Geostazionaria, eliosincrona, areocentrica: le orbite dei satelliti artificiali hanno nomi strani e complicati. Proviamo a capire qualcosa di più sulle loro caratteristiche.
(continua)
Cominciamo dall’altitudine. Fino a 2000 km di altitudine si parla di orbita bassa o LEO, dall’inglese Low Earth Orbit. È l’orbita a cui è più facile arrivare, perciò i primi satelliti come lo Sputnik 1 erano tutti in orbita bassa.
Oggi sono in orbita bassa la ISS e molti satelliti di osservazione terrestre, che così possono studiare la Terra da vicino. A questa quota, i satelliti fanno un giro completo intorno alla Terra in circa 90 minuti. È l’orbita più inquinata da detriti di vecchi satelliti.
Sopra l’orbita bassa c’è quella media o MEO, tipica dei satelliti di navigazione, come Galileo. I satelliti di Galileo fanno un giro completo intorno alla Terra in circa 14 ore.
Man mano che ci si allontana dalla Terra la velocità di rivoluzione diminuisce e il periodo orbitale aumenta: a circa 36.000 km di quota i satelliti fanno un giro completo intorno alla Terra da ovest verso est nello stesso tempo che impiega la Terra a ruotare su sé stessa.
Perciò visti dalla superficie terrestre sembrano fermi (“stazionari”) sopra un punto preciso (se la loro orbita è circolare e sul piano dell'equatore). Si parla per questa ragione di orbita geostazionaria o GEO.
Questo semplifica le comunicazioni, perché l’antenna terrestre che trasmette verso un satellite geostazionario non deve muoversi per seguire il suo movimento apparente. I s. geostazionari vedono sempre gran parte della Terra e sono adatti per meteorologia e telecomunicazioni.
Poche centinaia di kilometri sopra i 36.000 km c’è la cosiddetta “orbita cimitero” in cui i satelliti geostazionari vengono trasferiti quando hanno smesso di funzionare, per non interferire con quelli operativi.
I punti in cui il satellite si trova rispettivamente più vicino e più lontano dal corpo attorno a cui ruota si chiamano periasse e apoasse (perigeo e apogeo per la Terra). Nel caso particolare delle orbite circolari, come quelle geostazionarie, periasse e apoasse sono uguali.
L’inclinazione di un’orbita viene misurata rispetto al piano dell’equatore. Di conseguenza un’orbita con inclinazione zero gira intorno all’equatore, mentre un’orbita con inclinazione 90° passa sopra i poli.
Ci vuole meno energia per mandare un satellite in orbita equatoriale, perché si può sfruttare l’effetto “fionda” fornito dalla rotazione terrestre, mentre per mandare un satellite in orbita polare tutta l’energia viene fornita dal lanciatore.
Le orbite polari hanno però il vantaggio che la Terra ruota sotto il satellite mentre lui le gira intorno e in questo modo un po’ alla volta passano sopra tutta la superficie terrestre.
Per questo sono tipiche dei satelliti in orbita bassa che fanno osservazione della Terra e hanno bisogno di vederne tutta la superficie. I satelliti geostazionari sono invece costretti ad avere inclinazione zero per poter apparire fermi sopra l’equatore.
Un’orbita eliosincrona è un tipo particolare di orbita polare in cui il satellite passa su ogni punto della Terra sempre alla stessa ora: per esempio passa sopra Roma sempre a mezzogiorno.
Questo è molto utile per studiare come un’area geografica si modifica nel tempo a parità di condizioni, per esempio per osservare la deforestazione o l’aumento del livello degli oceani.
(fine)
• • •
Missing some Tweet in this thread? You can try to
force a refresh
Sapevate che i razzi riutilizzabili con atterraggio in verticale sono stati ideati sessant’anni fa dal figlio di due poveri immigrati siciliani? La storia del geniale Philip Bono è ingiustamente poco conosciuta.
(continua)
Giulio Bono e Maria Culcasi sbarcano da Trapani a Ellis Island il 7 gennaio 1920. Trovano casa a Brooklyn e Giulio viene assunto in un pastificio. Philip, il loro secondo figlio, nasce l’anno seguente e la famiglia si trasferisce prima in New Jersey e poi in Pennsylvania.
Allo scoppio della seconda guerra mondiale Philip Bono presta servizio in marina e nel 1947 si laurea in ingegneria meccanica. Lavora per molti anni nell’industria aeronautica, prima alla North American Aviation, poi alla Douglas e infine alla Boeing.
Mi chiamo Vera Florence Cooper e sono nata a Philadelphia nel 1928. I miei genitori sono ebrei immigrati dall’Europa orientale e lavorano come impiegati della compagnia telefonica Bell. Incoraggiano me e mia sorella Ruth a studiare qualsiasi cosa ci appassioni.
(continua)
Mia sorella diventerà un importante giudice. Io da grande voglio fare l’astronoma. Mio padre ma mi aiuta a costruire un semplice telescopio con due lenti e un tubo di cartone e mi accompagna regolarmente alle riunioni degli astrofili.
I miei professori delle superiori si stupiscono che una ragazza voglia studiare astronomia: se mi piacciono i corpi celesti, perché non provo a studiare arte e poi dipingerli? Non li ascolto e mi iscrivo al Vassar College, dove nel 1948 sono l’unica laureata in astronomia.
Il 21 luglio 1961 a Cape Canaveral è una giornata nuvolosa. In rampa di lancio c’è un razzo pronto a partire, il Redstone. Gli USA stanno per lanciare il loro secondo uomo nello spazio, due mesi e mezzo dopo Alan Shepard: è un altro ex pilota militare, Gus Grissom.
(continua)
La missione durerà solo 15 minuti: è un volo suborbitale, non un’orbita completa intorno alla Terra come quella compiuta il 12 aprile dal russo Jurij Gagarin, perché gli americani vogliono fare altra esperienza prima della loro missione orbitale con un razzo più grande, l’Atlas.
La capsula Mercury 11 raggiungerà una quota di poco meno di 200 chilometri e inizierà la sua discesa, per poi ammarare a circa 300 chilometri dalla costa della Florida.
Il 1° febbraio 2003 lo Space Shuttle Columbia si disintegra durante il rientro in atmosfera, provocando la morte dei sette componenti dell’equipaggio. La tragedia è innescata da un danno avvenuto durante il lancio al “sistema di protezione termica”.
(continua)
È un rivestimento necessario per proteggere dal surriscaldamento tutti i veicoli che rientrano in atmosfera, non solo sulla Terra ma anche su altri pianeti, come Marte.
Come le meteore, che rientrando in atmosfera si incendiano e ci appaiono come stelle cadenti, i veicoli spaziali si surriscaldano a causa di due fenomeni distinti.
Ha formato le matematiche che hanno permesso agli Stati Uniti di vincere la corsa allo spazio e ha contribuito a uno dei più importanti razzi della NASA, ma da viva era quasi sconosciuta. Si chiama Dorothy Vaughan ed è la prima manager nera nella storia della NASA.
(continua)
Dorothy Jean Johnson nasce a Kansas City nel 1910. È una studentessa fuori dal comune e dopo il diploma riceve una borsa di studio per studiare matematica in un'università dell’Ohio riservata agli afroamericani. Nel 1932 emigra in Virginia con il marito Howard Vaughan.
Nel 1941 Roosevelt vieta la segregazione nell’industria militare. Molti uomini sono impegnati al fronte e c’è bisogno di aumentare la produzione di aerei da guerra, così entrano in fabbrica sempre più donne, anche di colore.
Come si fa a simulare sulla Terra l’ambiente che un satellite trova nello spazio?
Occorrono due cose: il vuoto e il freddo.
(continua)
(Avvertenza: questo thread è un po’ tecnico, ma la matematica è ridotta al minimo indispensabile. È sufficiente sapere che un numero elevato alla quarta potenza è uguale allo stesso numero moltiplicato per sé stesso quattro volte e che
la temperatura in Kelvin è pari alla temperatura in gradi Celsius più 273. Per esempio 4 alla quarta fa 256, mentre 27 gradi Celsius sono pari a 300 Kelvin).