Es importante que lanzar naves al espacio no te estropee las vacaciones: la NASA y los diagramas de "chuleta de cerdo"

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Aquí nos gusta mucho hablar de temas espaciales y en más de una ocasión hemos recurrido a la expresión "ventana de lanzamiento", o lo que es lo mismo, el tiempo en el que es posible lanzar una nave espacial. Para calcularla se tienen en cuenta los movimientos de los astros y otros aspectos físicos, pero lo que también se ha tenido en cuenta es que un lanzamiento no estropee las navidades a los ingenieros.

Al menos así parece que ocurrió para el programa Voyager, que englobó las sondas Voyager 1 y 2. Un programa ideado en los años 70, cuando aún quedaba mucho por experimentar y probar aunque ya se hubiesen lanzado numerosas misiones y que suponía objetivos tan alejados como Júpiter, de modo que las posibles trayectorias eran muchas y recurrieron a un tipo de diagrama para agruparlas y elegir las mejores: el pork chop plot (o diagrama chuleta de cerdo").

Llegar con el mínimo consumo posible sí, pero sin que se me enfríe el pavo

De esto sabemos por toda la información sobre lo que ocurrió entre bambalinas en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA entre 1976 y 2004 que recogió Peter J. Westwick en el libro "Into the Black: JPL and the American Space Program, 1976-2004". Libro en el que se detallan aspectos y consideraciones de misiones como las Voyager, Magallanes o los rovers de Marte entre otras muchas, entre las que hay hueco para anécdotas como ésta.

Pero, ¿qué es eso de la chuleta de cerdo? Ahora entramos. Cuenta Westwick que los ingenieros tenían que demostrar algo que no se sabía si era posible: la asistencia gravitatoria a las trayectorias, de lo cual hablamos no hace mucho por la misión TESS. Esto, que se trata de aprovechar la gravedad de un astro para tomar impulso y ahorrar combustible, se utiliza de manera habitual pero en ese momento suponía calcular todo con una precisión mucho mayor que los lanzamientos anteriores (las Voyager aspiraban a una precisión de 10 kilómetros con respecto a los 10.000-100.000 de las misiones Mariner en los 60).

Ingenieros trabajando en la Voyager 2 el 23 de marzo de 1977. (Crédito: NASA/JPL-Caltech)

Añadiendo la variable de qué direcciones podrían tomar, los encargados de planificar la misión (Roger Bourke y Charles Kohlhase, especificaba Westwick, tenéis el fragmento disponible públicamente) compilaron las posibles rutas, los posibles "cooperantes" para este pulso gravitatorio (Júpiter, Saturno y algunas lunas) y las fechas resultando en unos diagramas que se llamaron pork chop plots porque los datos se agrupaban en forma de chuleta de cerdo. A veces la astronomía es más maravillosa aún.

Usaron unos diagramas que se llamaron *pork chop plots* porque los datos se agrupaban en forma de chuleta de cerdo

Pero lo que también se puntualiza es que una de las variables fue, textualmente, "evitar los encuentros planetarios en Acción de Gracias y Navidad", además de pretender llegar a Saturno antes de que acabase el año fiscal 1981. Porque por qué dejar que la llegada a un planeta a más de 600 millones de kilómetros nos impida trinchar el pavo con la familia pudiéndolo evitar.

Chuletas y planetas en un solo gráfico

Lo que en esencia muestra un pork chop plot es la combinación del comportamiento de la energía de lanzamiento (C3L) con la fecha de lanzamiento y de llegada para un vuelo interplanetario. Gracias a estos diagramas pueden determinarse las ventanas de lanzamiento compatibles con las capacidades de la nave de la que se trate en cada caso.

Cada área (o cada chuleta) representa una C3 constante, siendo el centro de la chuleta (¿el hueso?) la mínima C3, la óptima. Un ejemplo de estos diagramas lo tenemos para un lanzamiento a Marte en 2005, n el que se ven muy bien esas áreas concéntricas de modo que cuanto más pequeñas son, menos energía se necesitaría.

Diagrama de chuleta d cerdo para las ventanas de lanzamiento a Marte en 2005. En el eje horizontal están las fechas de lanzamiento y en el vertical las de llegada. Cada área elíptica representa una energía C3 constante y la central es la solución óptima, con la energía requerida más baja. (Fuente: NASA)

Lo que no sabemos es si se han seguido teniendo consideraciones como las de evitar las vacaciones (habrá que esperar a que alguien vuelva a sacar secretos, si los hay). Pero lo que queda claro es que los diagramas de chuletas de cerdo son algo muy jugoso a la hora de calcular ventanas de lanzamiento.

Imagen | NASA/JPL-Caltech y Freepik
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