Los asteroides, los cometas son escombros interplanetarios, es decir, restos rocosos y helados de la formación del Sistema Solar. Suelen viajar a gran distancia de la Tierra, pero podemos verlos a simple vista cuando están cerca de nuestro planeta, lo mismo pasa con los cohetes.
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Millones de asteroides orbitan alrededor del Sol, normalmente orbitan en un cinturón que se encuentra entre Marte y Júpiter. Generalmente más grandes que los meteoritos y los cometas, los asteroides son restos de roca y metal cuya anchura puede ir desde los 100 metros a 960 kilómetros.
Los cometas, en ocasiones comparados con enormes bolas de nieve, están compuestos de roca, hielo, polvo, dióxido de carbono, metano y otros gases. Se originan en el cinturón de Kuiper y, a medida que empiezan a viajar hacia el Sol, empiezan a deshacerse. El calor solar vaporiza el hielo dejando un halo de polvo y gas alrededor del núcleo del cometa llamado coma.
A medida que se acercan a Marte, los cometas empieza a formar colas, algunas pueden llegar a tener una longitud de millones de kilómetros. Los meteoritos suelen ser más visibles desde la Tierra que los asteroides o los cometas. Son los comúnmente conocidos como estrellas fugaces.
Asteroides
Aunque demasiado pequeños para ostentar el calificativo de planeta, los cometas y los asteroides infunden gran temor en la mente humana. Y con razón: en algún momento futuro, una de esas macizas rocas o gélidas bolas de arcilla chocará con la Tierra alterando el curso de la historia. Está ampliamente aceptada la teoría de que fue un impacto de estas características la que acabó con los dinosaurios hace 65 millones de años.
Los cometas y los asteroides se consideran restos de una nube gigantesca de gas y polvo que se condensó dando lugar al sol, los planetas y las lunas hace 4500 millones de años. En la actualidad, la mayoría de los asteroides giran alrededor del sol en un apretado cinturón situado entre Marte y Júpiter.
Los cometas se sitúan en una nube o cinturón en los bordes del sistema solar. Los empujes gravitacionales, las colisiones orbitales y las fuerzas interestelares alteran la trayectoria de un asteroide o cometa haciéndola inestable.
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La distinción entre cometas y asteroides no es clara: los cometas suelen tener componentes más químicos que se evaporan con el calor, como el agua, y realizan una órbita más elíptica (en forma de huevo) que los asteroides. Y observados a través del telescopio, los cometas parecen más borrosos.
Los asteroides son principalmente masas rocosas que pueden medir desde escasos metros a varios kilómetros de diámetro. Los asteroides pequeños se denominan meteoritos. El asteroide más grande, Ceres, tiene alrededor de 950 kilómetros de diámetro. Como la mayoría de los asteroides, se encuentra dentro del cinturón de asteroides situado entre Marte y Júpiter.
¿Qué son los cometas?
Los cometas son bolas de roca y hielo que forman colas al acercarse al sol durante el recorrido de sus perfectas órbitas elípticas. Cuando los cometas se calientan expulsan gas y polvo formando una estela tras ellos. El sol ilumina esta estela haciéndola brillar. Estas estelas brillantes pueden observarse de noche en el cielo.
Aunque probablemente hay billones de cometas circulando por los bordes exteriores del sistema solar, los cometas brillantes suelen aparecer en el cielo nocturno visible desde la Tierra una vez cada 10 años.
Cometas de periodo corto como el de Halley tienen su origen en el llamado cinturón de Kuiper situándose más allá de la órbita de Neptuno y pasan por el sistema solar interior una o dos veces en la vida de una persona. Los cometas de periodo largo provienen de la Nube de Oort, que rodea los bordes exteriores del sistema solar y pasan cerca del sol una vez cada cientos o miles de años.
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Las colisiones ocasionales y empujes gravitacionales llevan a asteroides y cometas a girar alrededor del sol en perfectas órbitas elípticas y algunas de ellas tan cerca de la Tierra que representan un riesgo de impacto. Los astrónomos observan continuamente el cielo en busca de cuerpos situados en una trayectoria que pudiera ocasionar una catástrofe.
Por suerte, la mayoría de los asteroides son demasiado pequeños como para producir un daño y al entrar en contacto con la atmósfera se desintegran y lo que vemos es una estrella fugaz.
Los cohetes
Desde que se inventó la pólvora en China hace más de siete siglos, se han enviado cilindros al espacio con ayuda de explosiones controladas. Estas naves y sus motores, llamados cohetes, han sido utilizados para hacer fuegos artificiales, señales de alarma y armas de guerra.
Pero desde la década de 1950, los cohetes también nos han permitido poner robots, animales y personas en órbita alrededor de la Tierra, e incluso más allá.
¿Cómo funcionan los cohetes?
Por más tentadora que sea la lógica, los cohetes no actúan "empujando el aire", ya que también funcionan en el vacío del espacio. Más bien, los cohetes utilizan el movimiento de un objeto o la potencia que tiene un objeto en movimiento.
Sí, sobre un grupo de objetos, no actúa ninguna fuerza externa, la cantidad de movimiento combinado del grupo debe permanecer constante a lo largo del tiempo. Imagina que estás parado en una patineta sosteniendo una pelota de básquet. Si lanzas la pelota en una determinada dirección, tú y la patineta rodarán en la dirección contraria para conservar la cantidad de movimiento. Cuanto más rápido lances la bola, más rápido rodarás en la dirección opuesta.
Los cohetes funcionan expulsando el escape caliente que actúa de igual modo que la pelota. Las moléculas del gas de escape no pesan mucho individualmente, pero salen de la boquilla del cohete muy rápido, lo que les da un gran impulso. Como resultado, el cohete se mueve en la dirección opuesta del escape con el mismo empuje total.
Los cohetes producen escape quemando combustible en un motor. A diferencia del motor a reacción de los aviones, los cohetes están diseñados para funcionar en el espacio: no tienen tomas de aire y traen sus propios oxidantes, sustancias que cumplen el papel del oxígeno en la quema de combustible. El combustible y el oxidante de un cohete – o propelente – pueden ser sólidos o líquidos. Los propulsores laterales del Transbordador espacial utilizaban propelentes sólidos, mientras que muchos cohetes modernos usan propelentes líquidos.
¿Cuáles son las etapas de un lanzamiento de cohete?
Los cohetes grandes con destino al espacio hoy tienen al menos dos etapas, y las secciones van apiladas en un armazón cilíndrico compartido. Cada etapa tiene sus propios motores y puede haber un número diferente de estos: la primera etapa del cohete Falcon 9 de SpaceX tiene nueve motores, mientras que la primera etapa del cohete Antares de Northrop Grumman tiene dos.
La primera etapa de un cohete saca al cohete de la atmósfera inferior, a veces con la ayuda de refuerzos laterales adicionales. Dado que la primera etapa debe levantar el cohete entero, la carga (o carga útil) y todo el combustible no utilizado, es la sección más grande y potente.
Cuanto más rápido vaya un cohete, mayor resistencia al aire encontrará. Pero cuanto más alto viaje, más delgada será la atmósfera. Si tenemos en cuenta estos dos factores, podemos decir que, a lo largo de un lanzamiento, la tensión de un cohete aumenta y luego disminuye, y llega a alcanzar una presión máxima conocida como max Q. Para el Falcon 9 de SpaceX y el Atlas V de United Launch Alliance, el punto max Q ocurre entre los 80 y 90 segundos después del despegue, en altitudes de entre 11 y 14 km.
Una vez concluida la primera etapa, el cohete enciende la segunda etapa. En esta etapa hay mucho menos que transportar, y no hay que atravesar el grosor de la atmósfera baja, por lo que generalmente cuenta con un solo motor. También es en esta etapa donde los cohetes sueltan el carenado, la tapa puntiaguda en la punta del cohete, que protege la carga (carga útil) durante la primera fase del lanzamiento.
Históricamente, la mayoría de las partes descartadas de un cohete se soltaban, caían a la Tierra y acababan quemándose en la atmósfera. Pero a partir de la década de 1980 con el transbordador espacial de la NASA, un grupo de ingenieros diseñó piezas de cohetes recuperables y reutilizables. Hay compañías privadas, como SpaceX y Blue Origin, que incluso construyen cohetes con las primeras etapas que vuelven y caen en la Tierra. Cuanto más se puedan reutilizar las partes de un cohete, más económicos serán los lanzamientos.