¿Por qué flotan los astronautas si en el espacio sí hay gravedad?

En la órbita de la estación la gravedad sigue siendo casi igual de fuerte

La Estación Espacial Internacional (ISS, por sus siglas en inglés) da vueltas a la Tierra a una altura de entre 200 y 250 millas, es decir, entre unos 320 y 400 kilómetros. La NASA explica que, a esa altura, la gravedad terrestre es de cerca del 90 % de la que hay en la superficie[1].

La Tierra es muy grande, y 400 kilómetros son poco al lado de su tamaño. Por eso la gravedad casi no se debilita ahí arriba. La idea de que «en el espacio no hay gravedad» queda descartada: sin ella, la estación saldría disparada en línea recta y no seguiría dando vueltas a la Tierra.

Así que la pregunta del título sigue en pie, y ahora es más difícil: si la gravedad casi no ha cambiado, ¿qué cambia para que todo flote?

La estación, los astronautas y los objetos caen juntos

La NASA lo resume así: la nave, su tripulación y todo lo que hay dentro están cayendo hacia la Tierra, pero alrededor de ella[1]. Como todos caen a la vez, la tripulación y los objetos parecen flotar[2]. La agencia espacial japonesa (JAXA) llama a esa situación «caída libre» y dice que las personas dentro de la nave quedan liberadas del peso que sienten en la Tierra[3].

Una forma de verlo: en tu casa notas tu peso porque el suelo te empuja hacia arriba mientras la gravedad te tira hacia abajo. En la estación, el suelo y tú caen exactamente igual, así que el suelo no tiene nada que empujar. Esta imagen es una manera de explicarlo, no una frase tomada de las fuentes.

Lo que desaparece, entonces, no es la gravedad sino la sensación de peso. Por eso un lápiz soltado se queda donde está: él y el astronauta caen al mismo ritmo.

La estación cae sin chocar: la idea del cañón de Newton

Falta explicar por qué esa caída no termina con un golpe contra el suelo. Isaac Newton imaginó una piedra lanzada horizontalmente desde lo alto de una montaña. Cuanto mayor es la velocidad del lanzamiento, más lejos cae. Como la Tierra es redonda, hay una velocidad a la que el suelo se curva hacia abajo tanto como cae la piedra, y esta da la vuelta al planeta sin tocarlo. Según una fuente secundaria, Newton lo escribió en un texto publicado en 1728, después de su muerte, y supuso que no había aire que frenara la piedra[4].

La ISS funciona igual, con una diferencia importante: no la lanzó nadie desde una montaña, sino un cohete que la puso a la velocidad adecuada. La NASA dice que avanza a unas 5 millas por segundo (unos 8 kilómetros por segundo), que da una vuelta a la Tierra más o menos cada 90 minutos y que completa 16 vueltas en 24 horas[5]. Otra página de la NASA da 17.500 millas por hora (unos 28.000 km/h)[1].

Si multiplicas, 90 minutos por 16 vueltas son 1.440 minutos: justo un día. Es decir, mientras tú duermes una noche, la estación ha rodeado el planeta unas cuantas veces. Cae sin parar y la Tierra se curva por debajo, así que nunca llega.

Por qué los científicos dicen «microgravedad» y no «gravedad cero»

«Micro» significa «muy pequeño», y por eso la NASA llama microgravedad a la situación en la que la gravedad parece muy pequeña[1]. JAXA da una razón más: a unos 400 kilómetros todavía queda un poco de aire muy tenue, y la estación lo roza constantemente y se frena un poquito, lo que produce una aceleración muy pequeña pero no nula[3].

Dentro de la estación el peso casi desaparece, pero no del todo. Y por eso la expresión «gravedad cero» es, en rigor, inexacta.

En la Tierra también se puede caer a propósito para flotar un rato

Si el secreto es caer todos juntos, se puede imitar sin salir del planeta. La ESA (la agencia espacial europea) usa un avión que sube y baja describiendo arcos. En la parte alta de cada arco, pasajeros y equipos están en caída libre, que es lo mismo que experimentar microgravedad, durante unos 20 segundos[6][7].

La estación, en cambio, cae de lado sin acercarse al suelo. La NASA añade que incluso una montaña rusa o una atracción de caída libre dan unos instantes de la misma sensación[2].

Para comprobarlo tú mismo con una botella de plástico

La idea predice algo que puedes ver en casa. Si una botella llena de agua tiene un agujero pequeño, el agua sale porque el peso del agua la empuja. Pero si la botella cae en caída libre, el agua y la botella caen igual, y entonces el chorro debería detenerse. Esta es una predicción tuya para comprobar, no un resultado de las fuentes.

• Prepara la botella. Pide a una persona adulta que haga con un clavo un agujero pequeño cerca del fondo de una botella de plástico. Tápalo con un dedo y llénala de agua.
• Observa primero. Quita el dedo sobre un lavabo o un recipiente ancho y mira cómo sale el chorro.
• Suéltala. Con el agujero tapado, sostén la botella a la altura de tu pecho, destapa el agujero y suéltala en ese mismo momento sobre el recipiente, o al aire libre sobre el césped o la tierra. Fíjate en el chorro mientras cae. Si no lo ves bien, repite varias veces y pide a alguien que lo grabe con un teléfono para verlo despacio.
• Seguridad. Usa solo plástico, nunca vidrio, y no la dejes caer sobre nadie ni desde un lugar alto.

Si quieres ir a las fuentes, las dos páginas de la NASA sobre microgravedad están escritas para estudiantes, y la de la ESA sobre el avión de gravedad cero está en español.

Fuentes consultadas

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