TUTORIAL: ORBITER PARA
PRINCIPANTES EN ESPAÑOL
Elaborado por
José Pablo Luna Sánchez. 2007. Version 1.1
Este tutorial está
dirigido a personas que no estén familiarizadas con simuladores de vuelo.
Este tutorial está dirigido a adultos. Los conceptos involucrados y la
construcción de una lección de Orbiter orientada a niños
sería algo distinta. Por lo tanto no recomiendo usar este tutorial con
niños, debido a la complejidad de algunos conceptos tratados aquí
que los adultos sí pueden comprender, pero los niños no (al menos
no de la manera en que lo presento aquí).
Es necesario que la persona
que sue este tutorial tenga un buen dominio del ratón y que sepa oprimir
varias teclas.
Por ejemplo hay usuarios neófitos que tendrían problemas para
oprimir combinaciones de teclas como CTRL P, por ejemplo.
Este tutorial no está dirigido a personas que no tengan ese nivel de
dominio del ratón y del teclado.
El usuario de este tutorial también debe tener una comprensión básica acerca de la navegación en directorios y subdirectorios.
Este tutorial está
dirigido a usuarios que no tienen conocimientos ni nociones de cómo
se pilotea un avión.
Se explica paso a paso y de una manera sencilla cómo volar y operar la
nave.
Este tutorial explica cómo instalar y usar Orbiter 2006 P1 para lograr una órbita estable.
INSTALANDO ORBITER
Orbiter se puede descargar gratuitamente desde www.orbitersim.com
La versión básica de Orbiter está compuesta por dos archivos:
Estos archivos contienen
Orbiter, pero el programa no se puede usar asi, porque los archivos vienen empacados.
Cuando usted tiene su ropa empacada en las maletas, usted no puede usar la ropa,
usted necesita abrir la maleta y desempacar la ropa para poder usarla.
Algo similar ocurre con esos dos archivos que son la "maletas" donde
Orbiter viene empacado.
Para desempacar, si usted
tiene Windows XP las cosas serán más sencillas.
Si usted tiene una versión anterior de Windows las cosas serán
un poco más complicadas, porque usted necesita instalar un software llamado
Winzip para poder desempacar.
Aquí explicaré cómo desempacar si usted tiene Windows XP.
DESEMPACANDO ORBITER CON WINDOWS XP
CONFIGURANDO EL ORBITER
Ya terminamos de configurar
el programa.
La siguiente vez que entremos al programa no necesitaremos configurar el video
ni los módulos.
Ahora estamos listos para iniciar el juego.
INICIANDO ORBITER
Ahora espere mientras Orbiter
inicia.
Esto puede tomar unos minutos así que tenga paciencia.
DESPEGANDO NUESTRA NAVE
Nuestra nave está
lista para despegar.
La estamos viendo desde afuera.
Recuerde que en cualquier momento usted puede poner pausa con las teclas CTRL P
Si usted observa la pantalla,
verá un círculo con una cruz en su interior.
Se le conoce como "indicador de la ruta de vuelo" (Flight path
indicator) y lo que indica es la dirección hacia la que se dirige la
nave.
Si ese indicador apunta al suelo, vamos hacia el suelo.
Si apunta hacia el cielo, vamos hacia el cielo.
Lógicamente al despegar usted debe asegurarse de que apunte hacia el
cielo o nos estrellaremos.
Felicitaciones acaba usted
de despegar la nave.
Vamos a detenernos aquí para comenzar a tratar algunos conceptos que
son necesarios para volar dentro de la atmósfera.
APRENDIENDO A VOLAR UN AVION
Antes de dar instrucciones
para seguir volando, necesitamos familiarizarnos con la manera de manejar un
avión.
La nave que usamos funciona como un avión.
Para pilotear usamos las teclas del teclado numérico de la derecha de su teclado (su usted usa una computadora portatil ese teclado no existe, pero las portátiles generalmente tienen una tecla FN para emular ese taclado numérico).
Esas teclas del teclado
numérico tienen pintadas una flechas.
Vamos a entender qué hacen esas teclas.
TECLA 2
La tecla 2 tiene una flecha
que apunta hacia atrás.
Si usted mueve su cabeza hacia atrás, su nariz apuntará hacia
arriba.
Lo mismo ocurre con la nariz de la nave.
TECLA 8
La techa 8 tiene una flecha
que apunta hacia adelante.
Si usted mueve su cabeza hacia adelante, su nariz apuntará hacia abajo.
Lo mismo ocurre con la nariz de la nave.
TECHAS 4
La tecla 4 tiene una flecha
que apunta a la izquierda.
Si usted mueve su cabeza hacia la izquierda, se inclinará.
La nave se inclinará también.
TECLA 6
La tecla 4 tiene una flecha
que apunta a la derecha.
Si usted mueve su cabeza hacia la derecha, se inclinará.
La nave se inclinará también.
TECLAS 1 Y 3
En forma similar, las teclas
1 y 3 controlan el timón, que permite a la nave voltearse lateralmente
a la izquierda o a la derecha, pero la nave no se inclina.
Pruebe usarlas y vea lo que ocurre.
Ahora es tiempo de que usted
experimente un poco.
No se preocupe si se estrella o no.
Ahora es tiempo de experimentar.
Las naves de verdad valen muchos millones, pero aquí usted no tiene ese
problema.
Usted tampoco se ha de preocupar por estrellarse o no, ni por fracasar como
piloto, porque aún no hemos aprendido a maniobrar, sino simplemente se
trata de experimentar con las teclas para que usted vea qué hace cada
una.
¿Verdad que resulta
divertido no tener que preocuparse por el éxito o el fracaso?
¡¡OH NO!! ¡¡ME ESTRELLÉ CONTRA EL SUELO!!
Si se estrelló y
no logra recuperar el control, usted puede salir de Orbiter y volver a entrar.
Para salir presione la tecla F4 y luego presione el botón Exit
que aparece en la pantalla.
BRÚJULA Y ESCALERILLA DE ASCENSO
La brújula es un
dispositivo que sirve para ubicar los puntos cardinales.
En Orbiter y en los aviones de verdad, la brújula usa números
para ubicar los puntos cardinales.
000 es el norte, 090 es el este, 180 es el sur y 270
es el oeste.
Básicamente la brújula nos indica nuestra orientación
en grados.
La dirección de
vuelo dada por la brújula consta de un número entre 000 y 360
y nos indica el curso (heading, en inglés) o también se
suele denominar azimut de lanzamiento (cuando se trata de lanzamientos
de vehículos al espacio).
La brújula aparece en la parte superior de la pantalla.
En este caso observamos un número 34 en la brújula.
La brújula de Orbiter usa 34 en lugar de 340, y usaría 08 en lugar
de 080, es decir, elimina el último cero.
También observamos
que hay una serie de líneas con números que se mueven verticalmente
al levantar la nariz y se inclinan al inclinar la nave.
El indicador de la ruta de vuelo está entre la línea con un +20
y la que tiene un +30.
Podríamos presumir que la inclinación (respecto del horizonte)
de nuestra nave es de +25.
Estas líneas se conocen como la "escalera de ascenso"
(pitch ladder) y nos permite observar cuan inclinada está nuestra nave
respecto del horizonte.
Cumple la función que antes tenían los instrumentos de horizonte
artificial en los aviones viejos.
En este ejemplo la inclinación
de la nave respecto del horizonte es de 45 grados.
Como usted puede observar, si usted levanta la nariz, llegará un punto
donde usted está vertical y luego estará volando invertido (de
cabeza).
CÓMO VIRAR
Ahora que ya despegamos,
nuestra nave viaja en dirección 330, es decir hacia el norte pero ligeramente
hacia el oeste.
Las naves espaciales hacia el este para aprovechar el empujón que les
brinda el giro de la Tierra.
Ya sabemos para qué
sirve cada tecla.
El problema que tenemos ahora
es que tenemos que girar hacia el este.
Para girar debemos:
Al inclinar la nave, debemos
vigilar que nuestra nave no se incline demasiado hacia el lado.
Si las alas quedan en forma vertical, nuestra nave se caerá, porque no
habrá aire debajo de nuestra nave.
Y además, al soltar la tecla para inclinar la nave, esta seguirá
girando por un corto tiempo hasta detenerse, así que al final podríamos
terminar volando de cabeza.
Si vamos hacia el este,
nuestra brújula debe marcar 09 (que equivale a 090).
Como iniciamos con rumbo 330, debemos virar a la derecha.
Ahora que ya vimos los conceptos
de cómo volar, vamos a usar el simulador de nuevo.
Vamos a suponer que acabamos de despegar, que fue exactamente donde quedamos
anteriormente.
VIRANDO HACIA EL ESTE
Al despegar observamos que
la brújula marca 33, es decir, curso 330.
Al despegar levantamos la nariz con la tecla 2 para poner el indicador
de la ruta de vuelo entre 10 y 20 en la escalerilla
de ascenso.
Nuestra nave aún tiene el tren de aterrizaje afuera.
Presionamos la tecla G
para subirlo.
La tecla G sirve para subir y bajar el tren de aterrizaje.
G se refiere al término en inglés "landing Gear"
que significa "tren de aterrizaje".
Usamos las teclas 2
y 8 del teclado numérico para mantener el indicador de la ruta
de vuelo entre 10 y 20 grados de inclinación por encima
del horizonte.
Mantenemos la nave de esta manera hasta que el altímetro marque 5 km
de altura sobre el nivel del mar (en la imagen que se muestra, el altímetro
está marcando 5.028 km).
¿Por qué 5
km?
Porque a esa altura los pilotos novatos tienen menos probabilidad de estrellarse
contra el suelo.
Esa altura arbitraria es por lo tanto el resultado de mi experiencia entrenando
novatos en Orbiter.
Tiene lógica, ¿no?
Ahora usemos la tecla 6
para inclinar la nave hacia la derecha hasta que quede a 45 grados, como se
muestra en la imagen.
Si se inclina más de lo debido, puede usar la tecla 4 para inclinar
la nave hacia la izquierda hasta lograr aproximadamente 45 grados de inclinación.
Entonces veremos la escalerilla de ascenso y el horizonte inclinados a unos
45 grados.
No importa si queda a 35 o 60 grados, son grados más o grados menos,
lo importante es que su nave no quede nivelada, ni tampoco con las alas en forma
vertical.
Con unos 45 grados tenemos sustentación en las alas (hay suficiente aire
debajo de la nave), y también la capacidad de girar.
Ahora, estando nuestra nave
inclinada hacia el lado, levantemos la nariz y se producirá el viraje
de la nave.
Usted podrá observar los números de la brújula moverse.
Siga virando hasta que el número 09 (curso 090) aparezca en su brújula.
Para ese momento usted estará viajando hacia el este.
Ahora oprima la tecla 4 para inclinar la nave hacia la izquierda, hasta que el horizonte (y las líneas de la escalerilla de ascenso) se vea horizontal.
Felicidades, usted está volando hacia el este, alejándose de la costa y dirigiéndose hacia el mar.
Para este momento ya aprendimos
lo básico para volar un avión.
El siguiente paso es aprender cómo salir de la atmósfera para
luego lograr una órbita.
Vamos a detenernos aquí porque necesitamos aprender algunos conceptos
que todo aprendiz de astronauta debe conocer.
¿QUÉ SE NECESITA PARA LOGRAR UNA ÓRBITA?
LA RESISTENCIA DE LA ATMÓSFERA
Cuando volamos en la atmósfera,
el aire crea resistencia.
Aunque tengamos un motor muy potente, siempre habrá un punto llamado
"velocidad terminal" que es la máxima velocidad que se puede
alcanzar en vuelo atmosférico, dada la fuerza de empuje que ejerce el
motor. Eso significa que la atmósfera nos presenta una limitación
de velocidad.
Si logramos tener un motor
lo suficientemente potente para ir a gran velocidad, llegará un punto
donde vamos tan rápido que la nave comprime el aire que está enfrente.
Al igual que cuando usted infla una rueda de bicicleta la manguera del inflador
se calienta (al comprimir un gas el gas se calienta), el aire enfrente de nosotros
se calentará.
Además, habrá rozamiento, fricción de la nave con el aire,
que ayuda a generar aún más calor.
Si tenemos un motor suficientemente potente, podríamos lograr que nuestra
nave se caliente y se derrita.
Entonces lo mejor que podemos
hacer es tratar de salir de la parte densa de la atmósfera primero.
Esa parte más densa de la atmósfera está en los primeros
30 km medidos desde el nivel del mar.
TODO LO QUE SUBE, ¿TIENDE A BAJAR?
Usted observa que los cohetes
y las naves espaciales vuelan hacia arriba.
Esto se hace porque deben salir de la parte densa de la atmósfera.
Luego se inclinan y vuelan inclinados.
Lo que pasa es que los
cohetes no siguen volando hacia arriba para siempre, porque "todo lo
que sube tiende a bajar" (al menos eso es lo que nos enseñaron
en la escuela).
Si usted tira una piedr hacia arriba, caerá sobre su cabeza. Si desea
un resultado distinto mejor láncela en otra dirección.
Eso es lo que hacen los cohetes.
De todos modos, vamos a
tratar de ver si eso que nos dijeron en la escuela es cierto o no.
Vamos a comprender cómo funciona una órbita.
Veamos el siguiente diagrama
y analicemos caso por caso.
Tenemos un cañon que dispara una bala en forma horizontal
y vamos a ver qué ocurre con la bala.
Caso 1: El cañon
está en terreno plano, la bala cae al suelo.
Caso 2: El cañón está en la cima de una colina.
La bala cae más lejos.
Caso 3: El cañón está en la cima de una montaña,
la bala cae aún más lejos.
Caso 4: El cañón está en una montaña muy,
muy alta. La bala cae aún más lejos, y cae alrededor del planeta
pero siempre llega al suelo.
Caso 5: El cañón está sobre una montaña tan
alta que la bala cae alrededor del planeta pero nunca choca contra el suelo,
sino que sigue dando vueltas al planeta.
En el caso 5 tenemos una
órbita, la bala de cañón CAE ALREDEDOR del planeta
sin estrellarse contra el suelo.
Por eso se dice que un objeto en órbita está en caída libre,
pues cae alrededor del planeta en lugar de caer al suelo.
En los casos 1 al 4 lo que tenemos es una trayectoria BALÍSTICA,
como la de una piedra que se lanza y cae al suelo.
En todos los casos el cañón
tiene siempre la misma fuerza al disparar.
Eso significa que necesitamos una cierta altura y velocidad y necesitamos que
la bala vuele en forma "horizontal" (paralela a la superficie del
planeta) para lograr una órbita como la que se muestra.
Entonces no todo lo que
sube tiende a bajar, porque un objeto puede seguir cayendo y cayendo alrededor
de la Tierra, sin estrellarse contra el suelo, porque está en órbita.
Los cohetes no vuelan hacia arriba solamente, sino que luego vuelan tratando
de imitar la trayectoria de esa bala de cañón para lograr entrar
en órbita
¿Verdad que ahora comenzamos a sentir que en la escuela algo no estaba
bien?
ENTENDIENDO LA ORBITA Y LA TRAYECTORIA BALÍSTICA
Entonces ¿en que punto cambia una órbita a una trayectoria balística y viceversa?
Si queremos entender una
órbita y una trayectoria balística, tenemos que comprender las
elipses (óvalos).
Para dibujar una elipse usted toma dos clavos y un hilo alrededor de un lápiz
de la forma en que se muestra, manteniendo el hilo tenso.
La localización de los clavos se conoce como "foco".
Las elipses tienen dos focos.
Un círculo es una forma particular de elipse donde los dos focos están en el mismo lugar (en el centro).
Una órbita
tiene una forma de elipse.
Una órbita puede ser un círculo o un óvalo.
Una trayectoria balística también tiene forma de elipse.
Una órbita estable también tiene forma de elipse o círculo.
Entendamos órbita estable como una órbita donde el objeto
no va a caer al planeta.
Para efectos matemáticos, tanto la órbita estable como
la trayectoria balística son "órbitas" en su
definición más genérica.
Así que para nuestros
efectos no es lo mismo órbita que órbita estable.
Para nuestros efectos órbita es una trayectoria (genérica) con
forma de elipse, mientras que órbita estable es una trayectoria donde
el objeto no choca contra el planeta.
Nosotros necesitamos convertir una trayectoria balística en una órbita estable.
Si tenemos la superficie
del planeta y dibujamos la trayectoria de un objeto que cae, podemos completar
la figura de una elipse.
El centro del planeta estará en el foco que está
más alejado.
Para efectos de cálculo,
en los cursos de física se dice que la trayectoria balística tiene
forma de "parábola" y no una "elipse".
¿Por qué se dice eso si la forma de parábola es distinta
de una elipse?
Una parábola matemáticamente se define como una elipse con
el foco en el infinito.
Es decir, el foco está tan lejos que para efectos prácticos se
considera que es una "distancia infinita".
Entonces los físicos usan una "aproximación" (un concepto
muy usado en matemática) usando las fórmulas de una parábola
porque es más sencillo usar la parábola, y los resultados de los
cálculos serán muy similares. Es más o menos como la diferencia
entre usar las ecuaciones simples de Newton o las complicadas ecuacones de Einstein.
Es un asunto de conveniencia y de precisión de los resultados.
Por ejemplo, si usted tira una piedra y el punto más alto de la trayectoria balística está a 100 metros de altura, y comparamos esta distancia con los más de 6000 km que hay hasta el centro de la Tierra, es evidente que la altura máxima de la piedra es insignificante comparada con el tamaño de la Tierra, y por lo tanto la distancia hasta el centro de la Tierra es una "distancia infinita" en comparación con las medidas que estamos usando para medir la trayectoria balística. Los 6000 km comparados con 100 metros parecen una "distancia infinita".
Si pensamos que una trayectoria balística hace que el objeto choque contra la Tierra, pero que tiene forma de elipse y en una órbita estable no choca, entonces lo que tenemos que hacer es cambiarle la forma a la elipse para lograr una órbita estable.
El punto más alto
de la trayectoria balística será lo que llamaremos "apoapsis".
El apoapsis es el punto más distante de una órbita respecto
del centro del planeta.
Todos estos conceptos nos servirán, porque cuando despegamos y volamos hacia el este, tenemos una trayectoria balística y queremos lograr una órbita estable.
PASOS PARA LOGRAR UNA ÓRBITA ESTABLE
Como vimos anteriormente,
la atmósfera genera resistencia.
Por lo tanto nuestra nave sería frenada y caeríamos al suelo.
Nuestro primer paso es salir de la parte densa de la atmósfera.
El segundo paso es
tratar de que nuestro apoapsis se eleve hasta la altura orbital deseada,
y también ganar velocidad alrededor del planeta (como la bala
de cañón), aunque nuestra trayectoria siga siendo balística.
Si volaramos hacia arriba podríamos lograr elevar nuestro apoapsis, pero
no lograríamos la velocidad para volar alrededor del planeta (como la
bala de cañón).
Así que necesitamos trabajar sobre dos variables a la vez.
El tercer paso es llegar al apoapsis y convertir la trayectoria balística en órbita estable.
Ahora volvamos al simulador.
SALIR DE LA PARTE DENSA DE LA ATMÓSFERA Y LOGRAR UNA ÓRBITA
Habíamos dejado a
nuestra nave volando hacia el este, volando con las alas niveladas con el horizonte.
Vamos a levanta la nariz hasta que el indicador de la ruta de vuelo esté
a unos 50 grados sobre el horizonte.
Nuestra nave comienza a
trepar hacia el espacio.
Queremos salir de la parte densa de la atmósfera.
En un momento dado el cielo
comenzará a cambiar de color y comenzarán a verse las estrellas.
La altitud sigue aumentando, a los 20 kilómetros ni siquiera los aviones
militares pueden volar.
Entramos en los dominios de las naves espaciales, pero aún no hemos llegado
al espacio.
Al llegar a los 30 kilómetros
hemos salido de la parte densa de la atmósfera.
Nuestras alas son casi inútiles porque casi no hay aire para que las
aletas de las alas puedan ayudarnos a maniobrar.
Entonces vamos a presionar las teclas CTRL / para activar el sistema
RCS (Reaction Control System, Sistema de Control a Reacción).
En la pantalla aparece una leyenda que dice RCS ROT.
El sistema RCS consiste en una serie de pequeños cohetes en la proa y
popa de nuestra nave que le permiten maniobrar.
Ahora bajaremos la nariz
hasta que la nariz de la nave (que aparece con un símbolo -
^ - ) esté entre los 30 y 40 grados por encima del horizonte.
Oprimiremos la tecla 5 del teclado numérico que hará que
nuestra nave mantenga esa orientación, pues la nariz de la nave tenderá
a caerse y no deseamos eso.
Al oprimir la tecla 5 se encenderá una luz a la derecha que tiene la
leyenda KILLROT.
KILLROT significa "matar la rotación", es decir, la nave mantiene
su nariz en una misma dirección y no rota.
Sin embargo es posible que en algún momento haya que asistir a nuestra
nave y levantar un poco la nariz para mantener esta orientación.
Ahora vamos a oprimir las
techas ALT y la flecha hacia abajo a la vez (no las flechas del
teclado numérico sino las teclas de las flechas) hasta que veamos la
consola de instrumentos..
Como verá, oprimir la tecla ALT y alguna flecha, mueve la vista del piloto.
Si desea volver a la vista original puede usar la tecla INICIO (tecla
HOME en los teclados en inglés).
Las dos pantallas que aparecen
en la consola de instrumentos se conocen como MFD (Multifunction Display,
Despliegue multifunción).
Vamos a usar el ratón para oprimir los botones de esta consola.
Oprima el botón SEL (que sirve para seleccionar un despliegue
de MFD) y luego el botón de la opción Orbit.
Con esto hemos escogido visualizar
la órbita actual.
Ahora oprima una vez el botón PRJ y el botón DST, y asegúrese de que usted vea una leyenda que dice Prj SHP y ApA.
El despliegue Prj SHP
permite visualizar la órbita desde un punto de vista perpendicular al
plano de nuestra órbita.
De otro modo nuestra órbita podría aparecer rotada y no podríamos
saber exactamente cómo está nuestra órbita.
El círculo blanco del MFD representa la Tierra, y la línea verde
nuestra trayectoria actual.
Con el botón PRJ se pueden escoger los modos SHP (Ship, que significa nave) para ver la órbita de nuestra nave, o el modo ECL que proyecta nuestra órbita rotada desde un punto de vista perpendicular a la eclíptica (que es el plano formado por la órbita de la Tierra alrededor del sol, o como lo entendían los antiguos, el plano del sol alrededor de la Tierra)
Si observamos el MFD, veremos
una similitud con el diagrama que habíamos visto antes.
La parte de la trayectoria que sale de la superficie de la Tierra es muy pequeña.
En el diagrama tuve que exagerar el tamaño de la parte de la trayectoria
que se sale de la superficie, para efectos meramente ilustrativos.
Si continuamos con la nariz
en la dirección en que estábamos, la cifra ApA (que significa
Apoapsis Altitud) tendría que llegar a los 300km.
Cuando llegue cerca de los 300 km, mantenga oprimidas las teclas CTRL -
hasta que el motor se apague por completo.
La tecla F1 sirve para intercambiar la vista interna y la vista externa.
En la vista externa usted puede observar si los motores están apagados.
En el MFD usted observará
una línea recta verde que sale del centro y toca la trayectoria (en verde
también). El punto donde se tocan es la posición actual de nuestra
nave.
El pequeño círculo verde representa el apoapsis.
Como podemos observar en
el MFD, una parte de la trayectoria aún pasa por debajo de la superficie
de la Tierra.
Esto significa que aún tenemos una trayectoria balística, hay
un punto de impacto.
En el otro MFD que tiene un mapa, nuestra nave aparece como una cruz blanca
y el punto de impacto como un pequeño cuadrado rosado.
Conforme nos acercamos al
apoapsis, el ApT (Apoapsis Tiempo) se va reduciendo.
ApT nos indica cuanto tiempo falta para llegar al apoapsis.
También podemos ver el PeA que es un número negativo.
PeA significa (Periapsis Altura).
Si apoapsis era el punto más alto de la trayectoria, el Periapsis
es el punto más bajo de la trayectoria.
PeA es un número negativo, es decir, está por debajo de la superficie terrestre.
Como necesitamos hacer maniobras
para cambiar la forma de nuestra taryectoria para que sea una órbita
estable, necesitamos cambiar el despliegue.
Oprima el botón OBT que está a la izquierda de su pantalla.
Esto activa el despliegue Orbital (OBT se refiere a órbita).
Ahora oprima el botón
Prograde que está a la derecha.
La nave comenzará a moverse sola hasta tener un círculo con una
cruz en el centro.
En el despliegue orbital
ese círculo ya no es un indicador de la ruta de vuelo, sino que indica
la ubicación de la dirección Progrado.
¿Dirección progrado? ¿Qué es eso?
Progrado
es la dirección en que viajamos cuando estamos en órbita.
Retrógrado es la dirección opuesta a la que viajamos.
Normal y antinormal (botones +NML y -NML en Orbiter) son direcciones
perpendiculares a nuestra trajectoria.
Nuestra nave ahora viaja
en dirección Progrado.
Cuando el ApT llegue casi a cero, oprima el botón + del
teclado numérico, para encender los motores, y manténgalo oprimido
hasta que el PeA sea casi 300 (no -300 porque si es negativo está por
debajo de la superficie de la Tierra).
Nótese que al llegar
a 300 usted debería soltar la tecla +.
Si usted se pasa del apoapsis,
la órbita resultante podría no ser la que usted desea.
Hacer ajustes para circularizar una órbita cuando uno ya ha pasado el
apoapsis, resulta un poco más complejo de explicar.
Mejor haga esta maniobra unos segundos antes de que ApT sea cero y no
después.
¿Pór qué
fijamos el Apoapsis y el Periapsis en 300km y no en otra cantidad?
La estación espacial vuela a 354 km.
300 km es un número redondo que es fácil de visualizar por un
novato.
Con práctica usted puede tratar de alcanzar alturas más precisas.
Por debajo de 100 km la presencia de aire enrarecido haría que nuestra órbita no sea estable y caigamos de nuevo al suelo, así que fije su órbita por encima de ese punto.
Nótese que como el Apoapsis y el Periapsis son los puntos más alto y más bajo de la órbita, eso significa que en todos los demás puntos de la órbita la altura oscilarán entre esos dos números y por lo tanto nunca chocaremos con la superficie de la Tierra.
¿Por qué nos
esperamos hasta llegar al apoapsis para hacer la órbita circular?
Cambiar la forma de una órbita se puede hacer en cualquier punto de la
órbita.
Sin embargo en términos de consumo de combustible resulta más
económico encender lso motores cerca del periapsis y del apoapsis.
También resulta más fácil anticipar cómo cambiará
la forma de la órbita cuando estamos en esos puntos.
Disparar los motores en dirección progrado en el apoapsis estira nuestra órbita y permite convertir una trayectoria balística en una órbita estable.
COSAS QUE PUEDEN SALIR MAL AL INTENTAR LLEGAR A LA ÓRBITA
Si al pasar los 30 km usted mantiene la nariz a unos 30 grados sobre el horizonte durante el ascenso, entonces su nave tendría suficiente margen para hacer el encendido de motores al llegar al apoapsis sin problemas.
Pero si usted mantiene la nariz muy por encima, lo que puede ocurrir es que su trayectoria tendría una forma tal que usted comienza a perder altura más rápido de lo que usted logra ganar velocidad en dirección progrado al circularizar la órbita. Compare lel diagrama que se presenta a continuación contra el anterior. Usted observa que con esta trayectoria usted asciende y desciende más rápidamente. Eso no es muy deseable, porque lo que necesitamos es lograr una velocidad alrededor de la Tierra, y no una trayectoria como la que tenemos.
En la imagen se aprecia que la nave ha sobrepasado el apoapsis y a pesar de haber encendido los motores en dirección progrado, sigue cayendo, porque la trayectoria que se siguió durante el ascenso se hizo con la nariz muy levantada, y así como se trepó en forma empinada, así la caída también es empinada.
La solución para este caso es:
La idea de esta maniobra
es torcer la dirección del empuje, para que el motor compense la atracción
gravitacional y así usted evita la penosa situación de caer de
nuevo al planeta.
Sin embargo, también es necesario seguir ganando velocidad alrededor
del planeta, porque esa velocidad, sumada a la altura del apoapsis (punto más
alto de la trayectoria) y periapsis (punto más bajo) nos determinarán
la órbita que tendremos.
Si no logra una órbita
perfectamente circular no se preocupe.
Toma un tiempo practicar hasta lograr no equivocarse.
TRUCOS PARA CAMBIAR LA ORBITA
Como vimos en el diagrama anterior, lo que se pretendía al encender los motores en el apoapsis fue convertir nuestra trayectoria balística en una órbita, es decir, agrandar el óvalo de nuestra trayectoria para que no choque contra la superficie de la Tierra.
En realidad usamos un truco que sirve para cambiar las órbitas.
Las reglas para cambiar las órbitas son las siguientes:
Entonces ahora entendemos
que lo que hiciomos al llegar al apoapsis fue agrandar la órbita, para
que nuestra tayectoria no choque contra la Tierra.
Evidentemente, si quisiéramos volver a la Tierra tendríamos que
achicar la órbita.
Como recordamos, encender
motores en dirección retrógrada es básicamente ir en reversa.
En el espacio todo funciona diferente de como uno está acostumbrado en
el vuelo atmosférico.
La mayoría de la
gente cree que estando en órbita, para volver a la tierra hay que apuntar
la nave hacia abajo y hacia adelante.
Apuntar hacia adelante hace que haya un impulso en dirección progrado.
Esto agrandará la órbita en lugar de achicarla, hacer esa maniobra
es una buena manera de desperdiciar combustible.
La manera correcta de retornar a la Tierra es apuntar en dirección retrógrada
para encoger la órbita.
¿Verdad que las cosas en el espacio no son como en Star Wars?
EQUIVOCARSE Y APRENDER
Si cometió algún
error y no logró hacer lo que se describe en este tutorial, no se preocupe.
Es como aprender a andar en bicicleta, al principio todos nos caemos.
Solamente vuelva a intentarlo.
Tanto fue el cántaro
al agua que termina quebrándose, por eso algún día usted
puede lograr pilotear y disfrutar de los viajes espaciales, si no lo logró
en el primer intento.
Ahora que perdimos el miedo
a volar, usted puede tratar de aprender un poco de inglés, porque todos
los mejores materiales y tutoriales sobre Orbiter están en inglés.
¿Verdad que es emocionante
lograr una órbita estable?
Es que usted no conoce la emoción que uno siente cuando uno llega a la
estación espacial por primera vez, o cuando usted aterriza exitosamente
en Marte o en la Luna por primera vez.
Usted pensaría que
la primera vez que llegué a la Luna o a Marte aterricé sin contratiempos.
Pero no fue así.
La primera vez que aterricé en la luna, tenía tal velocidad vertical
que me estrellé contra el suelo lunar.
La segunda vez quedé cómo a 1000km de la base a la que deseaba
llegar.
La primera vez que llegué a Marte, traté de usar la maniobra de aerofrenado que se usa para frenar al entrar de vuelta a la Tierra, pero terminé rebotando contra la atmósfera, como una piedra a gran velocidad rebota contra el agua. Entonces intenté voltear la nave para que la sustentación me empujara hacia la superficie marciana y terminé estrellándome.
Para este momento ya puedo
aterrizar sin problemas en las bases de la Luna y Marte.
La experiencia es muy satisfactoria, pero toma tiempo y práctica, prueba
y error.
¿Usted cree que uno
debe rendirse si uno tiene contratiempos de esta clase?
La respuesta es no. Se necesita un poco de ingenio a veces, o muchas preguntas
a la gente que ya ha volado en Orbiter.
Usted ha iniciado una gran
aventura espacial.
El cielo es el límite.