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La ecuación del cohete sigue siendo un pilar teórico de la exploración espacial contemporánea. Fotografía: PxHere.

2025-07-03

El cohete de Tsiolkovski: cimientos teóricos para la era espacial


Desde tiempos antiguos, la humanidad ha soñado con alcanzar las estrellas. Sin embargo, no fue hasta finales del siglo XIX cuando comenzaron a establecerse los fundamentos científicos que permitirían convertir ese sueño en una posibilidad real. Uno de los pilares de este desarrollo fue el físico y matemático ruso Konstantín Tsiolkovski (1857-1935), quien, inspirado por la física newtoniana y los avances tecnológicos de su época, formuló por primera vez una teoría coherente y detallada sobre el funcionamiento de los cohetes espaciales. Su famosa “ecuación del cohete”, también conocida como ecuación de Tsiolkovski, explica cómo la variación de la masa de un cohete —al expulsar combustible— permite su aceleración en el vacío del espacio, un entorno donde no existen fuerzas externas significativas que proporcionen empuje. Este principio, aparentemente simple, ha sido clave para el desarrollo de toda la ingeniería aeroespacial contemporánea.

Konstantín Tsiolkovski: un pionero de la cosmonáutica

Konstantín Eduárdovich Tsiolkovski fue un autodidacta que vivió en el Imperio ruso durante una época de grandes limitaciones tecnológicas. A pesar de su sordera temprana y de su limitado acceso a la educación formal, desarrolló una profunda comprensión de la física, las matemáticas y la mecánica. Inspirado por las obras de Julio Verne y por las leyes del movimiento de Newton, se obsesionó con la idea de la exploración espacial.

Tsiolkovski es conocido como “El Padre de la Cosmonáutica”. Fotografía: Wikimedia.

En 1903 publicó en la revista científica rusa Revisión Científica su artículo más influyente: “La exploración del espacio cósmico por medio de motores a reacción”. En este artículo, Tsiolkovski presentó por primera vez la idea de que un cohete podía funcionar en el vacío del espacio, a pesar de no tener aire contra el cual impulsarse, lo cual era una idea contraria a la intuición para muchos de sus contemporáneos. Su argumento se basaba en la tercera ley de Newton: a cada acción siempre se opone una reacción igual, pero de sentido contrario. Así, si un cohete expulsa masa (gases de combustión) hacia atrás, esta acción genera una fuerza de empuje hacia adelante.

La ecuación del cohete: una herramienta revolucionaria

La principal contribución matemática de Tsiolkovski fue su ecuación del cohete, que relaciona la velocidad final que puede alcanzar un cohete con la velocidad de expulsión del gas y la proporción entre su masa inicial (incluyendo el combustible) y su masa final (sin combustible).

Esta ecuación permitió por primera vez calcular con precisión cuánto combustible necesitaba un cohete para alcanzar una cierta velocidad, lo cual era fundamental para cualquier misión de escape de la gravedad terrestre o para viajes interplanetarios. Su formulación no solo sirvió como base teórica, sino que también motivó a ingenieros y científicos posteriores como Robert Goddard en Estados Unidos y Hermann Oberth en Alemania, quienes llevarían a cabo las primeras pruebas reales de cohetes.

Relación de la masa del cohete y su velocidad final calculadas a partir de la ecuación del cohete. Nasa.apollo en Wikimedia.

El legado conceptual: del papel al espacio

Aunque Tsiolkovski nunca construyó un cohete ni vio una nave salir de la atmósfera, sus escritos fueron cruciales para las generaciones futuras. En ellos, no solo anticipó aspectos técnicos de los cohetes de múltiples etapas, sino que también abordó temas como la vida en el espacio, la gravedad artificial y las estaciones espaciales. A principios del siglo XX, sus ideas parecían utópicas, pero tras la Segunda Guerra Mundial, muchos de sus principios fueron retomados y aplicados por científicos soviéticos como Serguéi Koroliov, considerado el padre del programa espacial de la URSS.

De hecho, el diseño del cohete R-7 Semyorka, cuyo desarrollo llevó al espacio al satélite Sputnik 1 en 1957 y al primer ser humano, Yuri Gagarin, en 1961, se basaba en conceptos derivados del trabajo teórico de Tsiolkovski. Su influencia también llegó al desarrollo de cohetes como el Saturno V, usado en los programas Apolo y Skylab de la NASA.

Impacto cultural y filosófico de Tsiolkovski

Más allá de la ciencia, Tsiolkovski abordó la exploración espacial como un paso evolutivo de la humanidad. Sostenía que “la Tierra es la cuna de la humanidad, pero no se puede vivir en la cuna para siempre”. Esta frase resume su visión del espacio como el próximo hábitat natural del ser humano, un territorio donde la especie podría expandirse y continuar su desarrollo.

Su influencia no se limitó al mundo ruso o. El pensamiento de Tsiolkovski fue traducido y divulgado en Europa y América en la primera mitad del siglo XX, y aunque durante mucho tiempo sus logros fueron más valorados en la URSS que en Occidente, hoy es considerado una figura global dentro de la historia de la ciencia.

La importancia del cohete de Tsiolkovski para la exploración espacial

La ecuación del cohete de Tsiolkovski es uno de los pilares fundamentales sobre los cuales se ha construido toda la ingeniería aeroespacial moderna. Además, su enfoque visionario influyó profundamente en la cultura científica del siglo XX, alentando el desarrollo de tecnologías espaciales no solo en la Unión Soviética, sino también en Estados Unidos, Europa y otras partes del mundo. En la actualidad, todos los lanzamientos espaciales —desde misiones interplanetarias hasta vuelos turísticos al espacio suborbital— se planifican teniendo en cuenta los principios que Tsiolkovski formuló hace más de un siglo.

Su figura, que combina el genio teórico con la pasión por el porvenir de la humanidad, sigue inspirando a científicos, ingenieros y soñadores que ven en el espacio no un límite, sino un nuevo comienzo. En este sentido, el cohete de Tsiolkovski no es solo una fórmula, sino una metáfora poderosa de la capacidad humana para imaginar lo imposible y hacerlo real.


Referencias

Arispe, A. (2021, 12 de febrero). Rocket (ecuación de Tsiolkovsky) - Cohetes Etapas. YouTube.
https://www.youtube.com/watch?v=R0khUtjPPfA

Arlazorov, M. (2025). Konstantin Tsiolkovsky. Encyclopaedia Britannica.
https://www.britannica.com/biography/Konstantin-Eduardovich-Tsiolkovsky

Les Croniques. (2010). Konstantín Tsiolkovski, un científico ruso.
https://lescroniques.com/2010/07/12/konstantin-tsiolkovski-un-cientifico-ruso/

The European Space Agency. (s.f.). Konstantin Tsiolkovsky.
https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/Konstantin_Tsiolkovsky


Felipe Chavarro
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