Osservazione della terra
dallo spazio
Fernando Sanso’
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La terra vista dalla terra
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La terra vista dallo spazio
Prima immagine MSG-1, 28 Novembre 2002
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Esplorazione spaziale
1957 Lancio del primo satellite artificiale russo Sputnik
1961-1963 Progetto Mercury
12 Aprile 1961 Primo volo orbitale umano, Yuri Gagarin
1965-1966 Progetto Gemini
1966-1969 Progetto Apollo
1969 Neil Armstrong (Apollo 11) mette piede sulla luna
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I satelliti artificiali
Oggi sono in orbita satelliti artificiali per numerosi
scopi:
Osservazione della terra
Meteorologia
Navigazione
Comunicazioni
Osservazione del cielo
Studio di materiali speciali
Esplorazione spaziale
Scopi militari (purtroppo!)
Esperimenti fisici di base
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MONITORAGGIO AMBIENTALE
ERS 1&2 ESA Remote Sensing Satellite 1&2
Envisat ENVIronmental SATellite
Proba Project for On-Board Autonomy
METEOROLOGIA
MSG-1
Meteosat Second Generation
MetOp Lancio previsto nel 2005, MetOp sara’ il
primo satellite europeo a orbita polare dedicato alla
meteorologia
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ESPLORAZIONE DELLA TERRA
GOCE
ha lo scopo di fornire un unico
dataset per la determinazione di modelli
globali e regionali del campo di gravita’
terrestre.
CryoSat
missione triennale satellitare
di radar-altimetria, il cui lancio e’ previsto
per il 2005.
Lo scopo della missione e’ lo studio delle
variazioni di spessore dei ghiacciai su terra
e su mare
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NAVIGAZIONE
GALILEO
Satellite della costellazione NAVSTAR
GPS
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Monitoraggio globale della terra
Le 3 leggi di Keplero aprirono la strada a Newton e alla
scienza moderna.
Keplero si baso' per la loro formulazione su accurate misure
del moto dei pianeti fatte dall'astronomo danese Ticho
Brahe.
Dopo che Newton ebbe formulato la sua equazione del moto
f=ma e la legge di gravitazione universale, egli pote'
ricavare le tre leggi di Keplero direttamente dalle equazioni
del moto.
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Le leggi di Keplero
Prima legge: l'orbita di ogni pianeta e' un'ellisse che ha il Sole in
uno dei fuochi.
Seconda legge: l'area spazzata dalla retta pianeta-Sole e'
proporzionale alla velocita‘
Terza legge: il rapporto tra il cubo del semiasse maggiore e
il quadrato del periodo e' identico per tutti i pianeti
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Rotazione della terra
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Se un satelllite deve guardare sempre la stessa zona deve essere
geostazionario.
GM
G  66, 7  10 12 m3kg1s 2 , M  5, 98  10 24 kg
2
r
2

T
T  1g  24  60  60s
2r 



r
2
24  60  60s
GM
 42250km
2

r  R  42250km  6371km  35879km
r
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QUALI OSSERVAZIONI SI POSSONO FARE?
1. LASER RANGING: e’ un’osservazione sul
LAGEOS
campo”fine” di gravita’ terrestre (orbite e
loro perturbazioni)
2. GPS: si misura range e
fase del segnale emesso da
almeno 4 satelliti e si
ricava la posizione e la
correzione di orologio della
stazione ricevente
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Quali osservazioni si possono fare?
3. IMMAGINI AD ALTA RISOLUZIONE:
per la fotointerpretazione,
per l’aggiornamento della cartografia a piccola scala
Roma - Colosseo
QUICK BIRD
altezza: 450 km
inclinazione: 98 gradi
orbita:elio-sincrono quasi-polare
periodo di rivoluzione 98 minuti
repeat cycle: 1-3.5 giorni
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risoluzione 70 cm
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Quali osservazioni si possono fare?
4. SAR (radar interferometrico):
terreni digitali,variazioni di superficie (es. Terremoti)
SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) ha fatto il DTM di
tutte le terre emerse con risoluzione di 100m
Faglia di San Andreas, 1200 km: e’ la piu’ lunga in California
e una delle piu’ lunghe del Nord America
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Quali osservazioni si possono fare?
Interferogramma
4. SAR (radar interferometrico)
DTM
Immagine SAR del Vesuvio
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5. RADAR-ALTIMETRO
per monitorare la superficie degli oceani
superficie topografica del mare
superficie topografica del ghiacciai
CryoSat e’ una missione radar-altimetrica
dedicata all’osservazione delle regioni polari.
L’obbiettivo e’ lo studio dei possibili cambiamenti
climatici a partire dalle variazioni di spessore dei
ghiacciai sugli oceani e continentali.
Lancio nel 2005.
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5. RADAR-ALTIMETRO:
per monitorare
la superficie degli oceani
e dei ghiacciai
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6. ATSR (Along-Track Scanning Radiometer):
sensore ottico, opera nella banda dell’infrarosso e
misura la temperatura della superficie del mare e delle nuvole
Delta del Gange
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7. METEOROLOGIA
EUMETSAT
Previsioni del tempo utilizzando osservazioni + modelli
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8. TELERILEVAMENTO
Per i fenomeni di superficie: manto nevoso, forestazione,
incendi, desertificazione, urbanizzazione…
Ogni superficie riflette le onde di diversa frequenza in modo
caratteristico
ORBVIEW:
per lo studio della
eutrofizzazione
Chlorophyll in Mediterranean
© SeaWiFs project, NASA and Orbimage
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8. TELERILEVAMENTO
Studi urbanistici
(verde urbano in rosso)
Panathinaiko olympic stadium in Athens,
Greece
The Murray River east of Adelaide,
Australia
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9. LIDAR (per l’atmosfera)
Backscattering delle particelle sospese
Mappa globale ad alta risoluzione dell’inquinamento atmosferico da NO2
Dallo spettrometro SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption
Spectrometer for Atmospheric Chartography) a bordo di ENVISAT
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Siti Web da cui e’ stato tratto il materiale illustrato:
http://telsat.belspo.be/beo
http://www.eurimage.com
http://www.phy.ntnu.edu.tw/java/Kepler/Kepler.html
http://www.radarsat2.info/rs2_satellite/overview.asp
http://www.esa.int/esaCP/index.html
http://octopus.gma.org/surfing/space.html
http://www.colorado.edu/geography/gcraft/notes/gps/gps_f.html
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