Satelliti artificiali a vela

Quando nel 1984 lo scienziato americano Robert L. Forward propose l’utilizzo di orbite non kepleriane per i satelliti artificiali fu a dir poco deriso. Ma oggi…

Quando si parla di orbita si pensa immediatamente alle leggi di Keplero. A parte le perturbazioni planetarie che possono modificare periodicamente o saltuariamente una traiettoria, l’orbita di un oggetto celeste segue delle regole precise e riproducibili. Talmente controllabili che si pianificano incontri di navicelle con corpi celesti con accuratezza eccezionale.

Nel 1984 un pioniere spaziale americano, Robert L. Forward, ebbe un’idea rivoluzionaria. Invece di utilizzare le solite orbite geostazionarie che giacciono nel piano dell’equatore terrestre, egli ipotizzò una famiglia di orbite non kepleriane che fossero contenute in piani paralleli all’equatore. Pur impiegando 24 ore a descrivere la loro traiettoria intorno al pianeta i satelliti avrebbero descritto orbite leggermente più a nord o più a sud rispetto all’equatore. In altre parole, non avrebbero descritto un “cerchio massimo” se proiettate sulla sfera terrestre. Nessuno volle crederci e al limite i più ottimisti dissero che la dinamica del sistema era troppo complessa per essere realizzata.

Oggi, però, all’Università scozzese di Strathclyde hanno dimostrato che Forward aveva ragione. Ovviamente, bisogna imprimere una forza esterna per ottenere un’orbita del genere: senza alcuna aggiunta le orbite seguono le leggi della meccanica celeste. Tuttavia, non vi è bisogno di propellente o quanto meno si usa un propellente naturale: le vele solari. Esse utilizzerebbero senza alcuna spesa la pressione del vento solare, che costringerebbe l’orbita geostazionaria equatoriale a spostarsi leggermente in alto o in basso. Nel frattempo si sposterebbe il centro della traiettoria che si allontanerebbe leggermente dal Sole. Non chiedetemi una trattazione ingegneristica del meccanismo. Chi vuole saperne di più può andare sul sito dell’Università. Io sono solo un povero astronomo e le perturbazioni alle orbite kepleriane sono per me già un bel rompicapo.

Satelliti artificiali a vela

Lo schema di passaggio da orbita equatoriale a orbita di Forward attraverso l’utilizzo di una vela solare.

Gli spostamenti sono relativamente piccoli (da 10 a 50 km), ma sufficienti a poter utilizzare uno spazio praticamente “vergine” per i futuri satelliti da telecomunicazione. L’esattezza dei calcoli di Forward ha fatto riprendere in considerazione altri studi da lui compiuti, come quelli relativi a orbite polari stabili, fondamentali per monitorare costantemente i ghiacciai polari.

Maggiori informazioni le potete trovare su www.strath.ac.uk/space e magari potrete spiegare meglio il complicato meccanismo dinamico delle nuove traiettorie. Non per niente tra voi ci sono anche ingegneri spaziali… Pendiamo dalle vostre labbra….

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4 Commenti

  1. Cosa succederebbe se un detrito spaziale come pulviscolo o rottami di razzi e satelliti colpissero la vela?

  2. @Davide,
    sicuramente bisognerà studiare materiale resistente ai detriti. Tuttavia, l’orbita “sfasata” lo metterebbe abbastanza fuori portata dai detriti della fascia geostazionaria. Gli altri sono più bassi solitamente. Comunque i detriti spaziali rimangono un grosso problema per il futuro…

  3. Eppure , in un modo o in un altro,più prima che poi, dovrà essere sicuramente affrontato il problema dei detriti in orbita. Scusate il “nodo” di parole.