I satelliti spaziali
Di Monia M.
3° A
Definizioni:
Satellite = Corpo celeste che ruota attorno ad un
pianeta.
Satellite artificiale = ordigno meccanico, messo in
orbita, dotato di apparecchiature in grado di effettuare i
rilievi scientifici che si richiedono alla particolare
missione.
Elementi di un satellite
Tutti i satelliti artificiali possiedono alcune
caratteristiche comuni. Queste comprendono i radar per
misurare la quota, sensori ottici, ricevitori e trasmettitori
per le comunicazioni. Le celle a energia solare generano
l'energia necessaria e per gli intervalli di tempo durante i
quali il Sole è oscurato dalla Terra si impiegano batterie
di riserva, che a loro volta vengono ricaricate dalle celle
solari. In casi particolari sono state utilizzate fonti di
energia nucleare. Un' apparecchiatura per il controllo
dell'assetto è necessaria per mantenere il satellite
nell'orbita desiderata e, in alcuni casi, per orientare
opportunamente le antenne o i sensori. I trasmettitori e i
ricevitori radio sono usati per scambiare segnali con la
terra, infine i codificatori telemetrici misurano voltaggi,
correnti, temperature e altri parametri che descrivono le
condizioni di funzionamento delle apparecchiature e
ritrasmettono queste informazioni alla base terrestre.
Stabilizzazione dei satelliti
La necessità di mantenere orientati i satelliti artificiali in
una ben determinata direzione (per esempio i pannelli
solari perpendicolarmente ai raggi del sole) obbligano a
concepire un sistema di controllo continuamente in
funzione per correggere le variazioni causate da disturbi
esterni o da mutamenti di posizione sull’orbita. Le
tecniche di controllo di assetto si possono classificare in
due categorie: le prime chiamate tecniche passive, che
sfruttano tecniche naturali; le seconde invece, le forze
continue e pulsanti generate a bordo, sono chiamate
forze attive.
Endoreattori
Il volo spaziale è basato su principi completamente
diversi da quelli del volo aerodinamico, e presenta
problemi altrettanto diversi. Nello spazio non esiste l'aria,
e questo impedisce l'impiego dei comuni motori
d'aeroplano, i quali in tale ambiente non potrebbero
funzionare per la mancanza dell'ossigeno che è
indispensabile perché il carburante bruci. Inoltre il volo
spaziale richiede spinte enormi anche se di breve durata
che i motori tradizionali non sono in grado di offrire. Si
rende quindi indispensabile far ricorso ad un diverso tipo
di motore detto endoreattore o motore a razzo, che non
ha bisogno dell'ossigeno dell'aria per funzionare, perché
dispone di appositi serbatoi nei quali è contenuto sia il
combustibile che il comburente.
Esistono diversi tipi di endoreattori; a propellenti solidi e
a propellenti liquidi. I propellenti si presentano in questi
motori come polveri, paste, o sostanze plastiche, che
assorbono la funzione di combustibile. Il mezzo spaziale
si muove grazie alla fortissima reazione di spinta
generata dalla massa di gas prodotta dalla combustione
del propellente. Le caratteristiche desiderabili dei
propellenti sono:
• basso costo, larga disponibilità;
• alte prestazioni;
• sicurezza nella manipolazione;
• basso rischio di esplosione;
• non tossicità;
• non corrosività;
• assenza di rischio di contaminazione dello spazio.
Energia solare nello spazio
Nel 1839 lo scienziato Edmund Becquerel scoprì l’effetto
fotovoltaico: la conversione diretta della luce in elettricità.
Ma la vera rivoluzione della ricerca solare non arrivò
prima degli anni 60 con lo sviluppo dei viaggi spaziali. La
navicella spaziale richiedeva una fornitura d’energia ultra
affidabile, autonoma e leggerissima. L’energia solare
rappresentava la soluzione ideale. Ciò portò alla
costruzione delle navette spaziali tipiche che sono
rimaste praticamente uguali. Lo sviluppo di queste celle
ad alta efficienza è stata affidata ad alcune aziende,
fornendo così una solida base dalla quale si cercano
soluzioni per un futuro più luminoso.
L’uso dei Satelliti
Scientifico: Numerosi satelliti hanno studiato l'ambiente
spaziale attorno alla Terra, il Sole, le stelle e corpi
extragalattici in una vasta gamma di lunghezze d'onda.
Comunicativo: la più importante applicazione tecnologica
dei satelliti artificiali è stata la ritrasmissione dei segnali
radio da un punto all'altro della Terra per rendere più
agevoli le comunicazioni.
Navigazione: I satelliti per la navigazione forniscono i
mezzi per stabilire con grande precisione dei punti di
riferimento in ogni località della Terra.
Ricognizione: I satelliti da ricognizione forniscono
sorveglianza con mezzi fotografici, spionaggio con
sistemi elettronici, rivelazione di esplosioni nucleari e
individuazione di lanci di missili strategici .
Meteorologico: I dati dei satelliti forniscono informazioni
sugli oceani, i deserti e le zone polari della Terra, si
possono utilizzare tali dati per localizzare e inseguire
uragani e tempeste tropicali.
Glossario
Assetto: adeguata disposizione e distribuzione dei pesi.
Comburente: sostanza che favorisce la combustione.
Bibliografia
• www.checkpointonline.ch/CheckPoint/Monde/Mon0013SatellitesEspions-I.html
• www.phy6.org/stargaze/Iintro.htm
• www.century-of-flyght.net
• Enciclopedia motta