lunes, 18 de agosto de 2014

El amanecer a 30.000 metros.

Una de las novedades que incluirá el tercer lanzamiento del Proyecto Gagarin es que esperamos hacer coincidir el apogeo del vuelo del 'Tereshkova 2' con el amanecer terrestre. Esto nos genera una serie de dudas, ya que como podréis imaginar, por sencillas reglas trigonométricas no amanece a la misma hora en la superficie terrestre que a 30.000 metros de altura. Obviamente, a esa altitud amanece algo antes, pero necesitamos saber la hora aproximada para poder lanzar el globo con la suficiente antelación para que ascienda a esa altura. Esta es una de las partes más sencillas de este nuevo reto, pero sin duda la que dará los resultados más espectaculares.

Para solucionar este pequeño problema astronómico acudimos a un experto en el tema, Antonio Cantó, el autor del blog La Pizarra de Yuri, que ya te recomendamos en el anterior post. Agradecemos también a Toni su interés y su celeridad a la hora de ayudarnos. 

Antes de abordar el problema hay un concepto con el que tenemos que familiarizarnos, y es el crepúsculo (no confundir con la película, que en este caso no recomendamos). El crepúsculo es ese breve intervalo de tiermpo antes de la salida o después de la puesta del Sol, durante el cual el cielo se presenta iluminado. Amanecer o alba por la mañana, y atardecer u ocaso por la tarde. En el caso del alba, que es lo que nos importa, podemos diferenciar en tres tipos:

    - El alba astronómica: el intervalo en el que el Sol está entre - 18º y -12º bajo el horizonte. Las estrellas y planetas se pueden ver aún con claridad.
    - El alba naútica: el intervalo en el que el Sol está entre -12 y -6º bajo el horizonte. Aún se pueden ver con claridad las principales estrellas y planetas pero también se puede distinguir el horizonte marítimo, por lo que se usaba anteriormente para orientarse en alta mar. 
    - El alba civil: el intervalo entre -6º y la salida del Sol.

Según los datos del Real Observatorio de la Armada, que es la institución que fija los horarios del crepúsculo, a fecha del 6 de septiembre en Zaragoza las horas fijadas son las siguientes.

Esto es: alba astronómica, a las 5:57; alba naútica, a las 6:33 y alba civil a las 7:05. El amanecer del seis de septiembre en Zaragoza está fijado para las 7:34 de la mañana

Pero claro, no amanece a la misma hora en la superficie terrestre que a 30.000 metros. Sabemos que cada 1.500 metros hay que adelantar 1 minuto las horas mencionadas, aproximadamente. Si la altura que pretendemos alcanzar los 32,000 metros (32000 / 1500 = 21,33 ), podemos calcular que el amanecer a esa altura se producirá con 21 minutos y 20 segundos de adelanto respecto a la superficie, es decir, a las 7:13 horas aproximadamente.

Pero he aquí el primer problema: la Tierra no es completamente redonda y la regla que acabamos de mencionar es válida solo para el ecuador. Sin embargo, vamos a pasar por alto esta circunstancia por ahora. *

Si estimamos aproximadamente que el 'Tereshkova 2' ascenderá durante 115 minutos a 5,06 m/s hasta alcanzar los 35.000 metros (datos realistas aproximados), las etapas de vuelo serían las siguientes:

    - El 'Tereshkova 2' despega desde Borja a las 05:40 h. de la mañana del 6 de septiembre, todavía de noche.
    - Comienza a ascender y 20 minutos después coincide con el Alba Astronómica a una altura de 6,000 metros. 
    - 25 minutos más tarde se encuentra con el alba náutica a una altura de 13,500 metros aproximadamente.
    - Otros 25 minutos más tarde, el 'Tereshkova 2' coincide con la alba civil a 22,500 metros. 
   - A las 7:14 horas, a 28,500 metros y tras 94 minutos de vuelo el 'Tereshkova 2' se encontrará con el amanecer.
    - Solamente 15 minutos después (33,000 metros) el sistema de suicidio hará efecto y una pequeña resistencia incandescente cortará la línea general y las cápsulas comenzarán la caída. El globo seguirá ascendiendo unos pocos minutos mas hasta los 35,000 metros, donde explotará.

Tabla de vuelo del 'Tereshkova 2' y sus encuentro con los distintos momentos del crepúsculo.

* Nota: estos horarios son aproximados. Además del redondeo, tenemos que tener en cuenta que están calculados a partir de una velocidad media del globo. Esta no es constante durante todo el vuelo: aumenta hasta los 7.000 metros y a partir de ahí se reduce, para volver a aumentar y en los 15.000. Además, como mencionábamos antes, hemos tomado la variación de altura/tiempo del ecuador terrestre, que hará que estas horas varíen en unos segundos. 

Puedes ver los datos completos del vuelo aquí.





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