Ahorrar energía a la hora de viajar al espacio

'HAY TRES TIPOS DE TURISTAS, la diferencia entre ellos reside en la mecánica celeste. La clase III es la más harapienta. En la Tierra son gente bien, a secas. Acuden a Venus cada 26 meses, en fase de órbita Hohmann, aprovechando el mínimo circuito energético desde la Tierra. Debido a las ventanas del momento crítico de las órbitas Hohmann, nunca pueden quedarse en Venus más de tres semanas. Así que aparecen en viajes organizados...'.

Dignos sucesores del singular Dennis Tito, el primer turista espacial, una legión de seres humanos goza de unas incomparables vacaciones, más allá de las fronteras de nuestro pequeño mundo azul, en un Venus parcialmente terraformado. Por lo menos, eso es lo que sucede en la ficción descrita en Los exploradores de Pórtico (The Gateway trip, 1990), de Frederik Pohl, enésima entrega de la popular saga de los Heechee, iniciada con Pórtico (Gateway, 1977).

La mayor adversidad que debe afrontar un aspirante a turista espacial, al margen de gozar de buena salud, es el elevado coste económico de un viaje espacial. Si para recalar en una simple estación espacial, Tito dilapidó una buena cantidad de dólares, estimar el precio de un viaje a Venus resulta escalofriante para el común de los mortales. Es posible que el futuro nos depare (o depare a una minoría de privilegiados) la posibilidad de convertir este sueño en realidad. En cualquier caso, unos mínimos conocimientos de mecánica celeste le serán de gran utilidad al potencial turista espacial para ahorrar una buena cantidad de euros...

La Tierra gira alrededor del Sol, a una distancia media de 149,6 millones de kilómetros, con una velocidad promedio de unos 30 kilómetros por segundo. Los llamados planetas interiores (Mercurio y Venus) giran a mayor velocidad que la Tierra, mientras que los exteriores (de Marte a Plutón) lo hacen más lentamente. A primera vista, podría pensarse que el momento óptimo para lanzar una nave espacial con destino a un planeta exterior, como Marte, coincidiría con su mínima distancia mutua u oposición.

¿Bastaría con impulsar una nave verticalmente hasta alcanzar el objetivo? Desgraciadamente, no. Al margen del consumo energético requerido, no sólo para escapar de la atracción gravitatoria terrestre, sino también de la debida al Sol, la nave debería compensar los movimientos relativos de la Tierra y Marte. Existen formas alternativas, mucho más sutiles y económicas, de alcanzar tal empresa.

Ya en 1925, un arquitecto alemán, Walter Hohmann, propuso una solución que minimizaba el consumo energético, utilizando para ello el propio movimiento orbital terrestre. Así, si el destino es un planeta exterior, como Marte, la nave debería impulsarse de acuerdo con una trayectoria tangente a la órbita terrestre, en el mismo sentido de avance de ésta (para planetas interiores, como Venus, el lanzamiento debe efectuarse en sentido inverso, de forma que la nave pasa a moverse a menor velocidad que la Tierra respecto al Sol).

Al poseer mayor velocidad que la Tierra, la nave abandona su trayectoria circular para describir una órbita elíptica, cuyo perihelio (punto de máxima proximidad al Sol) coincide con el radio de la órbita terrestre, y su afelio (punto de máxima lejanía al Sol) con el radio de la órbita del planeta de destino. Tal trayectoria, denominada órbita de Hohmann, constituye la forma más barata (en cuanto a consumo de combustible) para un vuelo interplanetario, aun a costa de invertir un tiempo mayor en alcanzar el objetivo que en otro tipo de órbitas.

Y, pensarán ustedes, ¿qué sucede con las otras dos clases de turistas que menciona Pohl? Siguiendo una estricta jerarquía monetaria, los turistas de la clase II son más o menos ricos y pueden permitirse el viaje a Venus en órbitas de alto consumo energético.

Claro, también están los turistas de la clase I, los que vienen cuando quieren, sin orden ni concierto, sin reparar en gastos. Como afirma Pohl, 'esos sí que gastan'...