SATELLITI ARTIFICIALIBattistella, 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.

DetritiNegli 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.

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%.

ID

Satelliti (P/L) Detriti Totale

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

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 satellitiEsistono 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 rotazioneNel 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 × aF=G*M*m/r2

m × a = V2/rSemplificando 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.