Cadere senza mai toccare il suolo
Un satellite cade di continuo verso la Terra, ma va così veloce in orizzontale che il suolo gli sfugge sotto: è un'orbita. La gravità diminuisce col quadrato della distanza (1/r²), la velocità necessaria segue v = √(μ/r), μ = 398.600 km³/s².
- A 420 km (l'ISS): 7,66 km/s, un giro in un'ora e mezza. Più piano, il satellite ricade nell'atmosfera; a 10,83 km/s (√2 volte tanto), sfugge alla Terra per sempre.
- Il lanciatore sale prima in verticale per uscire dall'aria densa, poi si inclina poco a poco verso l'orizzontale: è il «pitch program». Orizzontale troppo presto, l'aria lo frena; verticale troppo a lungo, spreca propellente contro la gravità.
- Spegnere il motore fissa l'apogeo; all'apogeo, una seconda accensione alza il perigeo e circolarizza l'orbita. Servono in tutto circa 9,3 km/s di Δv per un'orbita bassa, perdite comprese.
- L'orbita eliosincrona (da 500 a 800 km) passa vicino ai poli, un po' controcorrente: la rotazione della Terra non aiuta più il lanciatore, anzi lo frena un poco.
- Il trasferimento di Hohmann: da 250 km, +2,44 km/s al perigeo avviano un'ellisse che sale a 35.786 km in 5,3 h; lassù, +1,47 km/s la trasformano in un cerchio a 3,07 km/s. Un giro lì dura 1.436 min, un giorno siderale: QO-100 resta sopra 25,9° E.
Il voto: lo scarto del perigeo e dell'apogeo dall'orbita voluta. PERFETTO entro la tolleranza della missione (20 km in orbita bassa, 250 km in geostazionaria), poi SUPER, BENE, OK; un bonus per il propellente che resta.
Semplificato, ma corretto La gravità, la velocità orbitale e il trasferimento di Hohmann sono quelli veri. Il resto è semplificato: un solo stadio a spinta costante, un pilota automatico che impedisce soltanto di ridiscendere a motore acceso, un volo nel piano dell'orbita, un'atmosfera che si dimezza ogni 6 km, la rotazione della Terra come slancio alla partenza.