I SATELLITI e LE SONDE
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I satelliti naturali o artificiali sono dei corpi che orbitano ad una certa velocità stabilmente attorno ad altri corpi dotati di massa decisamente maggiore. Per cui la Terra è un satellite naturale del Sole mentre la Luna è un satellite naturale della Terra (e del Sole).

 

                            (  SATELLITI ORBITE   )

 I satelliti artificiali sono tutti quelli che l’uomo ha collocato in orbita attorno alla Terra e intorno ad altri corpi celesti del nostro sistema solare con le molte missioni già condotte da diverse agenzie spaziali. Il primo satellite artificiale fu lo Sputnic 1 lanciato dall’Unione Sovietica il 4 ottobre del 1957 , il quale compì delle orbite complete attorno alla Terra ed una semplice comunicazione radio. Attualmente il più grande satellite artificiale della Terra è la ISS (International Space Station) che è in fase di assemblaggio.

Le Sonde si differenziano dai satelliti per il fatto che devono prima raggiungere i corpi celesti da studiare e poi si satellizzano in un’orbita opportuna. Il 2 gennaio 1959 la prima sonda automatica verso la Luna, il Lunik 1, venne lanciato dall'Unione Sovietica.

                  Sputnik 1

                                               IMPIEGHI DEI SATELLITI

Le utilizzazioni dei satelliti possono essere: 1) Effettuare differenti rilevamenti sulla superficie e sull’eventuale atmosfera del corpo celeste come ad esempio i satelliti metereologici europei Meteosat (il Tiros 1 americano lanciato l’1 aprile 1960 fu il primo metereologico). 2) Nei sistemi di telecomunicazione come ponti radio 3) Nei sistemi di navigazione (GPS, Glonas, Galileo,) 4) Studi sul sistema solare, sulla Via Lattea e sullo spazio profondo (telescopi Hubble, XMM-Newton, Soho).

In generale, i satelliti possono raccogliere: a) informazioni dal rilevamento fatto dai propri sensori b) informazioni e/o comandi dalle stazioni di terra (Uplink) c) informazioni e/o comandi da altri satelliti o veicoli.Queste informazioni raccolte vengono elaborate per poterle trasmettere al meglio ad una stazione di terra (Downlink) o altro satellite o veicolo. Il funzionamento dei satelliti viene controllato e monitorato dalla stazione di terra detta TT&C (Tracking, Telemetry and Comand) pur essendo generalmente provvisto di un sistema di controllo autonomo autosufficiente.

 

             Fucino Ground Station

          

                New Norcia - Australia

                MESSA IN ORBITA

 

La messa in orbita dei satelliti avviene utilizzando dei razzi vettori (Ariane, Delta, Soyuz) o dei veicoli come lo Space Shuttle, che trasportano e rilasciano il satellite (payload) una volta raggiunta l’orbita prefissata (il vettore dapprima raggiunge l’orbita di parcheggio che ha la Terra in perigeo e l’orbita geostazionaria d’arrivo in apogeo, e poi nell’orbita di trasferimento rilascia il satellite che accenderà il suo motore detto di apogeo per raggiungere la velocità giusta di percorrenza dell’orbita definitiva). A sinistra in figura il satellite Aqua è trasportato all'interno di una capsula protettiva del vettore Delta.

 

     SATELLITI ORBITE   )

 

                                          STRUTTURA

 

Il satellite è provvisto sia del motore di apogeo che di un semplice sistema propulsivo ad ugelli per gli assestamenti e le correzioni delle orbite in quanto col tempo tende ad avvicinarsi lentamente alla Terra e per altre cause. Per cui è provvisto di un carico di carburante sufficiente per 10/15 anni (vita media di un satellite). Si preferisce non rifornire in orbita un satellite dopo 10/15 anni in quanto poco economico e non più utile poiché la tecnologia di quel satellite è stata superata. Conviene far disintegrare il satellite vecchio e sostituirlo con uno nuovo più evoluto. Il sistema elettrico è costituito da batterie, accumulatori, generatori elettrici con pannelli solari dispiegati per raccogliere l’energia solare. I satelliti terresti usano prevalentemente i pannelli solari. Per le varie tipologie di comunicazioni si usano diverse antenne per dimensioni e forme e uno o più transponder. Inoltre i satelliti e le sonde sono provviste di tutti quei sensori necesarri per i rilevamenti caratterizzanti la sua missione. In figura a sinistra è rappresentato il satellite metereologico Meteosat (ESA) che ha i pannelli solari disposti tutti intorno, mentre sotto la sonda Pioner (NASA).

            La Sonda PIONER - NASA

          Schema a blocchi di un transponder                          SATELLITI ORBITE   )           

                  IL TRANSPONDER

Il transponder assolve il compito di ricevitore, amplificatore, convertitore di frequenza, elaboratore e trasmettitore del segnale. Un satellite può essere provvisto di uno o più transponder.Nei transponder si differenziano in frequenza le diverse comunicazioni per evitare le interferenze. Ad esempio la comunicazione dalla stazione di terra al satellite Uplink avviene ad una frequenza superiore al Downlink del satellite verso una stazione di terra (poiché la stazione di terra può disporre di una maggiore potenza di trasmissione rispetto al satellite necessaria a compensare la maggior perdita di potenza che avviene alle frequenze superiori).

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