Martedì, 27 Luglio 2021

Gara di satelliti e reticenze emulative

Tabella di confronto di chi non fa il tifo per nessuno:

Dati comunicatiSputnik ISputnik IIExplorer 1Explorer 2
Tempo di rivoluzione 94' 72'' 103' 52'' 113' 115' 27''
Massima altezza, km 810 1.670 2.600 2.600
Data del lancio 4 ott. 1957 3 nov. 1957 31 gen. 1958 31 gen. 1958

 

Dati aggiuntivi calcolatiSputnik ISputnik IIExplorer 1Explorer 2
Semiasse maggiore, km 6.958 7.390 7.830 7.948
Distanza apogea, km 7.188 8.048 8.978 8.978
Distanza perigea, km 6.728 6.732 6.682 6.918
Minima altezza, km 250 354 304 540
Semiasse minore, km 6.930 7.360 7.700 7.810
Velocità media, km /sec. 7.600 7.500 7.200 7.150
Velocità massima, km/sec. 7.800 8.170 8.360 8.100
Velocità minima, km/sec. 7.410 6.840 6.230 6.250

 

Dopo il lancio dei due satelliti russi facemmo i nostri commenti nei nn. 20, 21, 22 e 23 del 1957 e ci scusammo coi lettori di dover aggiungere alle considerazioni storico-politiche anche quelle scientifiche in una sobria misura, e... filosofiche.

Nel n. 22 del 23 novembre-7 dicembre facemmo stato di un comunicato ufficiale russo dimostrando che le nostre deduzioni dalle prime notizie erano esatte e restavano confermate.

Nella tabella qui sopra disegnata, quei dati di allora sono riportati integralmente per metterli al confronto coi dati americani.

Non occorre molta scienza per sapere che tutto il mondo è paese e quindi le due macchine di propaganda, più complicate assai dei razzi stessi e delle loro armature di lancio, sfornano i risultati nella stessa direzione, ossia in quella che fa gioco nell'imbottire i crani. L'emulazione, agli occhi del grosso pubblico mondiale, gioca nel vantare grandi altezze raggiunte dalla superficie terrestre, ed alte velocità impresse al corpo viaggiante.

Con considerazioni di fisica elementare, ma non ammaestrata al servizio di potere alcuno, facemmo vedere che un risultato probante è certamente la grande distanza del satellite dalla Terra, ma occorre bene chiarire qual è la distanza massima e la minima. Un risultato che davvero distinguesse un corpo ospite dello spazio interplanetario da un proietto terrestre sarebbe una grande altezza minima, e con poco scarto dalla massima e quindi dalla media.

Quanto alla velocità, se è chiaro che quella di partenza deve essere elevata oltre gli 8.000 metri al secondo per far sì che il corpo non ricada nel primo giro (e oltre 10.000 se dovesse lasciare la sfera di attrazione della Terra), fino a che si tratta di un satellite sulla sua orbita, il grande risultato sarebbe la bassa velocità (quella della Luna che è un satellite serio è circa 1 km, ricordiamo, al secondo).

Invece si fa voluta confusione tra velocità di lancio e velocità in orbita, massima e minima, e si tace, o se ne sa poco, la distinzione tra altezza di ultimo lancio, altezza massima e minima in orbita (distanza apogea e perigea).

Gli americani che tanto si vantano di fare tutto alla luce del sole, senza nascondere manco le loffe, non sono stati meno volutamente oscitanti, se non ermetici.

Nel nostro calcolo che non pretende a rigore ed è del tutto grossolano, ma ci consente di garantire i risultati di confronto, partiamo da due dati che bastano a tutto: il tempo di un giro completo sull'orbita, e la massima altezza o distanza dalla superficie terrestre. Diciamo però che riteniamo di facile verifica il primo, ma molto dubbio il secondo, per ragioni già dette.

Usando le leggi di Keplero e confrontando con la Luna, satellite da bon, chi sa il tempo di rivoluzione trova il semiasse maggiore dell'orbita ellittica. Se si tiene per buona la massima altezza, e conoscendo il raggio terrestre, si ha la distanza apogea (massima tra satellite e centro della Terra) e da questa la perigea. È anche facile trovare il semiasse minore, di poco più breve del maggiore, come per la Luna. E si possono dedurre le velocità: massima al perigeo, minima all'apogeo, e media.

Per i satelliti russi trovammo che lo Sputnik II, più grosso, giunto più in alto, toccava però una minima altezza non diversa da quella del primo (354 e 350 km). Pronosticammo che sarebbe stato in aria più o meno lo stesso tempo. Il primo ha girato tre mesi, la caduta del secondo non dovrebbe essere oggi molto lontana, se siamo fortunati in questo celeste totocalcio.

Il secondo Sputnik aveva però orbita più allungata, e se maggiore fu la velocità massima, la minima diminuì di molto, e la media di poco.

Dell'Explorer americano sono stati forniti dati contraddittori. Affermiamo che né russi né americani sanno i dati dell'orbita prima dei lanci, ed aspettano a calcolarli dal tempo di rivoluzione, e forse dalla altezza minima, che è il ponte dell'asino, e non dalla dubbia massima, con passaggi di poca osservabilità.

La prima cifra di novanta minuti per la piccola luna statunitense è stato un lapsus (non diciamo delle calcolatrici, ma delle telescriventi; siamo nella civiltà in cui la macchina fa fesso l'uomo). Poi hanno annunciato 113' indicando le altezze massima di 3.200 km e minima di 320, infine portando la massima a 2.600 e la minima a 370 dato il tempo, evidentemente misurato, di 115' 27''.

Nel nostro calcolo teniamo per buoni i rilevanti 2.600 km, e usiamo i due tempi sopra detti nelle due versioni. Avviene questo: che col primo tempo la minima altezza risulta di soli 304 km, mentre col secondo dato del giorno 4 essa aumenta (e sarebbe importante) a 540 km. In relazione a tale dato si potrebbe spiegare la vanteria che il satellite americano resterà in aria dieci anni, alla quale pensiamo vada fatto un poderoso taglio.

Se invece prevalgono i dati della prima versione, data anche la leggerezza del satellite americano che aggrava il ritardo del mezzo anche tenue, esso non dovrebbe battere di molto gli Sputnik. La prima versione è la sola che raggiunge la vantata velocità di 30.000 km orari.

Ai fini della durata nello spazio, su cui poco si sa oggi, influisce la minima altezza. Se due orbite hanno la stessa distanza perigea, e diversa distanza apogea, per orbite non esageratamente allungate metà della corsa si svolge nei pressi del pianeta in ambi i casi, e l'effetto rallentatore ha lo stesso peso. Crediamo quindi un poco tendenziosa la seconda versione americana, che tende ad esaltare la minima altezza dell'Explorer ad un valore che batte di molto gli Sputnik. Li staremo ad aspettare quaggiù, e ad osservare la fretta dalle due parti di lanciare altri in volo, che imbrocchino in orbite migliori.

Se fossero vere le quattro verticali della nostra tavola, come si pronunzierebbe il nostro arbitro, che se ne frega in pari grado di tutti i concorrenti?

- Maggiore massa del corpo lanciato: Sputnik II.

- Massima altezza raggiunta: Explorer.

- Energia cinetica: essendo il prodotto dei primi due dati, prevalgono di molto gli Sputnik sull'Explorer.

- Figura più circolare dell'orbita (ovvero sua minore eccentricità): Sputnik I.

- Maggiore velocità massimaExplorer prima versione (dato il poco scarto è di non molto valore di merito).

- Minima media velocità (dato veramente optimum nel senso del progresso generale ed internazionale): primo, Explorer seconda versione; secondo, Explorer prima versione; terzo, Sputnik II; quarto, Sputnik I.

Siamo dolenti ma, sportivamente, in ogni classifica vi è un fuoriclasse:

- Primo, Padreterno: Luna.

Codicillo. La nota che precede è stata scritta tre o quattro giorni dopo il lancio dell'Explorer americano, ma in seguito non si sono avute maggiori indicazioni sui dati dell'orbita. Tanto per il satellite yankee che per quello russo ancora in corsa (al 18 febbraio) si preferisce parlare dei... successori. Ciò conferma due nostre illazioni: l'orbita è del tutto incerta ed incalcolabile al momento del lancio del razzo multiplo, dagli effetti estremamente indeterminati ed "improgettabili" (altro che lanciare prima una stazione spaziale e poi "abbordarla" come nella fantascienza di moda!). Dopo il lancio è anche indeterminata e dubbia la lettura dei dati dell'orbita e del suo modificarsi, che non si riuscirebbe a fare che per un satellite decine di volte più lontano e più lento.

Per lo Sputnik II una notizia è data dal centro di ricerche dell'aviazione svedese, che sembra attendibile. Il periodo sarebbe sceso a 96 minuti, perdendo in tutto 8 minuti dal lancio, che finalmente sono indicati correttamente come anticipi sul passaggio. I satelliti finiscono anticipando e accelerando come spiegammo, la velocità, mentre si avvicinano al pianeta. Secondo la fonte il tempo limite sarebbe di 88 primi, che, a quattro secondi al giorno, sarebbe raggiunto alla metà di aprile.

Nostre modeste osservazioni. Col solito calcolo, a 96 primi il semiasse maggiore dell'orbita dello Sputnik II si è ridotto da 7.390 km, a solo 7.028. Per sapere le distanze dalla Terra, di cui non si dice nulla si può fare l'ipotesi che l'orbita resti simile a se stessa nello stringersi, conservando il suo grado di eccentricità. Pura ipotesi, perché la perdita di energia dipende da due cause che variano lungo l'orbita - resistenza del mezzo e velocità - ma forse favorevole agli imputati.

In tal caso le distanze apogea e perigea sarebbero scese a 7.620 e 6.390 km da quelle in tabella. La prima da un'altezza massima scesa da 1.670 km a soli 1.340. Quanto alla minima, per il calcolo è di soli... 12 km. Dunque il momento critico sarebbe già arrivato.

Perché il periodo scenda a 88 primi come dicono gli osservatori svedesi, l'orbita si dovrebbe "arrotondare". Infatti il semiasse scenderebbe ulteriormente a 6.626 km, la distanza massima sarebbe 7.200 con un'altezza di poco più di 400 km, ma la minima sarebbe minore del raggio terrestre, ossia 6.030 km! Quindi se tanto mi dà tanto non è possibile che il satellite russo stia per aria fino al 15 aprile.

Probabilmente i due "mondi" si emuleranno nel lasciarci senza satelliti, non essendo da supporre che il minuscolo Explorer tolleri un periodo tanto corto quanto lo Sputnik II, anche per la maggiore eccentricità della sua orbita, dedotta dai dati annunziati.

Da "Il programma comunista" n. 4 del 1958

 

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