Stargate SG-1: un poco de buena ciencia

Hoy voy a hacer una gran excepción en el blog, ya que voy a comentar un caso de buena ciencia. En el episodio Tangentes de la serie de TV Stargate SG-1 (cuarta temporada), Jack O'Neill y Teal'c prueban un prototipo desarrollado por la USAF, a partir de dos planeadores Goa'uld que habían conseguido hace ya muchos episodios (al principio de la segunda temporada). Resulta que al utilizar partes de los planeadores, en el vuelo de prueba, se activa un programa que anula el control de la nave, y la conduce fuera de la Tierra, rumbo a un planeta Goa'uld. Pero claro, la nave no estaba hecha para saltar al hiperespacio ni nada parecido, por lo que el viaje duraría cientos de años, y los protas morirían mucho antes.

Bien, me sorprendió muy gratamente el hecho de que a la nave se le terminara el combustible, y siguiera su viaje a velocidad uniforme. De hecho, cuando esto sucede, uno de los personajes dice que ya no están acelerando, y viajan a una velocidad de un millón de km/h. Demasiado despacio para llegar a su destino en el lapso de una vida humana. Más adelante, hacen una analogía bastante acerdada: somos un simple proyectil, dice, o algo así.

Otro detalle muy acertado también es que a medida que se alejan, hay un retraso temporal cada vez mayor en las comunicaciones, de forma que una transmisión desde la Tierra tarda unos minutos en llegar a la nave, y viceversa, haciendo imposible un diálogo normal. En efecto, las ondas electromagnéticas viajan a la velocidad de la luz, y ésta es de unos 300.000 km/s. A esa velocidad se tarda un poco más de un segundo en ir de la Tierra a la Luna, y unos 8,3 minutos en recorrer una unidad astronómica (distancia media entre la Tierra y el Sol).

Más adelante, aprovechando que la nave pasa cerca de Júpiter, intentan una maniobra de honda gravitatoria (algo que expliqué hace tiempo; y sí, es con “h”) para dar la vuelta y dirigirse a la Tierra. Para ello, utilizan los propulsores de dos misiles que tenían para la prueba, montados en el casco de la nave, y así cambiar la trayectoria para acercarse más a Júpiter. Primero encienden solo uno, de forma que la nave vira, y luego encienden el otro. Esto también tiene su lógica, ya que al aplicar una fuerza sobre un punto que no coincida con el centro de masas, y en una dirección que no atraviese dicho centro, estamos generando un par, y la nave rotaría. ¡Ah! pero sólo rotaría ¿no? Debería mantener su trayectoria como os he contado varias veces ¿no?. Bueno, eso sucedería si aplicaramos dos fuerzas iguales pero opuestas, sobre puntos diferentes, de forma que la resultante total fuese nula. Pero al aplicar una sola fuerza, no sólo modificamos el momento angular del cuerpo (lo hacemos girar), sino su momento lineal o cantidad de movimiento (alteramos su vector velocidad). Eso sí, hay que tener en cuenta que en ningún caso la nave se movería como un avión, siendo la velocidad lineal paralela al eje longitudinal de la nave. Sería más bien como si estuviera “derrapando”, por decirlo de alguna manera). Por otro lado, dado que los misiles estaban montados en la parte inferior, la nave también debería de virar hacia “arriba”.

Fijémonos ahora en la velocidad. Veamos, la velocidad que alcanzan al terminar la propulsión es de 1.000.000 km/h (278 km/s). Parece un valor correcto ya que, no sólo supera la velocidad de escape de la Tierra (11,2 km/s), sino la del Sol a la distancia de la Tierra (42,1 km/hs), por lo que la nave podría abandonar el Sistema Solar son problemas (siempre que no chocase con algo).

De momento bien, pero sigamos. Una UA equivale a aproximadamente 150 millones de km, por lo que a esa velocidad, tardarían 150 horas en recorrer esa distancia, es decir, 6 días y 6 horas. Una UA es (aproximadamente) la distancia media entre el Sol y la Tierra. Júpiter está a una distancia media del Sol de unas 5,2 UA. Por tanto, suponiendo que tuvieramos mucha suerte y ambos planetas estuvieran alineados con el Sol (y en el mismo lado de éste), la distancia sería de poco más de 4 UA, por lo que a esa velocidad tardarían unos 25 días en llegar a Júpiter. No se nos dice exactamente cuánto tiempo dura la situación, pero al principio, Teal'c dice que tienen soporte vital y oxígeno para varios días. ¿Cuántos? No se sabe. ¿Podrían ser más de 25? Podrían, aunque en ningún momento parece que pase tanto tiempo. Bueno, tenemos un posible (diría que casi seguro) error.

Terminemos con la maniobra de honda gravitatoria alrededor de Júpiter. La velocidad de escape en la superficie de Júpiter es de 59,5 km/s, por lo que la velocidad de la nave (278 km/s) es mayor a aquélla. Algo de esperar, ya que habíamos dicho que podía escapar del Sistema Solar. Esto también es un acierto ya que es necesario que la velocidad sea superior a la de escape para una maniobra de este tipo. Si en algún momento la velocidad fuera inferior a la de escape, la nave quedaría “atrapada” por la gravedad, y terminaría en una órbita cerrada alrededor del planeta.

Sin embargo, aunque la velocidad permite realizar esta maniobra, una trayectoria de este tipo tiene forma hiperbólica. Una hipérbola (y que me perdonen los matemáticos por la excesiva simplificación) es como una “U” muy abierta, en la que sus “brazos“ nunca son paralelos. Es decir, no se puede virar 180º con una trayectoria hiperbólica. Nuevamente, podríamos buscar una posibilidad, muy pillada por los pelos, pensando que realmente no es necesario girar exactamente 180º, ya que la Tierra se mueve, y por tanto, no debemos volver exactamente al punto de partida. En ese caso, tal vez podría ser, aunque como digo, muy pillado por los pelos.

De todas formas, no está nada mal. Sólo dos posibles errores, que hay que buscar bien, en un episodio con buena ciencia.