L’Arte della Propulsione Spaziale

Come fanno le sonde a viaggiare nello spazio? Come fanno i satelliti a muoversi secondo le nostre esigenze al di fuori dell’atmosfera?
Aerei, Fighter, Sonde, Satelliti, Razzi, Lanciatori: tutti questi strumenti dell’umanità, questi nostri “occhi” nello spazio sono capaci di muoversi attraverso la Propulsione Spaziale, un meccanismo di una bellezza fisica e matematica affascinante.

In generale, la Propulsione è l’azione attraverso cui un corpo qualsiasi viene mosso o mantenuto in movimento, sfruttando il fenomeno fisico della Reazione di Inerzia descritta dalle Leggi di Newton, che può essere:
-Diretta, ovvero attraverso la variazione della Quantità di Moto del fluido che circonda il veicolo (come negli elicotteri);
-Indiretta, con l’espulsione di un propellente o di un fluido.

Più in specifico, la Propulsione Spaziale è la tecnica di propulsione che modifica la posizione o la velocità di una navicella, sonda o satellite spaziale.
Essendo un campo molto complesso per l’assenza di fluidi nell’ambiente spaziale, è attualmente sito attivo di ricerca.
Attualmente, il metodo più usato per i razzi è l’espulsione a getto del propellente attraverso il motore a reazione.
La differenza principale con la Propulsione Aeronautica è la mancanza di un comburente per la reazione, che negli aerei è rappresentato dall’aria. Perciò nel motore della navicella è necessario inserire il comburente a causa della sua assenza nel vuoto cosmico.

Oltre a propulsori chimici, è importante citare gli innovativi propulsori ionici, che accelerano gli ioni per provocare la spinta motrice.
Sfruttando forze elettrostatiche, tale spinta è molto inferiore rispetto a quella chimica, ed è meno conveniente, anche se è campo di ricerca attivo e promettente.

Molto interessante è inoltre la tecnica di volo spaziale detta Fionda Gravitazionale, che sfrutta il Campo Gravitazionale di un oggetto celeste per modificare la sua traiettoria o addirittura accelerarla (vedi Penrose Process, Super-radiant scattering, Ergosfera) attraverso lo sfruttamento della quantità di moto di un Buco Nero rotante che distorce lo Spazio-Tempo.

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