Tipos de órbita

Es curioso ver cómo los satélites que toman imágenes para Google Earth siguen órbitas polares, que son aquellas en las que el satélite pasa sobre los polos terrestres en cada rotación, consiguiendo así (dependiendo del periodo de rotación del satélite y por tanto de la altura del mismo) acabar pasando sobre cualquier punto de la tierra con una misma órbita (es decir, sin necesidad de gastar combustible). Se puede comprobar muy fácilmente viendo regiones donde Google no pasea a una avioneta y tira de satélite, como África:

(clic para abrir un vídeo .ogg 1.5MB)

Pero la órbita polar no es la única. Hay muchos tipos de órbitas que se pueden usar para los satélites artificiales, ya que cada una tiene sus aplicaciones específicas porque los satélites pueden ser de comunicaciones, TV, metereológicos, etc. Veámoslas:

• Orbita Geoestacionaria: aquella que hace girar al satélite en el plano del ecuador a la misma velocidad que la rotación de la tierra, por tanto desde aquí abajo vemos al satélite siempre fijo en la misma posición. Imagináos si para ver el Digital Plus tuviérais que andar moviendo la antena para seguir al satélite…
  



• Órbita Geosíncrona: Aquella en la que el satélite orbita con un periodo múltiplo (o submúltiplo) del día sidéreo, de forma que siempre se le ve en el mismo punto a la misma hora. Es como si le encargáramos al satélite que se diera un paseo pero que cada día volviese por casa para apuntarle con la antena y que nos diga qué ha visto por ahí. Vosotros mismos podéis imaginar aplicaciones. Por ejemplo, para poner en hora el reloj, sabiendo nuestra posición es fácil calcular a qué hora pasará el satélite. Y a la inversa, sabiendo la hora y dónde está el satélite, podríamos calcular nuestra posición en la superficie que es lo que hace el sistema GPS.
  Lo del día sidéreo en realidad es una rotación de 360º de la Tierra, pero como además la Tierra se mueve alrededor del Sol tiene que girar un poco más de 360º para que el Sol vuelva a estar en la misma posición relativa desde la superficie (es decir, lo que venimos a llamar un día de 24h). Otra forma de verlo es que un año tiene 366 días sidéreos (366 rotaciones), pero como la Tierra también gira alrededor del Sol al cabo de un año hemos conseguido compensar una rotación y nos quedamos con los famosos 365 días. Es algo parecido a lo que le pasó a Willy Fog, que vio 80 amaneceres pero habían pasado 79 días, porque al moverse de oeste a este (acercándose al amanecer) cada uno de esos 80 días era un poco más corto de lo que sería si se hubiera quedado quieto.



• Órbita Tundra: es un caso raro de órbita geosíncrona con período de 1 día, pero sin ser geoestacionaria porque tiene el plano de la órbita muy inclinado respecto al ecuador y además es elíptica. Se usa en zonas en las que resulta complicado proveer de cobertura con una geoestacionaria porque están alejadas del ecuador y la curvatura de la tierra hace que tengas mucha atmósfera de por medio (es decir pérdidas, refracción, etc). No consigue cobertura durante todo el día, pero sí durante muchas horas. A los rusos les viene genial, ¿de dónde creéis que viene el nombre si no? :P, aunque ellos usaban órbitas de período 2 (Órbita Molniya) que pasaban 8h al día sobre la URSS, 8h sobre USA y las otras 8 restantes viajando de un lado al otro. Así con 3 satélites desfasados podían cubrir la región durante todo el día, y de paso no le quitaban ojo a los norteamericanos.

• Órbita Heliosincronizada: es la órbita elíptica en la que a lo largo del año el satélite siempre ve a la tierra con las mismas condiciones de iluminación. Ideal los metereólogos, así no tienen que ajustar parámetros. Se consigue haciendo que la órbita del satélite vaya girando conforme lo hace la tierra alrededor del sol. Este giro se llama precesión y está causado porque la tierra no es una esfera perfecta, sino que está achatada.
  



• Órbita Halo: un caso muy raro en la cual el satélite se ayuda de los puntos de lagrange (puntos de equilibrio debido a la interacción gravitatoria de dos cuerpos). Se pueden usar para tener una sonda espacial que tome datos de la cara oculta de la luna y que en ningún momento pierda de vista a la Tierra.



• Órbita de Herradura: otro caso raro, en el que además hay que tomar como referencia el sistema Tierra-Sol, es decir considerarlo fijo y que todo lo demás alrededor se mueve de forma rara. El nombre proviene de la forma que toma en un caso exagerado de su recorrido aparente al considerado sistema fijo Tierra-Sol.
  (izquierda, Tierra-Sol como sistema fijo, para lo cual hay que ir girando el plano del sistema Solar en vez de dejarlo fijo que es como estamos acostumbrados a verlo, en la derecha)

Y si siguiéramos con las órbitas alrededor de Marte, el Sol, o la Luna sería más o menos igual que las anteriores pero cambiando el prefijo geo- por areo- , helio-, o seleno- respectivamente.