Fundamentos de Mecánica Orbital y Campos Gravitatorios

Caos Determinista y Sistemas Dinámicos

El caos determinista es un fenómeno en sistemas dinámicos donde, aunque las ecuaciones sean deterministas, pequeñas variaciones en las condiciones iniciales pueden generar comportamientos impredecibles a largo plazo. Es decir, no se puede prever con exactitud el futuro de un sistema, a pesar de ser determinista.

Clasificación de Satélites: MEO y LEO

• LEO (Low Earth Orbit): Órbita baja, situada entre 250 y 1500 km de altura. Son satélites más cercanos a la Tierra, como los de comunicaciones o de observación. Poseen un menor tiempo de vuelta alrededor de la Tierra.
• MEO (Medium Earth Orbit): Órbita media, situada entre 10 000 y 30 000 km. Incluye satélites de navegación (como el GPS), con tiempos de órbita intermedios y una cobertura más amplia que los LEO.

Leyes de Kepler y Mecánica Celeste

• Primera ley: Las órbitas de los planetas son elipses, con el Sol situado en uno de los focos.
• Segunda ley: El radio vector que conecta a un planeta con el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales (la velocidad orbital varía con la distancia al Sol).
• Tercera ley: El cuadrado del período orbital de un planeta es proporcional al cubo de su distancia media al Sol.

Características de la Energía Potencial Gravitatoria

La energía potencial gravitatoria depende de la masa de un objeto, la altura sobre un nivel de referencia y la gravedad. Es una energía almacenada que puede convertirse en energía cinética cuando el objeto cae.

Conceptos Fundamentales de Movimiento

• Momento angular: Es la cantidad de movimiento de rotación de un objeto. Depende de su masa, velocidad y distancia al eje de giro. Se conserva si no existe un torque externo.
• Momento lineal: Es el producto de la masa de un objeto por su velocidad. Se conserva si no actúan fuerzas externas.
• Velocidad orbital: Es la velocidad que necesita un objeto para mantenerse en órbita alrededor de otro cuerpo, sin caer ni escapar.

Teoría de Campos y Gravitación

• Líneas de campo: Representaciones gráficas que muestran la dirección y el sentido de un campo (como el gravitatorio). Siempre apuntan hacia la masa que genera el campo.
• Campo gravitatorio: Región del espacio donde una masa experimenta una fuerza gravitatoria. Su intensidad depende de la masa que lo genera y de la distancia.
• Campo: Es una perturbación en el espacio que circunda a una partícula, provocada por alguna propiedad de esta, llamada magnitud activa.