Porque permanecen en orbita los satélites

La orbita de un satélite representa un delicado equilibrio entre inercia y gravedad. La fuerza de gravedad empuja constantemente al satélite hacia la tierra, mientras que la inercia del satélite lo mantiene moviéndose en línea recta. Si no fuera por la gravedad, la inercia del satélite lo enviaría directamente fuera de la orbita, la gravedad frena el satélite.

Para poder seguir un equilibrio entre inercia y gravedad, el satélite debe moverse a una velocidad determinada. Si se mueve demasiado deprisa, la inercia supera a la gravedad y el satélite abandona a la orbita. (El calculo de la velocidad que impulsaría a un satélite fuera de la orbita de la tierra, es decir, la velocidad de escape, desempeña un papel muy importante en los lanzamientos de pruebas espaciales) Si el satélite se mueve demasiado despacio, la gravedad gana la batalla frente a la inercia y el satélite se desploma sobre la tierra. Esto ocurrió precisamente en 1979, cuando la estación espacial norteamericana skylab empezó a reducir su velocidad debido a la resistencia que ejercían las franjas exteriores de la atmósfera terrestre. La atracción inflexible de la gravedad provoco que la nave se estrellara contra la tierra.

Velocidad y Distancia

Como la fuerza de gravedad disminuye con la distancia, la velocidad necesaria para mantener a un satélite en orbita varia con la altitud.

Los ingenieros pueden calcular a que velocidad ya que altitud debe estar en orbita un satélite. Por ejemplo, un satélite geoestacionario – que siempre esta sobre una misma zona de la tierra- debe de dar una vuelta al planeta cada 24 horas, al ritmo de la rotación terrestre, a una altitud de 35,900 kilómetros.

Gravedad e Inercia

El equilibrio que guarda un satélite con la gravedad y la inercia se puede imitar dando vueltas a un peso atado a una cuerda. La inercia del peso lo empuja constantemente hacia el exterior, mientras que la tensión que hay en la cuerda, hace las veces de la gravedad, mantiene el peso en una orbita circular. Si se cortara la cuerda, el peso volaría siguiendo una trayectoria recta perpendicular al radio de su orbita.

Fuente: Libro "Fuerzas Físicas".