Lo que se está perdiendo es esto: cualquier desviación menor en una parte de la órbita crea un desequilibrio que debe pagarse en otro lugar, restaurando la órbita.
No es que la fuerza centrípeta equilibre la gravedad. En realidad no existe tal fuerza como la fuerza centrípeta. Lo que realmente sucede es que la tendencia natural del cuerpo en órbita a la deriva en línea recta equilibra exactamente su caída debido a la gravedad. Dado que está cayendo y conduciendo en línea recta al mismo ritmo, va en círculo. Para una discusión más completa, vea Go Jump Off a Planet.
¿Pero qué hay de estas “diferencias menores” a las que te refieres? Imagine que la Tierra y el sol son uniformes y nuestra órbita es perfectamente circular. Ahora imagine que alguna fuerza nos empuja hacia el sol. A medida que caemos hacia el sol, aceleramos porque la gravedad y nuestra línea recta inercial ya no están en equilibrio. Pero mientras el empujón no sea lo suficientemente grande como para hacernos golpear el sol, eventualmente lo pasaremos, y desde ese momento, su gravedad nos está ralentizando.
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La velocidad que ganamos al entrar está exactamente equilibrada por la velocidad que perdemos al salir. La energía potencial gravitacional se convierte en energía cinética y luego nuevamente. Esto se llama la Ley de Kepler, por el matemático alemán del siglo XVII Johannes Kepler, quien describió matemáticamente una órbita elíptica que cortaba “áreas iguales en tiempos iguales”.
Esto tiene mucho sentido si piensas que el área matemática representa la energía total de la órbita. Cuando nos acercamos al sol, convertimos el potencial en energía cinética y pasamos rápidamente, moviéndonos a través de un mayor número de grados a una distancia menor. A medida que nos alejamos, intercambiamos energía cinética por potencial, avanzando a través de menos grados al mismo tiempo, pero a una mayor distancia.
El resultado es que cualquier insulto a un objeto en órbita que no sea lo suficientemente grande como para hacer que se estrelle o escape solo lo empujará a otra órbita. Si una perturbación hace que la órbita se vuelva elíptica, una perturbación posterior puede hacerlo aún más, o puede volverse más circular a una nueva distancia promedio.
Todas las órbitas funcionan de esta manera, y usamos esto rutinariamente en los viajes espaciales. Cuando los transbordadores espaciales se lanzaron desde Florida, no explotaron directamente en órbita, o más bien explotaron en una órbita elíptica que, si no se corrige, los llevaría de vuelta a la intersección del suelo en el lado opuesto del planeta. Esto es exactamente lo que habría hecho el tanque externo si la atmósfera no hubiera provocado que se quemara y se rompiera.
Sin embargo, el orbitador estaba equipado con dos motores de sistema de maniobra orbital de tamaño mediano (OMS) para dar un pequeño impulso a medida que se acercaba a su altitud más alta. Este impulso lo insertó en una órbita más o menos circular y evitó que volviera a la Tierra, y por eso se llama inserción orbital.
