La ciencia detrás de Log On Globe

La posición de la Luna procede de una versión truncada de la teoría lunar ELP2000/Meeus, sumando términos periódicos de su órbita para fijar su dirección y distancia exactas respecto a la Tierra en cualquier momento. El mismo cálculo detecta eclipses solares y lunares, midiendo la alineación entre el Sol y la Luna y el tamaño de la sombra de la Tierra. En las vistas amplias de la Tierra, la Luna se dibuja más cerca y más grande que en la realidad para que siga siendo visible; en las vistas de misiones lunares se convierte en una segunda Luna, totalmente a escala, a su distancia real y su radio verdadero, lo bastante cerca para que una nave espacial pueda de verdad volar hasta ella y orbitarla. Hay más sobre esto en «Escala y tamaños» más abajo.

La orientación del globo 3D se fija una vez al cargar la app, apuntando aproximadamente hacia tu propia región. Lo que realmente se mueve es la luz: la dirección del Sol se recalcula en cada fotograma a partir de la hora actual (real o simulada) y se usa para iluminar el globo, produciendo el mismo efecto visual que una Tierra en rotación sin el coste de animarla. La capa opcional de husos horarios funciona igual, dibujada a partir de fronteras horarias reales que puedes activar en los ajustes.

Las estaciones se desprenden directamente del cálculo del Sol. A medida que el punto subsolar deriva hacia el norte y el sur a lo largo del año, un equinoccio es el momento en que cruza el ecuador y un solsticio el momento en que alcanza su punto más lejano (el trópico de Cáncer o el de Capricornio). Log On Globe halla cada uno de estos instantes a partir del mismo modelo de declinación solar que dibuja la línea día/noche, y luego los escenifica como escenas breves.

Ambos tipos provienen de la misma geometría entre el Sol y la Luna. En un eclipse solar la Luna pasa por delante del Sol, y la app lo representa sobre el propio disco del Sol: un apagón total rodeado por la corona, un «anillo de fuego» anular, o un mordisco parcial, según la alineación y la distancia de la Luna. En un eclipse lunar la Luna atraviesa la sombra de la Tierra y se vuelve roja, y el resultado varía mucho de un eclipse a otro por dos razones independientes. La profundidad (la magnitud umbral) es cuán centralmente cruza la Luna la sombra: un paso casi central engulle todo el disco en un rojo intenso durante más de una hora, mientras que un paso rasante mantiene un borde brillante y dura solo minutos. El color se gradúa en la escala de Danjon del 0 al 4, desde un naranja cobrizo brillante hasta un marrón oscuro tenue, casi invisible (los eclipses más oscuros suelen seguir a grandes erupciones volcánicas). Cada eclipse catalogado se representa a partir de su propia magnitud umbral y su valor de Danjon reales, de modo que un eclipse profundo y oscuro y uno superficial y brillante se ven genuinamente distintos.

Una escena de aurora sigue la cadena real de acontecimientos. Una fulguración solar estalla en el Sol, lanza una eyección de masa coronal (una CME) a través del espacio, y la app anima esa nube de partículas cruzando hacia la Tierra. Cuando llega, impulsa un efecto estilizado de cortina de luz sobre los polos, más brillante y alcanzando latitudes más bajas en las tormentas más fuertes. La intensidad de la tormenta es el nivel real de Kp / escala G del evento catalogado, que es también de donde proceden los títulos de las tormentas con nombre.

El cielo de fondo tiene dos capas. Una fina dispersión de decenas de miles de puntos es puramente decorativa, solo para dar profundidad al cielo. Encima están las estrellas reales: las principales estrellas de las 88 constelaciones, situadas en su posición real en el cielo (su ascensión recta y su declinación), con un tamaño según su brillo real y teñidas de su color real, del blanco azulado de las estrellas más calientes al rojo anaranjado de las más frías. Usan el mismo cálculo de rotación del cielo que el Sol y la Luna, así que todo el cielo gira correctamente con la hora y el control deslizante de tiempo, y las figuras conocidas (el cinturón de Orión, el Carro, la Cruz del Sur) caen donde deben. Pasa el cursor sobre una estrella para revelar las líneas de su constelación y leer su nombre, su tipo, su distancia en años luz y su magnitud. La banda difusa que cruza el cielo es un mapa real de la Vía Láctea de la NASA, y algunos objetos de cielo profundo (galaxias lejanas y nebulosas) aparecen como fotografías reales, a su tamaño real en el cielo. Las distancias de las estrellas son los mejores valores conocidos de los catálogos, y no corregimos la minúscula deriva de las posiciones con los años, invisible a esta escala.

La ISS se rastrea a partir de sus elementos orbitales reales y actuales (un «TLE», o conjunto de elementos de dos líneas), obtenidos regularmente de CelesTrak y propagados hacia adelante en el tiempo con el modelo SGP4, el mismo estándar que utilizan los rastreadores de satélites de todo el mundo. Esto da la posición real de la estación en órbita en cualquier momento, no una aproximación simulada. Su tamaño en pantalla se exagera a propósito (véase «Escala y tamaños» más abajo), ya que una estación de la longitud de un campo de fútbol sería de otro modo una mota junto a la Tierra.

Las misiones históricas de la Crew Dragon de SpaceX reutilizan el trayecto orbital real de la ISS, usando la posición real de la estación en el momento de cada misión. Las breves maniobras de acoplamiento y desacoplamiento de la Dragon (unos pocos cientos de metros, imperceptibles a la escala del globo) no se simulan físicamente: se dibujan como un barrido suave y realista hacia o desde la estación. Las naves de las misiones lunares (los módulos de mando y lunar del Apollo, la Orion del Artemis, la Starship) y sus vehículos de lanzamiento (Saturn V, SLS, Falcon 9, Super Heavy) son modelos 3D reales que vuelan a lo largo de trayectorias diseñadas. Cómo se construyen esos trayectos es la siguiente pregunta.

Depende de la misión. Los objetos en órbita terrestre usan datos reales: la ISS y el Hubble se propagan a partir de TLE recientes mediante SGP4, y el telescopio James Webb sigue una efeméride real de JPL Horizons. La posición de la Luna, en todas partes, procede de la teoría lunar real de Meeus. Los viajes cislunares, sin embargo, son otra historia. El trayecto de ida a la Luna, la órbita lunar, un sobrevuelo de retorno libre o una órbita de halo casi rectilínea, y el regreso y la reentrada no son mecánica orbital completa: aquí no hay ningún propagador para una trayectoria translunar. Son curvas diseñadas y realistas (arcos paramétricos suaves y de Catmull-Rom, suavizados en cada empalme) ajustadas para coincidir con la cronología real y las cifras reales publicadas (las proporciones de fase del Apollo 11, la altitud de sobrevuelo de 6 513 km del Artemis II, etc.). Se arquean hacia la posición real calculada de la Luna en el momento de la llegada, y unos pocos eventos reales (como el cambio de rumbo de unos 58° en la inyección translunar) se mantienen deliberadamente marcados, mientras que el resto se suaviza para que resulte agradable de ver.

Ambos se rastrean como los demás satélites, pero en órbitas muy diferentes. El Hubble se sitúa en órbita terrestre baja y se propaga a partir de su TLE en vivo con SGP4, igual que la ISS. El telescopio espacial James Webb orbita un punto muy más allá de la Luna (el L2 Sol-Tierra, a unos 1,5 millones de km), así que un TLE no es aplicable; en su lugar sigue una efeméride real de JPL Horizons, y se coloca a esa distancia verdadera. Ambos modelos se dibujan un poco más grandes de lo que corresponde a escala para que sigan siendo visibles.

A la escala de Log On Globe, una unidad de pantalla es un radio terrestre, así que cualquier cosa construida a tamaño real junto al planeta entero sería un solo píxel o menos. Allí donde eso ocurriría, el objeto se agranda lo justo para leerse, y solo en las vistas amplias donde hace falta. El Sol conserva su distancia real, pero su disco se sobredimensiona y se mantiene a un tamaño aparente constante (con un pequeño impulso extra para los encuadres de amanecer de la ISS y la Dragon). La Luna es unas cinco o seis veces más grande de lo natural en las vistas amplias de la Tierra, pero salta a su radio real y su distancia real en las vistas de misiones lunares, donde está lo bastante cerca para llenar el encuadre con honestidad. La ISS y el Hubble se dibujan unas tres veces su tamaño real. Cada nave tripulada usa la misma regla general, dimensionada para leerse contra el espacio negro; las torres de lanzamiento (Saturn V, SLS, Falcon 9, Super Heavy) se encogen todavía más para que quepa el cohete entero, y las cápsulas empiezan más pequeñas en el despegue y vuelven a crecer hasta su tamaño completo una vez que se han separado. Nada de esto se presenta nunca como escala real.

Es una mezcla. El Sol y la Luna provienen de modelos astronómicos reales pero simplificados, normalmente con una precisión de una fracción de grado. Las posiciones de la ISS, el Hubble y el Webb son solo tan precisas como sus datos orbitales subyacentes, actualizados regularmente desde fuentes públicas. Los trayectos de las misiones cislunares son ilustraciones realistas más que mecánica orbital integrada. En resumen: estos modelos están hechos para una visualización en tiempo real fluida y creíble, no para la navegación ni el uso científico, y allí donde simplificamos o agrandamos, hemos intentado decirlo.