Può bastare, solo che in quel caso non si chiama più aerobraking ma aerocattura.
Marco, direi corretto quasi su tutto 
“Quasi”, ovvero eccetto questo:
Non è detto che prima o poi sprofondi. Se stiamo parlando di un veicolo che parte da un’orbita terrestre allora sì, prima o poi sprofonda perché in ogni caso la velocità iniziale era già più bassa di quella di fuga. Ma se parliamo di un veicolo che arriva da una traiettoria di trasferimento (dalla Luna o da Marte) molto probabilmente la velocità iniziale relativamente alla terra è maggiore della velocità di fuga e l’orbita (sempre rispetto alla terra) è un’iperbole. In quel caso, anche se è vero che “facendo surf” si perde un po’ di energia, potrebbe essere che non se ne perda abbastanza per trasformare l’orbita in un’ellisse, e quindi si “rimbalzi” trasferendosi su un’altra traiettoria iperbolica con energia leggermente inferire, che non torna mai più sulla terra…
Se non sbaglio questo era proprio il rischio di Apollo 13, quando hanno dovuto calcolare esattamente l’accensione dei motori in orbita lunare per arrivare sulla terra con un angolo adeguato.
Dipende sempre da quanto è densa l’atmosfera… per fermarsi su Marte probabilmente ci vuole un ausilio dei propulsori (più che altro per rallentare abbastanza da evitare di schiantarsi al suolo), per rientrare sulla Terra invece basta l’attrito atmosferico a patto che, come detto, l’energia cinetica da dissipare non sia troppo alta e che quindi non si bruci tutta la capsula
Non ho capito tanto…avete delle illustrazioni?
Non sapevo nulla che una capsula Soyuz,Apollo,Mercury e chipiunehpiunemetta puo’ rimbalzare dall’atmosfera…so che l’Apollo 13 rischiava proprio di rimbalzare a causa della velocita’ elevata,ma questo concetto di angolo,e altro non mi e’ per niente chiaro.
Ora a pensarci…lo Space Shuttle al rientro correva questo rischio ?
Grazie
Cristian, pensa a una pietra piatta che, tirata veloce, con un angolo basso, rimbalza sull’acqua. Se è piatta (=ha portanza), è veloce, e l’angolo è basso rimbalza. Ad ogni rimbalzo perde velocità, e all’ultimo affonda. La stessa pietra, tirata non tangente all’acqua affonda subito.
Una capsula che entra in atmosfera ha un problema simile. Solo che se rimbalza ed è ancora abbastanza veloce allora si perde nello spazio, si immette in una nuova orbita. Se invece dopo il primo rimbalzo ha perso abbastanza velocità allora alla volta successiva entra in atmosfera e affonda.
Marco, io non sono sicurissimo che l’esempio della pietra sia al 100% corretto dal punto di vista fisico, perchè lì entra in gioco la tensione superficiale dei liquidi, che l’atmosfera non ha. E in meccanica orbitale una forza perpendicolare al moto (parallela al raggio) ha poca influenza sull’orbita, quindi la portanza generata in atmosfera secondo me influisce davvero poco. Per quello che ho sempre capito io, veniva usato quell’esempio per “similitudine” con il tipo di moto, ma credo che i principi fisici che lo causano siano piuttosto diversi (però potrei anche sbagliarmi, non ne sono del tutto sicuro).
Cristian, cerco di spiegare come la capisco io, anche se ho paura che sarà un po’ lungo… E correggetemi se dico castronerie.
Per cominciare bisogna aver chiaro come funzionano le orbite e i trasferimenti orbitali:
- un’orbita ellittica ha un apogeo (punto più alto) e un perigeo (punto più basso) dalla parte opposta. Ogni orbita ha un’eccentricità:
- zero significa orbita circolare (apogeo e perigeo sono uguali)
- tra zero e 1, orbita ellittica
- esattamente 1 orbita iperbolica (che significa un 'ellisse in cui l’apogeo ha altitudine infinita)
- maggiore a 1 orbita iperbolica (per semplicità immaginiamola molto simile a quella parabolica, in sostanza passi vicino al pianeta ma non torni mai indietro)
Qui trovi un disegnino che lo mostra. In sostanza le orbite paraboliche/iperboliche passano una sola volta vicino al corpo principale ma non tornano mai piú indietro.
-
Se la navicella subisce un’accelerazione (positiva o negativa) all’apogeo questo cambia l’altitudine del perigeo, mentre quella dell’apogeo rimane invariata, e viceversa. Questo significa che se io parto da un’orbita circolare (apogeo e perigeo sono uguali) e rallento mi inserisco in un’orbita ellittica con apogeo alto quanto il raggio dell’orbita circolare e perigeo più basso.
Ovvero: in condizioni ideali, senza resistenza atmosferica, una navicella in LEO che inizia il rientro rallentando si mette in un’orbita ellittica con perigeo molto basso. Se il perigeo è maggiore del raggio terrestre (ovvero non si schianta direttamente), in teoria la navicella compie un giro completo dell’ellisse e torna al punto di partenza.
Qui trovi spiegato il tutto con anche un disegno. -
Nella realtà, fortunatamente c’è un’atmosfera. In termini semplificati questo significa che i razzi della capsula producono (all’apogeo) il rallentamento per abbassare il perigeo in modo che sia all’interno dell’atmosfera, mentre la resistenza atmosferica produce il rallentamento (al perigeo) per abbassare anche l’apogeo e quindi completare il rientro.
Una volta capito questo, in sostanza il rientro va bilanciato tra i due casi limite:
A) l’angolo di rientro è troppo alto (diciamo che il perigeo è troppo basso), che significa che la capsula “impatta” troppo bruscamente nell’atmosfera e l’eccessiva resistenza aerodinamica causa troppa decelerazione, ovvero troppo calore, distruggendo il sistema di protezione termica e la capsula stessa
B) l’angolo di rientro è troppo basso, che significa che la il perigeo è troppo in alto nell’atmosfera e quindi la resistenza aerodinamica non ha abbastanza “forza” da abbassare sufficientemente l’apogeo e completare il rientro.
Il caso B sarebbe questo “rimbalzare” di cui stiamo parlando: in sostanza entri nell’atmosfera, ma non rallenti abbastanza e quindi dopo aver passato il perigeo l’altitudine aumenta di nuovo e torni nello spazio.
Ora, se stiamo parlando di una navicella che parte dalla LEO (tipo Mercury, Gemini, Sojuz, Shuttle), quello che succede è che la navicella torna nello spazio ma in un’orbita ellittica un po’ più bassa di prima. Il che significa che al prossimo giro il perigeo è di nuovo nell’atmosfera e rallenta ulteriormente. E quindi prima o poi rientra, anche se magari dopo molto tempo, e va a finire magari in mezzo alla foresta amazzonica invece che in Kazakistan o nell’oceano dove l’aspettavano.
Se invece stiamo parlando dell’Apollo che sta tornando dalla Luna, la sua orbita iniziale è iperbolica. Il che significa che se la resistenza atmosferica non è abbastanza da ridurre l’eccentricità sotto a 1, la navicella si ritroverà in un’orbita iperbolica leggermente meno energetica ma che comunque non fa mai piú ritorno verso la terra. E questo era il rischio di Apollo 13.
Buzz, IMHO Cristian non ha le basi per seguirti, e allora ho fatto l’esempio della pietra. Tutto qui.
Se invece ti ha seguito, molto meglio! 
- in quel caso, dimentica la pietra. Che comunque, onestamente, non so perchè rimbalzi; ho l’impressione che la tensione superficiale c’entri poco, e forse è un gioco di onde d’urto ed elasticità dell’acqua? Portanza, forse no… uhm. Sarebbe un bel topic.
Siamo qui apposta. Cristian, non ti preoccupare a chiedere ulteriori spiegazioni se quello che ho scritto ancora non ti è chiaro! 
Madoo’’’'bisogna sapere tutte quelle equazioni ???
io ho incominciato da poco a scuola le equazioni ‘‘semplici’’…una come questa:6x=24
che vuol dire ???non ho capito nulla 
comunque,se si tratta di equazioni nel campo spaziale,sono piu’ che contento di impararle…sapete dirmi un sito o un libro che te le impara bene bene ?
Comunque,ho capito un po la spiegazione di Buzz…torno a rileggere e magari a fare ulteriori ricerche di termini a me ignoti fino ad’ora…
Grazie mille 
Buzz ti ringrazio infinitamente per la spiegazione che hai dato sul funzionamento delle orbite e dei trasferimenti, addirittura il tuo post me lo sono stampato per averlo sempre sott’occhio. La tua spiegazione mi ha chiarito finalmente alcuni aspetti del rientro che non riuscivo a capire bene prima. E’ stata un’illuminazione.
Beh no, per ora sono solo dei concetti base da acquisire su cui poi si lavora in matematica. Se ti piacerà verrà da se ma per ora credo sia presto visto che stai facendo le eq. di primo grado.
Buzz è stato molto chiaro, come sempre. Non essendo cose semplici poiché sulla terra le cose lavorano diversamente (o meglio, la gravità la diamo per scontata) ti consiglierei, come è stato per me, di pensare a ciò che è stato scritto, magari informarti anche da altre fonti e lasciare che il tuo cervello lo assimili per bene. Presto saranno cose chiarissime 
Sto leggendo l’ebook della NASA su coming back e reentry: per ora lunghe ed interessanti trattazioni sullo scudo termico e gli altri sistemi per evitare il surriscaldamento, ma niente di così chiaro come la spiegazione di Buzz sulle orbite!!! Thnx!!!
Molto bello quel libro!!!
Ma è incentrato appunto sugli scudi termici anche se qualche cosa sulle traiettorie lo dice
Sì, e poi (almeno finora) manca totalmente la discussione sugli spacecraft sovietici. E a me interesserebbe molto saperne di più, conoscerne la storia, capire bene le differenze tra rientro nominale e balistico della soyuz. Avete letture da consigliarmi?
Sui veicoli abitati societici o solo sul rientro dei veicoli sovietici?
In generale la storia della cosmonautica sovietica mi interessa molto. Ma in questo momento mi piacerebbe poter raffrontare gli studi sul rientro che hanno accompagnato la corsa spaziale statunitense e quella sovietica. Trovo molto interessante il fatto che il veicolo che nella sua rozzezza si è rivelato più duraturo è la Soyuz. Ovviamente anche a causa delle imperfezioni e dello sviluppo incongruente dello Shuttle e a causa del disastro del Columbia… Perciò capirne qualcosa di più mi sembra molto interessante.
Tutto sta a vedere se tutto quello che ho scritto è giusto… sono andato a senso, perché non riesco a pensare a una spiegazione scientifica al “rimbalzare” sull’atmosfera, ma può essere che mi sbagli.
Cmq per la meccanica orbitale “semplice”, il Bate (Fundamentals of Astrodynamics) è sempre il meglio imho. Ma anche lì purtroppo non si può prescindere da un po’ di matematica quando si parla di orbite e traiettorie…
Un obiettivo a lungo termine può essere la lettura delle monumentali memorie di Boris Chertok, il braccio destro di Korolev, che è la storia più completa e approfondita della cosmonautica sovietica: Rockets And People. È un obiettivo a lungo termine perché si tratta di 4 corposi volumi (disponibili anche gratuitamente sul sito degli ebook NASA) fittissimi di informazioni, storie, circostanze, dati e nomi.
Non è specificamente sul rientro, ma una buona storia dello sviluppo della Soyuz, accessibile e non eccessivamente lunga, è Soyuz: A Universal Spacecraft di Rex Hall e David Shayler (Springer Praxis).
Una buona risorsa ragionevolmente approfondita, di divulgazione avanzata ma non accurata come un libro di testo, è Basics of Space Flight del JPL. La parte sulla mecanica orbitale è nelle prima sezione, “ENVIRONMENT”.
Altrimenti per un’ idea “generale” (non mi attaccate) del tutto puoi usare la sana wikipedia. Naturalmente non può essere sostitutiva degli interessantissimi libri sopra consigliati (si, anche io sono molto incuriosito dalla gestione russa del programma spaziale e alcuni di questi sono in coda di lettura) ma per iniziare a fare il quadro generale non vedo perché non sfruttarla. Con le dovute cautele.
PS personalmente la MIR è ad oggi la mia stazione spaziale preferita 
Non ho avuto ancora modo di leggerlo tutto, anzi me ne ero del tutto scordato, grazie a questa discussione mi è rivenuto in mente.
Dovrebbe trattare il problema abbastanza accuratamente, ad un livello introduttivo ovviamente.