¿Por qué los cohetes suelen lanzarse verticalmente al salir de la Tierra?

El Vertical Ascenso del Cohete: Una Lucha Contra la Gravedad y la Atmósfera

Cuando observamos el imponente lanzamiento de un cohete, lo primero que llama la atención es su despegue absolutamente vertical. Esta decisión, aparentemente simple, esconde una complejidad de factores ingenieriles y físicos destinados a optimizar la eficiencia de la misión. No es una casualidad estética, sino una necesidad estratégica.

La razón principal del ascenso vertical inicial radica en la imperiosa necesidad de minimizar la resistencia atmosférica. La atmósfera terrestre, aunque vital para nuestra existencia, se convierte en un obstáculo considerable para un objeto que intenta alcanzar velocidades orbitales. Imaginen un coche intentando atravesar una densa niebla a toda velocidad: la fricción aumenta drásticamente, requiriendo un mayor esfuerzo del motor y consumiendo más combustible. Lo mismo ocurre con el cohete.

Al elevarse verticalmente, el cohete atraviesa la capa más densa de la atmósfera lo más rápido posible. Esto reduce significativamente el tiempo de exposición a la fricción del aire (el llamado “drag”), minimizando la energía perdida por esta resistencia. Piénsenlo como una carrera contra el reloj, pero en la que cada segundo cuenta en términos de combustible y eficiencia.

Otro factor crucial es la acumulación rápida de velocidad. Superar la fuerza de la gravedad terrestre, la que nos mantiene pegados al suelo, exige alcanzar una velocidad considerable, conocida como velocidad de escape (aproximadamente 11.2 km/s). Para lograr esta velocidad, el cohete necesita acelerar constantemente. Al ascender verticalmente, toda la fuerza de los motores se concentra en este objetivo: vencer la gravedad y ganar velocidad en la dirección opuesta a su atracción.

Es importante notar que la fase vertical es solo una parte de la trayectoria completa. Una vez que el cohete ha alcanzado una altitud considerable y ha superado la capa más densa de la atmósfera, comienza a inclinarse gradualmente hacia su órbita deseada. Esta maniobra se conoce como “gravity turn” o giro por gravedad.

El giro por gravedad permite al cohete aprovechar la propia fuerza gravitacional para curvar su trayectoria, optimizando el uso del combustible. En lugar de utilizar los propulsores para cambiar de dirección abruptamente, se deja que la gravedad ayude a inclinar el cohete, mientras los motores siguen proporcionando empuje para mantener la velocidad. Esta técnica es mucho más eficiente y permite que el cohete alcance su órbita con la menor cantidad de combustible posible.

En resumen, el lanzamiento vertical de un cohete no es una simple preferencia, sino una optimización cuidadosamente calculada. Permite al cohete:

• Minimizar la resistencia atmosférica: Ahorrando combustible y evitando el sobrecalentamiento.
• Acumular velocidad rápidamente: Superando la fuerza de la gravedad.
• Facilitar el giro por gravedad: Optimizando el uso del combustible en la fase de inserción orbital.

La próxima vez que veamos un cohete despegar, recordemos que su ascenso vertical es una danza compleja entre la ingeniería y la física, una lucha épica contra las fuerzas de la naturaleza para abrirnos las puertas del espacio.