El despegue de un cohete es una de las demostraciones más impresionantes de la física en acción. Puede que no lo hayas notado, pero estos vehículos no ascienden directamente en línea recta, algo que genera dudas en muchas personas pues ¿no sería más eficiente sí fuera así? Pues la respuesta es más sorprendente e interesante de lo que te imaginas y aquí te la decimos.
¿Por qué los cohetes no despegan hacía “arriba”?
Si alguna vez has visto el despegue de un cohete , puede que hayas notado que no sigue una trayectoria vertical y recta, sino que empieza a inclinarse poco a poco mientras asciende. Es fácil pensar que lo más lógico sería que un cohete simplemente subiera hacia el cielo en línea recta, pero la realidad es mucho más compleja. De hecho, hay varias razones clave por las que los cohetes no siguen esa ruta directa.
Para entender por qué un cohete no va recto, primero repasemos un poco la física de estos vehículos. Un cohete funciona gracias a los principios de las leyes de Newton . Según la primera ley de Newton, cualquier objeto en movimiento tiende a seguir en línea recta, pero solo si no hay fuerzas externas actuando sobre él. Sin embargo, en el caso de los cohetes, que lógicamente son lanzados desde la Tierra, se enfrenta a la gravedad de nuestro planeta, especialmente para las primeras etapas de vuelo. Aquí es donde entra en juego la necesidad de un ángulo de despegue.
Al principio, cuando arranca un cohete, se enfrenta a la resistencia del aire, que es más fuerte en las capas más densas de la atmósfera. Si el cohete intentara subir en línea recta, tendría que luchar contra esta resistencia de manera constante, lo que no solo haría el despegue más difícil, sino que también consumiría más combustible. Para evitar esto, los cohetes despegan inicialmente de manera vertical para atravesar rápidamente las partes más densas de la atmósfera, cubriendo la menor distancia posible en esa zona de alta resistencia.
Pero tomemos en cuenta que el objetivo de un cohete no es solo escapar de la gravedad de la Tierra. Una vez que superan las primeras capas de la atmósfera, el verdadero reto es llegar a la órbita. Para estar en órbita, el cohete debe alcanzar una velocidad horizontal suficientemente alta para que la fuerza de gravedad de la Tierra no lo haga caer de nuevo, pero tampoco lo mande al espacio exterior. Esta es la razón por la que los cohetes no simplemente siguen subiendo en línea recta.
Aquí es donde entra un concepto muy importante: el viraje por gravedad. En lugar de continuar en línea recta, el cohete comienza a inclinarse gradualmente durante su ascenso. Este viraje no solo reduce el estrés aerodinámico (es decir, las fuerzas que podrían dañar la estructura del cohete), sino que también le permite aprovechar la gravedad para ayudar a cambiar su dirección sin gastar tanto combustible.
El viraje permite que el cohete gane velocidad horizontal mientras asciende, lo cual es fundamental para alcanzar la velocidad orbital. Si un cohete solo ascendiera verticalmente, no conseguiría la velocidad necesaria para mantenerse en órbita, y eventualmente caería de nuevo a la Tierra.
Para visualizar esto, imaginemos lo que sucede cuando lanzamos una piedra al aire. Si la lanzas con suficiente velocidad y ángulo, en lugar de caer de vuelta al suelo, la piedra comenzaría a recorrer una curva, «cayendo» constantemente hacia la Tierra pero nunca tocando el suelo, ya que la curvatura de la Tierra hace que la trayectoria. . . . de la piedra se mantiene en el aire. Esto es lo que le ocurre a un cohete, pero a una escala mucho mayor: al entrar en órbita, el cohete ya no necesita seguir impulsándose para mantenerse en su camino, solo se mantiene moviéndose con la velocidad suficiente para no caer.
En resumen, los cohetes no despegan en línea recta porque eso no sería lo más eficiente ni lo más efectivo. Al principio, es necesario ascender verticalmente para atravesar las capas más densas de la atmósfera. Luego, gradualmente comenzará a cambiar de dirección para optimizar su trayectoria hacia la órbita. Este viraje, que aprovecha la gravedad terrestre, les permite ahorrar combustible y alcanzar la velocidad necesaria para mantenerse en el espacio. Así, el proceso de despegue y ascenso está cuidadosamente diseñado para maximizar la eficiencia y garantizar el éxito de la misión.