Domanda su orbita della ISS

Salve a tutti, avrei una curiosita’ tecnica sulla ISS, dunque, sappiamo che viaggia “in caduta libera” a circa 27mila km orari, questa velocita’, calcolata ovviamente in base al peso della iss, produce quindi una forza centrifuga pari alla forza di gravita’ che la attira a terra, quindi riesce a mantenersi in questo perfetto stato di equilibrio tra attrazione e fuga senza insomma “sprecare” carburante, ora mi sembra di aver letto da qualche parte che esiste un certo CGM(control moment gyroscope) che controlla questa caduta libera, quello che volevo sapere è se in queste fasi di circa 15 orbite al giorno, vengono in qualche momento accesi dei motori per correggere la rotta o invece non vengono accesi MAI se non quando devono fare il periodico riallontanamento dalla terra per il fatto che la iss lentamente cade al suolo.Insomma vorrei sapere se durante le orbite quotidiane viene usato qualche motore di qualche tipo, grazie.

ricordiamo che il perfetto stato di equilibrio è turbato dalla sottilissima atmosfera ancora presente a quella quota e alle sue periodiche variazioni di estensioni dipendenti dall’attività solare.

No, a livello giornaliero non viene acceso alcun motore. L’assetto è controllato dalle ruote di reazione, ovvero dai CGM che hai menzionato.

Potrebbero avvenire delle accensioni, ma non certo quotidiane, per desaturare i giroscopi quando il numero di giri arriva troppo vicino ai limiti previsti dal design. In sostanza quando le ruote di reazione rischiano di girare troppo velocemente, si sparano i thrusters mentre si diminuiscono i giri/minuto. Entrambe queste attività sono contemporanee e l’una annulla gli effetti dell’altra.
Qui una interessante presentazione in merito https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20100024204.pdf

1 Mi Piace

grazie mille gentilissimo!

si infatti è per questo che mi chiedevo come mai, una volta persa un po’ di velocita’ a causa della sottilissima atmosfera ancora presente, non accendesse qualche tipo di motore per riprendere la velocita’ corretta, a questo punto, chiarito che non viene acceso alcun motore durante le orbite giornaliere, forse il fatto che lentamente l’iss “cade” al suolo e viene periodicamente riportata in orbita corretta, è dovuto al fatto che l’iss continua lentamente a rallentare?

Sì esatto, il rallentamento dovuto all’atmosfera fa abbassare la quota della ISS (per la precisione si abbassa la quota della parte dell’orbita che deve ancora percorrere). La ISS è sempre in caduta oltre l’orizzonte. Il rallentamento atmosferico tende a farla cadere un po’ più indietro.

perfetto ora ho capito tutto grazie mille siete stati tutti gentilissimi.

Perché sei stato tu il primo a porre la domanda in maniera cortese e ringraziare. :flushed::clap:

AstronauticAgenda

1 Mi Piace

Buongiorno a tutti, chiedo scusa se disturbo ancora, approfitto di questo topic per fare un ‘altra domanda : in questi giorni ho sentito che sta per cadere al suolo la sonda cinese e che non sanno dove esattamente cadra’ al suolo, ora vorrei capire perche’ non lo sanno, tenendo presente che ho sentito che la ISS monitora tutte le orbite/traiettorie dei satelliti e della spazzatura spaziale in tempo reale, in modo da evitarli durante le orbite intorno alla terra(sappiamo che anche un micrometeorite di pochi mm di diametro ad altissima velocita’ è un proiettile che puo’ forare e che ha gia’ forato in passato la stessa iss), cioe’ se conoscono ogni velocita’ ed orbita di ogni oggetto anche piccolissimo, come fanno a non saper calcolare dove cadra’ la sonda cinese dato che conoscono velocita’ e orbita/traiettoria ?Grazie e chiedo scusa per la domanda ignorante ma sono molto curioso!

Alexander, l’orbita della Tiangong1 è ben nota, ma la dinamica del rientro è legata a tanti fattori. Anzitutto un modello preciso richiederebbe i dettagli aerodinamici del satellite in rientro, che non sono pubblici, per calcolare la forza frenante (“drag”), l’assetto e l’eventuale portanza. Poi la densità dell’atmosfera è soggetta a fluttuazioni dovute all’attività solare. Come risultato, a due giorni dal rientro si conosce un’ora probabile, con una incertezza di molte ore in più o in meno. In questo tempo la stazione percorre dozzine di orbite, e quindi potrebbe cadere in un punto qualsiasi delle stesse. Vedi il thread in merito, https://www.forumastronautico.it/index.php?topic=26839.msg301157

edit: ho appena pubblicato un aggiornamento che cade a fagiolo, vedi il thread sopra.

E poi mi permetto di ricordare la puntata di ieri di AstronautiCAST, dedicata per intero al rientro della Tiangong-1; tra le altre cose, si è parlato anche del quesito posto da Alexander:

Perfetto ottime risposte vi ringrazio tanto, bellissimo quel blog ESA con le previsioni, ora ha tutto piu’ senso grazie.

Molto interessante il pdf linkato in alto da marcozambi. Da quel che capisco per riposizionare la ISS si sfrutta anche la capacità propulsiva di alcuni dei visitatori della stazione, come ad esempio era per lo Shuttle o attualmente Progress. Teoricamente potrebbe farlo anche Soyuz se avesse propellente in avanzo che non ha.
Interessante anche leggere come quel documento che pure ha parecchi anni dimostri quanto si è scoperto “strada facendo” sul controllo della ISS.

Scusate ho letto tutto e anche il link ma non mi è ben chiaro ancora perchè ci sia microgravitá, dunque su un aereo o ascensore per simularla deve scendere a circa 9m/s , ora la iss leggo che perde 100 metri al giorno di quota, ciò non mi spiega perché si crei, è la forte velocità che diminuisce il fattore gravità ???

La situazione di microgravità all’interno della ISS è data dal bilanciamento tra forza peso (P=mg) e forza centrifuga (la forza apparente che senti quando sei in rotazione attorno ad un asse, F_c=\frac{mv^2}{r}).

Ora, affinchè la risultante delle forze sia 0, e quindi il corpo non sperimenti alcun tipo di forza, e quindi non ci sia accelerazione (seconda legge della dinamica, se \sum\vec{F}=0, allora l’accelerazione è nulla) le due forze sopra citatesi devono compensare, e quindi essere esattamente uguali.

Ora, dato che la forza peso è diretta verso il centro della Terra e quella centrifuga verso l’esterno (sempre in direzione radiale) risulta:

P=F_c

mg=\dfrac{mv^2}{r}

v=\sqrt{gr}

Sapendo la quota (400 km) e il raggio terrestre (6400 km) si ottiene il valore della velocità a cui piazzare la ISS affinchè la somma dell forze sia nulla.

Bada bene che alla quota della ISS la gravità è ancora l’80% di quella terrestre.

EDIT: Facendo i conti, si devono trasformare i km in metri. Il risultato (circa 8400 m/s) va moltiplicato per 3.6 per ottenere la velocità in km/h.

Se ti chiudi dentro ad frigorifero e questo frigorifero viene catapultato in aria, tu sperimenti la microgravità (finché non si schianta a terra), e questo perché sia tu che il frigorifero state cadendo.

Ebbene, la ISS non è altro che un frigorifero lanciato oltre l’orizzonte che continua a cadere. Mandare in orbita qualcosa non significa che questo: lanciarla con così tanta energia da farla cadere oltre la Terra.

1 Mi Piace

Per capire perché per andare in orbita è importante “andare di lato” piuttosto che in alto, ho sempre trovato illuminante questo disegno di Isaac Newton

@mattodeg puoi visualizzare le formule scritte in LaTeX inserendole tra due $ es. mg=\frac{mv^2}{r}

3 Mi Piace

Grazie, i dollari li avevo dimenticati, pensavo ad un ambiente align per la “dimostrazione”. Funziona?

1 Mi Piace

Quella perdita di 100 metri non c’entra nulla col discorso della microgravità.
Significa semplicemente che a causa di effetti vari la ISS si abbassa un po’ di quota e ogni tanto bisognerà rialzarla (utilizzando i thrusters)

1 Mi Piace