Órbita terrestre baja para niños
Una órbita terrestre baja, conocida como OTB o LEO (por sus siglas en inglés), es un camino que siguen los objetos alrededor de la Tierra. Se encuentra entre la atmósfera de nuestro planeta y una zona llamada cinturón de radiación de Van Allen.
Los objetos en OTB giran alrededor de la Tierra en menos de 128 minutos. Esto significa que dan más de 11 vueltas al planeta cada día. La mayoría de los objetos que están en el espacio exterior, como muchos satélites, se encuentran en esta órbita. Su altura no supera los 2000 kilómetros sobre la superficie terrestre. Generalmente, estas órbitas están entre 150 y 2000 kilómetros de altitud. Las órbitas más bajas no son estables y los objetos caen rápidamente debido al roce con la atmósfera. Las órbitas más altas pueden tener problemas electrónicos por la radiación.
Los objetos en órbita terrestre baja se encuentran con gases de la termosfera (entre 80 y 500 km de altura) o la exosfera (desde 500 km hacia arriba), dependiendo de la altitud de su órbita.
La mayoría de los vuelos espaciales con personas se han realizado en órbita terrestre baja. Esto incluye todas las misiones de los transbordadores espaciales de Estados Unidos y los viajes a la Estación Espacial Internacional. Solo los vuelos del Programa Apolo han llevado a personas más allá de la órbita terrestre baja.
Muchos satélites se colocan en órbita terrestre baja. Allí viajan a unos 27 400 km/h (8 km/s), dando una vuelta a la Tierra cada 90 minutos. Los satélites de comunicación que necesitan estar siempre sobre el mismo punto de la Tierra usan una órbita geoestacionaria, que es diferente. Sin embargo, se necesita menos energía para poner un satélite en OTB. Además, los satélites en OTB necesitan transmisores menos potentes para enviar datos. Por eso, la órbita terrestre baja se usa para muchas comunicaciones. Como estos satélites no se quedan quietos, se necesita una red de varios satélites para tener cobertura continua. Las órbitas bajas también son útiles para los satélites de teledetección, que pueden obtener imágenes con mucho detalle.
El 3 de noviembre de 1957, la perra Laika fue el primer ser vivo en el espacio en la órbita terrestre baja, a bordo del Sputnik 2.
Contenido
¿Qué características tiene una órbita terrestre baja?
La velocidad promedio para mantenerse en una órbita terrestre baja estable es de unos 7,8 km/s. Esta velocidad disminuye un poco para órbitas más altas. Por ejemplo, para una órbita circular a 200 km, la velocidad es de 7,79 km/s, y para una a 1500 km, es de 7,12 km/s.
La gravedad en la OTB es solo un poco menor que en la superficie de la Tierra. Esto se debe a que la distancia de la OTB a la superficie es mucho menor que el radio de la Tierra. Sin embargo, un objeto en órbita está en constante caída libre alrededor de la Tierra. Esto ocurre porque la fuerza gravitatoria y la fuerza centrífuga se equilibran. Por eso, las naves espaciales se mantienen en órbita y las personas dentro o fuera de ellas sienten ingravidez.
Los objetos en OTB se encuentran con el arrastre de los gases de la termosfera (entre 80 y 600 km de altura) o la exosfera (desde 600 km hacia arriba). Las órbitas de los satélites que están por debajo de 300 km de altura decaen rápidamente por este arrastre atmosférico. Los objetos en OTB orbitan la Tierra entre la parte más densa de la atmósfera y por debajo del cinturón de radiación de Van Allen interior.
Las órbitas terrestres bajas ecuatoriales (OTBE) son un tipo especial de OTB. Tienen una inclinación baja respecto al Ecuador. Esto permite que los satélites pasen rápidamente por lugares de baja latitud en la Tierra. Además, requieren menos energía para ser alcanzadas. Las órbitas con una inclinación muy alta respecto al ecuador se llaman órbitas polares o órbitas sincrónicas al Sol.
Las órbitas más altas incluyen la órbita terrestre media (MEO) y la órbita geoestacionaria (GEO). Las órbitas más altas que la OTB pueden causar problemas en los componentes electrónicos debido a la radiación y la acumulación de cargas.
Desde 2017, se han empezado a usar las "órbitas terrestres muy bajas" (OTMB). Estas órbitas, por debajo de unos 450 km, necesitan tecnologías especiales para mantener los satélites en su lugar, ya que normalmente caerían muy rápido.
¿Para qué se usa la órbita terrestre baja?
Las órbitas bajas permiten que los satélites se comuniquen mejor y que sus instrumentos de observación tengan una alta resolución. También permiten lanzar cargas más pesadas al espacio, ya que se necesita menos energía para llegar a estas órbitas que a otras. Las órbitas de menor altitud son mejores para la teledetección. Los satélites de teledetección también pueden usar órbitas sincrónicas a estas alturas.
Para mantenerse en una órbita baja, un satélite debe tener una velocidad horizontal muy alta. Por ejemplo, para una órbita circular a 300 km sobre la Tierra, el satélite debe ir a 7,8 km/s o 28000 km/h. Esto le permite dar una vuelta completa a la Tierra en 90 minutos.
Tipos de satélites en OTB
Algunos satélites de teledetección en órbita baja son:
- Satélites meteorológicos.
- Satélites que toman imágenes de la Tierra, como SPOT, y satélites para analizar el medio ambiente, como ENVISAT.
- Satélites de reconocimiento, como Helios.
Los satélites de telecomunicaciones en órbita terrestre baja incluyen:
- Sistemas de comunicaciones globales, como el sistema Iridium o Globalstar.
- Los satélites de aficionados de AMSAT.
También es la órbita donde se han realizado la mayoría de las misiones espaciales con tripulación, como la estación espacial Mir, los transbordadores espaciales estadounidenses o la Estación Espacial Internacional.
¿Cuánto tiempo duran los satélites en OTB?
El tiempo que un satélite permanece en OTB depende de varios factores. La influencia de la Luna y la altura sobre las capas densas de la atmósfera son muy importantes. Por ejemplo, la órbita del satélite "Explorer-6" de Estados Unidos cambió mucho, lo que redujo su vida útil de 20 años a solo 2. El primer satélite de la Tierra duró 3 meses.
Otros factores que afectan la duración de un satélite son:
- La altura de las capas densas de la atmósfera puede variar según la hora del día. A mediodía, las capas calientes de la atmósfera a 300 km son el doble de densas que a medianoche.
- El paso del satélite por el ecuador de la Tierra también puede disminuir la altura de su órbita más baja.
- Un aumento en la actividad solar puede hacer que la atmósfera superior se vuelva más densa. Esto frena más al satélite y hace que su órbita baje más rápido.
- La forma del satélite también es importante. Para los satélites diseñados para órbitas bajas, a menudo se eligen formas aerodinámicas.
¿Qué son los residuos espaciales?
El espacio en la OTB se está llenando de desechos espaciales debido a la cantidad de objetos que se lanzan. Esto es una preocupación creciente, ya que las colisiones a velocidades orbitales pueden ser peligrosas. Las colisiones pueden crear más desechos, lo que lleva a un efecto dominó conocido como síndrome de Kessler.
El Centro de Operaciones Espaciales Combinadas, que es parte del Mando Estratégico de los Estados Unidos, sigue la pista de más de 8.500 objetos de más de 10 cm en OTB. Un estudio del Observatorio de Arecibo sugiere que podría haber un millón de objetos peligrosos de más de 2 milímetros en órbita. Estos son demasiado pequeños para ser vistos desde los observatorios en la Tierra.
Galería de imágenes
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Varias órbitas terrestres a escala; el color cian representa órbitas terrestres bajas.
Véase también
En inglés: Low Earth orbit Facts for Kids
