Come si fa a mandare una sonda spaziale su un altro pianeta? Scopriamolo insieme
La meccanica orbitale è una materia complessa, per semplificare cominciamo a dire che, nell’universo, niente sta fermo, tutto si muove velocemente, la Terra, i pianeti, il Sole, la via Lattea, e via così, l’universo intero. Per i nostri viaggi dentro il sistema solare usiamo la nostra stella madre come riferimento, perché, rispetto ai pianeti, è ferma in punto preciso del cielo.

Spieghiamo nel dettaglio questo ‘meccanismo’
Nei film di fantascienza le astronavi accelerano e “frenano” a piacere, la rotta è in linea retta, e l’energia è praticamente infinita. Sarebbe bello fosse così anche nella realtà, ma invece siamo fermi alla propulsione chimica, con rendimento microscopico in relazione alle distanze da coprire, e anche la meccanica celeste vuole la sua parte, i pianeti si spostano veloci sulle loro orbite, complicando tutto. Calcoli complessi relazionano questi movimenti per sfruttarne l’attrazione gravitazionale in favore delle nostre sonde spaziali.

La prima accelerazione avviene al momento del lancio, poi la sonda sarà da sola, con carburante limitato per fare solo alcune correzioni di rotta. Il passaggio su di un altro pianeta, con velocità e angolo di intersezione orbitale adeguati, permette di sfruttarne la gravità a proprio favore, guadagnando velocità per potersi spingere più lontano, la sonda viene attratta dalla gravità, è chiamata fionda gravitazionale, praticamente usa questa forza come un elastico.
Traiettorie pazzesche
Nella prossima immagine si vedono i parametri orbitali di Cassini: ci vollero due flyby su Venere, una correzione di volo sempre su Venere, flyby su Giove (magnifiche foto) con “vista” su Io, per poi arrivare alla giusta velocità su Saturno. Tutto questo “girotondo” solo per essere catturata dalla sua forza di gravità: impossibile frenare con i propri mezzi, troppa energia richiesta, sarebbe praticamente la stessa che fu necessaria al lancio.

Bellissimo articolo. Aggiungerei anche che se si volesse raggiungere un pianeta extrasolare, il più vicino potrebbe essere intorno prossima centauri, dopo l’ultimo flyby che darebbe lo slancio finale la sonda percorrerebbe circa 45.000 miliardi di km senz altri slanci e propulsori. Inoltre alla velocità di circa 40.000 km/h implicherebbe circa 117.000 anni.