¿Cuántos tipos de órbitas existen en el universo?

Nuestra comprensión de las órbitas se remonta a Johannes Kepler en el siglo XVII. En la actualidad, Europa opera una familia de cohetes en el Puerto Espacial Europeo para lanzar satélites a muchos tipos de órbita. Y es que no existe un solo tipo de órbita por lo que, en el post de hoy, astrocuriosos, os dejamos todos los tipos de órbita que existen en el universo:  

¿Qué es una órbita? 

Para entender todos los tipos, primero tenemos que comprender qué es una órbita. Una órbita es la trayectoria curva que sigue un objeto espacial (estrella, planeta, luna, asteroide o nave espacial) alrededor de otro objeto debido a la gravedad.  

La gravedad hace que los objetos espaciales con masa se sientan atraídos por otros objetos cercanos. Si esta atracción los acerca con suficiente impulso, a veces pueden empezar a orbitar entre sí.  

Los objetos de masa similar orbitan entre sí sin que ninguno de ellos esté en el centro, mientras que los objetos pequeños orbitan alrededor de objetos más grandes. En nuestro Sistema Solar, la Luna orbita alrededor de la Tierra y ésta alrededor del Sol, pero eso no significa que el objeto más grande permanezca completamente inmóvil. Debido a la gravedad, la Luna tira ligeramente de la Tierra desde su centro (por eso se forman las mareas en nuestros océanos) y la Tierra y otros planetas tiran ligeramente del Sol desde su centro.  

Cuando los cohetes lanzan nuestros satélites, los ponen en órbita en el espacio. Allí, la gravedad mantiene el satélite en la órbita deseada, del mismo modo que la gravedad mantiene la Luna en órbita alrededor de la Tierra.  

En el espacio no hay aire y, por lo tanto, no hay rozamiento con el aire, de modo que la gravedad permite que el satélite orbite alrededor de la Tierra casi sin rozamiento. La puesta en órbita de satélites nos permite utilizar tecnologías de telecomunicación, navegación, previsión meteorológica y observaciones astronómicas.  

Tipos de órbita 

Hay muchos factores que deciden cuál es la mejor órbita para un satélite, dependiendo de lo que se pretenda conseguir con él.  

Órbita geoestacionaria (GEO) 

Los satélites en órbita geoestacionaria (GEO) giran alrededor de la Tierra por encima del ecuador de oeste a este siguiendo la rotación de la Tierra - tardando 23 horas 56 minutos y 4 segundos - viajando exactamente a la misma velocidad que la Tierra. Esto hace que los satélites en GEO parezcan estar "inmóviles" sobre una posición fija. Para adaptarse perfectamente a la rotación de la Tierra, la velocidad de los satélites GEO debería ser de unos 3 km por segundo a una altitud de 35 786 km. Esto es mucho más lejos de la superficie de la Tierra en comparación con muchos satélites.  

Los satélites GEO son utilizados por satélites que necesitan permanecer constantemente por encima de un lugar concreto sobre la Tierra, como los satélites de telecomunicaciones. De este modo, se puede fijar una antena en la Tierra para que apunte siempre hacia ese satélite sin moverse. También pueden utilizarlo los satélites de vigilancia meteorológica, porque pueden observar continuamente zonas específicas para ver cómo surgen allí las tendencias meteorológicas.  

Órbita terrestre baja (LEO) 

Una órbita terrestre baja (LEO) es, como su nombre indica, una órbita relativamente cercana a la superficie de la Tierra. Normalmente se encuentra a una altitud inferior a 1.000 km, pero puede llegar a estar a 160 km de la Tierra, lo que es poco en comparación con otras órbitas, pero sigue estando muy por encima de la superficie terrestre.  

En comparación, la mayoría de los aviones comerciales no vuelan a altitudes muy superiores a los 14 km aproximadamente, por lo que incluso el LEO más bajo está a más de diez veces esa altura.  

A diferencia de los satélites GEO, que siempre deben orbitar a lo largo del ecuador de la Tierra, los satélites LEO no siempre tienen que seguir una trayectoria determinada alrededor de la Tierra de la misma manera: su plano puede inclinarse. Esto significa que hay más rutas disponibles para los satélites en LEO, que es una de las razones por las que LEO es una órbita más utilizada.  

La proximidad de LEO a la Tierra la hace útil por varias razones. Es la órbita más utilizada para la toma de imágenes por satélite, ya que al estar cerca de la superficie permite tomar imágenes de mayor resolución. También es la órbita utilizada para la Estación Espacial Internacional (ISS), ya que es más fácil para los astronautas viajar hacia y desde ella a menor distancia. Los satélites en esta órbita viajan a una velocidad de unos 7,8 km por segundo; a esta velocidad, un satélite tarda aproximadamente 90 minutos en dar la vuelta a la Tierra, lo que significa que la ISS viaja alrededor de la Tierra unas 16 veces al día. 

Órbita terrestre media (MEO) 

La órbita terrestre media comprende una amplia gama de órbitas situadas entre la LEO y la GEO. Es similar a la LEO en que tampoco necesita tomar trayectorias específicas alrededor de la Tierra, y es utilizada por una variedad de satélites con muchas aplicaciones diferentes. 

Es muy utilizado por los satélites de navegación, como el sistema europeo Galileo. Galileo impulsa las comunicaciones de navegación en toda Europa y se utiliza para muchos tipos de navegación, desde el seguimiento de grandes jumbos hasta la obtención de direcciones para su smartphone. Galileo utiliza una constelación de múltiples satélites para dar cobertura a grandes partes del mundo a la vez. 

Órbita polar y órbita heliosíncrona (SSO) 

Los satélites en órbita polar suelen pasar por la Tierra de norte a sur en lugar de oeste a este, pasando aproximadamente por encima de los polos terrestres. 

Los satélites en órbita polar no tienen por qué pasar por el Polo Norte y el Polo Sur con precisión; incluso una desviación de entre 20 y 30 grados se considera una órbita polar. Las órbitas polares son un tipo de órbita terrestre baja, ya que se encuentran a altitudes bajas, entre 200 y 1000 km. 

La órbita sincrónica solar (SSO) es un tipo particular de órbita polar. Los satélites en SSO, que viajan sobre las regiones polares, están sincronizados con el Sol. Esto significa que están sincronizados para estar siempre en la misma posición "fija" con respecto al Sol. Esto significa que el satélite siempre visita el mismo lugar a la misma hora local - por ejemplo, pasando por la ciudad de París todos los días exactamente al mediodía. 

Por eso, los científicos utilizan series de imágenes como éstas para investigar cómo surgen los patrones meteorológicos, para ayudar a predecir el tiempo o las tormentas; a la hora de vigilar emergencias como incendios forestales o inundaciones; o para acumular datos sobre problemas a largo plazo como la deforestación o la subida del nivel del mar.  

Órbitas de transferencia y órbita geoestacionaria de transferencia (GTO) 

Las órbitas de transferencia son un tipo especial de órbita que se utiliza para pasar de una órbita a otra. Cuando se lanzan satélites desde la Tierra y se transportan al espacio con vehículos de lanzamiento como Ariane 5, los satélites no siempre se colocan directamente en su órbita final. A menudo, los satélites se colocan en una órbita de transferencia: una órbita en la que, utilizando relativamente poca energía de los motores incorporados, el satélite o nave espacial puede moverse de una órbita a otra. 

Esto permite a un satélite alcanzar, por ejemplo, una órbita de gran altitud como la GEO sin necesidad de que el vehículo de lanzamiento llegue hasta esa altitud, lo que exigiría un mayor esfuerzo: es como tomar un atajo. Alcanzar la GEO de esta forma es un ejemplo de una de las órbitas de transferencia más comunes, llamada órbita geoestacionaria de transferencia (GTO). 

Fotografías: ESA