Propulsione spaziale
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La propulsione spaziale è utilizzata per cambiare la velocità di una navicella, di una sonda spaziale, o di un satellite artificiale. Per far ciò, ci sono molti metodi differenti, ognuno con i suoi vantaggi e svantaggi. Al momento la propulsione spaziale è un campo di ricerca molto attivo. La maggior parte dei velivoli spaziali oggi è propulsa attraverso la combustione di propellenti e la loro espulsione attraverso un ugello gasdinamico: per il principio di Azione e Reazione ne consegue una Spinta. Sistemi di questo tipo sono chiamati a razzo o Motore a reazione. La differenza tra la propulsione aeronautica e quella spaziale sta nel fatto che, pur essendo due sistemi basati sulla spinta ottenuta come reazione eguale e contraria ad un'espulsione di massa (i gas combusti), la prima utilizza come comburente l'aria presente nell'atmosfera, mentre la seconda, operando nel vuoto dello spazio, deve provvedere allo stivaggio di combustibile e comburente (ad esempio ossigeno ed idrogeno liquidi).
Tutte le navicelle attuali utilizzano motori a reazione chimica (bipropellente o a combustibile solido) per il lancio. Molti satelliti utilizzano semplici motori a reazione chimica (monopropellenti) per mantenere l'assetto. Alcuni, invece, sfruttano dei motori elettrici per restare stazionari. Anche i veicoli interplanetari utilizzano principalmente i razzi chimici, anche se alcuni hanno usato sperimentalmente con successo i nuovi propulsori ionici (come ad esempio il satellite dell'ESA SMART-1).
[modifica] Necessità dei sistemi di propulsione
I satelliti artificiali devono essere immessi nell'orbita cosiddetta di parcheggio e successivamente, attraverso delle manovre orbitali con dispendio di propellente, nell'orbita operativa. Inoltre hanno bisogno di cicliche correzioni d'assetto in modo da poter essere puntati correttamente rispetto alla Terra, al Sole o a qualunque oggetto astronomico di interesse, ed essendo soggetti a piccole resistenze da parte dell'atmosfera, anche se molto rarefatta, per poter rimanere in orbita per tutta la vita operativa devono utilizzare dei propulsori secondari, tipicamente ad idrazina, per essere rifasati ed evitare così il decadimento.
Il sistema di propulsione si rende necessario anche per i satelliti che devono per qualche motivo cambiare orbita, ad esempio dall'orbita circolare di parcheggio (solitamente ad una quota di 200 km) all'orbita operativa. La vita di un satellite conclude quando la propulsione secondaria non garantisce più il rifasamento.
Anche le navicelle e le sonde hanno bisogno di propulsione. Come i satelliti devono vincere l'accelerazione di gravità per superare l'atmosfera, oltre ad eseguire numerose manovre orbitali per raggiungere l'oggetto di destinazione (come ad esempio le navicelle Apollo). Anche nei viaggi interplanetari (come i programmi Pioneer o Voyager), la navicella deve utilizzare i propri propulsori per lasciare l'orbita terrestre.
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