Correre nel verde

I SATELLITI ARTIFICIALI TERRESTRI

COSPAS/SARSAT, Landsat, GPS, Sistema di posizionamento Galileo; sono questi i nomi di alcuni satelliti artificiali terrestri e sistemi satellitari che ci permettono ogni giorno di parlare al telefono, navigare sul web, studiare il clima, utilizzare i comuni navigatori disponibili nelle nostre autovetture, guardare la televisione e molto altro ancora (il sistema di posizionamento Galileo sarà attivo nel 2013).

Nell’era digitale i satelliti artificiali sono tutti quegli strumenti che orbitano intorno alla Terra o altro corpo celeste per fini tecnologici o scientifici, messi in orbita dall’uomo. Dal 1957, anno di lancio dello Sputnik 1, sono ormai migliaia i satelliti artificiali che orbitano intorno alla Terra. Alcuni possono anche esser visti ad occhio nudo, quando vengono illuminati dal Sole.

I satelliti artificiali in campo scientifico permettono di effettuare particolari misurazioni ed osservazioni; fungono da vettori di strumenti di vario tipo (telescopi, rivelatori, stazioni di terra, etc.). possono scambiarsi tra di loro una grande quantità di dati oppure possono trasmettere i segnali ricevuti dalle stazioni di terra su vaste aree geografiche. Grazie alla loro distanza dalla Terra, risentono in maniera minima del disturbo causato dall’atmosfera. Hanno bisogno di una modesta manutenzione e si alimentano grazie all’energia solare. Vengono portati in orbita da navicelle spaziali, come l’Ariane o lo Space Shuttle.

Per riuscire a svolgere il suo compito, un satellite artificiale deve combinare la distanza dalla superficie terrestre e la velocità con cui compie un’orbita completa intorno alla Terra; perché il satellite sia in equilibrio, è necessario che la forza gravitazionale e quella centrifuga siano uguali. In questo modo il satellite non precipita sulla terra a causa della forza di attrazione gravitazionale, e non viene nemmeno allontanato da essa (forza centrifuga).

Per avere misurazioni precise nel tempo, l’orbita di un satellite è inclinata, con un angolo di 90° (il satellite è sincrono al sole) o maggiore (orbita eliosincrona). L’orbita di un satellite artificiale è data quindi dalla sua forma, dall’inclinazione, dal verso di percorrenza e dall’altezza (quota).

Le orbite possono essere basse (2000 chilometri), medie (2000 – 10.000 chilometri) e geostazionarie (35.800 chilometri).

I satelliti geostazionari descrivono un orbita circolare sul piano dell’equatore. Sono utilizzati principalmente per la navigazione (GPS) e le telecomunicazioni.

I satelliti polari (a bassa quota) ruotano attorno ai poli e descrivono un orbita ellittica. Sono di questo tipo i satelliti utilizzati per particolari rilevamenti scientifici, dove è necessaria l’assoluta precisione dei dati raccolti, come i satelliti metereologici (Meteosat, KALPANA, NOAA, Meteor, etc.).

I satelliti metereologici rivestono certamente una funzione “vitale” per tutti noi; possono avere configurazione sia polare che geostazionaria. Permettono di ricevere informazioni sullo stato dell’atmosfera, trasmettono immagini della superficie della Terra, consentono di individuare e controllare fenomeni naturali di particolare intensità, come uragani e tifoni (satelliti per il remote sensing). Un satellite geostazionario comunica con una stazione di terra in bande di frequenza che vanno da 1 a 30 GHz. La stazione di terra riceve i segnali attraverso un preamplificatore, li converte a frequenze intermedie e li rielabora attraverso un demodulatore per trasferirli agli apparecchi elettronici ed ai computer.

Dagli anni Sessanta del secolo scorso sono ormai molti i Paesi che inviano i loro satelliti nell’atmosfera terrestre, contribuendo a creare una serie di progetti internazionali di enorme portata. Dopo il lancio del Tiros 1 e del Meteor 1 da parte degli Stati Uniti e dell’ex Unione Sovietica, si sono succeduti i satelliti metereologici dell’ESA (Ente Spaziale Europeo) e del Giappone (GMS Himawari 1). Tra i più importanti satelliti oggi in orbita, ricordiamo gli statunitensi NOAA e SMS/GOES, i satelliti polari europei METOP, frutto della collaborazione tra ESA, NOAA, CNNES e EUMETSAT, il Fen Yun 2 della Cina e l’Insat dell’India.

Per quanto riguarda l’Europa, nel corso degli ani Ottanta Austria, Belgio, Danimarca, Finlandia, Francia, Gran Bretagna, Germania, Grecia, Irlanda, Italia, Norvegia, Olanda, Spagna, Svezia, Svizzera e Turchia si sono unite nel progetto internazionale EUMETSAT. Gli accordi del 2003 tra Esa e Unione Europea porteranno nel 2013 al completamento del Sistema di posizionamento Galileo. A differenza del sistema GPS, il progetto Galileo sarà rivolto ai settori civili, commerciali e militari.

Fanno parte della categoria satelliti artificiali anche le stazioni orbitanti, come il Mir, lo Skylab e l’International Space Station.