Nei primi anni dell'era spaziale Sentman, Schamberg, Cook e altri autori
dimostrarono che anche in orbita terrestre bassa il coefficiente di drag (Cd) non è costante (cioè pari a circa 2.2), ma dipende dalla forma del satellite e da una serie di assunzioni sulla fisica dell'interazione tra molecole dell'atmosfera residua e superficie dello stesso. Tuttavia, queste informazioni furono largamente ignorate negli anni '60 del XX secolo e si sono progressivamente perse nella pratica corrente.
Rivedendo il modello atmosferico di Jacchia del 1970, Bowman e K. Moe si sono recentemente accorti (2005) che i risultati di Sentman, Schamberg e Cook erano stati ignorati nel suo sviluppo, basato sull'analisi del decadimento orbitale di diversi satelliti, per i quali era stato assunto sistematicamente un Cd = 2.2. Sempre Bowman e K. Moe hanno dimostrato che, usando valori del Cd appropriati, le densità derivate da
Jacchia nel 1970 dovrebbero essere corrette di una percentuale, dipendente dalla quota, compresa tra il 7% e il 13%.
Un secolo di indagini di laboratorio ha dimostrato che le interazioni gas-superficie dipendono non solo dalla chimica e dall'energia delle particelle incidenti, ma anche dal grado di contaminazione della superficie. Sfortunatamente, non è stato possibile duplicare le condizioni di interazione prevalenti in orbita, per cui la conoscenza dei Cd satellitari si è dovuta basare sull'occasionale confronto tra modelli teorici e decadimento orbitale. Da questi studi è ormai noto che gran parte delle molecole che urtano le superfici degli oggetti in orbita sono ri-emesse con una distribuzione
angolare diffusa e con una perdita di energia caratterizzata dal coefficiente
di accomodamento (alfa). Sebbene siano state fatte alcune misure di alfa in passato, ciò non si è mai verificato in occasione di un massimo dell'attività solare.
Nello studio condotto da Carmen Pardini e Luciano Anselmo, del Laboratorio di Dinamica del Volo Spaziale dell'ISTI/CNR, in collaborazione con Ken e Millie Moe, di Space Environment Technologies, si è quindi cercato di colmare questa lacuna conoscitiva, confrontando le stime teoriche del Cd con il decadimento orbitale osservato di satelliti con caratteristiche fisiche note, durante periodi di massimo dell'attività solare. I risultati ottenuti hanno rivelato che i coefficienti di accomodamento sono più alti in condizioni di elevata attività solare e decrescono più lentamente in funzione dell'altezza, a causa della maggiore contaminazione delle superfici da parte dell'ossigeno atomico, dissociato dalla più intensa radiazione ultravioletta emessa dal Sole attivo.
Una migliore conoscenza dei coefficienti di accomodamento in funzione della quota e dell'attività solare consentirà una stima più accurata dei coefficienti di drag fisici, migliorando il calcolo delle densità atmosferiche assolute alle quote satellitari. Ciò avrà conseguenze importanti sul miglioramento dei modelli termosferici, sull'accuratezza della descrizione e della previsione della traiettoria di oggetti spaziali, con ricadute sia di natura pratica che scientifica, e sulla validazione delle misure atmosferiche ottenute con spettrometri sensibili nell'ultravioletto da diverse missioni spaziali.
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