¿Qué es la maniobra Rich Purnell?
Si has visto la película The Martian quizás recuerdes a un joven bastante curioso llamado Rich Purnell, que trabaja en las trayectorias orbitales a Marte. En la película la nave que lleva a los astronautas de vuelta realiza una maniobra que, según los cálculos, es la única capaz de salvar al astronauta extraviado en Marte. Pero… ¿de qué se trata exactamente?
En astronáutica, que es la teoría y la práctica de la navegación fuera de la atmósfera de la Tierra, esta maniobra es un tipo de asistencia gravitatoria. Este tipo de maniobras se aprovechan del tirón gravitatorio de un planeta y lo usan a su favor para frenar o acelerar un vehículo espacial.
Me explico: Si una nave espacial se acerca a un planeta podrá usar su fuerza de atracción para frenarse o acelerarse. Y si justo en cierto punto de la trayectoria aceleradora le das caña a tus propulsores, acabas saliendo de ahí con una energía cinética (y por lo tanto velocidad) enorme y en la dirección que tu quieres.
Es como que nos aprovechamos del campo gravitatorio de un planeta y lo usamos un rato hasta que decidimos que nuestra parada ha llegado. Aunque esa parada la has de tener muy pero que muy clara mucho antes de la llegada al planeta en cuestión.
Todas las agencias espaciales llevan haciendo esto desde los orígenes de la carrera espacial. Si se quiere llevar una nave de la Tierra a Júpiter, la NASA no apunta la nave hacia su destino y activa motores. De hecho, antes de llegar la nave realiza decenas de maniobras que la llevan por Venus o Marte antes de salir disparada hacia Júpiter. Este tipo de peripecias requieren un poco más de combustible pero, al alcanzar velocidades mayores de las que se conseguirían con motores, se tarda mucho menos. Y mira que ya se tardan 5 años en llegar a Júpiter.
En la película, el astronauta Mark Watney supuestamente muere en una evacuación de emergencia en la base marciana, pero los satélites orbitando al planeta rojo envían fotografías a la NASA que evidencian que Mark sigue vivo, pues se detecta movimiento en el campamento.
Desde la NASA intentan enviarle suministros pero, por las prisas, no hacen las revisiones necesarias y el cohete estalla. Lo cual es un problema de los gordos porque un segundo vuelo costaría demasiado tiempo y para cuando llegará el astronauta llevaría 1 mes sin comida.
La ventana de lanzamiento es un rango temporal en el cual, según la posición relativa entre la Tierra y Marte, es factible enviar una nave espacial de un planeta a otro. Si despegamos muy pronto o muy tarde no conseguimos interceptar a Marte en su órbita. Y en la película se les acababa este preciado tiempo.
Y es entonces cuando la Administración Espacial Nacional China, CNSA, desvela que tiene un cohete operativo listo para ser usado.
Entre todo este descontrol la nave Hermes, donde va la tripulación que escapó del Marte, se acerca a la Tierra y ahí es cuando el astrofísico Rich Purnell tiene la brillante idea que salvará a Mark: que la nave Hermes, en lugar de iniciar su maniobra de frenado al acercarse a la Tierra, comience a acelerar (inicio de asistencia gravitatoria). Cuando este orbitando cerca de la Tierra (órbita LEO), se llena hasta las trancas el módulo de suministros, se dispara desde la Tierra gracias al cohete chino y se acopla a la Hermes mientras aún este cerca. Y entonces toca esperar el momento adecuado y… motores al máximo! La nave sale disparada hacia Marte y llegará antes de que Mark Watney muera de hambre o, en el peor de los casos, destruido por la música disco que no para de sonar en el campamento marciano.
