Satelliti naturali

Moto dei pianeti nel sistema solare e leggi di Keplero

I pianeti del sistema solare

Moto dei pianeti nel sistema solare e leggi di Keplero

Le leggi di Keplero

Johannes Kepler (1571-1630)Isaac Newton (1642-1727)

leggi empiriche leggi teoriche

Astronomi e fisici• 1473-1543 Niccolò Copernico • (astronomo polacco)

• 1546-1601 Tycho Brahe • (astronomo danese)

• 1564-1642 Galileo Galilei • (fisico, matematico, astronomo italiano)

• 1571-1630 Johannes Kepler • (astronomo e matematico tedesco)

• 1642-1727 Isaac Newton • (matematico e fisico inglese)

I - La legge delle orbite

• Tutti i pianeti si muovono su orbite ellittiche aventi il Sole in uno dei due fuochi.

II – La legge delle aree

• Il segmento che congiunge un qualsiasi pianeta al Sole (raggio vettore) descrive aree uguali in tempi uguali.

III – La legge dei periodi

• Il quadrato del periodo orbitale (T) di ogni pianeta attorno al Sole è proporzionale al cubo del semiasse maggiore (a) della sua orbita.

kaT

3

2

Come si ricava la terza legge di Keplero dalla legge di gravitazione universale

Il sistema solareDISTANZA MIN-MAXDAL SOLE

(milioni Km)

PERIODO RIVOLUZIONE ATTORNO AL SOLE 

MERCURIO 46-69,8 87,97 G

VENERE 107,4-109 224,70 G

TERRA 147-152 365,26 G

MARTE 206,7-249,1 686,98 G

GIOVE 740,9-815,7 11,86 A

SATURNO 1374-1507 29,42 A

URANO 2735-3004 83,75 A

NETTUNO 4456-4537 163,72 A

PLUTONE 4425-7375 248 A

Riassumendo

I LAW

II LAW

III LAWSetup.exe

Parametri programma:

200.000.000 Km – 20 m/s

Zoom: 2N 3N

FineFine

L’esplorazione planetaria

MERCURIO

•Le immagini prodotte, hanno permesso di tracciare una mappa del 45% della superficie del pianeta.

Sonda Mariner 10 URSS lancio nel 1973

Sonda BEPI-COLOMBO lancio nel 2013

VENERE

Inviò la prima immagine della superficie di Venere mentre il lander sopravviveva 53 minuti prima di restare schiacciato.

Sonda Venera 9 URSS lancio nel 1975

Sonda Venus express lancio nel 2005

Questo filmato è stato costruito con delle foto scattate da Venus Express in avvicinamento a Venere il 22 maggio 2006.

Al suolo, infatti, la temperatura è di 750 gradi Kelvin, capace di fondere anche il piombo, e con uno spessore e densità dei gas che raggiungono pressioni dell'ordine di 200 atmosfere in superficie.

Foto nell’infrarosso dell’atmosfera di Venere.

Venus Express, 25 aprile 2006.

MARTE

20/08/1975: lancio19/06/1976: orbita attorno a Marte 20/07/1976: atterraggio lander su Marte

VIKING NASA

Immagine riprese dall'orbiter del Viking 1, la famosa faccia marziana.

Apertura alare totale dei pannelli solari: 9,75 m.

Il lander Viking 1 tocca il suolo di Marte, il primo ad atterrare incolume su un altro pianeta.

Il Viking 1 ( e il Viking 2, atterrato 45 giorni più tardi) fecero foto e raccolsero dati sulla superficie marziana.

Superficie di Marte fotografata dal Viking 1.

L'orbiter rimase operativo fino al 7 agosto 1980, le trasmissioni del lander cessarono invece l’11 novembre 1982.

11/12/1998: lancio

24/09/2000: perdita della sonda

MARS CLIMATE ORBITER NASA

Risultati: MISSIONE FALLITA

04/12/1996: lancio 04/07/1997: arrivo

MARS PATHFINDER NASA

Consiste di una stazione lander e di un piccolo rover di superficie chiamato Sojourner

Tempo impiegato dalla luce per Terra-Marte: 10 min 35 s, Distanza Terra-Marte nel giorno dell'atterraggio: 191 milioni di km

Primo rover su Marte.

Foto scattata dal rover al lander

Dimensioni del rover: lungo 65 cm, largo 48 cm, alto 30 cmPeso: 10,6 kgVelocità massima: 1 cm/s

Discesa del Sojourner dalla rampa del lander

Marte visto dal rover Sojourner

02/06/2003: lancio 25/12/2003: arrivo orbiter nell’orbita stabilita e lander sganciato.

MARS EXPRESS ESA

Sonda operativa, lander disperso.

Lander della Mars Express

Valli marziane

Paesaggio marziano

Ghiaccio in un cratere al polo nord di Marte. Sono presenti tracce di ghiaccio anche attorno al cratere (28 luglio 2005).

Il monte Olimpus visto dal Mars Express. oltre 25 km di altezza ed una struttura di oltre 500 km di diametro.

Una sezione della scarpata che circonda il vulcano Mons Olympus, 550 km around and up to six km high in places.

Spirit07/06/2003: lancio 04/01/2004: arrivo

MARS EXPLORATION ROVER NASAOpportunity07/07/2003: lancio 24/01/2004: arrivo

Rover Spirit

Confronto fra Sojourner e Spirit

Vedi il lancio del rover Spirit

Vedi l’atterraggio del rover Spirit

Vedi l’esplorazione di Marte del rover Spirit

Le specifiche del rover prevedevano che avrebbe funzionato per almeno novanta giorni. Tali specifiche sono state ampiamente superate e Spirit ha continuato a marciare sul suolo marziano per tutto il 2005, raggiungendo il Lahontan Crater e la Columbia Hills, percorrendo una distanza superiore ai 6 km. Il prossimo obiettivo è la "Terra Promessa".

Lo stesso vale per Opportunity, diretto verso il Victoria Crater.

Dal 1960 al 2005 le missioni verso Marte sono state 34.

18 sono fallite…

GIOVE

3/3/1972 lancio 3/12/1973 primo sorvolo di Giove

13/6/1983 uscita dal sistema solare

PIONEER 10

La sonda ha a bordo una placca d'oro con il disegno di un uomo e di una donna e con informazioni sulle origini e i creatori della sonda stessa, destinate ad ogni extraterrestre che eventualmente un giorno le trovasse.

Immagine di Giove trasmessa dal Pioneer 10

La Grande Macchia Rossa di Giove, ripresa dalla sonda Galileo il 26 giugno 1996.

Si tratta di un ciclone di proporzioni immense, quasi tre volte il diametro della Terra, presente nell'atmosfera del pianeta da almeno 300 anni. I venti vi soffiano in senso antiorario a quasi 400 Km all'ora.

Famoso per essere l'oggetto più distante creato dall'uomo, all'ultimo contatto avuto il Pioneer 10 si trovava a più di 7,6 miliardi di Km dalla Terra.

La sonda ha effettuato importanti ricerche scientifiche nelle regioni esterne del nostro Sistema Solare fino alla conclusione della missione, avvenuta il 31 marzo 1997.

Il Pioneer 10 sta seguendo la direzione verso la stella Aldebaran, nella costellazione del Toro ad una velocità di 12,155 km/s.

Impiegherà più di 2 milioni di anni per raggiungerla.

Il 22 gennaio 2003 si rintracciò l’ultimo segnale lanciato dal Pioneer 10.

Il 29 luglio 2005, la Voyager 1 era ad una distanza di 14,5 miliardi di Km dal sole. Si sta allontanando dal sistema solare ad una velocità quasi costante di 17,1 km al secondo.

Il 17 febbraio 1998, Voyager 1 ha superato il Pioneer 10 e ora è l'oggetto creato dall'uomo più lontano nello spazio.

Voyager 1 porta con sé un disco registrato d'oro che contiene immagini e suoni della Terra, assieme a qualche istruzione su come suonarlo, nel caso qualcuno lo trovasse.

Io, satellite di Giove.

Europa, satellite di Giove.

SATURNO

12/11/1980: il Voyager 1 è nel punto più vicino a Saturno

5/9/1977: lancioVOYAGER 1

Saturno da Cassini

Gli anelli di Saturno

Teti, satellite di Saturno (foto scatta dalla sonda Cassini).

URANO, NETTUNO E PLUTONE

Gennaio 1986: il Voyager 2 è nel punto più vicino a Urano

20/8/1977: lancioVOYAGER 2

19/01/2006: lancioTra 9 anni : Plutone

NEW HORIZONS NASA

prima sonda spaziale destinata a raggiungere Plutone