Le ruote di reazione, il trucco che fa ruotare i satelliti senza motori

Nello spazio i satelliti sono in grado di ruotare senza usufruire dei motori e senza consumare carburante. Una capacità che sembra quasi magica, ma che si basa su una tecnologia tanto semplice quanto ingegnosa: le ruote di reazione.

Le ruote di reazione, o reaction wheels, sono tra i sistemi più utilizzati per controllare l'assetto, cioè l'orientamento, di satelliti e sonde spaziali. Permettono di cambiare direzione senza consumare propellente, sfruttando il principio di conservazione del momento angolare.

Come funzionano Una ruota di reazione è un disco, chiamato anche volano, che ruota ad alta velocità grazie a un motore elettrico. Quando il computer di bordo accelera o rallenta la rotazione di una di queste ruote, il satellite ruota lentamente nella direzione opposta per effetto della conservazione del momento angolare. Combinando almeno tre ruote, montate su assi diversi, il satellite può orientarsi con estrema precisione in qualsiasi direzione, semplicemente aumentando o diminuendo la velocità di rotazione dei volani, senza dover accendere i propulsori. Le ruote di reazione sono fondamentali sui telescopi spaziali perché consentono un puntamento estremamente rapido e preciso. Il telescopio spaziale Nancy Grace Roman, il nuovo grande osservatorio della Nasa prossimo al lancio, ne utilizzerà sei per mantenere la stabilità necessaria alle sue osservazioni dell'Universo e alla ricerca di esopianeti.

Essendo alimentate elettricamente, le ruote di reazione possono funzionare per molti anni, finché il satellite dispone dell'energia fornita dai pannelli solari. In questo modo è possibile risparmiare il carburante dei propulsori, riservandolo alle sole manovre orbitali e alle correzioni indispensabili, aumentando così la durata operativa della missione.