I satelliti: dallo Sputnik al GPS

Sputnik 1, il primo satellite, aveva un diametro di 58 cm, pesava 83.6 kg e girava intorno alla Terra in circa 98 minuti.

Il bip ascoltato in tutto il mondo

Il 4 ottobre 1957 l'Unione Sovietica mise in orbita il primo satellite artificiale. L'ufficio storico della NASA descrive Sputnik 1 come una sfera grande all'incirca quanto un pallone da spiaggia: 58 cm di diametro, 83.6 kg di massa e circa 98 minuti per girare intorno alla Terra lungo un'orbita ellittica. Faceva poco più che trasmettere un bip radio, ma chiunque avesse un ricevitore poteva sentirlo passare. Un mese dopo Sputnik 2, di 508.3 kg, portò a bordo la cagnetta Laika. Gli Stati Uniti risposero con Explorer 1 il 31 gennaio 1958; nel luglio 1958 il Congresso approvò lo Space Act, che istituì la NASA. La corsa allo spazio era cominciata.

Meno di quattro anni dopo lo Sputnik, il 12 aprile 1961, Jurij Gagarin divenne il primo essere umano nello spazio. La NASA ricorda che Vostok 1 girò intorno alla Terra a 27 400 km/h, che il volo durò 108 minuti e che Gagarin non atterrò dentro la capsula: si eiettò e scese con il paracadute.

A cosa servono i satelliti

Oggi migliaia di satelliti girano intorno alla Terra e i loro compiti dipendono dalle orbite. Le orbite basse, a poche centinaia di chilometri di quota, sono abbastanza vicine per ottenere immagini nitide: qui volano satelliti di osservazione terrestre come la serie coreana KOMPSAT (Arirang). Mentre la Terra ruota sotto di loro, sorvolano gran parte del pianeta. Le orbite medie si prestano alla navigazione: GPS.gov descrive una costellazione di almeno 24 satelliti a circa 20 200 km, disposti su sei piani orbitali, in modo che almeno quattro siano visibili da quasi ogni luogo. La U.S. Space Force mantiene in volo 31 satelliti GPS operativi. I satelliti geostazionari a 35 786 km, come i satelliti meteorologici coreani Chollian, osservano senza interruzione un intero emisfero terrestre.

Dove vedresti un satellite geostazionario dalla Corea? Si trova sopra l'equatore, quindi dall'emisfero settentrionale appare sempre nel cielo meridionale. La geometria permette di calcolarne l'altezza sull'orizzonte: per un satellite alla tua stessa longitudine, l'angolo è arctan[(cos φ − 6378 ÷ 42 164) ÷ sin φ]. A Seul, con φ = 37.6°, vale circa 46° sopra l'orizzonte in direzione sud; da Jeju, più a sud, circa 51°. Ecco perché le parabole in Corea puntano tutte all'incirca verso sud, con un'inclinazione simile a questo angolo.

Un ricevitore GPS determina la propria posizione misurando il tempo. Ogni satellite trasmette la sua posizione e l'ora esatta fornita dagli orologi atomici a bordo. Il ricevitore misura il tempo impiegato da ciascun segnale per arrivare, lo moltiplica per la velocità della luce per ottenere le distanze e, con quattro satelliti, ricava la propria posizione nelle tre dimensioni insieme all'errore del proprio orologio. Poiché la luce percorre 300 km in un millesimo di secondo, gli orologi devono essere estremamente precisi: un errore di un milionesimo di secondo corrisponderebbe già a 300 m.

La Corea nello spazio

La Corea ha ottenuto un proprio lanciatore nel 2022. Il 21 giugno il razzo Nuri (KSLV-II), sviluppato da KARI e lanciato dal Naro Space Center di Goheung, ha immesso un satellite di verifica delle prestazioni nell'orbita prevista a 700 km. Il governo ha annunciato che la Corea era così diventata il settimo paese a lanciare con tecnologia propria un satellite operativo di oltre una tonnellata. Nel maggio 2024 ha aperto a Sacheon la Korea AeroSpace Administration (KASA), incaricata di guidare i futuri programmi di razzi, satelliti ed esplorazione lunare.

Più satelliti significano anche più rifiuti: stadi di razzi esauriti, satelliti fuori uso e frammenti prodotti dalle collisioni. Una scaglia di vernice a velocità orbitale possiede molta energia: per questo le agenzie seguono i detriti più grandi e talvolta i veicoli spaziali accendono i motori per evitarli. Oggi alle nuove missioni si chiede di pianificare come rimuovere dall'orbita i satelliti al termine della loro attività.