¿Por qué la Luna no se sale de órbita?

Necesitamos reactivar la ISS porque está en órbita terrestre baja. A una altitud media de 400 km sobre la superficie de la Tierra, todavía hay aire allí. Si bien es aire muy enrarecido, está ahí. La resistencia atmosférica es la única razón por la que la ISS necesita realizar regularmente maniobras de mantenimiento de actitud.

La caída aproximadamente exponencial de la densidad atmosférica con el aumento de la altitud significa que la resistencia atmosférica no es un factor para los satélites que orbitan a más de unos pocos miles de kilómetros sobre la superficie de la Tierra. Por ejemplo, nadie tiene en cuenta la resistencia atmosférica al modelar las órbitas de los satélites geosincrónicos, que orbitan a 35 786 km sobre la superficie de la Tierra. La Luna orbita diez veces más alto aún, a unos 380 000 km sobre la superficie de la Tierra. La resistencia atmosférica simplemente no es un factor a esa altitud.

Lo que es un factor a esa altitud son las interacciones entre la Luna y los océanos de la Tierra. La mayoría de los científicos creen que la Luna se formó mucho más cerca de la Tierra de lo que es ahora. Las interacciones de las mareas han hecho que la Luna se aleje gradualmente de la Tierra. Esta recesión se puede medir gracias a los retrorreflectores que dejaron los EE. UU. y la URSS en la superficie de la Luna en las décadas de 1960 y 1970.

Tres razones (¡al menos!):

1. La Luna está a 400.000 km de distancia, la ISS está a solo 400 km, por lo que la atmósfera de la Tierra es mucho más espesa allí, lo que aumenta enormemente la resistencia atmosférica. En realidad ya no hay una atmósfera per se a 400.000 km debido al viento solar.
2. La relación entre el área de la Luna y la masa es mucho, mucho menor que la de la ISS. La fuerza de arrastre depende del área, pero la aceleración resultante (F/m) será mucho menor que la de la ISS, que es básicamente una lata vacía. Piensa en lanzar una pelota de tenis y una piedra del mismo tamaño, ¿cuál frena más rápido?
3. Actualmente, hay fuerzas mucho más fuertes que empujan a la Luna lejos de nosotros que cualquier arrastre atmosférico que podría haber a 400,000 km de la Tierra si quedara algo de atmósfera, que no la hay.

La velocidad de la Luna La atracción de la gravedad Tierra-Luna equilibra el sistema.

Desde la Tierra, podría parecer que la Luna está estacionaria, lo que significa que no se mueve, pero en realidad, cada año, la Luna se aleja unos centímetros de la Tierra. Sin tener la fuerza de la Gravedad de la tierra, la luna simplemente se habría alejado flotando de nosotros. La velocidad de la luna y la distancia de la Tierra le permiten hacer un equilibrio perfecto entre la caída y el escape.

Los cálculos de la evolución del sistema Tierra/Luna nos dicen que con este ritmo de separación, en unos 15 mil millones de años la Luna dejará de alejarse de la Tierra.

En caso de que la velocidad de rotación de la luna fuera un poco más rápida, habría escapado a la Gravedad de la Tierra. Por otro lado, si fuera un poco más lento, habría caído en la Tierra. Por eso la luna no cae sobre la tierra.