidad horizontal, su trayectoria de caída se curva de tal modo que la superficie terrestre, por así decirlo, se va apartando por debajo de él. El objeto se encuentra entonces en órbita. La gravedad proporciona continuamente la aceleración que modifica la dirección de su movimiento. Por eso, en principio, un satélite no necesita mantener un motor en funcionamiento constante para permanecer en órbita. Sin embargo, en las órbitas bajas, la tenue atmósfera residual lo frena, por lo que puede ser necesario elevar la órbita ocasionalmente. La ingravidez tampoco es perfecta: la resistencia atmosférica, las vibraciones, los movimientos de rotación y las pequeñas diferencias en el campo gravitatorio generan aceleraciones residuales. Por ello, en el contexto de los experimentos científicos suele hablarse, con mayor precisión, de microgravedad. Este término describe las condiciones reales mejor que la idea de un espacio absolutamente libre de fuerzas.

Lo que revela la investigación sin un suelo que sirva de apoyo

La ingravidez también puede generarse durante un tiempo limitado. Las torres de caída aprovechan unos segundos de caída libre; los vuelos parabólicos, los tramos correspondientes de una trayectoria de vuelo; y los cohetes sonda, varios minutos de su vuelo balístico. El programa MAPHEUS del DLR utiliza estos cohetes, entre otras cosas, para realizar experimentos de ciencia de materiales. Sin el efecto habitual del empuje de flotación y la sedimentación, el personal investigador puede estudiar, por ejemplo, cómo se mezclan los componentes o cómo se solidifican los materiales. Esto no implica que desaparezcan todas las influencias perturbadoras. Las temperaturas, las fuerzas electromagnéticas y la tensión superficial siguen actuando e incluso pueden cobrar mayor protagonismo. Precisamente por eso son importantes las mediciones comparativas con experimentos realizados en tierra. La utilidad consiste en reducir de forma selectiva una influencia dominante y observar con mayor claridad otros procesos. Aquí, los vuelos espaciales se convierten en un procedimiento de laboratorio, y no solo en un medio de transporte a un lugar inusual situado a gran altura sobre la Tierra.

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