Fabbricare un satellite

Conoscere meglio i satelliti con un’attività manuale da sfruttare con i bambini.
Che cos’è un satellite?

La parola satellite ha un’etimologia latina che significa guardia del corpo, compagno, servitore. Un satellite naturale è un corpo celeste che gravita attorno ad un altro, ad esempio la Luna è il satellite della Terra,  Fobos e Deimos sono i satelliti di Marte.

Un satellite artificiale è invece un oggetto fabbricato dall’uomo e mandato in orbita attorno alla Terra (ad esempio un satellite geostazionario) o attorno ad un altro corpo celeste.

Altri veicoli spaziali che esplorano lo spazio a distanze maggiori e che non gravitano attorno ad un pianeta sono chiamati sonde, come ad esempio la sonda Rosetta che ha recentemente inviato un lander sulla cometa 67P.

Come inviare  satelliti artificiali nello spazio? E perché?

Un satellite è mandato in orbita da un razzo, chiamato anche lanciatore o propulsore.

Il lancio è dovuto a dei motori a reazione chimica: i vari livelli (o piani) del razzo contengono diverse riserve di carburante e motori. Alla combustione del carburante segue l’espulsione dei gas prodotti verso il basso e per il principio di azione/reazione la spinta  fa partire il razzo nella direzione opposta, ad alta velocità.

Nella foto seguente si vede come nella capsula del razzo sia contenuto il satellite da rilasciare nello spazio (notare i pannelli solari ripiegati). Le altre parti del razzo sono programmate per ricadere in una zona terrestre priva di abitazioni e se possibile recuperate.

I satelliti possono essere mandati in orbita per ragioni scientifiche (studio dello spazio, dei corpi celesti ecc.), militari (essenzialmente spionaggio),  per le telecomunicazioni (telefonia, internet, televisione), per l’osservazione del pianeta Terra (meteorologia, oceanografia ecc.) e come sistema di localizzazione e navigazione (ad esempio il GPS).

Detto questo potete facilmente immaginare che traffico ci sia al di sopra delle nostre teste…

La Terra vista dallo spazio di solito si immagina così:

Abbandonate la visione romantica. Con i circa 5500 satelliti lanciati a partire dal 1957, e con quel che resta di essi quando giungono in fin di vita, il panorama si presenta piuttosto così:

Costellazione di satelliti A-Train, NASA
Costellazione di satelliti A-Train, NASA
A-Train_satellites
A-train è una costellazione di satelliti che agiscono in maniera coordinata. NASA
E ora fabbrichiamo un satellite.

Per “toccare con mano” come è fatto un satellite si può fabbricarne un modellino con materiali facilmente reperibili.

Materiale

  • 1 pezzo di polistirolo
  • della carta stagnola
  • un foglio di carta (millimetrata o bianca)
  • la base in metallo di una candela
  • degli spilli
  • della carta dorata e argentata
  • 2 spiedini di legno
  • colla, matita e forbici

Ricoprire il pezzo di polistirolo con la stagnola: è per proteggerlo dalle temperature estreme che si trovano nello spazio (tra -150 e +150 °C).

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Attaccare con uno spillo la base della candela: è il motore a reazione alimentato da carburante che viene acceso per correggere l’orbita e rimettersi nella traiettoria se necessario (il solo fatto di essere in orbita non richiede energia).

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Tagliare in due parti il foglio di carta e poi piegare ogni parte a metà secondo la lunghezza. Incollare all’interno gli spiedini di legno lasciando fuoriuscire la parte appuntita per piantarli nel corpo del satellite: sono i pannelli solari (si possono disegnare e colorare a piacimento le celle fotovoltaiche). Servono ad alimentare energeticamente gli strumenti del satellite.

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Formare dei coni con la carta argentata e dorata e piantarli nel corpo del satellite: sono le antenne paraboliche per comunicare con la Terra. Si possono anche aggiungere altri strumenti come telecamere, apparecchi fotografici, telescopi o altro a seconda della missione (il cosiddetto carico utile).

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Ecco alcune decorazioni in tema spaziale.

IMG_5922bis

Suoni dallo spazio

Per premiare chi ha letto l’articolo fino in fondo, ecco l’emissione sonora dello Sputnik, il primo satellite in assoluto (e quindi la prima emissione sonora di origine umana captata dallo spazio).

Lo Sputnik, lanciato dall'Unione Sovietica nel 1957. Foto NASA
Lo Sputnik, lanciato dall’Unione Sovietica nel 1957. Foto NASA

 Per saperne di più sui satelliti

Articolo sulla spazzatura cosmica (in francese) qui

Costellazione di satelliti A-train (in inglese) qui

2 commenti su “Fabbricare un satellite”

  1. Mi è venuta voglia di provare a costruire il satellite ma temo che non riuscirò a mandarlo in orbita.
    Da ragazza avevo un amico che scherzosamente per l’occasione chiamavamo Von Braun, che mi aveva insegnato a fare dei razzetti che partivano veramente. Però erano fatti con stagnola e fiammiferi quindi non tanto didattici….

  2. Si questo è un modellino per imparare come è fatto un satellite, si usa come pretesto per parlare di questi argomenti, non va in orbita :-)
    Invece esistono delle attività pratiche per costruire dei razzetti che decollano veramente:

    – il razzo a reazione aceto/bicarbonato, che sfrutta la reazione acido/base per produrre gaz (CO2) per la propulsione

    -i razzi ad acqua che sfruttano la pressione
    (ecco un sito che mi sembra ben fatto http://www.razziadacqua.altervista.org/)

    – i mini-razzi alimentati da polvere da sparo, ma per questa attività serve, almeno in Francia, una specie di patentino o certificazione
    (ecco un pdf ben spiegato ma in francese
    http://www.planete-sciences.org/espace/publications/techniques/abc_microfusee.pdf)

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