Órbitas Lissajous
Se llaman puntos de Lagrange, en mecánica celeste, a las cinco posiciones en un sistema de dos cuerpos que giran uno alrededor del otro, digamos el sistema Sol-Tierra, donde el efecto gravitacional de los grandes cuerpos se combinan para volver estacionario el movimiento de un tercer cuerpo de masa insignificante en comparación con los dos primeros. En el diagrama abajo izquierda, un objeto ubicado en los puntos L1, L2 y L3 debería moverse, de acuerdo con las leyes de Kepler, a velocidad angular diferente que la Tierra por encontrarse a distancia diferente al Sol. Ocurre, sin embargo, que, por causa del efecto gravitacional que la Tierra ejerce sobre el objeto, éste iguala la velocidad angular de nuestro planeta manteniéndose permanentemente en la misma posición relativa con la Tierra. En los puntos L4 y L5, la acción gravitatoria del sistema evita que un objeto con velocidad cero relativa con el menor de los grandes cuerpos caiga hacia uno de ellos manteniéndose estacionario con relación al sistema. Un objeto ubicado en un punto diferente de estos cinco mencionados acabará chocando, eventualmente, con alguno de los cuerpos celestes, o expulsado lejos de ellos.
Se requiere una gran cantidad de propulsión para llevar un satélite hasta cualquiera de los puntos de Lagrange y frenarlo hasta alcanzar una velocidad cero relativa con la Tierra. Una solución más económica, en cuanto a combustible se refiere, resulta mediante una trayectoria que alcance el punto progresivamente. Tales recorridos reciben el nombre de órbitas de Lissajous. La figura abajo derecha muestra una de tales trayectorias. Una órbita Lissajous es un recorrido que un satélite describe para ubicarse y permanecer girando alrededor de un punto de Lagrange. En teoría, aquel satélite que siga tales órbitas requiere de poca propulsión. Nótense en la figura, los jalones gravitacionales que el satélite recibe, primero, de la Tierra y, después, de la Luna para alcanzar el punto L2. Una vez ubicado en su posición final, sus cohetes corrigen la ruta hasta lograr que el satélite gire, en un plano perpendicular al plano del sistema, describiendo círculos alrededor del punto L2.
El observatorio espacial James Webb, lanzado hace unas semanas, ha alcanzado exitosamente su posición final. Su trayectoria ha sido una órbita de Lissajous y permanecerá girando por mucho tiempo alrededor del punto L2 del sistema Sol-Tierra. Gracias a la acción combinada de los campos gravitacionales de los grandes cuerpos celestes, en tal ubicación, el combustible del telescopio espacial será utilizado, únicamente, para corregir desviaciones de la órbita. Se estima que en tal posición el observatorio podrá rendir 30 años de servicio o quizás más. Durante este lapso el flamante telescopio espacial capturará miles de diapositivas en el espectro infrarrojo. Sus aportaciones a la ciencia ayudarán a resolver muchas y trascendentales preguntas sobre el universo y nuestro origen. Respuestas que, sin lugar a dudas, generarán aún más interrogantes.
Pasando por alto el rasero de Occam, en mi cuento Epílogo de la segunda colección de cuentos, yo planteo la posibilidad de que el sistema de estrellas que gira alrededor del punto invisible, considerado nuestro centro galáctico, sea en realidad un sistema estelar describiendo órbitas de Lissajous alrededor de un punto de Lagrange. De esta forma podría explicarse porque los objetos celestes que se han aproximado a tal centro no han sido destruidos. Por supuesto, para que tal posibilidad procediera se requeriría de dos agujeros negros girando uno alrededor del otro y además que tales astros se encontraran alineados con nosotros. Demasiadas coincidencias, ciertamente, pero a los escritores de ciencia ficción nos agradan las hipótesis más fantasiosas. Seguramente cuando los espejos del James Webb miren en dirección del centro de la galaxia podrán despejar mis retorcidas elucubraciones.