Zibaldone Scientifico: agosto 2017

giovedì 24 agosto 2017

233. Eclissi e ISS

Un'eclissi totale di Sole ha attraversato una stretta porzione degli Stati Uniti lunedì 21 agosto: da Lincoln Beach in Oregon a Charleston nella Carolina del Sud.

L’eclissi solare parziale è stata comunque visibile in tutto il continente nordamericano.

Ci sono occasioni che possono capitare una sola volta nella vita, e il fotografo della NASA Joel Kowsky ne ha avuta una, riuscendo a catturare, vicino a Banner nel Wyoming, una spettacolare immagine (composta da 7 fotogrammi) che mostra la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) mentre transita davanti al Sole a 7,66 km/s (circa 27.600 km/h) durante l'eclissi parziale.

A bordo, come parte di “Expedition 52”, è presente un equipaggio di 6 persone: gli astronauti della NASA Peggy Whitson, Jack Fischer e Randy Bresnik; i russi Fyodor Yurchikhin e Sergey Ryazanskiy della RKA e l'astronauta Paolo Nespoli dell'ESA (Agenzia Spaziale Europea).

Il diametro angolare del Sole è di 32’ (0,53 gradi), mentre ISS ha un periodo orbitale di 92,7 minuti e se vi dovesse capitare di osservarla, vi potreste rendere conto di cosa significhi viaggiare a più di 22 volte la velocità del suono (o circa 30 volte quella di un aereo di linea).

Con un semplice calcolo si ottiene che la velocità angolare di ISS è circa 0.0647 gradi/sec (3,9’/sec) e quindi occorrono 8,24 secondi per spostarsi da una parte all’altra del Sole.

Un'orbita geostazionaria (in inglese: Geostationary Earth Orbit o GEO) è un'orbita circolare ed equatoriale, situata ad un’altezza tale che il periodo di rivoluzione di un satellite che la percorre coincide con il periodo di rotazione della Terra. È un caso particolare di orbita geosincrona. Si dice orbita geosincrona una qualsiasi orbita sincrona attorno alla Terra, potenzialmente utilizzabile da satelliti artificiali. I satelliti in orbita geosincrona sono caratterizzati da un periodo orbitale pari al giorno siderale terrestre. È importante osservare che questi satelliti non mantengono sempre necessariamente la medesima posizione nel cielo della Terra.

Dovendo pensare ad un film di fantascienza, il primo che mi viene in mente è “2001: Odissea nello spazio”. Il film di Stanley Kubrick del 1968, basato su un soggetto di Arthur C. Clarke, il quale ha poi tratto dalla sceneggiatura un romanzo dal titolo omonimo. Non credo che sia il caso di spendere molte parole che sarebbero probabilmente fuori luogo; preferisco riportare quanto detto dallo stesso regista: “Ognuno è libero di speculare a suo gusto sul significato filosofico del film, io ho tentato di rappresentare un'esperienza visiva, che aggiri la comprensione per penetrare con il suo contenuto emotivo direttamente nell'inconscio.”

La previsione più famosa di Sir Arthur C. Clarke sul futuro è la sua proposta di utilizzare satelliti geostazionari per le telecomunicazioni, pubblicata nella rivista Wireless World nel 1945. Non considerata seriamente all’inizio, è poi diventata realtà 20 anni dopo con il lancio del 6 aprile 1965 di Intelsat-Early Bird, il primo satellite geostazionario commerciale di comunicazione.

Un satellite posizionato in un'orbita circolare equatoriale ad una distanza di circa 42.164 km dal centro della Terra (35.787 km sopra il livello del mare) con un periodo pari alla rotazione della Terra sul suo asse (Giorno Siderale = 23h 56m), rimane geostazionario sullo stesso punto sull'equatore della Terra. Nel 2002 la Clarke Orbit aveva oltre 300 satelliti. Il primo riferimento ai satelliti geostazionari è contenuto nell’articolo di Clarke (inviato all'editore nel 1945) intitolato “Peacetime Uses for V2” pubblicato nel numero di Wireless World.

Arthur C. Clarke nella sua autobiografia scientifica “Ascent to Orbit”, pubblicata nel 1984, afferma di aver dimenticato questa lettera fino a quando glielo è stato ricordato dal personale ingegneristico della Sri Lanka Broadcasting Corporation nel 1968.

In tabella vengono riportate le velocità di satelliti in orbita ad una distanza R dal centro della Terra.