Satelliti Spia

0
1710

Satelliti Artificiali
Prima di parlare dei satelliti ai???spiaai??? A? bene parlare di satelliti artificiali. Qualunque oggetto posto in orbita intorno alla Terra o a un altro pianeta. Il primo satellite fu lanciato nel 1957. Da allora ne sono stati messi in orbita piA? di 6.000! I satelliti svolgono le funzioni piA? disparate: dalle telecomunicazioni alla trasmissione dati, dal meteo alla costruzione di carte geografiche, dalla localizzazione (gps) allo spionaggio, senza dimenticare lai??i??osservazione spaziale (telescopi in orbita).

Ogni satellite A? diverso dagli altri per scopo e di conseguenza per funzionalitAi??. Una delle caratteristiche piA? importanti che distingue i vari satelliti A? lai??i??orbita: essa puA? essere circolare o ellittica, essere percorsa in senso orario o antiorario e con una data inclinazione rispetto al piano dellai??i??equatore terrestre. Ma la caratteristica principale A? la quota. Si distinguono orbite basse (LEO), orbite medie (MEO) e geostazionarie (GEO). Le orbite basse (sotto i 2.000 km) presentano diversi vantaggi, legati alla difficoltAi?? di messa in orbita ad altezze maggiori, e ad altri fattori. Le orbite medie sono comprese tra i 2.000 e i 10.000 km; sono utilizzate principalmente dai satelliti per le telecomunicazioni e da quelli del sistema Global Positioning System (Gps).
Infine, le orbite geostazionarie hanno una quota pari a 5,6 volte il raggio terrestre cioA? circa 35.800 km. A questa quota un satellite ruota per inerzia alla stessa velocitAi?? angolare della terra: compie un giro completo intorno al nostro pianeta nello stesso tempo in cui la terra compie una rotazione completa sul proprio asse. In pratica un satellite geostazionario sorvola quindi sempre la stessa zona. Da terra viene visto come un punto fermo nel cielo di notte e di giorno.

Satelliti Spia
I cosiddetti satelliti ai???spiaai??? orbitano in fascia bassa, a circa 650 km di altezza, e sono dotati di potenti sistemi ottici riflettori e di macchine fotografiche digitali veramente allai??i??avanguardia. Tuttavia vengono spesso sopravvalutati. Innanzitutto le immagini fornite da tali satelliti vengono rese pubbliche fino a una certa risoluzione. Poi esistono metodi fisici per dimostrare la massima risoluzione acquisibile da quellai??i??altezza. E credetemi il dettaglio raggiungibile A? alto ma non come vediamo nei film…

Iniziamo col dare qualche informazione di base: le immagini acquisite da satellite sono leggermente distorte e vengono ortorettificate al computer. Da questo prendono il nome che accompagna la loro classificazione: doi 1, doi 2, doi 5, doi 10, ecc. La sigla doi sta per Digital Orthorectified Image; il numero che lai??i??accompagna indica il numero di metri a cui equivale un pixel. Unai??i??immagine a doi 1 formata da 1000×1000 pixel copre quindi unai??i??area quadrata di un km di lato.

Le immagini da satellite distribuite al pubblico raggiungono al massimo una risoluzione di doi 1; ed A? piA? facile trovare immagini a doi 10. Tuttavia di immagini da satellite ne esistono davvero tante, sia a colori che in bianco e nero. Sul sito della Nima (www.nima.com) troverete la copertura quasi completa (a doi 10) dellai??i??Europa e di alcune zone asiatiche e mediorientali. Sul sito AtlanteItaliano (www.atlanteitaliano.it) potrete accedere a tutto il territorio italiano a doi 1 (le foto sono aeree ma il risultato A? identico) infine cercando con un qualsiasi motore di ricerca i satelliti della rete Ikonos, troverete facilmente diversi siti che mostrano numerosissime immagini dei piA? bei luoghi della terra (a colori) e a risoluzione doi 1.

Tornando ai satelliti spia, va fatto notare che gli usa utilizzano anche aerei senza pilota per scattare fotografie a risoluzione veramente alta. I satelliti spia diventano insostituibili solo per spiare paesi potenti con cui non si A? ancora in guerra. Ad esempio, grazie ai sensori termici posti in numerosi di questi satelliti, A? possibile notare lai??i??accensione di una nave o un sottomarino o ancora la partenza di un missile, e molto altro. Inoltre le immagini possono essere elaborate al computer con programmi ad hoc (come Project Vega che noi abbiamo recensito nella sezione fotografia) e ottenere dettagli molto chiari per gli analisti esperti della CIAai??i??
Cosa possono vedere?
In ogni caso, il limite teorico alla risoluzione di un telescopio e’ il limite di Dawes. Considerato che per risoluzione si intende il minimo angolo sotto il quale due punti appaiono distinti, abbiamo che la risoluzione r misurata in radianti A? uguale a 5,6 volte dove D A? il diametro dello specchio misurato in mm. Uno specchio di 5 m di diametro ha quindi una risoluzione di radianti.
A 650 km di altezza quella distanza angolare corrisponde a 75 mm. Infatti la distanza tra i punti A? pari alla risoluzione (distanza angolare tra i punti) moltiplicata per la distanza tra i due punti e il satellite. I satelliti potrebbero al limite fisico quindi distinguere pixel di 7 cm di diametro. Tuttavia se contiamo che Hubble ha uno specchio di 2,5 m A? piA? probabile che ogni pixel equivalga (al limite) a 150 mm (15 cm). Le immagini che vengono diffuse sono a doi 1, cioA? ogni pixel equivale a 100 cm. Una risoluzione di 15 cm A? piA? che plausibile e permette di vedere chiaramente persino la presenza di persone. Tuttavia ogni persona A? ben lontana dallai??i??essere distinguibile: Vista dallai??i??alto sarebbe larga 3 px, sdraiata a terra misurerebbe 12 px. Potete capire che sia impensabile riconoscerla.

Quando possono vederlo?
Affrontiamo ora la questione piA? spinosa: in quanto tempo un satellite raggiunge il bersaglio da osservare e per quanto puA? osservarlo? Va detto innanzitutto che sebbene sia possibile modificare saltuariamente lai??i??inclinazione dellai??i??orbita di un satellite, non A? possibile invertire la direzione in cui ci si muove e gli spostamenti sono limitatissimi. Ci si muove solo per inerzia. Nello spazio vuoto infatti si deve espellere materia per muoversi e lai??i??energia da sola non serve a nulla. Tale materia non puA? essere raccolta dallo spazio (che A? appunto vuoto) e a nulla varrebbero eliche mosse dallai??i??energia solare (senzai??i??aria le eliche non provocano spostamenti di alcun genere). Di conseguenza non A? possibile muoversi a piacere, ma solo dare una spinta secca, cambiare orbita e aspettare di arrivare per inerzia nel luogo prescelto. Tuttavia tale operazione puA? essere eseguita un numero limitato di volte, limitatissimo se il cambi di orbita A? netto, e deve quindi essere ampiamente giustificato. Meglio quindi mettere in orbita decine e decine di satelliti in modo da coprire la piA? vasta area possibile senza dover cambiare orbita.

Per quanto riguarda la velocitAi?? di un satellite, bisogna sapere che dipende unicamente dalla quota che si vuole mantenere (o meglio dallai??i??orbita). In caso di orbita circolare A? sufficiente eguagliare la forza centripeta allai??i??attrazione gravitazionale, in modo da mantenere l’orbita:

da cui ricaviamo che dove a A? lai??i??accelerazione di gravitAi?? che vale circa 9,8 m/s2 di conseguenza v A? uguale 2.500 m/s o 9.000 km/h, un punto sulla superficie terrestre si muove invece (per effetto della rotazione terrestre) a 465 m/s o 1674 km/h.

Quello che ci interessa veramente perA? A? sapere in quanto tempo un satellite compie un giro completo intorno alla terra. Per saperlo basta calcolare la distanza dal centro della terra che A? uguale al raggio terrestre sommato con la quota del satellite. Un satellite impiega quindi 5 ore per compiere un giro completo, tempo molto minore delle 24 impiegate dalla terra. Considerando che in 5 ore la terra compie perA? un quinto di una rotazione completa il satellite impiegherAi?? circa unai??i??ora in piA? (o in meno) a sorvolare due volte lo stesso punto (a seconda che ruoti insieme alla terra o nella direzione opposta). In realtAi?? il discorso A? leggermente piA? complesso ma il discorso A? chiaro egualmente: un satellite spia impiega dalle 4 alle 6 ore per ripassare sopra lo stesso luogo e puA? mantenere lai??i??immagine fissa su un dato obiettivo per un tempo massimo compreso tra 45 minuti e 1 ora e mezza.

Riassumendo
Possiamo dire che sebbene i satelliti spia siano qualcosa di fenomenale hanno dei limiti piuttosto evidenti che li rendono molto meno potenti di quanto ci piace immaginarceli.
a) Vedono le persone come elementi di pochi pixel. Un uomo A? grande come una lineetta (-) sullo schermo da cui leggete lai??i??articolo.
b) Passano sullai??i??obiettivo per inerzia (non hanno sistemi di propulsione attiva), al limite possono cambiare rotta e quota
c) Passano sullai??i??obiettivo ogni 5 ore in media e vi rimangono solo per unai??i??ora.

Capirete quindi il motivo per cui gli Usa ne lancino moltissimi: solo una grande rete di satelliti garantisce la possibilitAi?? di vedere in tempo reale e di continuo ogni luogo della superficie terrestre (passando da un satellite allai??i??altro).