Satelliti e bolle di sapone

A cosa serve studiare le bolle di sapone? Sembra difficile immaginare una ricerca pi

In meno di mezzo secolo, il primo è stato lo Sputnik russo,
lanciato nel 1957, il cielo si è popolato di oggetti
volanti, destinati agli scopi più svariati: oltre ad essere
utilizzati per comunicazioni radio, telefoniche e televisive, e per
le esplorazioni spaziali, i satelliti ci forniscono sistemi di
navigazione come il GPS, previsioni del tempo, monitoraggi
ambientali e molto altro.

Poter calcolare in qualsiasi momento la quantità di
propellente disponibile, rappresenterebbe dunque un grosso
risparmio, consentendo di determinare con sicurezza il momento in
cui il serbatoio sta per esaurirsi, ma contiene ancora carburante
sufficiente a portare il satellite fuori rotta per
rimpiazzarlo.

“Per i satelliti che trasmettono segnali televisivi o per i cerca
persone, utilizzare mezzo chilo di carburante in più
può voler dire risparmiare due milioni e mezzo di dollari”,
spiega Steven Collicott, docente di aeronautica, che ha ideato la
nuova tecnica insieme a due colleghi ricercatori, “Misurare il
livello di carburante nel serbatoio di un satellite non è
semplice. Con le automobili, si usa un galleggiante collegato ad
una leva, ma nello spazio, dove in assenza di gravità tutto
galleggia, questo non è possibile”.

Tradizionalmente i tecnici si limitano a stimare il consumo
previsto o a calcolare la quantità di gas presente nel
serbatoio per dedurre la quantità di carburante disponibile.
Il modello matematico ideato è utilizzato inizialmente per
descrivere dal punto di vista matematico la struttura delle bolle
di sapone, ci consente anche di capire perché, se si infila
una cannuccia in un bicchiere pieno di liquido, questo sale
all’interno della cannuccia ad un livello superiore rispetto a
quello del bicchiere. “E nei serbatoi dei satelliti si verifica lo
stesso fenomeno, solo a livello molto più significativo a
causa dell’assenza di gravità”, spiega Collicott.

Il metodo ideato dai tre ricercatori permette di ricavare la
quantità di carburante disponibile dai dati relativi alla
temperatura del propellente, che vengono comunque rilevati per
impedire che questo si congeli. Registrando la temperatura in
diversi punti del serbatoio è possibile ricavare un modello
tridimensionale della dislocazione del carburante, che viene
utilizzato per calcolarne la quantità ancora disponibile.
“Questo metodo utilizza apparecchiature già installate sulla
maggior parte dei satelliti, e può essere quindi utilizzato
su satelliti già in orbita. Ma servirà soprattutto a
costruire serbatoi più adatti a controllare i movimenti del
propellente liquido, che consentiranno ai satelliti di consumare
meno”.

Abigaille Barneschi

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