Rumbo al cosmos (18 page)

El ecuador y sus múltiples ventajas

Sin embargo, el lanzamiento hacia el este y lo más próximo posible al ecuador es siempre el más adecuado para misiones interplanetarias y para la mayor parte de las misiones de satélites. Y es que además existe otra razón importante para justificar la conveniencia de situar las bases de lanzamiento cerca del ecuador, y es el caso del lanzamiento de satélites geoestacionarios. Estos satélites constituyen un gran porcentaje de todos los satélites puestos en órbita alrededor de la Tierra, especialmente de los comerciales, pues de este tipo son la mayoría de los satélites de telecomunicaciones y buena parte de los meteorológicos, entre otros. La órbita de estos satélites tiene la particularidad de que el vehículo situado en ella gira con la misma velocidad de la Tierra, por lo que, visto desde la superficie terrestre, el satélite parece permanecer inmóvil siempre en el mismo punto. Para lograrlo, la órbita debe estar situada a aproximadamente 36.000 km de altura, y con su plano coincidiendo con el plano ecuatorial terrestre.

Y aquí es donde entra en juego la cercanía o lejanía de la base de lanzamiento al ecuador: y es que la inclinación de las órbitas que pueden obtenerse con un lanzamiento desde una base determinada tiene limitado su valor mínimo por la latitud geográfica del lugar de lanzamiento. Es decir, si se efectúa un lanzamiento desde Cabo Cañaveral, a 28,6º de latitud norte, la órbita conseguida nunca podrá tener una inclinación inferior a 28,6º, la cual se obtendrá con un lanzamiento hacia el este. Direcciones de lanzamiento diferentes darán lugar a órbitas con mayor inclinación, pero nunca menor.

Por supuesto, es posible alcanzar la órbita geoestacionaria de inclinación 0º, pero a costa de efectuar un cambio de órbita una vez en el espacio. Y ese cambio de órbita requiere tanto más consumo de propulsante cuanto mayor sea la diferencia de inclinaciones entre la órbita inicial y la final. Es fácil entender, por tanto, que si la latitud del lugar de lanzamiento es baja, la diferencia de inclinaciones a superar para alcanzar la órbita geoestacionaria será menor, y por tanto será mayor la economía conseguida en el lanzamiento. O, visto de otra forma, un mismo lanzador será capaz de poner en órbita geoestacionaria mayor cantidad de carga útil desde Kourou, por ejemplo, que desde Baikonur: si desde Kourou es capaz este lanzador de colocar 200 kg de carga útil en órbita geoestacionaria, su capacidad sería de 172 kg desde Cabo Cañaveral, y sólo de 145 kg desde Baikonur. Como se puede ver, la ventaja de la cercanía al ecuador es evidente.

Criterios de seguridad

Otra consideración a tener en cuenta al elegir la ubicación para una base de lanzamiento es la seguridad en su entorno. El lanzamiento de un vehículo espacial siempre entraña un cierto riesgo, pues se opera con enormes estructuras llenas de compuestos peligrosos, inflamables y explosivos, que además pueden caer sobre los alrededores en el caso de un despegue fallido. Por ello, las bases de lanzamiento suelen estar alejadas de las poblaciones, y además tienen limitadas las posibles orientaciones de los despegues, de forma que no se sobrevuelen lugares poblados durante el ascenso. Un ejemplo claro del peligro que puede suponer no respetar estas normas lo tenemos en el accidente que tuvo lugar el día 15 de febrero de 1996 en China: durante el lanzamiento de un satélite comercial, el lanzador CZ-3B perdió el control durante el ascenso, estrellándose contra la vecina aldea de Xichang y matando a un gran número de personas. Por ello, de forma general las principales bases de lanzamiento están situadas en lugares costeros o en medio de áreas deshabitadas, y con sus posibles orientaciones de lanzamiento (
acimut
) limitadas a aquéllas que no sobrevuelen zonas pobladas.

Imagen: En esta fotografía de un lanzamiento del Space Shuttle desde el Centro Espacial Kennedy en Cabo Cañaveral, pueden observarse claramente dos cosas: la inclinación hacia el este de la trayectoria, y la situación del mar en esa dirección, como medida de seguridad frente a lanzamientos fallidos. (
Foto: NASA
)

Existen casos llamativos en cuanto a los acimuts de lanzamiento de ciertas bases, como puede ser el caso de la base de lanzamiento rusa de Kapustin Yar, cuya ubicación en el interior del país y a 30 km al oeste de la frontera con Kazajstán, obligan a pedir permiso al gobierno de esta república cada vez que se quiere realizar un lanzamiento en dirección este; o el caso anecdótico de las dos bases japonesas de Tangashima y Kagoshima, ambas situadas en la costa, que tienen restringidos sus lanzamientos solamente a algunos meses del año para no interferir con las actividades de pesca en la zona sobrevolada por el lanzador durante los principales meses de actividad pesquera; aunque en este último caso, las restricciones se deben, más que a motivos de seguridad, a las fuertes presiones ejercidas por el colectivo pesquero japonés, que argumenta que los lanzamientos ahuyentan a los peces, afectando a sus capturas.

Sea Launch: ecuador y seguridad, todo en uno

La importancia que representa la elección del lugar idóneo de lanzamiento está bien reflejada en la creación empresa Sea Launch a través de la cooperación de la empresa norteamericana Boeing con la rusa RSC-Energiya y otras dos empresas de Noruega y Ucrania, para desarrollar una plataforma marítima de lanzamiento de cohetes. La base de lanzamiento, derivada de una plataforma petrolífera, ha sido ubicada en el Océano Pacífico exactamente sobre el ecuador. Una situación óptima por partida doble: su ubicación exacta en latitud cero, unida a la seguridad que le otorga el disponer de miles de kilómetros de agua todo alrededor.

Imagen: Las nuevas plataformas marítimas móviles de lanzamiento, introducidas a finales del siglo XX, proporcionan una mayor flexibilidad en cuanto a elección del lugar óptimo de lanzamiento, evitando además los problemas de seguridad en su entorno. (
Foto: Sea Launch
)

Disponer de un lanzador y una base de lanzamiento son requisitos necesarios para poner un vehículo en órbita. Pero de poco nos servirán si no llevamos a cabo el lanzamiento en el momento adecuado. En cierto modo, podemos decir que los lanzamientos los realizamos por la ventana… por la ventana de lanzamiento.

Cuando se planifica una nueva misión espacial, ya sea ésta una misión orbital terrestre o una misión interplanetaria, es necesario hacerlo teniendo en cuenta el lugar de lanzamiento. Éste vendrá determinado en parte por razones políticas y de nacionalidad, y en parte por las necesidades de la órbita requerida, la cual impondrá unos requisitos determinados en cuanto a dirección, día y hora de lanzamiento. Ya hablamos de las particularidades del lugar elegido para el lanzamiento en un artículo anterior, pero recordemos rápidamente algunas de las características más importantes: que la inclinación de la órbita elegida nunca podrá ser inferior (aunque sí superior) a la latitud del lugar de lanzamiento (a menos que se realice un cambio de órbita posterior, naturalmente), y que la dirección requerida de lanzamiento deberá estar comprendida dentro de los acimuts permitidos por razones de seguridad para la base de lanzamiento dada: direcciones hacia el este para la mayoría de las órbitas, y hacia el oeste para órbitas polares o de muy alta inclinación.

Pero una vez que se ha elegido el lugar de lanzamiento, queda por elegir el día y la hora más adecuados para efectuarlo. Esto es lo que se conoce como ventanas de lanzamiento.

Mirando el calendario

Para misiones en las que se trate de poner un objeto en órbita alrededor de la Tierra, a menudo el día de lanzamiento es indiferente, siendo la hora el único factor a tener en cuenta; la excepción serían las misiones en las que se quiera realizar un encuentro con algún objeto ya en órbita, teniendo importancia el día de lanzamiento en ese caso, ya que en general el objeto en órbita sobrevolará zonas diferentes en días distintos. Sin embargo, para misiones más allá de la órbita terrestre, ya sea a la Luna o a otros planetas del sistema solar, es evidente la importancia del día del año en que se efectúa el lanzamiento, pues, debido a la rotación de la Tierra y los planetas alrededor del Sol, la situación relativa entre ellos varía a lo largo del año. En el caso del planeta Marte, hay que esperar casi dos años para que vuelva a darse una configuración relativa similar, dada la velocidad con que se mueve el planeta en su órbita, mientras que para el resto de planetas, se produce una repetición de configuraciones al menos una vez cada año o poco más.

La selección del día de lanzamiento para el caso de misiones interplanetarias vendrá determinada por la configuración planetaria más adecuada para la misión, es decir, aquélla que permita el viaje más corto o más económico hasta el objetivo. Aquí entra en juego de forma fundamental el análisis de trayectorias, para seleccionar aquélla que se considere más conveniente para la misión; en dicha selección intervienen múltiples factores, como pueden ser economía, duración de la misión, requisitos científicos... En cualquier caso, una vez seleccionada la trayectoria, ya tendremos definida una duración de misión y una configuración de planetas que nos determinan el día de lanzamiento del vehículo. Aunque lo cierto es que como las configuraciones planetarias no cambian de forma radical de un día para otro, en realidad el día de lanzamiento puede moverse en un pequeño entorno del día teórico, ajustando la velocidad de inyección en la órbita de transferencia (es decir, la velocidad aportada por el lanzador) de forma que dicha transferencia hasta su destino se ajuste a la variación de la nueva configuración planetaria con respecto a la del día de lanzamiento óptimo. A mayor flexibilidad del lanzador para ajustar la velocidad de inyección a los requisitos de cada día, mayor flexibilidad tendremos en cuanto a día de lanzamiento. En general, para el caso de misiones interplanetarias se suele establecer una ventana de lanzamiento de treinta días en torno al momento óptimo. Evidentemente, sería arriesgado pensar en efectuar el lanzamiento únicamente en el día teórico, pues unas malas condiciones climatológicas o un problema de última hora, podrían impedirlo; esta ventana de lanzamiento de 30 días supone así un margen aceptable en el que podremos esperar que nuestra misión se lance con una razonable seguridad.

Imagen: la trayectoria interplanetaria elegida nos define el día en que debemos efectuar el lanzamiento: cuando la configuración de los planetas de origen y destino es tal que nos asegure que el planeta de destino se encontrará en el punto adecuado cuando lleguemos allí. (
Esquema: J.Casado
)

Reloj en mano

Además de elegir el día de lanzamiento más adecuado, la hora de lanzamiento también es un parámetro fundamental para cualquier misión espacial, ya sea interplanetaria o simplemente a la órbita terrestre. Ello es debido a la rotación de la Tierra, que hace que cada momento de despegue tenga unos requisitos diferentes para el lanzamiento, ya que el lugar de lanzamiento se mueve respecto a la órbita final que se quiere conseguir. Como sabemos, una órbita alrededor de un planeta es independiente de la rotación del mismo; es decir, la órbita no rota con el planeta, sino que mantiene su posición en el espacio (dejando aparte la traslación alrededor del Sol) ajena a lo que haga el planeta que tiene debajo. Por ello, si vemos el planeta desde el plano de la órbita, veríamos que éste gira bajo nosotros, y por tanto la posición relativa del lugar de lanzamiento respecto a la órbita que se quiere lograr está cambiando constantemente. Y, al contrario de lo que ocurre con las configuraciones planetarias, que cambian lentamente, aquí los cambios son muy rápidos, pues la Tierra da una vuelta completa sobre sí misma en tan sólo 24 horas. Por ello, la hora de lanzamiento se convierte en un factor muy crítico.