La velocità dei motori spaziali

fisica060911
Quali sono le tipologie dei motori spaziali odierni e che velocit? raggiungono?
Gabriele Volpi
18 giugno 2006
I motori spaziali usati nelle missioni spaziali di oggi sono concettualmente molto simili tra loro. Si tratta quasi sempre di motori a reazione di tipo chimico. In parole povere, una reazione chimica genera un gas ad alta temperatura che viene espulso molto velocemente attraverso un ugello e, per il principio di azione e reazione, spinge il veicolo nella direzione opposta. Appartengono a questa categoria sia i motori dei lanciatori come lo Space Shuttle, sia quelli dei satelliti in orbita intorno alla Terra, sia quelli delle sonde interplanetarie come Voyager o Mars Express. Le differenze riguardano più che altro il tipo di propellente, che può essere solido o liquido e può contenere sostanze diverse.

L'unico altro tipo di motore usato finora sulle sonde spaziali è la propulsione ionica, in cui particelle di gas cariche elettricamente vengono accelerate non da una reazione chimica ma da un campo elettromagnetico. Questo sistema è stato usato sulla sonda americana Deep Space One, che nel 2001 ha incontrato la cometa Borrelly, e su quella europea Smart-1, che in questo momento (agosto 2006) è in orbita intorno alla Luna.

Altri sistemi, come le vele solari, sono attualmente in fase di sperimentazione.

Per quanto riguarda le prestazioni, quello che conta di più è la spinta generata dal motore, cioè la forza con cui esso muove il veicolo, perché l'accelerazione è direttamente proporzionale alla spinta, per il secondo principio della dinamica. Ad esempio il lanciatore europeo Ariane 5 ha una spinta al lancio di 15 milioni di Newton, oltre dieci volte superiore a quella di un Boeing 747 o, se preferisci, equivalente al peso di 25 carri armati Leopard.

La velocità massima è poco significativa, perché dipende non tanto dalle caratteristiche del motore, quanto da quelle della missione: dato che nello spazio non c'è resistenza aerodinamica, si possono raggiungere velocità molto alte anche con una bassa accelerazione, purché non manchino il tempo e il propellente. Comunque puoi trovare qui un prospetto delle massime velocità raggiunte dai veicoli spaziali.

Approfondimenti Deep Space One, Smart-1.

Andrea Ferrero Alenia Spazio

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