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db:astrodinamica

Astrodinamica

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L'Astrodinamica o Meccanica orbitale, è l'applicazione della Balistica e della Meccanica celeste ai problemi pratici relativi al movimento di razzi e altri veicoli spaziali. Il movimento di questi oggetti è generalmente calcolato attraverso le leggi del moto di Newton e la legge di gravitazione universale. È una disciplina fondamentale nell'ambito della progettazione e del controllo delle missioni spaziali.

La Meccanica celeste tratta, più in generale, la dinamica orbitale dei sistemi sotto l'influenza della gravità, inclusi sia i veicoli spaziali sia i corpi astronomici naturali come i sistemi stellari, i pianeti, le lune e le comete. La Meccanica orbitale si concentra sulle traiettorie dei veicoli spaziali, comprese le manovre orbitali, i cambiamenti del piano orbitale e i trasferimenti interplanetari, ed è utilizzata dai pianificatori delle missioni per prevedere i risultati delle manovre propulsive.

Fino all'ascesa dei viaggi spaziali nel ventesimo secolo, c'era poca distinzione tra la meccanica orbitale e quella celeste. All'epoca dello Sputnik, il campo era definito “dinamica dello spazio.”1) Le tecniche fondamentali, come quelle utilizzate per risolvere il problema Kepleriano (determinare la posizione in funzione del tempo), sono quindi le stesse in entrambi i campi. La storia dei campi, inoltre, è quasi interamente condivisa. Johannes Kepler fu il primo a modellare con successo le orbite planetarie con un alto grado di accuratezza, pubblicando le sue leggi nel 1605. Isaac Newton pubblicò leggi generali del moto celeste nella prima edizione di Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687), che diede un metodo per trovare l'orbita di un corpo seguendo un percorso parabolico da tre osservazioni. 2) Questo fu usato da Edmund Halley per stabilire le orbite di varie comete. Il metodo di Newton di approssimazione successiva fu formalizzato in un metodo analitico da Eulero nel 1744, il cui lavoro fu a sua volta generalizzato alle orbite ellittiche e iperboliche di Lambert nel 1761-1777. Un'altra pietra miliare nella determinazione dell'orbita fu l'aiuto di Carl Friedrich Gauss nel “recupero” del pianeta nano Cerere nel 1801. Il metodo di Gauss fu in grado di usare solo tre osservazioni (nella forma di coppie di ascensione retta e declinazione), per trovare i sei elementi orbitali che descrivono completamente un'orbita. La teoria della determinazione dell'orbita è stata successivamente sviluppata fino al punto in cui oggi è applicata nei ricevitori GPS così come nella localizzazione e catalogazione dei pianeti minori osservati più di recente.


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1)
“ Introduction to Space Dynamics” - Thomson, William T. - 1961
2)
“Fundamentals of Astrodynamics” - Bate, RR; Mueller, DD; White, JE - 1971
db/astrodinamica.txt · Ultima modifica: 13/04/2019 16:04 (modifica esterna)