Roscosmos: si pensa alla traiettoria per raggiungere la Stazione Spaziale Internazionale in 90 minuti [Archivio]

rockroll

14-07-2021, 02:09

Link alla notizia: https://www.hwupgrade.it/news/scienza-tecnologia/roscosmos-si-pensa-alla-traiettoria-per-raggiungere-la-stazione-spaziale-internazionale-in-90-minuti_99164.html

Raggiungere la Stazione Spaziale Internazionale in 90 o 120 minuti dal lancio è il nuovo obiettivo di Roscosmos. L'agenzia spaziale russa sta testando un nuovo approccio per la ISS con le navicelle cargo Progress MS.

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Legggendo questo articolo mi sono posto parecchi interrogativi, e sarò grato a chi vorrà sciogliermi i miei dubbi.

Considerando che l'energia di cui ha bisogno una navicella per raggiungere una stazione orbitante, da qualunque punto della terra parta purchè situato lungo ovvero sotto l'orbita della stazione, è sempre la stessa, e quindi idem per la quantità di carburante (si deve raggiungere una certa quota con una certa velocità angolare, e questo non dipende dal numero di orbite o meglio spirali di avvicinamento ma è funzione unicamente di questi due fattori), mi sembra strano che l'orbita di avvicinamento ideale non siano stati capaci di calcolarla o di attuarla di primo acchito. Hanno proceduto per tentativi, o cosa mi sfugge?

Quanto alle perdite d'aria, non posso pensare che non siano stati in grado di realizzare guarnizioni a tenuta perfetta o che qualche parte dello scafo sia costituita da materiale alquanto poroso o diventato tale (se non riescono a localizzare la perdita cosa devo pensare?). Perchè se il problema è dovuto a perforazione dello scafo da parte di corpuscoli (micrometeoriti) impattati ad altissima velocità, ovvero se la probabilità che ciò accada non è trascurabile, allora addio a permanenze e viaggi spaziali della durati di mesi/anni: come si può stare tranquilli sapendo che un micrometeorite oltre che forare lo scafo può trafiggere quanto incontra all'interno dello stesso, corpi umani compresi? Ma se si trattasse di fori da micrometeoriti, cribbio, per rivelarli basterebbe il fumo di una sigaretta, che oltretutto in assenza di gravità stazionerebbe senza disperdersi.
Comunque, per ogni imprevisto, è saggio norma portarsi dietro, pesino quel che pesano, bombole di aria fortemente compressa o altri metodi di reintegro della quantità d'aria ovvero di pressione perduta. Ce l'avranno a bordo, voglio sperare. E se il problema micrometeoriti è consistente, non dovrebbe essere lo scafo disseminato di sensori in grado di rilevare l'impatto o la perdita stessa?

Avrei anche altri dubbi, ma per oggi basta così.

frncr

14-07-2021, 13:27

Considerando che l'energia di cui ha bisogno una navicella per raggiungere una stazione orbitante, da qualunque punto della terra parta purchè situato lungo ovvero sotto l'orbita della stazione, è sempre la stessa, e quindi idem per la quantità di carburante (si deve raggiungere una certa quota con una certa velocità angolare, e questo non dipende dal numero di orbite o meglio spirali di avvicinamento ma è funzione unicamente di questi due fattori), mi sembra strano che l'orbita di avvicinamento ideale non siano stati capaci di calcolarla o di attuarla di primo acchito. Hanno proceduto per tentativi, o cosa mi sfugge?Allora, è vero che l'energia cinetica che possiede la navetta al momento dell'attracco alla ISS è interamente determinata dall'orbita e dalla massa, ma non è vero che questa energia equivalga a quella necessaria per raggiungere quell'orbita e quell'esatta fase nell'orbita. Gran parte dell'energia viene impiegata per accelerare i vari stadi del vettore, inclusa la massa via via decrescente dei propellenti, e una parte per superare la resistenza aerodinamica dell'atmosfera, mentre altra energia (e massa di reazione) verrà spesa nelle correzioni orbitali per portare progressivamente posizione e vettore velocità dell'inseguitore a coincidere esattamente con quelli dell'inseguito. Dati i parametri orbitali dell'oggetto in orbita con cui si vuole ottenere un randezvous e data la posizione e il tempo del decollo dalla superficie terrestre, ci sono infinite soluzioni per la traiettoria del volo e chi lo progetta sceglierà quello che ritiene il miglior compromesso fra tempi di esecuzione e sicurezza, nei limiti delle possibilità del vettore e del carico. E' sicuramente una materia molto complessa, per cui ci sta che nel tempo si trovino soluzioni migliori per uno specifico problema.

Quanto alle perdite d'aria, non posso pensare che non siano stati in grado di realizzare guarnizioni a tenuta perfetta o che qualche parte dello scafo sia costituita da materiale alquanto poroso o diventato tale (se non riescono a localizzare la perdita cosa devo pensare?). Perchè se il problema è dovuto a perforazione dello scafo da parte di corpuscoli (micrometeoriti) impattati ad altissima velocità, ovvero se la probabilità che ciò accada non è trascurabile, allora addio a permanenze e viaggi spaziali della durati di mesi/anni: come si può stare tranquilli sapendo che un micrometeorite oltre che forare lo scafo può trafiggere quanto incontra all'interno dello stesso, corpi umani compresi?Immagino che sia possbile che qualche tenuta dopo molti anni di permanenza nello spazio possa avere problemi, ma anche il metallo può degradarsi, ad esempio molte leghe di alluminio sono soggette a tensocorrosione e possono sviluppare microfratture. Dopo tutto la ISS ha già ampiamente superato la durata prevista dai progetti iniziali. Per quanto riguarda i fori da impatto è possibilissimo che se ne siano verificati; la ISS è provvista di schermature "antimeteorite" nelle parti critiche (come i volumi pressurizzati), ma la possibilità che un corpo abbastanza grande penetri e faccia danni irreparabili, anche all'equipaggio, non è affatto remota e fa parte dei rischi del gioco. I corpi abbastanza grandi da distruggere la stazione sono monitorati da terra e all'occorrenza vengono eseguite manovre per evitarli; la ISS ha un apposito sensore (https://www.nasa.gov/mission_pages/station/research/news/sensor_to_monitor_orbital_debris_outside_ISS) per rilevare i detriti più piccoli (submillimetrici).

Ma se si trattasse di fori da micrometeoriti, cribbio, per rivelarli basterebbe il fumo di una sigaretta, che oltretutto in assenza di gravità stazionerebbe senza disperdersi.Si tratta di perdite minuscole che vengono dedotte solo dalla lentissima perdita di pressione atmosferica nei moduli, niente che si possa individuare seguendo la scia di un fluido in fuga come nei film di fantascienza; se fossero messi così avrebbero già dovuto evacuare la stazione da un pezzo o peggio sarebbero tutti morti.

Comunque, per ogni imprevisto, è saggio norma portarsi dietro, pesino quel che pesano, bombole di aria fortemente compressa o altri metodi di reintegro della quantità d'aria ovvero di pressione perduta. Ce l'avranno a bordo, voglio sperare.Sulla ISS ci sono scorte di ossigeno e azoto e un complesso sistema di controllo ambientale (https://en.wikipedia.org/wiki/ISS_ECLSS); le periodiche missioni di rifornimento portano ciò che serve per compensare i consumi, anche se in linea di massima si cerca di riciclare tutto il riciclabile; l'ossigeno viene ricavato per elettrolisi dall'acqua, poi l'idrogeno viene ricombinato con l'anidride carbonica per tornare acqua e metano che viene disperso nello spazio assieme alla parte di anidride carbonica non riciclata.