1. Dilatazione del tempo:
* Relatività generale: La teoria della relatività generale di Einstein afferma che il tempo rallenta in campi gravitazionali più forti. Ciò significa un satellite in orbita, sperimentando una gravità più debole che sulla superficie terrestre, in realtà sperimenta il tempo leggermente più veloce di un orologio a terra.
* Shift Frequency: Poiché l'orologio interno del satellite funziona leggermente più velocemente, la frequenza di tutti i segnali che trasmette (come i segnali GPS) apparirà leggermente più alta dalla prospettiva di un ricevitore sulla Terra.
2. Effetto Doppler:
* Mozione orbitale: Come orbite satellitari, la sua velocità rispetto a un osservatore sulla Terra cambia. Questo porta a uno spostamento Doppler nella frequenza dei segnali del satellite. Quando il satellite si muove verso la Terra, la frequenza appare più in alto e quando si sta allontanando, la frequenza appare più in basso.
3. Sposchi rossa gravitazionale:
* Tecnicamente non pertinente: Mentre esiste un concetto chiamato spostamento verso il rosso gravitazionale, in cui la luce da un forte campo gravitazionale appare spostata verso frequenze più basse, è trascurabile nel contesto delle orbite satellitari. La differenza di campo gravitazionale tra la superficie terrestre e l'orbita di un satellite non è abbastanza forte da causare un notevole spostamento verso il rosso.
In sintesi:
* Dilatazione del tempo: L'effetto principale della gravità sulla frequenza di un satellite è dovuto alla dilatazione del tempo, causando un leggero aumento della frequenza dei segnali trasmessi.
* Effetto Doppler: Lo spostamento Doppler causato dal movimento orbitale del satellite influenza anche la frequenza ricevuta.
* Sposchi rossa gravitazionale: Questo effetto è trascurabile per le orbite satellitari.
Nota importante: Questi effetti sono relativamente piccoli ma devono essere contabilizzati in applicazioni precise come la navigazione GPS. I satelliti trasportano orologi atomici e algoritmi sofisticati per compensare questi effetti relativistici, garantendo informazioni accurate di posizionamento.
