Nuestro planeta Tierra, la Luna y Marte

Distancia de la Tierra con respecto a la Luna

La distancia desde la Tierra a la Luna es de más de 380.000 km. En realidad, esta distancia se conoce desde hace mucho, mucho tiempo, incluso desde antes de que se inventara el primer telescopio. Estamos hablando de pleno siglo XVII, cuando Galileo Galilei realizaba las primeras observaciones telescópicas, cuando se descubrió también que la Luna está plagada de cráteres de diversas formas y tamaños.

La primera medición de la distancia a la Luna fue realizada de manera puramente teórica, pero no por ello equivocada. El responsable fue Aristarco, un astrónomo y matemático griego que vivió entre el año 300 y el 200 AC. Aristarco fue el primer científico en proponer el modelo heliocéntrico del Sistema Solar, colocando el Sol como centro del universo conocido. Mediante cálculos geométricos, logró determinar la distancia entre la Tierra y la Luna.

Unos 100 años más tarde, estos cálculos fueron mejorados por otro astrónomo griego: Hiparco, quien fue el inventor de la trigonometría. Mucho más recientemente, con la aparición de la carrera espacial, se han logrado descifrar todos los secretos de la Luna, nuestro único satélite natural.

Recién en la década de 1960 se logró medir con exactitud la distancia entre la Tierra y la Luna. Se disparó un rayo láser hacia un dispositivo refractor, colocado específicamente para el experimento en las primeras misiones espaciales a la Luna. Al medir el tiempo que el rayo demoró en regresar a la Tierra, se logró medir esa distancia con gran precisión.

Esto no hizo más que confirmar los antiguos cálculos trigonométricos que dicen que la distancia desde el centro de la Tierra a la Luna es de aproximadamente 384.400 kilómetros. Para ser 100% precisos, hoy sabemos que la distancia entre la Tierra y la Luna es exáctamente de 384.403 km.

Ahora bien, es muy importante que te detengas un segundo a pensar qué tan grande es esta distancia en realidad. ¿Hecho? Pues entonces notarás que es mucho mayor de lo que podrías haber imaginado. Lo cierto es que prácticamente todas las imágenes que hayas visto hasta ahora, en las que te muestren a la Tierra y la Luna juntas, están mal, son irreales e incorrectas.

Anexo un vídeo donde se demuestra cómo los humanos tenemos una idea errónea de la distancia entre ambos y las razones:

Distancia de la Tierra con Marte

La distancia entre la Tierra y Marte depende de las posiciones relativas de estos dos planetas. Marte está más lejos de la Tierra cuando se encuentra en conjunción y más cerca cuando se encuentra en oposición.

Marte en conjunción: cuando desde la Tierra vemos a Marte en el mismo sentido que el Sol.
Marte en oposición: cuando desde la Tierra lo vemos en sentido opuesto al que vemos al Sol (un planeta en oposición es visible durante toda la noche).

Marte en oposición: Como es natural, los lanzamientos de sondas espaciales se preparan aprovechando las oposiciones de Marte para que la distancia a recorrer sea menor. Marte entra en oposición con la Tierra una vez cada 1,88 años. Como la órbita de Marte es muy elíptica* y la de la Tierra prácticamente circular, la distancia entre estas dos órbitas varía. Si la oposición ocurre en el afelio la distancia Tierra-Marte en el momento de la oposición es de 102 millones de kilómetros, si la oposición ocurre en el perihelio la distancia Tierra-Marte en el momento de la oposición es de 59 millones de kilómetros.

(*) En el afelio Marte se encuentra a 249,1 millones de km del Sol.
En el perihelio Marte se encuentra a 206,7 millones de km del Sol.
Afelio: punto de la órbita más alejado del Sol.
Perihelio: punto de la órbita más próximo al Sol.

De todas las oposiciones, las perihélicas son las más favorables, aunque sólo ocurren una vez cada 15 años. En la práctica, existen otras consideraciones que hacen que los lanzamientos no siempre coincidan con las oposiciones.

En la imagen vemos las oposiciones de Marte de los años 2001 y 2003.

¿Cómo recibimos las señales del Curiosity a la Tierra?

La transmisión de datos es una tecnología tan habitual y tan usada que se ha vuelto completamente invisible, es decir, está ahí, siempre a nuestro alrededor pero hace mucho dejamos de preguntarnos cómo funciona o qué hace falta para lograr cierto tipo de telecomunicaciones, inclusive cuando se trata de un robot en otro planeta.

Las comunicaciones entre el Curiosity y el centro de datos de la NASA aquí en la Tierra es un logro técnico bastante impresionante que es parte de la demostración de la sed por exploración de nuestra sociedad. Gracias a eso hoy podemos explorar otros planetas, recibir datos importantísimos en unos cuantos días e inclusive deleitarnos con fotos de Marte y vídeos de aterrizajes espectaculares.

Entonces, ¿cómo se transmiten los datos desde el Curiosity hasta la Tierra? Es, en una sola palabra, increíble:
La comunicación del rover directo a la Tierra es posible (sí, es impresionante) pero es poco eficiente porque las antenas no son lo suficientemente potentes y hay satélites rondando Marte que se pueden encargar de ese trabajo.

Hay dos satélites que pueden recibir los datos de Curiosity:

Mars Reconnaissance Orbiter, que selecciona la tasa de transferencia automáticamente y es capaz de transmitir datos a 2 Megabits por segundo.
Mars Odyssey, que puede seleccionar tasas de transferencia de 128 kilobits a 256 kilobits bits por segundo. (En comparación, el rover puede enviar datos a la Tierra de entre 500 bits a 32 kilobits por segundo).

Los satélites son capaces de recibir entre 100 y 250 megabits de información durante 8 minutos que es el periodo de tiempo que pueden mantener la conexión estable y continua mientras pasan cerca de Curiosity.

Madrid Deep Space Communications Complex
Una vez que se han obtenido los datos, los satélites los envían y viajan una distancia promedio de 225 millones de kilómetros hasta la Tierra. Tardan unos 14 minutos en llegar y son recibidas por el Deep Space Network o Red del Espacio Profundo de la NASA que es compuesta por tres antenas de radio:

Goldstone Deep Space Communications Complex en el desierto de Mojave, cerca de Goldstone, Estados Unidos.
Canberra Deep Space Communications Complex en Canberra, Australia.
Madrid Deep Space Communications Complex en Robledo de Chavela, Madrid, España.
Por la trayectoria, velocidad de órbita y tamaño de Marte, los satélites pueden ver a la Tierra dos tercios del total de cada órbita o unas 16 horas al día, por lo que pueden enviar mucha más información que si Curiosity lo hiciera directamente, además de tener las antenas y el equipo adecuado para ello.


La velocidad de transmisión entre los satélites y la Tierra también impresionan. El Mars Reconnaissance Orbiter es capaz de enviarlos a unos 6 Megabits por segundo mientras que el Odyssey transmite a un máximo de 12 kilobits por segundo. ¿Por qué la diferencia de velocidades? Odyssey fue enviado a Marte en 2001 y el Mars Reconnaissance en 2005 con mayor y mejor tecnología para la transmisión de datos.