Si la masa de la Tierra disminuye por el envío de desechos al espacio, ¿disminuye también su momento angular?

Question

Estamos enviando una gran cantidad de desechos al espacio desde la tierra, y también satélites y cohetes muy pesados, entonces la masa de la tierra debe estar disminuyendo con el tiempo. Si la masa disminuye, entonces la atracción gravitacional entre la tierra y el sol debe disminuir, y su momento angular debe disminuir, lo que resultaría en una mayor órbita de la tierra y que la tierra se enfriara con el tiempo, pero en cambio la temperatura de la tierra está aumentando, ¿por qué es así?

Answer 1

Las respuestas existentes ya son suficientes, pero también es importante destacar que si se envía un satélite a la órbita terrestre, el lanzamiento no afecta a la órbita de la Tierra alrededor del Sol, porque la Tierra y el satélite siguen interactuando gravitatoriamente, y el momento angular del sistema Tierra+satélite no cambia.

Para que haya algún efecto en la órbita de la Tierra, la nave espacial tiene que ser enviada al espacio profundo (es decir, para que deje de estar ligada gravitacionalmente a la Tierra), y sólo unas pocas naves espaciales han sido enviadas allí.

Como se ha mencionado anteriormente, la masa y el momento totales de las naves espaciales que han llegado al espacio son insignificantes en comparación con la inercia de la masa de la Tierra. La selección de un par de docenas de naves espaciales que han salido del sistema hace que la comparación sea aún más desigual.

Answer 2

La masa de material enviada a la órbita puede parecer enorme para un observador ingenuo, pero no es nada comparada con la masa de la Tierra y no provocaría ningún cambio detectable en su órbita o rotación. Mientras tanto, la masa de la Tierra aumenta al recoger polvo, meteoritos y micrometeoritos en su paso alrededor del sol. Una parte de la atmósfera superior se escapa poco a poco al espacio, pero eso se compensa con creces con la basura espacial que llega. La mayoría de los satélites en órbita acaban cayendo a la Tierra.

Answer 3

No sólo la masa es diminuta (como se explica en otras respuestas), sino que una cantidad considerable de material se encuentra fuera del plano ecuatorial (véase la imagen siguiente). Los objetos orbitan en un plano, y el ángulo que este plano forma con el ecuador se llama inclinación . Cuanto mayor sea el ángulo de inclinación, menor será la disminución del momento angular de la Tierra.

• Cero grados de inclinación significa que el objeto permanece en el plano del ecuador ("órbita ecuatorial").
• Una inclinación entre 0° y 90° significa que el objeto se mueve en la misma dirección que la Tierra ("prógrado").
• Una inclinación de 90° significa que el objeto se mueve puramente hacia el norte y el sur, alrededor de los polos ("órbita polar").
• Una inclinación entre 90° y 180° se mueve en dirección opuesta a la Tierra ("retrógrada") y en realidad se suma al momento angular de la Tierra .
• Una inclinación de 180° sería una órbita ecuatorial retrógrada.

¿Hay razones para utilizar órbitas específicas?

• El único tipo de órbita que se mantiene sobre un lugar de la tierra es la órbita geoestacionaria. Éstas deben realizarse con una inclinación de 0°, ya que cualquier otra inclinación hará que la latitud del satélite se desplace hacia el norte y el sur en cada órbita. Al principio, se podría pensar que una órbita geoestacionaria sería perfecta para tomar fotos de cosas en la Tierra. Sin embargo, la gran altura de los satélites geoestacionarios significa que estás muy lejos de tu objetivo, y nunca estás directamente sobre algo que no esté en el ecuador.
• Si se quiere tomar imágenes de toda la superficie de la Tierra (satélites espía/de cartografía/de meteorología), la única órbita que incluye los polos es una órbita polar . Las inclinaciones cercanas a los 90° suelen ser "suficientemente buenas", aunque no sean puramente polares.
• Así que su satélite espía toma fotos de un sitio, pero cada vez el ángulo del sol es diferente y las sombras son todas diferentes. Lo que necesitas es un órbita sincrónica al sol . Esta órbita precesa exactamente una vez al año, lo que significa que cada vez que se tome una fotografía, el sol iluminará el objetivo en el mismo ángulo del cielo. La inclinación de estas órbitas suele ser de entre 90º y 100º, lo que las convierte en ligeramente retrógrado .
• Otro uso de la órbita sincrónica al sol es que un satélite se desplace permanentemente a lo largo del terminador día-noche de la Tierra (la línea de salida/puesta del sol). Esto significa que el satélite nunca estará en la sombra detrás de la Tierra. Perfecto si necesitas energía solar.
• Los satélites que realizan el radar de apertura sintética realmente beneficiarse de una órbita retrógrada .

De acuerdo, pero ¿por qué no lanzar todo lo demás con una inclinación ecuatorial de 0º?

• Se necesita la menor cantidad de energía (y por tanto de combustible) cuando se lanza con la misma inclinación que la latitud del lugar de lanzamiento. Esto no quiere decir que no se pueda lanzar con una inclinación diferente, sino que se necesitará más combustible.
• Si quiere una inclinación de 0° con la menor cantidad de combustible, tendrá que lanzar desde el ecuador. Por eso el Cohete Ariane lanzado desde la Guayana Francesa.
• El Centro Espacial Kennedy (KSC) está a unos 29°N. La mayoría de los satélites lanzados desde allí terminan con una inclinación de unos 29°, a menos que haya razones para una inclinación diferente.
• La Base de la Fuerza Aérea de Cañaveral está al lado del KSC, y todavía se utiliza para algunos lanzamientos militares. Sin embargo, muchos lanzamientos militares son de satélites espías, que (como se ha explicado anteriormente) se benefician de una órbita polar. Por ello, se construyó un complejo de lanzamiento en la base aérea de Vandenburg, en California. A una latitud de 35°N, es más eficaz enviar satélites espía a la órbita polar que a la de Cañaveral.
• A veces se necesita una inclinación diferente para evitar el lanzamiento sobre zonas muy pobladas. Israel lanza el Cohete Shavit en un retrógrado órbita porque eso lo lleva sobre el Mediterráneo y no sobre zonas pobladas.
• Rusia realiza el lanzamiento en el cosmódromo de Baikonur, en Kazajstán, a 46º de latitud norte. Suele lanzar con inclinaciones de 50º, para evitar el lanzamiento sobre zonas pobladas y así orbitar/aterrizar sobre territorio ruso. Dado que muchos de los componentes y misiones de suministro de la Estación Espacial Internacional parten de Baikonur, la ISS tiene una inclinación de 52°.

Por lo tanto, las naves espaciales varían en la medida en que cambian el momento angular de la Tierra, y algunas realmente aumentar lo.

Answer 4

Aunque los cohetes parecen enormes, son sobre todo combustible. La mayor parte del combustible se quema en la atmósfera y nunca sale de la Tierra. Los propulsores suelen regresar a la Tierra, por lo que sólo una carga útil relativamente pequeña permanece en órbita, o abandona la órbita hacia fuera.

Answer 5

La cantidad de desechos que enviamos es tan pequeña en comparación con la masa total de la Tierra, que probablemente sea menor que el error de medición de la masa total....

Por lo tanto, cualquier cambio en el momento angular se "perderá" debido a los errores involucrados.