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    Satelliti LAGEOS ingioiellati per misurare la Terra

    Un modello in scala di uno dei due satelliti LAGEOS. Credito:Goddard Space Flight Center della NASA

    Potrebbe essere questo uno dei satelliti più belli mai realizzati? In effetti è uno dei gemelli, poiché ci sono due di queste sfere ingioiellate in orbita attorno alla Terra.

    E uno di loro porta un messaggio per il futuro profondo, se c'è qualcuno in giro per decifrarlo (ma ne parleremo più avanti).

    I gemelli spaziali sono i satelliti LAGEOS (LAGEOS sta per LAser GEOdynamic Satellite). LAGEOS-1 è stato lanciato dagli Stati Uniti il ​​4 maggio, 1976, e LAGEOS-2, realizzato dall'Agenzia Spaziale Italiana, è stato lanciato nel 1992.

    Quindi quest'anno, la sfera originale di 60 cm – il suo design che ricorda i satelliti sferici della prima era spaziale, come Sputnik, Vanguard ed Echo – compiranno 41 anni in orbita. È un veterano della scienza spaziale.

    L'interno di ogni satellite è un cilindro di ottone massiccio, rivestito da un grosso guscio di alluminio tempestato di 422 "gioielli" in silice fusa, e quattro in germanio.

    La silice fusa è prodotta senza gli ingredienti comuni del vetro di tutti i giorni, come lime e soda. Ha un punto di fusione molto più alto e non si spezzerà a causa delle temperature estreme sperimentate in orbita.

    La superficie di LAGEOS è punteggiata da 426 prismi ad angolo cubo per riflettere gli impulsi laser trasmessi dalle stazioni terrestri sulla Terra. Credito:Goddard Space Flight Center della NASA

    Questo è importante perché i satelliti LAGEOS sono essenzialmente utilizzati come riflettori inerti, su cui i laser possono essere fatti rimbalzare.

    Laser spaziali

    I due satelliti viaggiano intorno alle 6, 000 km dalla Terra in un'orbita polare circolare.

    Ogni giorno, 35 stazioni laser satellitari in tutto il mondo inviano impulsi laser per intercettare i satelliti LAGEOS. Due di queste stazioni si trovano in Australia, a Mt Stromlo nell'ACT e Yarragadee in WA. La struttura di Mt Stromlo viene utilizzata anche per tracciare la spazzatura spaziale.

    Il processo funziona così. Un telescopio emette un raggio laser puntato sul satellite, che colpisce gli occhi di vetro e viene deviato verso la Terra, dove il telescopio lo riceve.

    Il tempo impiegato per il viaggio di andata e ritorno indica la distanza del satellite. Una volta che il tempo è stato registrato e corretto, conosciamo la distanza dal satellite in quel momento con una precisione centimetrica.

    I cambiamenti di questa distanza nel tempo si riferiscono alle variazioni del campo gravitazionale e della rotazione terrestre, così come fattori ambientali nello spazio orbitale.

    Stazioni laser in tutto il mondo. Credito:servizio internazionale di range laser

    I satelliti LAGEOS (sebbene i più belli) non sono gli unici bersagli della rete di raggio laser. Altri satelliti dotati di retroriflettori includono i russi BLTS (Ball Lens in Space) e ETALON 1 e 2, e i satelliti Starshine gestiti dagli studenti.

    Ci sono anche retroriflettori sulla Luna - all'Apollo 11, 14 e 15 siti di atterraggio, e sui rover russi Lunokhod 1 e 2.

    Le misurazioni sono coordinate e diffuse dall'International Laser Ranging Service.

    Definire la Terra

    Le informazioni fornite da LAGEOS 1 e 2 hanno contribuito a nuove prospettive della Terra, come spiega l'ex scienziato del progetto David E. Smith:

    Oggi, vediamo la Terra come un sistema, con la forma del pianeta, rotazione, atmosfera, campo gravitazionale e i moti dei continenti tutti collegati. Lo diamo per scontato ora, ma LAGEOS ci ha aiutato ad arrivare a quella vista.

    I satelliti riflettenti rimbalzano i raggi laser sulla Terra.

    Tendiamo a pensare alla Terra come una sfera perfetta, ma la distribuzione della massa al suo interno è in realtà piuttosto bitorzoluta, il che significa che la forza gravitazionale non è equamente distribuita.

    Le variazioni nelle posizioni dei satelliti hanno aiutato gli scienziati a mappare con precisione questa distribuzione per aumentare la nostra conoscenza del geoide invisibile sotto la superficie.

    Il geoide è una rappresentazione della Terra se si rimuove l'influenza delle forze di marea e atmosferica e si immaginano i livelli del mare dove si troverebbero in base alla sola gravità.

    Ancora più importante, i due satelliti LAGEOS definiscono il punto centrale, in base al centro di massa terrestre, per il Sistema Internazionale di Riferimento Terrestre utilizzato nella navigazione.

    Un altro scopo è misurare la velocità e la direzione del movimento delle placche tettoniche, che provoca la deriva dei continenti.

    Messaggio al futuro

    Entrambi i satelliti LAGEOS sono completamente passivi senza strumenti, e senza carburante e batterie da esaurire, il che significa che potrebbero sopravvivere all'umanità. Le loro orbite possono essere stabili per circa 8,4 milioni di anni, secondo la previsione originaria.

    La targa LAGEOS-1. In cima, i numeri da uno a dieci sono scritti in notazione binaria, e la Terra è mostrata in orbita attorno al Sole. I tre pannelli inferiori raffigurano mappe della Terra in epoche diverse. Credito:Goddard Space Flight Center della NASA

    LAGEOS-1 è il portatore di una delle comunicazioni interspecie che viaggiano nel tempo di Carl Sagan.

    Ha ideato un disegno - disegnato da Jon Lomberg che ha anche lavorato con lui sui Voyager Golden Records - raffigurante la deriva dei continenti in tre punti nel tempo:268 milioni di anni fa quando c'era solo il supercontinente Pangea, 1976 quando il satellite è stato lanciato, e una proiezione di 8,4 milioni di anni nel futuro. Le mappe sono incise su una sottile lastra di acciaio che è stata avvolta attorno al nucleo del cilindro di ottone.

    Dovresti aprire il satellite come un uovo, anche se, per arrivare al messaggio.

    È precisamente il tipo di oggetto misterioso alieno che gli scrittori di fantascienza immaginano cadere su un pianeta e catalizzare rivelazioni personali e sociali, anche quando l'oggetto è impenetrabile.

    Chissà chi o cosa potrebbe trovarlo tra 8,4 milioni di anni, se dura così a lungo. si scioglierà al rientro, cadere nell'oceano inosservato e senza lutto, o sbattere contro ciò che resta dell'Australia come Skylab, restare sotto le stelle per qualche altro milione di anni?

    Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.




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