Este artículo contiene partes importantes de la trama de la película Interstellar. Es mejor disfrutar primero de la película antes de seguir leyendo.
Este es el tercer capítulo, visitar este enlace para leer los anteriores.
El acoplamiento con la Endurance
El dr. Mann, ese científico notable adiestrado en las mil maniobras para manejar una nave espacial, acopla incorrectamente un Ranger a la Endurance provocando una descompresión catastrófica de la esclusa que provoca la destrucción del Ranger y la explosión de uno de los motores principales de la estación espacial, provocando esto una rotación y un desvío de su órbita.
Empiezo por que esta parte tiene tela.
Cuando la esclusa se despresuriza el aire sale violentamente al vacío del espacio y produce un efecto de motor de propulsión de cohete que mueve la Ranger violentamente. El principio es cierto, un escape de aire se convierte en una fuerza de propulsión. Pero al hacer números la cosa cambia.
La esclusa en la que se encuentra el dr. Mann es un cubo de aproximadamente 2'5m de lado que separa el exterior del interior de la Ranger. Eso nos da unos 15'6m3 de aire, que traducido a masa son unos 18kg. La masa es importante puesto que es su movimiento lo que mueve la Ranger.
No sabemos la masa de la Ranger, pero si un transbordador de la NASA tenía 75 toneladas de peso, suponer 50t parece algo creíble para el tamaño de una Ranger. Y ya puestos voy a suponer que la Ranger acaba moviendose a 10m/s (36km/h) tras 0'25 segundos de descompresión. Si, es mucha suposición pero no tengo datos reales de la Ranger a mano. Además estoy simplificando mucho el cálculo usando la formula F=m*a cuando debería usar formulas más complejas, aunque todas parten del mismo principio.
Para tener una velocidad 10m/s en 0'25s haría falta una aceleración de 40m/s2, y para conseguir esa aceleración en una masa de 50t harían falta 2 millones de Newtons. Es decir, que los 18kg de aire expulsados deberían ejercer una fuerza de 2.000.000N. Para hacernos una idea, los motores de la primera etapa de un transbordador tenian una fuerza de 12.500.000N quemando cientos de kg de combustible por segundo. Es decir, que la fuerza que ejerce el aire de la esclusa descomprimida sobre la Ranger es ridiculamente exagerada para la poca masa de aire que es expulsada. Desde luego si se pudiera conseguir 2 millones de Newtons de fuerza con solo 18kg de gas, los viajes espaciales serian muy cortos y bastante menos complicados.
Tras la increíble despresurización y la explosión la Endurance empieza a rotar sobre su eje vertical con precisión. Eso es tener mucha suerte puesto que ha habido una explosión incontrolada y podría haber girado en cualquier otra dirección. Pero lo importante es que al desaparecer casi por completo uno de los módulos de la nave la posición de su centro de masas se habría alterado y ya no giraría por el eje vertical si no que estaría descentrado, por lo que el acoplamiento sería imposible.
Aún hay más. Cuando Cooper hace girar la nave Lander para igualar la rotación de la Endurance, vemos como los dos tripulantes se ven afectados por la fuerza centrifuga de la rotación. Teniendo en cuenta que la rotación es de 68 revoluciones por minuto y que Cooper y Brand estan aproximadamente a 8 metros del eje de rotación, esta fuerza que afecta a los astronautas es el equivalente a ¡41G! Es decir, que los astronautas acabarían aplastados bajo su propio peso. Resulta sorprendente que habiendose hecho el cálculo correctamente para que la rotación de la Endurance genere 1G de gravedad artificial, con esta secuencia se hayan tomado semejante licencia creativa. Por si esto no era bastante, los astronautas perciben la fuerza centrifuga por un lado, cuando deberían sentirla desde delante.
Por último, cuando la Lander consigue acoplarse, encienden los motores principales para recuperar altitud. Estando la Lander en la posición inferior de la Endurance lo que ocurriría es que ambas naves comenzarían otra rotación pero por un eje horizontal, ya que los motores no estan alineados con el centro de masas de la Endurance. Para ascender deberian usar los motores de maniobra de la parte inferior de la Lander, pero posiblemente no tuvieran potencia suficiente para desviar la caida de las naves.
En fin, todo un cúmulo de despropósitos que no quita que la escena transmita tensión de principio a fin.
La siguiente es la última entrega de los errores científicos de Interstellar.
juego a Kerbal Space Program y por fin encuentro un artículo que hable la mecánica en la escena del acoplamiento, porque el tema del propelente y el desvío del centro de masas son situaciones que se dan a menudo.
ResponderEliminar