16 settembre 2010

La messa in orbita di un satellite

Un satellite, nel suo moto di rivoluzione attorno ad un centro di gravità, è sottoposto solamente alla forza gravitazionale che agisce come forza centripeta deviandolo continuamente verso il centro dell’orbita.

In effetti un satellite cade continuamente verso il centro e contemporaneamente trasla nella direzione indicata, punto per punto, dalla tangente alla circonferenza. Il moto sulla curva risulta dalla composizione di questi due moti (cioè del moto tangenziale e di quello radiale).

Supponiamo per semplicità che il satellite percorra un’orbita circolare.

Durante la fase “stabile” del moto di rivoluzione non vi sono forze agenti sul satellite dirette lungo la circonferenza (o meglio, lungo la tangente ad essa), quindi il modulo della velocità del moto lungo la circonferenza, cioè della velocità tangenziale, deve rimanere costante.

Tale velocità tangenziale deve soddisfare la relazione ben nota

100916_sat

da cui deriva l’espressione per la velocità appropriata ad un’orbita di raggio R

100916sat2

Questa velocità viene impressa ad un satellite artificiale nella fase di messa in orbita. Essi vengono trasportati da un razzo vettore il cui lancio avviene al suolo in direzione verticale (cioè radiale). In seguito il razzo modifica la propria traiettoria curvando progressivamente man mano che si avvicina alla quota dell’orbita; il razzo si inclina gradualmente fino a che la direzione del suo moto è quella della tangente alla circonferenza su cui dovrà orbitare il satellite: a questo punto il razzo vettore si sgancia e libera il satellite, che da qui in poi proseguirà, per inerzia, muovendosi lungo la circonferenza. La velocità tangenziale del satellite è dunque quella che gli è stata impressa dal razzo vettore.

Durante la messa in orbita la forma della traiettoria percorsa dal razzo è rappresentata dal seguente disegno:

 

100916sat003

4 commenti:

  1. Buonasera Professore, volevo chiederle come si può diventare astronauta, trovo la cosa molto interessante.
    Attendo una sua risposta.
    Un suo studente

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  2. Mi dispiace ma non so quale sia il percorso specifico; in effetti non so nemmeno se esista un percorso specifico.
    Probabilmente si deve distinguere un percorso che passa attraverso l'aeronautica e conduce a diventare pilota, e un percorso scientifico (ingegneria, fisica, matematica, biologia, ecc...) che poi si indirizza verso l'attività aerospaziale.
    Penso comunque che sia una scelta da fare molto più avanti.

    LP

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  3. La ringrazio molto per la risposta, la strada è lunga e complicata, se necessario effettuero la scelta più avanti anche se le strade che attualmente posso prendere sono molte e non sarà facile individuare la migliore.

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  4. Siamo nel gennaio 2025 In google earth alle coordinate 34.57.44 nord 106.32.04 ovest all'interno di una base militare si nota un missile diametro 6 metri per 128. Evidentemente non è un segreto militare altrimenti sarebbe oscurato ... cosa può essere?

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