Stavo pensando: non è strano che una stazione spaziale come l’ISS si sviluppi in orizzontale piuttosto che in verticale? A quanto ne so il gradiente gravitazionale dovrebbe garantire un equilibrio stabile per un satellite che ha una distribuzione della massa lungo la verticale, mentre al contrario un oggetto orbitante messo in orizzontale si troverebbe in un equilibrio instabile. Quindi una ISS verticale non sarebbe meno dispendiosa da governare?
Beh, a parte che la ISS ha più di una possibile posizione, e che io sono “l’uomo della strada” in meccanica orbitale…non sapevo questa cosa del gradiente gravitazionale.
A parte che credo sia miserrimo, in 100 metri di lunghezza, istintivamente (ripeto, uomo della strada) mi verrebbe da cercare di mettere la maggior parte della stazione a una distanza il più possibile omogenea dal centro di massa della terra, e quindi la svilupperei orizzontalmente.
Chi approfondisce questa cosa?
Sì è vero, l’assetto viene cambiato a seconda di vari parametri. Mi sembra comunque di aver capito che l’assetto orizzontale, con Zvezda dietro e Harmony davanti, sia quello principale.
non sapevo questa cosa del gradiente gravitazionale.
Forse avrei fatto meglio a mettere un po’ di link; rimedio subito:
http://en.wikipedia.org/wiki/Gravity-gradient_stabilization
http://www.phy6.org/stargaze/Igloss.htm#h10
Momento di inerzia.
Ecco perche’ ci chiamano finti ingegneri, a noi Informatici e Gestionali. Questi concetti hanno un posto molto piccolo nella mia cultura. Comunque ora mi è più chiaro, grazie.
Provo a rispondere alla domanda, visto che qualche esame di controllo d’assetto l’ho fatto. E’ vero che un satellite orbitante attorno alla terra, se disposto con il suo asse di minima inerzia lungo la verticale (zenith e nadir per capirci) è stabile dal punto di vista dinamico (vero in assenza di disspipazioni, perchè se ci sono dissipazioni interne, quali per esempio sloshing o vibrazioni di antenne ciò non è più vero, se non ricordo male). Tuttavia ci sono molti modi per controllare un satellite, alcuni passivi, altri attivi, e il tipo di controllo varia in base al tipo e ai requisiti di missione. I satelliti che usano il gradiente gravitazionale per stabilizzarsi sono principalmente quelli spinnati a forma allungata; tuttavia, per esempio, per puntare i pannelli solari verso il sole tale configurazione non è la migliore. Altro metodo per controllare l’assetto è per esempio quello di controllare i 3 assi del satellite mediante ruote d’inerzia (o di momento); in questo caso il controllo è attivo e non più passivo.
E’ solo una piccola premessa, ma questo per dire che da quel che so la stazione spaziale è controllata mediante enormi ruote d’inerzia lungo gli assi principali.
Se ho capito bene un satellite messo in “verticale” tende a restare verticale autonomamente (intuitivamente perchè la massa messa al nadir tende a restare “appesa” e quella allo “zenith” tende a essere spinta verso l’esterno).
Ma se è messo in “orizzontale” dovrebbe fare solo un quarto di orbita prima di trovarsi in verticale e poi resterebbe così…
Quindi in sostanza, quasi tutti i satelliti hanno controlli d’assetto attivi dato che usano i pannelli solari…
In pratica sì. Ma non perchè la massa rimanga “appesa”, c’è tutta una trattazione matematica che dimostra questo fatto (ricorda, l’asse è di minima inerzia); e non è detto che faccia 1 quarto di orbita, dipende da numerosi parametri, quali l’entità dei momenti d’inerzia di cui si sta parlando, l’altezza orbitale (più si è alti più l’intensità del gradiente è minore) eccetera. Questo ipotizzando corpo perfettamente rigido, nella pratica non è mai completamente stabile. Comunque quasi tutti i satelliti sono stabilizzati in maniera attiva, principalmente a 3 assi. Altri metodi attivi sono per esempio l’utilizzo di coppie magnetiche, o ovviamente i thrusters, anche perchè bisogna considerare anche tutti i disturbi esterni sull’assetto (vento solare, dettriti, solo per citarne alcuni…)
Grazie… 
Effetti apprezzabili del gradiente gravitazionale avvengono su un satellite al guinzanglio.
I razzi del Thethered furono utilizzati per le prime centinaia di metri poi lo slotorolamento e la stabilizzazione del filo si ebbero utilizzando il gradiente.
Con Francesconi e Da Forno?
Il metodo di controllo d’assetto secondo gradiente gravitazionale consente gradi di accuratezza di ±5 gradi (non troppo accurato), è un metodo passivo (non richiede energia) e semplice. Gli svantaggi di questo metodo di controllo sono:
- Vincoli stringenti sulla geometria delle masse del veicolo.
- Le coppie utili per il controllo sono modeste.
- Piccoli disturbi provocano fenomeni di librazione che devono essere smorzati.
- Possono essere controllati solo due assi, quello di pitch e roll ma non quello diretto a Nadir (verso Terra). Infatti il gradiente gravitazionale non da coppia attorno alla verticale locale.
Sulla ISS vengono impiegati i Control Moment Gyros, che pur richiedendo molta energia per funzionare, possono esplicare coppia (molto elevata) attorno ad una direzione qualsiasi (infatti il CMG consiste in un rotore collegato a sospensioni cardaniche) ad elevati gradi di accuratezza.
Interessante!
Sono all’oscuro di questa fondamentale parte della ISS! 
Sai dirmi qualcosa di più? Magari qualche link a riguardo?
Questa pagina di wikipedia mi sembra abbastanza esaustiva.
Perché non ho pensato subito a Wikipedia!
Grazie!
Se non ricordo male (sono passati 2 anni da quando ho trattato a fondo la cosa) una spiegazione dell’effetto del gradiente di gravità era del tipo:
la forza gravitazione è una forza di volume, cioé agisce su ogni elemento infinitesimo di massa del corpo. La risultante di tutte queste forze infinitesime si può considerare applicata nel centro di massa e, sotto l’ipotesi di corpo rigido, possiamo studiare il moto di un oggetto come se fosse un punto materiale che coincide con il centro di massa e nel quale possiamo considerare concentrata tutta la massa dell’oggetto. Però, se consideriamo il moto dell’oggetto attorno al centro di massa (l’assetto) i vari punti del corpo possono muoversi. In particolare punti del corpo che si trovano più vicini al corpo principale (per i satelliti la terra) vengono attratti maggiormente rispetto ai punti che si trovano più lontani: globalmente il moto del centro di massa non viene influenzato, ma si possono generare delle coppie che ruotano il corpo. Poi si può dimostrare che le posizioni di equilibrio sono con l’asse di massima e di minima inerzia del corpo orientato lungo la congiungente, però solo nel secondo caso la posizione di equilibrio è stabile.
Piccola curiosità: la luna è stabilizzata per gradiente di gravità. La sua forma è infatti leggermente allungata, come un elissoide, ed è orientata in modo che l’asse di minima inerzia coincide (in realtà non proprio) con la congiungente tra il centro di massa lunare e quello terrestre. Questo è il motivo per cui la luna mostra a noi sempre la stessa faccia.
In realtà sono presente delle librazioni attorno alla posizione di equilibrio stabile, per questo motivo la superficie di Luna visibile dalla terra è leggermente maggiore del 50%.
Esempio ancora più lampante Phobos e Deimos che rivolgono sempre la stessa faccia a Marte presentando l’asse maggiore puntato verso il pianeta!
Non ne so neinte di gravitazione ma a occhio e croce per quello che hai detto della luna non dovrebbe essere una posizione di equilibrio instabile?
Non so se c’entra quel discorso sul gradiente gravitazionale sul fatto che la Luna mostra sempre la stessa faccia (ovvero la velocità di rotazione è uguale a quella di rivoluzione); quello che sapevo io era che, in virtù della dissipazione indotta dalle maree terrestri (dissipazione interna al sistema), per mantenere costante il momento angolare del sistema Terra-Luna, la Luna si comportava uguagliando moto di rotazione e rivoluzione.
Sicuramente gli effetti mareali hanno fatto il loro lavoro ma di fatto il satellite dimostra di essere nella posizione più naturale e stabile…
o no? 
Mi pare di ricordare che la ISS possa essere spostata per evitare detriti orbitali. Con un lungo traliccio di stabilizzazione mareale le manovre sarebbero sicuramente molto più complicate.
Un saluto
Quaoar
In che senso? Nel post ho detto che la posizione di equilibrio è stabile se l’asse di minima inerzia (semiasse maggiore nel caso di un ellissoide) è orientato lungo la congiungente, come appunto è per la luna…
Personalmente non vedo come le maree terrestri dovrebbero modificare il moto lunare (ma si sa, queste cose non sono sempre intuitive), comunque le forze dovute al gradiente di gravità sono chiamate forze di marea, proprio perché le maree vengono spiegate in questo modo.
Per quanto riguarda la luna penso proprio che si parli di forze di marea che la terra esercita sulla Luna, non delle maree terrestri. Alla voce di wikipedia (in inglese) sulle forze di marea si dice:
When a body rotates while subject to tidal forces, internal friction results in the gradual dissipation of its rotational kinetic energy as heat. If the body is close enough to its primary, this can result in a rotation which is tidally locked to the orbital motion, as in the case of the Earth’s moon. Tidal heating produces dramatic volcanic effects on Jupiter’s moon Io.
(Tidal forces = forze di marea)
E mi sembra che dica appunto che, a causa delle forze di marea, la luna si è stabilizzata in modo da avere il periodo di rotazione uguale a quello di rivoluzione. 
