SATELLITI ARTIFICIALI
Battistella, Moretto, Vendrame.
Oggetti in orbita
Con il termine satellite artificiale si possono intendere tutti gli oggetti orbitanti intorno ad un
corpo celeste che sono stati posti volutamente nell'orbita desiderata con mezzi tecnologici (ad
esempio razzi vettori) e con varie finalità a supporto di necessità umane (servizi o
indagini/monitoraggio scientifico-ambientali).
Da quel momento sono lanciati nello
spazio migliaia di satelliti appartenenti
alle varie potenze mondiali.
Tutto comincia con lo Sputnik, mandato
in orbita il 4 ottobre 1957 dall’Unione
Sovietica. Fu il primo satellite orbitante
attorno alla Terra.
Detriti
Negli anni si è formato un insieme di detriti orbitali composto da satelliti non più funzionanti e da
residui lasciati da urti vari tra i corpi orbitanti. La maggior parte dei detriti sta a 2000 km mentre la
maggior concentrazione assoluta sta tra gli 800 e 850 metri. I detriti sono osservati anche da una
rete di monitoraggio americana. Tali detriti hanno un diametro maggiore di 10 cm e sono circa
22.000. Basti pensare che la stazione spaziale internazionale potrebbe danneggiare parti
indispensabili per il suo funzionamento a causa di detriti che hanno un diametro di circa 1 cm. In
tutto i detriti sono circa 500.000 e solo 1000 di questi satelliti sono funzionanti. La velocità con cui
si muovono è in relazione alla quota. I detriti compresi in uno spazio entro i 2000 km si muovono
ad una velocità di 7 - 8 km/s mentre la velocità media d’impatto è di 10 km/s. Tali detriti hanno un
decadimento che può variare da pochi anni a secoli. Maggiore è la quota e maggiore è il tempo di
decadimento fino ad impattare nella superficie terrestre. Nel momento del rientro i componenti
solitamente non resistono alle altissime temperature che si sviluppano per attrito nella nostra
atmosfera mentre quelle che ci riescono hanno molta probabilità di cadere negli oceani o regioni
scarsamente popolate.
Negli ultimi 50 anni frammenti cadono nella terra ogni singolo giorno eppure non sono stati
confermati danni a persone o cose. L’azione più importante ai giorni d’oggi è di evitare che questi
detriti possono incrementarsi. Il processo di pulizia orbitale è in studio da parte degli Stati Uniti e non
solo.
I satelliti italiani
Attualmente, attorno all’orbita terrestre sono presenti più di 10000 satelliti artificiali funzionanti.
Oggi, gli oggetti italiani in orbita sono 16: 14 satelliti e 2 stadi a propellente solido esaurito. Questi
oggetti costituiscono lo 0,127% del totale complessivo degli oggetti spaziali sinora lanciati da tutti
i paesi del mondo.
Satelliti (P/L)
Detriti
Totale
ID
In Orbita
Decaduti
Totale
In Orbita
Decaduti
Totale
In Orbita
Decaduti
Totale
IT
14
9
23
2
1
3
16
10
26
US
1042
749
1791
3189
4260
7449
4231
5009
9240
Tot.
3230
2759
5989
9418
16988
26406
12648
19747
32395
La percentuale di satelliti rispetto al totale degli oggetti in orbita è alquanto bassa: 25,54%.
Inoltre non tutti i satelliti sono operativi per cui la percentuale di oggetti utili e attivi, rispetto al
totale di quelli orbitanti, si aggira intorno al 27%.
Nome
Periodo orbitale in minuti
SIRIO
1435,1
ITALSAT F1
1440,4
LAGEOS 2
222,5
IRIS R/B
139,6
LAS R/B
222,4
TEMISAT
104,1
ITAMSAT
100,8
ITALSAT F2
1436,0
MEGSAT 1
97,5
UNISAT 1
97,6
SICRAL 1
1436,0
UNISAT 2
97,6
UNISAT 3
99,78
AGILE
95,4
COSMO-SkyMed 1
97,15
COSMO-SkyMed 2
97,15
Tipi di satelliti
Esistono molti tipi di satelliti artificiali;
• SATELLITI SCIENTIFICI:
I satelliti scientifici sono satelliti a scopo esplorativo o di ricerca, come il più famoso Telescopio
Spaziale Hubble. Questi satelliti sono in grado di fotografare galassie, sistemi, corpi e loro
caratteristiche anche a notevoli distanze e tutto ciò grazie a lenti con una risoluzione veramente
enorme e di ricavarne immagini giustamente focalizzate e leggibili.
• SATELLITI APPLICATIVI:
Destinati a scopi militari o ad usi commerciali civili.
• SATELLITI PER LE COMUNICAZIONI:
Apparecchiature costruite dall’uomo per le telecomunicazioni (I satelliti COSPAS).
• SATELLITI METEREOLOGICI:
Posizionati in orbita geostazionaria.
• SATELLITI PER TELERILEVAMENTO:
Costruiti per il telerilevamento, la cartografia e l'osservazione sistematica della superficie terrestre.
• SATELLITI PER LA NAVIGAZIONE:
Rete GPS(Global Position System).
• SATELLITI MILITARI:
Sia a scopo offensivo che difensivo, es. la rete di satelliti di monitoraggio nucleare Vela.
• STAZIONI ORBITANTI:
Stazione Spaziale Internazionale, Skylab, Mir.
• SONDE SPAZIALI:
In modo improprio, perché in genere le sonde non orbitano attorno ad un altro corpo.
Velocità di rotazione
Nel secondo principio della dinamica sostituiamo al posto di F la forza di
gravità che agisce sul satellite e al posto di a la sua accelerazione centripeta:
F= m×a
F=G*M*m/r2
m × a = V2/r
Semplificando m e R si ha:
V=
•
•
G rappresenta la costante di gravitazione universale pari a 6,67 × 〖10〗^(-11)N m² / kg².
M rappresenta la massa del pianeta o del corpo considerato (in questo caso la massa della Terra:
5,957260478 × 1024 kg.
• R rappresenta il raggio del moto compiuto dal satellite, cioè la distanza dal centro della Terra ad
esso.
La forza di gravità imprime su satellite una forza centripeta che tende a portarlo verso il centro della
Terra, ma la velocità del satellite (valida per le orbite circolari) gli permette di rimanere in orbita
esercitando un effetto centripeto.