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 Forza di gravita in LEO

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AutoreMessaggio
krafen73
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MessaggioTitolo: Forza di gravita in LEO   Ven 4 Mar 2011 - 8:47

Da poco sto "studiando" i viaggi interplanetari, quindi quello che sto per scrivere potrebbe essere sbagiato.

Ho constatato che quando sono in orbita terrestre a basse altitudini (250-350km) l'orbit MFD mi dice che la forza gravitazionale terrestre percepita è 1.00, ciò dovrebbe indicare che la forza gravitazionale terrestre viene percepita nella sua totalità. Devo allontanarmi di parecchio, durante un viaggio Terra-Luna, ad esempio, per vedere la gravità percepita terrestre scendere a livelli 0.3-0.2.
Questi dati mi fanno presumere che gli eventuali abitanti della stazione orbitale (ISS) e gli equipaggi dello Space Shuttle non avvertono la sensazione di "gravità 0", cioè non galleggiano all'interno della navicella come si vede nei film. Avvertendo la gravità terrestre nella sua totalità dovrebbero percepire la gravità come se fossero sulla terra ferma.
Gli unici equipaggi che avrebbero avvertito la "gravità zero" sarebbero quindi stati gli equipaggi delle missioni Apollo.

E' corretto quanto ho detto?

EDIT:
O è forse proprio la forza centrifuga dovuta alla velocità di rivoluzione attorno alla terra che riduce la gravità percepita esattamente ad un valore di 0? Se non fosse così, la stazione spaziale cadrebbe a piombo sulla terra.... Si, forse ho proprio scritto un eresia... rolleyes
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Andrew
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MessaggioTitolo: Re: Forza di gravita in LEO   Ven 4 Mar 2011 - 9:07

ti sei risposto da solo Big Grin
è esattamente come dici tu. La ISS è soggetta alla gravità terrestre altrimenti non potrebbe mantenersi in orbita. Il bilanciamento tra forza centripeta (gravità) e forza centrifuga (rotazione attorno alla terra) annulla le due forze e quindi gli astronauti si trovano in condizione di microgravità e "galleggiano". Thumb Up 2

Stesso dicasi per gli equipaggi Apollo che seguivano comunque orbite attorno alla Terra seppur allungate (con apogeo corrispondente alla Luna) e, quando attorno alla Luna, orbitavano attorno a questa, ovviamente secondo le stesse regole.
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Fausto
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MessaggioTitolo: Re: Forza di gravita in LEO   Ven 4 Mar 2011 - 13:19

E' giusto quanto detto da Andrew, occorre però precisare che il numero che vedi sotto l'orbit mfd indica l'accurateza dei calcoli, e non si riferisce in nessun modo alla gravità.. Infatti se noti quando il numero è basso diventa giallo e poi rosso.. questo ad indicare che ad una maggiore distanza dalla sorgente gravitazionale le previsioni possono esere imprecise, perchè intervengono le forze di altri corpi!

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Ripley
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MessaggioTitolo: Re: Forza di gravita in LEO   Ven 4 Mar 2011 - 16:06

Aggiungo un concetto già espresso in altri thread che, da niubbo quale ancora sono, mi affascina parecchio, e cioè che l'orbita (della ISS per esempio) è una caduta continua in cui c'è però una tale velocità da sfuggire alla gravità. Il tutto si regge in equilibrio, in una costante "caduta" continua.
Se l'ISS rallentasse, cadrebbe giù veramente, attratta dalla gravità terrestre.
Proprio perchè c'è questa gravità, la ISS deve mantenere la sua velocità di circa 7 chilometri al secondo per restare lassù, altrimenti potrebbe anche fermarsi e "galleggiare" nel vuoto.

Durante una delle ultime EVA svolte dall'equipaggio della ISS, mi ha colpito molto il jettison volontario (di non so bene quale oggetto) effettuato a mano da uno degli astronauti, che ha "lanciato" in direzione retrograda l'oggetto, che ha quindi acquistato una velocità di poco minore rispetto alla ISS, facendo in modo che questo ricadesse dopo un po' nell'atmosfera, distruggendosi.

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krafen73
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MessaggioTitolo: Re: Forza di gravita in LEO   Ven 4 Mar 2011 - 17:29

Da quel poco che ne so, gettando "a mano" un oggetto dall'ISS (in moto retogrado) questo non fa altro che abbassare leggermente la quota. Se l'ogetto fosse stato lanciato esattamente dall'apogeo o dal perigeo avrebbe solamente ridotto di un pò la quota del perigeo o apogeo rispettivamente.

Se la quota orbitale dell ISS subisce, anche se in modo lievissimo una certa resistenza dovuta alla rarefatta atmosfera di quella quota (parlo per ipotesi, sono un vero novizio) allora l'ogetto lanciato perderebbe man mano velocità, cadendo infine sulla Terra. Se questo fosse vero allora la stessa ISS dovrebbe, saltuariamente, effettuare manovre correttive per rimanere stabile in orbita (non so se lo facciano).

La semplice forza di un braccio umano da sola non credo proprio che possa far precipitare un oggetto da un'orbita stabile.
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Andrew
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MessaggioTitolo: Re: Forza di gravita in LEO   Ven 4 Mar 2011 - 17:35

krafen73 ha scritto:
Se questo fosse vero allora la stessa ISS dovrebbe, saltuariamente, effettuare manovre correttive per rimanere stabile in orbita (non so se lo facciano).

Lo fanno. Winkie
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gballotta
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MessaggioTitolo: Re: Forza di gravita in LEO   Ven 4 Mar 2011 - 20:17

Attenzione: non confondiamo l'assenza di GRAVITA' con l'assenza di PESO.

Nella ISS orbitante la forza di gravità è sempre lì. Non scompare, magari si riduce leggerissimamente per via della distanza.

Diverso è il discorso del peso (e questo è un concetto che per mandarlo giù ci ho messo un sacco Cursing ). Il peso che percepiamo quando stiamo in piedi non è per effetto della forza di gravità, ma della forza eguale e contraria che il terreno sotto i nostri piedi esercita verso di noi in virtù del terzo principio della dinamica. Nel momento in cui questa "controforza" viene a mancare, e rimaniamo soggetti solo alla forza di gravità, rimaniamo senza peso. Se ci pensate questo succede ogni volta che saltiamo: da quando ci stacchiamo da terra a quando riappoggiamo i piedi dopo il salto noi siamo senza peso (trascurando ovviamente la forza di resistenza causata dall'attrito dell'aria).

Nello spazio è la stessa cosa. A bordo della ISS o di una capsula Antares happy face , e a motori spenti (dunque senza altre forze in azione se non la gravità) gli astronauti sono senza peso e dunque galleggiano. In realtà stanno CADENDO, e l'astronave con loro, perchè la forza di gravità li sta sempre tirando verso il centro della Terra, solo che il vettore velocità li porta sempre più lontano dal suolo e dunque questa "caduta" non finisce mai.

Si è soliti parlare di "microgravità" perchè la forza centrifuga risultante dal moto ellittico dell'astronave orbitante compensa la forza di gravità, come detto giustamente da Andrew, ma in realtà la gravità non si riduce di una virgola. E ci mancherebbe altro, sennò addio orbite!
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MessaggioTitolo: Re: Forza di gravita in LEO   Sab 5 Mar 2011 - 13:02

krafen73 ha scritto:
...La semplice forza di un braccio umano da sola non credo proprio che possa far precipitare un oggetto da un'orbita stabile.
Questo è quello che ho sentito/letto dai commenti ai video o sui forum, non ricordo, sicuramente se ne è parlato su OF.
Comunque io invece penso sia possibile, giudicando la situazione di equilibrio in cui si trova la ISS.
Finchè vai alla stessa identica velocità della ISS (anche all'esterno), le resti accanto. Se un corpo, o un pannello, viene "lanciato" in direzione retrograda avrà per forza di cose una velocità minore, quindi è condannato a perdere piano piano quota, e non avendo motori non può interrompere questa discesa. L'attrito man mano maggiore lo rallenterà ulteriormente, e alla fine brucierà al rientro in atmosfera.


gballotta ha scritto:
...Nella ISS orbitante la forza di gravità è sempre lì. Non scompare, magari si riduce leggerissimamente per via della distanza...
Infatti! Se la si potesse "fermare" con una mano gigantesca, cadrebbe giù a piombo. Prova ne sia che, per abbassarsi di quota, si accendono i motori in retrograde...quindi, ad una perdita di velocità corrisponde una perdita di quota. Se si perde tutta la velocità...si perde tutta la quota.


gballotta ha scritto:
Diverso è il discorso del peso...Se ci pensate questo succede ogni volta che saltiamo: da quando ci stacchiamo da terra a quando riappoggiamo i piedi dopo il salto noi siamo senza peso...
Più precisamente, lo siamo all'apice del salto, in quel breve istante in cui il nostro "apogeo" si ferma ed inizia a perdere quota Yeah right


gballotta ha scritto:
...A bordo della ISS...gli astronauti sono senza peso e dunque galleggiano. In realtà stanno CADENDO, e l'astronave con loro...
È come essere passeggeri di un ascensore che improvvisamente si stacca e precipita. Immaginando di essere all'ultimo piano di un grattacielo di 50000 piani (!) finita l'accelerazione iniziale in cui lo stomaco ti arriva in gola, sei nello stesso stato di sola assenza di peso (quindi apparente assenza di gravità) perchè sia te che il tuo ambiente circostante si sta muovendo alla stessa velocità, ma stai pur sempre precipitando!

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MessaggioTitolo: Re: Forza di gravita in LEO   Sab 5 Mar 2011 - 13:21

L'obiettivo non è far precipitare l'oggetto, ma allontanare la sua orbita quanto basta dalla ISS. In pratica, dandogli una spinta, si cambiano i suoi parametri orbitali tanto quanto basta per sfasare la sua orbita da quella della ISS. Poi, a causa dell'attrito residuo con l'atmosfera, l'oggetto rallenterà sempre più facendolo cadere a poco a poco verso terra, mentre la ISS verrà tenuta su dai reboost periodici. Se non lo facesse, le andrebbe a finire come l'oggetto in questione. Winkie
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gballotta
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MessaggioTitolo: Re: Forza di gravita in LEO   Sab 5 Mar 2011 - 14:38

gballotta ha scritto:
Diverso è il discorso del peso...Se ci pensate questo succede ogni volta che saltiamo: da quando ci stacchiamo da terra a quando riappoggiamo i piedi dopo il salto noi siamo senza peso...
ripley ha scritto:
Più precisamente, lo siamo all'apice del salto, in quel breve istante in cui il nostro "apogeo" si ferma ed inizia a perdere quota Yeah right

Esatto, mi ero dimenticato che all'inizio del salto e poi quando comincio a cadere sono soggetto ad accelerazione.
Forte però! Non ci avevo mai pensato che, in fondo, ogni volta che salto ho un apogeo

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