Azucena Martín
EditoraCuando viajas muchas veces a un mismo lugar, poco a poco vas aprendiendo cuáles son los mejores recorridos. No solo necesitas conocer el camino más corto. También está bien localizar el que tiene más gasolineras, mejor carretera o paisajes más bonitos. Todo depende de tus gustos y necesidades. Si el viaje se realiza en el espacio, es importante encontrar el camino más corto; pero, ante todo, la principal necesidad es localizar el que supone un mayor ahorro de combustible.
Esperamos que en un futuro los humanos puedan viajar regularmente a la Luna, pero sería muy caro y poco viable esperar hasta entonces para ir encontrando el mejor camino a base de prueba y error. Por eso, un equipo internacional de científicos ha desarrollado la fórmula que calcula el camino ideal. Spoiler: no es ninguno de los que se han recorrido hasta el momento.
El mayor ahorro hasta el momento. El estudio, realizado por un equipo internacional de científicos y dirigido desde la Universidad de Coimbra, apunta a un ahorro en delta-v de 58,80 m/s. Esta medida hace referencia a la cantidad de esfuerzo necesaria para llevar a cabo una maniobra orbital. Dicho de otra forma, el cambio total de velocidad que se necesita para llevar a cabo dicha maniobra. Cuanto menor sea el delta-v, mejor, ya que un cambio de velocidad alto supone mayor gasto de combustible.
En el caso del viaje completo de la Tierra a la Luna, la delta-v es de 3.342,96 m/s. Puede parecer que disminuir esa cifra en menos de 60 metros por segundo no es mucho, pero debemos tener en cuenta que un solo metro por segundo ya supone un gran gasto de combustible. Por eso, los resultados obtenidos en este estudio son muy positivos.
Teoría de las conexiones funcionales. Cuando vas a calcular la trayectoria entre la Tierra y la Luna necesitas salir de la órbita terrestre, con una velocidad y posición determinadas y llegar a la de la Luna, también con unas características concretas. Todos esos parámetros específicos son restricciones. Cuando estamos en un lugar tan amplio como el espacio, puede haber muchísimos caminos distintos. Una infinidad de ellos. Por eso, para localizarlos se deben realizar simulaciones. El problema es que, por muy potentes que sean los simuladores, si no se recortan un poco las restricciones, las posibilidades siguen siendo inabarcables. Es aquí donde entra en juego la teoría de las conexiones funcionales.
Esta, básicamente, consiste en cambiar el planteamiento de las fórmulas de modo que las condiciones ya estén incluidas. Dicho con una analogía más terrícola, si queremos buscar la mejor ruta de Madrid a Barcelona, podemos analizar absolutamente todos los caminos que hay en España o buscar solo la mejor opción entre los caminos que empiezan en Madrid y acaban en Barcelona. Con esta teoría de las conexiones funcionales se consigue justo eso. No se eliminan las restricciones, sino que se incluyen directamente en el planteamiento matemático.
Con Artemis II hubo un momento en el que se perdieron las conexiones
Muchas menos simulaciones. Al cambiar ese planteamiento, se pueden hacer más simulaciones. No se pierde tiempo simulando caminos que no salen de Madrid y acaban en Barcelona. Por eso, los autores de este estudio han logrado pasar de 280.000 simulaciones a más de 30 millones. De este modo, es más fácil encontrar una ruta óptima.
Un alto en el camino. La ruta óptima incluye un alto en el camino, justo en el punto L1 de Lagrange, un lugar entre la Tierra y la Luna en el que la atracción gravitatoria de ambos objetos se compensa, de modo que el efecto es similar a la ausencia de gravedad. Las naves podrían permanecer ahí el tiempo necesario sin perder la comunicación con la Tierra. En el caso de Artemis II, por ejemplo, hubo un punto en el que se perdieron las conexiones. Aquí no ocurriría eso. Finalmente, una vez que todo esté listo y las órbitas se alineen correctamente, ya se podría realizar la segunda parte del viaje, con destino a la órbita lunar.
Mejor cerca de la Luna. Las simulaciones que se habían realizado anteriormente y que se parecían a esta incluían la entrada en esta trayectoria en un ramal cercano a la Tierra. Sin embargo, con esta investigación se ha visto que el ahorro de combustible es mejor si se hace en el lado opuesto, más cerca de la Luna.
El camino más barato hasta ahora, pero no el más barato posible. Los autores del estudio reconocen que este es el camino más barato que se ha calculado hasta el momento entre la Tierra y la Luna, pero no el más barato posible. Y es que, en sus cálculos, han tenido en cuenta la atracción gravitatoria de la Luna y la Tierra, pero no la del Sol. Si se añadiese esta también se podría mejorar el ahorro, pero se restringiría la ventana de lanzamiento. Es decir, habría menos días posibles para llevar a cabo los lanzamientos. Eso dificultaría la logística, por lo que, de momento, se ha optado por lo más barato hasta el momento, pero no lo más barato posible. Solo eso ya es un gran avance.
Imagen |Rfassbind
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