Brújula a bordo de la Estación Espacial Internacional

Question

Si un astronauta llevara una brújula a bordo de la ISS y la observara durante la duración de una órbita, ¿qué haría?

Answer 1

Una brújula reacciona al campo magnético más fuerte. Una brújula apunta al norte magnético de la Tierra a menos que se acerque un imán lo suficiente. A medida que se aleja de la Tierra, su campo magnético se debilita. Sin embargo, la ISS sigue estando lo suficientemente cerca como para que la brújula apunte hacia el norte magnético de la Tierra, dado que su plano no es ortogonal al campo magnético. Cuanto más se aleja de la Tierra, más se debilita el campo. En algún momento, la brújula responderá al campo magnético del sol. Si te alejas aún más, todos los campos se vuelven tan débiles que tu brújula probablemente no responderá a nada. Tenga en cuenta que también hay una calidad diferente en las brújulas. Las brújulas más fuertes responderán a los campos magnéticos más débiles y, por tanto, es más probable que apunten a cualquier cosa en el espacio.

Answer 2

Como la pregunta no es muy precisa, consideraré sólo un caso:

Aguja de la brújula paralela a la superficie terrestre

Las órbitas de la ISS tienen este aspecto:

Apenas alcanza los 50° de latitud. Suponiendo que en 300-400 km sobre el nivel del mar A esta altitud, las líneas del campo magnético terrestre siguen teniendo una fuerte componente horizontal, por lo que la aguja de la brújula debería alinearse con los polos magnéticos durante toda la órbita.

Utilizando la imagen suponga que está en la ISS en el punto amarillo sosteniendo la brújula en un lugar fijo. (No he podido encontrar ninguna información sobre la rotación o el giro, así que nos limitamos a considerar un movimiento lineal).

Cuando llegue a Londres, la brújula apuntará al norte. Defina esto como la desviación cero. Cuando la ISS se desplace sobre Europa y Oriente Medio, la aguja de la brújula se desviará hacia la izquierda. La desviación alcanzará el valor máximo de ca. $52°$ (ya que esta es la inclinación de la órbita de la ISS) en el ecuador sobre el océano Índico. A partir de ahí la aguja se dirigirá a la desviación cero y la alcanzará en algún lugar al sur de Australia. Entonces comenzará a desviarse hacia la derecha y alcanzará la desviación máxima de $52°$ de nuevo en el ecuador del Pacífico. Así que habrá una oscilación de la aguja entre $-52°$ y $52°$ durante una órbita (en realidad, un poco más de una oscilación, ya que la órbita no termina donde empezó).

Por supuesto, hay que tener en cuenta que los polos magnéticos y geográficos no están situados de igual manera. Pero las pequeñas diferencias no deberían causar demasiadas derivaciones de la $52°$ .