Manuale del simulatore spaziale
Qui piloti una nave soggetta alla gravità, alla spinta dei motori e a una riserva finita di propellente. Per raggiungere un pianeta o la Luna devi considerare dove sarà all'arrivo, quanto durerà il viaggio e quanto carburante servirà per frenare.
Iniziare: prima missione
- Apri il simulatore e lascia selezionato Terra: orbita 400 km. È lo scenario più semplice per sperimentare le manovre. Decollo terrestre parte invece dalla superficie con un lanciatore a due stadi.
- Controlla la Partenza UTC e premi Avvia scenario. Attendi che in alto compaia «Effemeridi native». La missione si apre in pausa.
- Nel riquadro Volo, scegli la Terra come Riferimento, Prograda come Direzione spinta e regola la Potenza. Premi Accendi motore, poi Riprendi.
- Osserva Propellente, Δv erogato e Quota. Premi Pausa e Spegni motore quando vuoi terminare l'accensione.
- Imposta un Orizzonte di pochi giorni e premi Calcola nella sezione Previsione per confrontare la traiettoria senza motore con quella ai comandi attuali.
La data e le coordinate ricevute dal Planetarium diventano valori iniziali. Latitudine e longitudine indicano soltanto il sito del lancio terrestre: non sono la posizione della nave nello spazio.
Missione guidata Terra–Luna (per la classe)
Il pulsante 🎓 Missione guidata Terra–Luna, in cima al pannello, porta la nave dall'orbita terrestre a un'orbita a circa 100 km sopra la Luna in sette tappe: orbita terrestre, finestra di lancio, accensione di partenza, viaggio, correzione di rotta, avvicinamento e frenata. Ogni tappa spiega che cosa succede e perché, mostra i valori da osservare e ha un solo pulsante che esegue la manovra con i comandi ordinari del simulatore: il volo è lo stesso che si farebbe a mano. Le tappe che fanno scorrere il tempo si fermano da sole al momento giusto. Nella partenza si può scegliere 🧑🚀 Fallo tu: la nave si ferma nel punto di accensione, lo studente accende e spegne il motore guardando l’apoapside salire verso l’obiettivo calcolato (vicino all’obiettivo il tempo rallenta) e confronta il risultato con quello del computer; se è troppo lontano può riprovare. Alla fine la Luna è inquadrata da vicino con l’orbita attuale in giallo.
Ogni tappa propone anche una domanda per la classe e un «Lo sapevi?» sulle missioni Apollo. L'intera missione richiede pochi minuti; se una correzione o una frenata non riesce, la guida lo spiega e propone di avanzare di un'ora e riprovare. Il collegamento /simulatore/?guida apre il simulatore con la guida già pronta, da condividere con gli studenti.
La guida per l’insegnante propone obiettivi per livello, una scaletta di 50 minuti, le risposte alle domande e una scheda da stampare per gli studenti.
Pilotaggio manuale
Riferimento stabilisce il corpo rispetto al quale si interpretano direzione e telemetria. Destinazione determina il corpo di cui seguire distanza e arrivo. Cambiare riferimento non teletrasporta la nave.
- Prograda e retrograda
- Spinta lungo la velocità relativa al corpo scelto, oppure in senso opposto. In orbita terrestre, una manovra prograda alza in genere l'orbita; una retrograda la abbassa.
- Radiale e antiradiale
- Spinta verso l'esterno lungo la linea corpo–nave, oppure verso il corpo.
- Normale e antinormale
- Spinta perpendicolare al piano orbitale locale. Serve a modificare l'inclinazione, spesso con un costo elevato in Δv.
- Fissa
- Orientamento comandato con ascensione retta e declinazione negli assi J2000. La nave può ruotare al massimo di 2° al secondo: dopo un cambio di assetto, la spinta non punta subito nella nuova direzione.
Tempo accelera l'avanzamento fino a sette giorni per secondo, ma il simulatore rallenta automaticamente durante il decollo, le accensioni e gli avvicinamenti: la barra degli strumenti mostra allora la velocità effettiva e il motivo. Separa stadio diventa disponibile per il lanciatore quando il propellente dello stadio corrente è esaurito.
La barra degli strumenti sopra la vista riassume quota, velocità, propellente, Δv residuo e tempo, con i pulsanti del motore e della pausa. Scorciatoie da tastiera, quando non stai scrivendo in un campo:
| Spazio | pausa o ripresa |
| E | accende o spegne il motore |
| Z / X | potenza −10% / +10% |
| [ / ] | tempo più lento / più veloce |
| 1–5 | camera: nave, Terra, Sole, destinazione, dalla nave |
| S | Sole alle spalle |
Previsione, vista e telemetria
Calcola propaga due copie dello stato corrente: una a motori spenti (linea grigia) e una che mantiene direzione e potenza impostate fino all'esaurimento del carburante (linea arancione). Con il motore spento le due linee coincidono. Non modifica il volo reale. La linea azzurra è il percorso già compiuto; verde, viola e rosso-arancio sono la partenza verificata, la correzione e la frenata della navigazione assistita.
Usa Camera per seguire nave, Terra, Sole o destinazione. Trascina la vista per ruotarla e usa la rotella per ingrandire. Il rendering usa una scala locale per rendere visibili distanze molto diverse; le misure nella telemetria provengono dal modello fisico. La luce del Sole illumina un emisfero di ogni corpo e lascia l'altro in ombra; ☀ Sole alle spalle porta la camera dalla parte del Sole.
Su smartphone la vista ha una sola barra in alto (camera, quota, propellente, motore, pausa); Legenda si apre dall'angolo in basso a sinistra e mostra solo le linee presenti; il pulsante ⛶ porta la vista a schermo intero (Esc o lo stesso pulsante per uscire). Con il telefono in orizzontale la vista passa da sola a schermo intero quando la missione è avviata.
Vista dalla nave
Dalla nave (tasto 5) mostra ciò che vede il pilota: la camera è sulla nave e guarda lungo il suo assetto, con il nord celeste in alto. Trascina per guardarti intorno, usa la rotella per stringere o allargare il campo visivo e fai doppio clic per tornare a guardare in avanti. I segni Prograda e Retrograda indicano la direzione del moto rispetto al corpo di riferimento. In questa vista i corpi hanno la loro dimensione angolare reale: lontano dai pianeti si vedono come punti. Le stelle sono quelle vere (Bright Star Catalogue e Hipparcos fino alla magnitudine 8, circa 41 mila) in coordinate J2000; i pianeti hanno le mappe e la rotazione IAU usate dal planetario. Vicino alla Terra si caricano una mappa più dettagliata e, sotto circa 2.000 km, riquadri fino a circa 0,6 km per pixel (NASA Blue Marble).
- Δv erogato / ideale residuo
- Variazione di velocità già fornita dai motori / capacità teorica rimasta con il propellente disponibile. Il valore residuo non garantisce che una manovra sia fattibile al momento giusto.
- Periapside / apoapside
- Punto più vicino / più lontano dell'orbita rispetto al corpo di riferimento. Un'orbita di fuga non ha un apoapside finito.
- Velocità radiale / tangenziale
- Componenti della velocità rispetto al corpo scelto. La velocità radiale indica se ti stai allontanando o avvicinando.
Navigazione assistita verso Marte e la Luna
Questa modalità è disponibile a partire dalla nave in orbita terrestre a 400 km. Propone una traiettoria iniziale, poi ti lascia verificare e applicare ogni manovra. Una lista numerata mostra il passo corrente e, sotto ogni pulsante disabilitato, il motivo. Le stime di Lambert e di Hohmann sono preliminari: la verifica usa accensioni finite e il campo gravitazionale completo del simulatore.
- Scegli la Destinazione, l'obiettivo Sorvolo oppure Orbita circolare stimata, l'intervallo di partenza e i giorni minimi e massimi di volo. Premi Cerca finestre.
- Premi Usa questa finestra su un candidato. La missione viene riportata alla nave in orbita terrestre nell'epoca di partenza scelta; salva prima se vuoi conservare il volo precedente.
- Premi Verifica accensione finita (facoltativo). Leggi distanza minima, costo, carburante finale ed esito. «Incontro mancato» significa che il candidato non arriva senza ulteriori interventi.
- Premi Esegui partenza stimata. È una vera accensione simulata: consuma propellente e fa avanzare il tempo.
- Durante il trasferimento, oltre un milione di km dalla Terra (50.000 km verso la Luna), premi Calcola correzione di rotta e poi Esegui correzione stimata, soltanto se il risultato e il carburante residuo sono adeguati. Puoi ricalcolarla dopo altre manovre.
- Durante l'avvicinamento, entro un milione di km da Marte o 100.000 km dalla Luna, premi Verifica frenata al periapside. Esegui frenata verificata si abilita solo quando la propagazione conferma per due ore un'orbita legata e un periapside sicuro.
La quota impostata nel pianificatore serve per la stima preliminare; la quota dell'orbita finale dipende dall'incontro effettivo. Il confronto fra il volo manuale e il piano compare quando il volo raggiunge l'epoca d'arrivo selezionata.
Missione verso la Luna
Scegli Luna come destinazione: la ricerca passa a voli di qualche giorno (da 3 a 5 giorni proposti, da 1 a 10 ammessi) su un intervallo di partenza fino a 31 giorni. Ogni candidato parte dall'orbita bassa che la nave avrebbe a quell'epoca e mira a un punto accanto alla Luna, alla quota scelta. La partenza costa circa 3,1 km/s, l'ingresso in un'orbita lunare bassa circa 0,8 km/s.
L'arco iniziale considera solo la gravità terrestre, quindi senza correzione la nave di solito sfiora o colpisce la Luna. La correzione si abilita oltre 50.000 km dalla Terra e fino a sei ore prima dell'arrivo; corregge la traiettoria finché il periselenio previsto non è vicino alla quota scelta. La frenata si abilita entro 100.000 km dalla Luna, durante l'avvicinamento; il periselenio minimo accettato è 50 km. Non c'è l'allunaggio.
Salvataggio e ripristino
Salva conserva la missione in questo browser. Carica ripristina l'ultimo salvataggio locale. Ripristina riporta lo scenario al suo stato iniziale; non recupera una manovra precedente. Se cambi browser, dispositivo o cancelli i dati del sito, il salvataggio locale non sarà disponibile.
Il manuale si apre in una nuova scheda, quindi puoi consultarlo senza interrompere la missione lasciata nel simulatore.
Che cosa simula
La nave è propagata numericamente sotto la gravità del Sole, della Luna e degli otto pianeti. Le posizioni dei corpi provengono dal motore astronomico nativo di Planetarium. I motori applicano una spinta finita: bruciano propellente, riducono la massa e modificano la traiettoria. Nel decollo terrestre entrano anche rotazione del pianeta, atmosfera e resistenza.
Il modello non include atterraggio su altri corpi, portanza, venti, riscaldamento, prestazioni dei motori dipendenti dalla pressione o propulsori di assetto. L'orientamento è cinematico. La navigazione assistita non garantisce un arrivo: verifica manovre candidate e segnala quando un incontro o una cattura non riescono. Non usare i risultati per pianificare missioni reali.
Problemi comuni
- «Motore astronomico non disponibile»
- Controlla la connessione e riprova. Il volo non può partire senza le effemeridi native per l'epoca scelta.
- Non trovo finestre di lancio
- Allarga l'intervallo di partenza o quello dei giorni di volo. Le finestre dipendono dalle posizioni dei corpi all'epoca scelta.
- Il candidato manca la destinazione
- È possibile: Lambert fornisce solo una prima stima. Esegui la partenza e calcola una correzione dopo l'allontanamento dalla Terra; controlla sempre propellente e distanza minima.
- Un pulsante di correzione o frenata è disabilitato
- Le condizioni geometriche, temporali o di propellente non sono ancora soddisfatte: il motivo è scritto sotto il pulsante.
- Vedo una sola linea
- All'inizio c'è solo il percorso già compiuto. Con il motore spento le due previsioni coincidono; le altre linee compaiono durante la navigazione assistita.