Orbita halo

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Un'orbita halo è un'orbita periodica tridimensionale percorribile da un terzo corpo in prossimità dei punti di Lagrange L1, L2 o L3 di altri due corpi. Costituisce una soluzione al problema dei tre corpi nel caso semplificato in cui il terzo corpo abbia massa trascurabile rispetto agli altri.

Un corpo posto su un'orbita halo non è fisicamente orbitante attorno al punto di Lagrange (poiché questo è unicamente un punto di equilibrio privo di massa) ma segue una traiettoria chiusa[1] posta in prossimità di esso. La traiettoria, dalla forma vagamente circolare, è il frutto di una complicata interazione tra l'attrazione gravitazionale esercitata dai due corpi principali del sistema e la forza centripeta cui è soggetto il terzo corpo. Per ogni punto di Lagrange esistono numerose coppie di orbite halo, simmetriche rispetto al piano dell'orbita dei due corpi principali.

Un'orbita halo è un caso particolare delle orbite di Lissajous in cui la frequenza della componente del movimento sul piano eguaglia quella del movimento extra-planare.[2]

Origine del nome[modifica | modifica sorgente]

Il nome è stato suggerito dalla forma ad aureola (halo in inglese) delle orbite quando osservate in un piano perpendicolare all'asse dei due corpi principali.[3]. Il termine venne coniato da Robert Farquar che lo usò nel 1968 nella sua tesi di dottorato[4] in cui per primo studiò queste orbite valutandone le possibilità di utilizzo per un satellite come ponte per le telecomunicazioni tra la Terra e la faccia nascosta della Luna.

L'uso del termine non tradotto, affermatosi anche in lingua italiana, porta ad utilizzare anche le grafie, linguisticamente errate, orbita Halo (che sarebbe ammessa in caso di nome proprio) e orbita HALO (che sarebbe ammessa in caso di acronimo).

Utilizzi[modifica | modifica sorgente]

In astronautica da un punto di vista pratico le orbite halo tendono ad essere instabili e richiedono piccole manovre correttive periodiche, tuttavia offrono altri vantaggi. In generale costituiscono zone di parcheggio energeticamente economiche tra i due corpi.

Inoltre le orbite in prossimità di L2, ovvero all'esterno del corpo più piccolo, mettono il satellite, nel caso Sole-Terra, in una zona schermata dalle radiazioni solari agevolando ad esempio le osservazioni astronomiche e, nel caso Terra-Luna in orbite che permettono la visione contemporanea della Terra e della faccia nascosta della Luna.

La prima missione ad usare un'orbita halo è stata ISEE-3, lanciata nel 1978, posizionatasi nel punto L1 del sistema Sole-Terra. La successiva missione a farne uso fu SOHO nel 1996, anch'essa nel punto L1 del sistema Sole-Terra.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ La traiettoria risulta chiusa se osservata in un sistema di riferimento solidale con l'orbita del corpo secondario, osservata in un sistema solidale con il corpo principale risulterebbe aperta poiché i punti di Lagrange si spostano solidalmente con il corpo secondario.
  2. ^ Progetto della Clarke Station dell'università del Maryland.
  3. ^ Jerrold Marsden, Wang Koon, Martin Lo - CDS 270 Dynamical Systems and Space Mission Design - p.167 - California Institute of Technology
  4. ^ Farquhar, R. W.: "The Control and Use of Libration-Point Satellites", Ph.D. Dissertation, Dept. of Aeronautics and Astronautics, Stanford University, Stanford, CA, 1968
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