¿Por qué se cae un satélite si casi no hay aire? El caso Swift

El 4 de noviembre de 2026, a las 7:39 de la mañana, hora de Bogotá, el telescopio Swift de la NASA reentró a la atmósfera sobre Sumatra del Norte, en Indonesia. Lo confirmó la Fuerza Espacial de Estados Unidos. Se lanzó en 2004 para una misión de dos años y duró casi 22.

Pesaba unas 1,5 toneladas. La NASA esperaba que casi todo se quemara y que sobrevivieran algunas piezas densas. Ese día, al cerrar este texto, no se había informado cuántas llegaron a la superficie.

Su última observación fue el 20 de octubre, a unos 275 kilómetros de altura. A esa altura casi no hay aire, y aun así el aire fue lo que lo hizo bajar.

¿Por qué se cae un satélite si allá arriba casi no hay aire?

¿Por qué no se caen los satélites?

Sí se caen, todo el tiempo. Un satélite en órbita está en caída libre, y no toca el suelo porque avanza tan rápido que la Tierra se curva debajo de él.

La gravedad no desaparece en el espacio. A 275 kilómetros todavía tira con el 92 % de la fuerza que sientes en tu casa.

Imagina que lanzas una piedra en horizontal. Cae unos 5 metros en el primer segundo, sin importar qué tan fuerte la lances. Si la lanzas más fuerte, llega más lejos antes de tocar el suelo. Pero la superficie de la Tierra baja unos 5 metros por cada 8 kilómetros de distancia. Una piedra que recorra 8 kilómetros en un segundo cae lo mismo que baja el suelo, y nunca llega.

Newton hizo este razonamiento con un cañón imaginario en la cima de una montaña. La comparación solo falla en lo práctico: la piedra real se frenaría contra el aire en un instante. Un satélite tiene que volar por encima de casi toda la atmósfera.

Casi toda, porque la capa más alta, la termosfera, llega hasta unos 1.000 kilómetros. Swift voló siempre dentro de ella. Lo que la NASA llama «reentrada» es el momento en que la nave llega a la parte densa.

¿Cuánto aire hay allá arriba?

Muy poco. Según la Atmósfera Estándar de Estados Unidos, a 400 kilómetros el aire es unas 437.000 millones de veces menos denso que al nivel del mar. No forma un viento continuo: son moléculas sueltas que el satélite va golpeando.

Pero el satélite las golpea a unos 7,7 kilómetros por segundo. Si sacas la mano por la ventanilla de un carro a 100 km/h, sientes cómo el aire la empuja. Ese empujón crece con el cuadrado de la velocidad. Un satélite va unas 280 veces más rápido que ese carro, así que, con el mismo aire, el empujón sería unas 77.000 veces mayor.

Con tan poco aire, el resultado es un empujón diminuto. Solo que no se detiene nunca: dura las 24 horas, durante años.

Por eso la Estación Espacial Internacional, a unos 400 kilómetros, sube su órbita con motores de forma regular. Swift no tenía motor.

Todo esto vale para las órbitas bajas. Un satélite geoestacionario, a unos 36.000 kilómetros, apenas encuentra aire, y puede seguir en órbita cientos de años.

La versión que se lee a menudo es que el aire frena al satélite, el satélite pierde velocidad y por eso cae. Lo del freno es cierto. Lo de perder velocidad, durante casi toda la caída, es al revés.

Si el aire lo frena, ¿por qué va cada vez más rápido?

Un satélite que baja por el roce con el aire va ganando velocidad, no perdiéndola. Si hacemos la cuenta para órbitas circulares, a 595 kilómetros (la altura a la que el rescate pensaba subir a Swift) se viaja a unos 27.200 km/h. A 275 kilómetros, a unos 27.900 km/h. Son casi 650 km/h más.

El aire sí le roba energía en cada vuelta. Pero con menos energía el satélite no puede sostener su altura y baja un poco. Al bajar, la gravedad le entrega energía, y le entrega el doble de lo que el aire le quitó. Una mitad paga lo robado y la otra queda como velocidad extra.

Las alcancías en forma de embudo de algunos museos y centros comerciales hacen algo parecido. La moneda roza la superficie y pierde energía, y aun así gira cada vez más rápido mientras se acerca al centro. Lo que la hace bajar es justamente el roce. El embudo no tiene la forma exacta de la gravedad de la Tierra, pero la lógica es la misma.

De ahí sale el final acelerado. Más abajo hay más aire: a 300 kilómetros es casi siete veces más denso que a 400. Y el satélite va más rápido, así que el empujón crece y baja todavía más. Swift estaba a 345 kilómetros el 19 de agosto y a 275 el 20 de octubre: unos 70 kilómetros en dos meses. En sus últimos días ya perdía varios kilómetros diarios, según Spaceflight Now.

El aumento de velocidad se acaba en el último tramo. Cuando el aire ya es denso, deja de ser un empujón pequeño y la nave sí se frena, de golpe. Toda esa energía se convierte en calor. Se suele decir que arde por fricción, pero el calor viene sobre todo del aire que se comprime delante de ella, un efecto parecido al que calienta un inflador de bicicleta; el roce aporta una parte menor. La NASA sitúa la ruptura de una nave típica hacia los 78 kilómetros.

¿Qué tiene que ver el Sol?

El Sol cambia la cantidad de aire que hay a esa altura. La actividad solar sube y baja en ciclos de unos 11 años, con el último máximo a finales de 2024. Cuando está alta, calienta y expande hacia arriba la termosfera, la capa donde vuelan estos satélites.

Piensa en un termómetro de mercurio. Lo calientas y el líquido sube hasta una marca donde antes no había nada. Con la atmósfera pasa algo parecido: a la misma altura, ahora hay más aire. La diferencia es que el mercurio tiene un borde claro y la atmósfera no: se va adelgazando sin terminar en ningún punto. Por eso el satélite no «choca» con ella, sino que encuentra cada vez más moléculas. Entre un mínimo y un máximo solar, la densidad en la termosfera alta cambia del orden de diez veces.

Ayisha Ashruf y sus colegas, del Centro Espacial Vikram Sarabhai, en India, siguieron 17 objetos de basura espacial durante 36 años. Hallaron que caen bastante más rápido cuando el número de manchas solares supera dos tercios de su máximo. Y no hace falta una tormenta enorme: en febrero de 2022, una tormenta geomagnética «menor» tumbó 38 de los 49 satélites Starlink recién lanzados, que aún volaban a unos 210 kilómetros. Es otra cara de lo que una tormenta solar le puede hacer a nuestra tecnología.

En febrero, Swift ya estaba por debajo de 400 kilómetros. Su equipo de control, en la Universidad Estatal de Pensilvania, detuvo casi toda la ciencia hasta finales de agosto y orientó el telescopio para que recibiera menos aire, como cuando giras la mano fuera de la ventanilla y la dejas de canto. La NASA pagó 30 millones de dólares a la empresa Katalyst por un robot de tres brazos que debía subirlo. Se lanzó en julio y falló un interruptor de potencia. El 19 de agosto, la NASA canceló la captura. El robot nunca estuvo a menos de unos 11 a 14 kilómetros de Swift.

Hay también una tendencia lenta en dirección contraria. El CO₂ calienta la superficie, pero enfría y contrae la atmósfera alta. Un análisis de las órbitas de unos 5.000 objetos entre 1967 y 2007 estimó que la densidad a 400 kilómetros bajó cerca de un 2,7 % por década, y otros trabajos dan entre 1,7 y 5 %.

Hacia adelante, un modelo de M. K. Brown y sus colegas, de 2021, calcula que incluso cumpliendo la meta de 1,5 °C la densidad a esa altura quedaría cerca de un 28 % por debajo de la del año 2000, y los objetos en órbita baja durarían un 30 % más. Eso alarga la vida de los satélites y también la de su basura.

¿Por qué nadie sabe dónde va a caer?

Sobre todo porque el freno depende de la densidad del aire, y esa cambia con lo que haga el Sol, así que el momento exacto no se conoce hasta el final. La Fuerza Espacial predijo la reentrada para las 3:30 de la madrugada, hora del este de Estados Unidos, con un margen de 11 horas. Ocurrió unas 4 horas después, y en 4 horas Swift daba casi tres vueltas a la Tierra.

La inclinación de su órbita lo llevaba por una franja de unos 21 grados a cada lado del ecuador, y con ese margen casi cualquier punto de la franja seguía siendo posible, incluidas partes de Centro y Suramérica. Es mayormente océano.

La NASA calculó en 1 entre 2.100 la probabilidad de que los restos hirieran a alguien en cualquier lugar del mundo. Para comparar, la norma de la NASA sobre basura espacial fija un límite de 1 entre 10.000 por reentrada, casi cinco veces menos. Esa cifra de Swift es el riesgo sumado de toda la población mundial, no la probabilidad de que le pase a una persona concreta.

Los que midieron el aire con satélites que caían

La caída también sirve de instrumento: si sabes cuánto baja un satélite, puedes calcular cuánto aire encontró.

Dos de los pioneros de esa idea fueron el físico británico Desmond King-Hele, del Royal Aircraft Establishment, y el astrónomo Luigi Jacchia, en el Observatorio Astrofísico Smithsoniano. King-Hele empezó a prepararla antes del lanzamiento del Sputnik, en 1957. Él mismo contó después que sus primeros resultados, con el Sputnik 2, recibieron críticas de los expertos de la época y resultaron correctos.

Jacchia notó cambios en los periodos orbitales que se repetían cada 27 días, más o menos lo que tarda en girar el Sol, y los relacionó con el calentamiento solar de la atmósfera alta. En los años sesenta, la densidad del aire ya estaba mapeada entre 100 y 2.000 kilómetros. El estudio de Ashruf aplica la misma lógica, con chatarra lanzada en esa década.

Swift se llamaba oficialmente Neil Gehrels Swift, por el astrofísico que dirigió la misión y murió en 2017. Deja unos 2.000 estallidos de rayos gamma observados y un archivo citado en unos 7.000 artículos. Podía apuntar a un estallido en cerca de un minuto; el Hubble, según Brad Cenko, científico jefe de la misión, tarda uno o dos días. «Sabíamos que este día llegaría desde antes de lanzarlo», dijo John Nousek, que dirigía su equipo de control en Pensilvania.

El Hubble tampoco tiene motor para subir solo. La NASA proyecta que reentrará en 2033 o 2034, y el 29 de octubre pidió información a las empresas sobre cómo subirlo, repararlo o guiar su caída. Todavía no hay ninguna misión comprometida, y la NASA da 2032 como fecha límite para intervenir.