Satellite in orbita

La spinta gravitazionale diminuisce più ci si allontana dalla Terra, mentre la forza centrifuga aumenta di pari passo con l’aumento della velocità orbitale. Quindi un satellite in un’orbita bassa, cioè a una distanza di circa 800km dalla Terra, è esposto ad una forte attrazione gravitazionale e si deve spostare ad una velocità considerevole per generare una forza centrifuga di pari entità. C’è quindi una connessione diretta tra la distanza dalla Terra e la velocità orbitale del satellite. A una distanza di 36000 km, l’orbita ha una durata di 24 ore, pari al tempo di rotazione della Terra. A questa distanza un satellite in orbita sopra l’Equatore sarà stazionario in rapporto con la Terra.

L’orbita geostazionaria

Le orbite geostazionarie ad una distanza di 36000 km dall’Equatore sono utilizzate principalmente dai numerosi satelliti di telecomunicazione tra cui quelli televisivi. I segnali provenienti da questi satelliti possono essere inviati in qualsiasi parte del mondo. I segnali di telecomunicazione si spostano in linee rette, quindi è necessario che i satelliti nelle loro posizioni restino in orbita stazionaria rispetto alla superficie della Terra.  
 

Uno svantaggio delle orbite geostazionarie risiede nella grande distanza dalla Terra che riduce la risoluzione spaziale raggiungibile. Per ottenere una panoramica globale, vi sono molti satelliti meteorologici in orbita geostazionaria distribuiti uniformemente in varie parti del mondo.

 
 

Solare in orbita di satelliti sincroni

Orbite eliosincrone
 
Molti satelliti sono dotati di sistemi a sensore passivo dipendente dall’illuminazione solare e quindi dall’orbita dei satelliti attorno alla Terra. Poiché essi misurano la riflessione della luce solare dalla Terra, le loro orbite devono essere regolate al ritmo del giorno e della notte. È importante poter confrontare immagini registrate nel corso di un lungo intervallo di tempo. Perché si possano effettuare confronti, le condizioni della luce devono essere identiche. Le registrazioni devono avvenire alla stessa ora locale del giorno, affinché l’altezza del sole sull’orizzonte sia la stessa e il piano dell’orbita satellitare abbia un angolo costante rispetto alla luce proveniente dal sole. Questi prerequisiti si possono ottenere posizionando il satellite in un’orbita polare.
 
 
Mentre il satellite esegue rivoluzioni intorno alla propria orbita, la Terra ruota sul proprio asse. Ogni volta che il satellite effettua una rotazione completa, viene effettuata una scansione di una nuova striscia della superficie terrestre. Dopo un certo numero di rotazioni si otterrà una scansione dell’intera superficie della Terra. Alcuni satelliti effettuano ogni volta una scansione ampia e possono, di conseguenza, ricoprire l’intera superficie della Terra in poche rotazioni; al contrario, i satelliti con elevata risoluzione che effettuano scansioni di porzioni piccole di superficie impiegano vari giorni per coprire l’intera superficie terrestre.