2009 Come funzionano le cose I satelliti sono, di qualche grado, oggetti "misteriosi". Viaggiano nello spazio, che sembra un posto esotico perché la maggior parte di noi non è mai stata lì. Sono così lontani che non possiamo vederli. Di solito costano milioni o miliardi di dollari, il che significa che nessuno di noi ne possiederà mai uno personalmente. E così via…
La meccanica orbitale può anche essere misteriosa perché non esiste un modo semplice per noi di sperimentare personalmente la meccanica orbitale. Però, con un po' di fantasia, puoi capire molto facilmente l'idea alla base della meccanica orbitale. Si scopre che giochiamo sempre con la meccanica orbitale!
Pensa a cosa succede quando lanci una palla. Immagina di trovarti in un grande campo e di lanciare una palla da baseball più forte che puoi, come un lanciatore. La palla potrebbe andare a 100 piedi (30 metri) e poi colpire il suolo. Metti la palla in orbita -- È solo che l'orbita di una palla è molto corta!
Ora immagina di sparare con un fucile dritto e livellato invece di lanciare una palla. Il proiettile potrebbe percorrere un miglio (1,6 km) prima di soccombere alla gravità e colpire il suolo.
Ora immagina di sparare a un cannone molto grande che è in grado di dare al suo guscio una velocità iniziale estremamente elevata. Immagina anche che il nostro mondo sia completamente ricoperto d'acqua per rimuovere ogni preoccupazione per le colline, e che il cannone venga sparato dritto e livellato. Il suo percorso potrebbe assomigliare all'immagine a destra.
In questo diagramma puoi vedere che il guscio sta andando abbastanza lontano da seguire effettivamente la curva della terra per un periodo di tempo prima di toccare il suolo.
Una cosa che rende più belli questi esempi è la resistenza all'aria, quindi immagina di aver portato questo cannone sulla luna e di averlo montato in cima alla montagna più alta. La luna non ha atmosfera ed è completamente circondata dal vuoto dello spazio. Se hai regolato la velocità del proiettile nel modo giusto e hai sparato al cannone, la conchiglia seguirebbe perfettamente la curva della luna. Cadrebbe esattamente alla stessa velocità con cui cade la curva della luna, quindi non toccherebbe mai il suolo. Alla fine si sarebbe curvato intorno alla luna e sarebbe andato a sbattere contro il cannone! Sulla luna potresti effettivamente avere satelliti in orbite estremamente basse come quella - solo un miglio o due da terra per evitare le montagne. E i satelliti potrebbero essere lanciati dai cannoni.
Sulla terra, non è così facile perché i satelliti devono alzarsi al di sopra dell'atmosfera e nel vuoto dello spazio per orbitare per un certo periodo di tempo. 200 miglia (320 km) in su è circa il minimo per evitare interferenze atmosferiche. Il telescopio spaziale Hubble orbita a un'altitudine di 380 miglia (600 km) circa. Ma il principio è esattamente lo stesso. La velocità del satellite è regolata in modo che cada sulla terra alla stessa velocità con cui la curva della terra si allontana dal satellite. Il satellite è in perenne caduta, ma non tocca mai terra!
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