COMUNICAZIONI SATELLITARI

Comunicazioni dallo Spazio: i satelliti artificiali 

 
Ragazzi sapete come funziona il GPS? Il GPS è molto comodo e spesso lo usiamo per raggiungere posti con l'autovettura che non conosciamo affatto. Ci rende quindi preziose informazioni e ci accompagna lungo la strada che vogliamo percorrere partendo dalla nostra posizione che è a lui nota. Ma come funziona esattamente? Il GPS è un sistema di oltre 30 satelliti di navigazione che circondano la Terra. Sappiamo dove sono perché inviano costantemente segnali. Un ricevitore GPS nel telefono ascolta questi segnali. Una volta che il ricevitore calcola la sua distanza da quattro o più satelliti GPS, può capire esatteamente dove vi trovate.
Gli uomini hanno guardato il cielo per trovare la loro strada fin dai tempi antichi. Gli antichi marinai usavano le costellazioni nel cielo notturno per capire dove fossero e dove volessero andare.
Oggi, tutto ciò di cui abbiamo bisogno è un semplice ricevitore GPS portatile (abbreviazione di Global Positioning System) per capire esattamente dove siamo in qualsiasi parte del mondo. Ma abbiamo ancora bisogno di oggetti in alto nel cielo per capire dove siamo e come arriviamo in altri luoghi.
Invece dell'orientamento tramite le stelle  usiamo i satelliti. Oltre 30 satelliti di navigazione si spostano in alto sopra la Terra. Questi satelliti possono dirci esattamente dove siamo. Il sistema di posizionamento globale (GPS) è costituito da satelliti, stazioni di terra e ricevitori.

Com'è fatto il Gps?

Il GPS è un sistema da tre parti: satelliti, stazioni di terra e ricevitori.  I satelliti si comportano come le stelle nelle costellazioni: sappiamo dove dovrebbero essere in qualsiasi momento.
Le stazioni di terra usano il radar per assicurarsi che siano effettivamente dove pensiamo che siano.
Un ricevitore, come potresti trovare nel telefono o nell'auto dei tuoi genitori, è costantemente in ascolto di un segnale da questi satelliti. Il ricevitore capisce quanto sono lontani da alcuni di essi.
Una volta che il ricevitore calcola la sua distanza da quattro o più satelliti, sa esattamente dove ti trovi. Incredibile! Da molti kilometri lassù in alto nello spazio la tua posizione sul terreno può essere determinata con incredibile precisione! Di solito possono determinare dove ti trovi a pochi metri dalla tua posizione attuale. Più ricevitori ad alta tecnologia, tuttavia, possono capire dove sei nel giro di pochi centimetri!
Gli antichi marinai della storia sarebbero sbalorditi dalla velocità e dalla facilità di individuare la tua posizione oggi.
Il GPS nella vita di tutti i giorni
Ci sono molte cose importanti per cui viene utilizzato il GPS, ma forse niente è più importante che trovare chi ci porta un fumante hamburger a casa o la  pizza più buona del quartiere! Sapevi che con un semplice cliclk puoi localizzare in modo esatto tutti i negozi o i ristoranti dove poter mangiare una fumante pizza davvero molto buona? E tutto questo grazie al Gps!
 

I Satelliti Artificiali

Esistono due tipi di satelliti artificiali, quelli in orbita polare e quelli in orbita geostazionaria. I primi sono identificabili di notte a occhio nudo in condizioni di buona visibilità e preferibilmente in assenza di Luna. Infatti la maggior parte di loro si trova tra i 500 e i 1000 km di altitudine dalla superficie terrestre. La distanza dalla Terra, relativamente ridotta, e il fatto che riflettono la luce del Sole li rende facilmente visibili. Di questo gruppo fanno parte, per esempio, i satelliti artificiali di tipo Landsat, che rilevano le caratteristiche fisiche della superficie terrestre, l’aridità del terreno, la temperatura. Sono informazioni utilissime che aiutano ad esempio le culture oppure ci danno preziose informazioni sul tempo che farà attraverso le condizioni meteorologiche.   
Non è possibile invece identificare a occhio nudo i satelliti in orbita geostazionaria, quelli cioè che sono fermi rispetto alla Terra, perché hanno il suo stesso moto di rotazione e sono molto più distanti: si trovano tutti a 36 mila km sulla verticale dell’equatore. A differenza dei satelliti di cui abbiamo parlato prima, hanno sempre lo stesso campo di visuale.
 
Fino a che punto di dettaglio arriva un satellite?  
Avete presente Google Maps? Fico eh? Un satellite artificiale può fotografare oggetti delle dimensioni di un’automobile, anche se ancora non è possibile leggerne la targa. Alcuni anni fa il presidente Bill Clinton ha tolto il segreto militare sulle capacità tecniche dei satelliti-spia “key hole” costruiti fino al 1972. Sappiamo quindi con certezza che, già a quell’epoca, si potevano fotografare dall’orbita oggetti lunghi due metri. Le pellicole venivano poi espulse dal satellite e paracadutate a terra. I sistemi messi a punto successivamente sono segreti ma, secondo gli scienziati americani, oggi si arriverebbe a distinguere particolari delle dimensioni di 10 centimetri.  Attenti quindi a non farvi fotografare da un satellite artificiale. :) 

Ora le domande difficili: dove vanno i vecchi satelliti quando muoiono?

Ai vecchi satelliti possono accadere due cose: per i satelliti più vicini, gli ingegneri useranno fino all'ultima goccia di carburante disponibile per rallentarlo in modo che cada dall'orbita e bruci nell'atmosfera. Altri satelliti vengono invece inviati ancora più lontano dalla Terra.
Come ogni altro mezzo meccanico, i satelliti non durano per sempre. Sia che il loro compito sia osservare il tempo, misurare i gas serra nell'atmosfera o puntare lontano dalla Terra per studiare le stelle, alla fine tutti i satelliti invecchiano, si consumano e muoiono, proprio come le vecchie lavatrici e aspirapolvere che albergano nelle nostre case :(.
Quindi cosa succede quando è arrivato il momento di mandarlo in pensione? Un satellite può impiegare molto carburante per rallentare abbastanza da ricadere nell'atmosfera. Questo è particolarmente vero se un satellite è in un'orbita molto alta. Per molti di questi alti satelliti, ci vuole meno carburante per farlo esplodere più lontano nello spazio che rimandarlo sulla Terra.
Sbarazzarsi dei satelliti più piccoli in orbite basse è semplice. Il calore dell'attrito dell'aria brucia il satellite mentre cade verso la Terra a migliaia di miglia all'ora. Ta-da! Niente più satelliti ma solo detriti.
Sonde e veicoli spaziali più complessi 
Il lavoro è un pò più difficile per le sonde e i veicoli spaziali più grandi che si trovano in orbita bassa. Questi oggetti potrebbero non bruciarsi completamente prima di raggiungere il suolo. C'è una soluzione: gli operatori di veicoli spaziali possono pianificare la destinazione finale dei loro vecchi satelliti per assicurarsi che eventuali detriti cadano in un'area remota. Avete capito bene questo psoto ha persino un soprannome: il Cimitero di veicoli spaziali! Si trova nell'Oceano Pacifico ed è praticamente il posto più lontano da qualsiasi civiltà umana tu possa trovare. E' un posto dove nessun essere umano abita o vuole visitare. 
Orbite cimitero
I satelliti che vengono lanciati più lontano dalla Terra arrivano invece nella cosiddetta " orbita cimitero" Si tratta di un'orbita a quasi 322 km più lontano dalla Terra rispetto ai più lontani satelliti attivi. Questo significa che i satelliti orbiteranno a circa 36.000 km sopra la Terra! Triste vero? Sapete una cosa? Alcuni di questi satelliti rimarranno in orbita per molto, molto tempo. Forse un giorno in futuro, gli esseri umani saranno costretti a inviare enormi  "camion della spazzatura spaziale" per ripulirli. Ma per ora, almeno, hanno risolto in questo modo.

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