La propulsione nucleare nel futuro dell'esplorazione umana di Marte?

[Redazione di Hardware Upg]

Link alla notizia: https://www.hwupgrade.it/news/scienz...rte_95775.html

La propulsione nucleare per le prossime missioni umane verso Marte? Si tratta di una delle possibilità al vaglio della NASA e del Dipartimento dell'Energia statunitense per abbreviare i tempi di arrivo sul Pianeta Rosso.

Click sul link per visualizzare la notizia.

[silviop]

...essendo piani di particelle cariche e radiazioni non c'e' il problema delle scorie/residui/fuoriuscite.

[postillo]

utilizzando uno dei due metodi esposti di quanto si potrà abbreviare il viaggio rispetto agli attuali 7-9 mesi?

[TorettoMilano]

Originariamente inviato da postillo

utilizzando uno dei due metodi esposti di quanto si potrà abbreviare il viaggio rispetto agli attuali 7-9 mesi?

nell'articolo c'è scritto "l'obiettivo della NASA è di ridurre al minimo il tempo in cui l'equipaggio viaggia tra la Terra e Marte fino a un minimo di due anni"

[raxas]

ma tornando alla forma mentis electric-all non sarà possibile fare un motore che funziona con una buona batteria, di quelle che vanno tanto di moda?

chiedo, ma comunque penso che nello spazio vuoto e senza gravità occorre una spinta di qualcosa, qualcosa che venga spinto all'indietro per permettere l'avanzamento della navicella...
probabilmente lo spunto della spinta elettrica non è così efficiente nello spazio senza gravità...

ed anche la spinta del gas data dal "motore nucleare", fino a che punto?
una volta che finisce il gas o liquido, il motore gira a vuoto...
se ho capito bene
probabilmente questo motore nucleare avrà un buon "spunto di spinta" ma fino ad un certo punto e per un massimo di tragitto, oltre non potrà andare senza ricaricare il gas da spingere
se ho capito bene

[TigerTank]

Originariamente inviato da postillo

utilizzando uno dei due metodi esposti di quanto si potrà abbreviare il viaggio rispetto agli attuali 7-9 mesi?

Più che altro il punto è che un equipaggio umano rende il tutto molto più complesso rispetto ad una sonda...e si dovranno trovare i punti di equilibrio ideali tra dimensioni e struttura dei mezzi/vettori + relativi carichi, risorse, inerzia vs uso di propellente, sicurezza, sopravvivenza e protezione da radiazioni e altro, la lunga preparazione psicologica a viaggi così lunghi chiusi in una "scatoletta" e relative misure per preservare le facoltà mentali, ecc...
Un bel pò più complicato dei film con le astronavi fantascientifiche

Quindi non credo che abbrevieranno troppo i viaggi a scapito di altri aspetti fondamentali. Dovranno equilibrare tutti gli aspetti.
Di sicuro i prossimi decenni saranno molto interessanti da questo punto di vista, sempre che l'uomo non riesca prima ad annientare se stesso ed il proprio pianeta

Considerato come ci comportiamo sul nostro pianeta ora, a me vengono i brividi a sentire parlare di "colonizzazioni" senza che la nostra razza sia pronta ad una tale espansione.

[mmorselli]

Originariamente inviato da postillo

utilizzando uno dei due metodi esposti di quanto si potrà abbreviare il viaggio rispetto agli attuali 7-9 mesi?

Dipende dalla spinta che questo motore riesce ad imprimere. Tieni presente che ad oggi per andare su Marte tutta la spinta viene data nei primi 11 minuti, poi si viaggia senza motori fino a destinazione.

Con questo calcolatore:

https://www.omnicalculator.com/physics/space-travel

esce che se potessi imprimere un'accelerazione di 1G costante (quindi sulla StarShip ci sarebbe gravità pari a quella terrestre) potresti fare 200 milioni di km in 3 giorni.

Oppure con 0.3G, così l'equipaggio si abitua alla gravità marziana, li faresti in 6 giorni.

Il problema è che dice pure che per accelerare a 0.3G le 5000 tonnellate di Starship servirebbero 25 tonnellate di carburante con il 100% di efficienza, cioè tipo una reazione materia-antimateria. Procurati dei cristalli di dilitio

Edit: ho fatto un errore, ho calcolato la massa di StarShip con il carburante attuale, a secco sono 200 tonnellate, più altre 100 di payload arriviamo a 300. Quindi basterebbero 1.5 tonnellate di carburante completamente convertito in energia.

[mmorselli]

Originariamente inviato da TigerTank

sempre che l'uomo non riesca prima ad annientare se stesso ed il proprio pianeta

Solo nei romanzi. Giusto i tardigradi sono più resilienti degli umani.

Considerato come ci comportiamo sul nostro pianeta ora, a me vengono i brividi a sentire parlare di "colonizzazioni" senza che la nostra razza sia pronta ad una tale espansione.

Raggiungere un luogo e farci un accampamento <> colonizzare

La colonizzazione di Marte è sempre materia per la fiction, secondo me, ma non perché è difficile... Perché è inutile.

[raxas]

Originariamente inviato da mmorselli

Dipende dalla spinta che questo motore riesce ad imprimere.
...
ad oggi per andare su Marte tutta la spinta viene data nei primi 11 minuti, poi si viaggia senza motori fino a destinazione.
...

è un gioco sporco...

tutti sti gran motori e poi il viaggio prosegue per inerzia...

sonde solo via fionda gravitazionale

li vorrei vedere dove sarebbero ANCORA... se ci fosse stato gas o atmosfera nel frammezzo nel sistema solare

le voyager/pioneer hanno ESAURITO IL COMBUSTIBILE DA DECENNI, almeno non quella piccola quantità di idrazina o cosa sia,
riservata solo per MINIME correzioni

[igiolo]

Originariamente inviato da TigerTank

Più che altro il punto è che un equipaggio umano rende il tutto molto più complesso rispetto ad una sonda...e si dovranno trovare i punti di equilibrio ideali tra dimensioni e struttura dei mezzi/vettori + relativi carichi, risorse, inerzia vs uso di propellente, sicurezza, sopravvivenza e protezione da radiazioni e altro, la lunga preparazione psicologica a viaggi così lunghi chiusi in una "scatoletta" e relative misure per preservare le facoltà mentali, ecc...
Un bel pò più complicato dei film con le astronavi fantascientifiche

Quindi non credo che abbrevieranno troppo i viaggi a scapito di altri aspetti fondamentali. Dovranno equilibrare tutti gli aspetti.
Di sicuro i prossimi decenni saranno molto interessanti da questo punto di vista, sempre che l'uomo non riesca prima ad annientare se stesso ed il proprio pianeta

Considerato come ci comportiamo sul nostro pianeta ora, a me vengono i brividi a sentire parlare di "colonizzazioni" senza che la nostra razza sia pronta ad una tale espansione.

per questo credo stiano cercando di fare base sulla luna

[rockroll]

Originariamente inviato da raxas

ma tornando alla forma mentis electric-all non sarà possibile fare un motore che funziona con una buona batteria, di quelle che vanno tanto di moda?

chiedo, ma comunque penso che nello spazio vuoto e senza gravità occorre una spinta di qualcosa, qualcosa che venga spinto all'indietro per permettere l'avanzamento della navicella...
probabilmente lo spunto della spinta elettrica non è così efficiente nello spazio senza gravità...

ed anche la spinta del gas data dal "motore nucleare", fino a che punto?
una volta che finisce il gas o liquido, il motore gira a vuoto...
se ho capito bene
probabilmente questo motore nucleare avrà un buon "spunto di spinta" ma fino ad un certo punto e per un massimo di tragitto, oltre non potrà andare senza ricaricare il gas da spingere
se ho capito bene

In effetti hai messo il dito sulla piaga: il problema non è tanto la potenza del sistema di propulsione quanto quello dell'esaurimento della massa da spingere all'indietro!

Spero di non sorprendervi dicendo che, qualunque sia la potenza e durata della propulsione, il centro di massa del sistema razzo + carburante resta inesorabilmente fermo nel punto in cui il razzo è partito! (ovviamente fermo rispetto al sistema di riferimento inerziale di partenza).

[nickname88]

Futuro ? Esiste da decenni

[biometallo]

Originariamente inviato da nickname88

Futuro ? Esiste da decenni

Razzi spinti da energia nucleare? Non mi risulta...

[fukka75]

Originariamente inviato da raxas

tutti sti gran motori e poi il viaggio prosegue per inerzia...

Beh, sai com'è, c'è quella cosa che si chiama velocità di fuga da raggiungere per poter lasciare la terra, e i propellenti poi non sono propriamente leggeri o poco ingombranti da portare fuori dall'atmosfera

[phmk]

..."E se l'essere umano deve ancora tornare sulla Luna, non senza complicazioni"...
Nei primi anni '70 non ce n'erano ... Eh già, la tecnologia di allora era tutta un'altra cosa ....

[Dark_Lord]

Originariamente inviato da phmk

..."E se l'essere umano deve ancora tornare sulla Luna, non senza complicazioni"...
Nei primi anni '70 non ce n'erano ... Eh già, la tecnologia di allora era tutta un'altra cosa ....

Nei primi anni 70 era un set cinematografico

[DevilsAdvocate]

Originariamente inviato da mmorselli

La colonizzazione di Marte è sempre materia per la fiction, secondo me, ma non perché è difficile... Perché è inutile.

Inutile finché non introduci il concetto di terraforming..... ma per ora è presto anche solo per parlarne.

[mmorselli]

Originariamente inviato da DevilsAdvocate

Inutile finché non introduci il concetto di terraforming..... ma per ora è presto anche solo per parlarne.

Rimarrebbe inutile anche dopo, per quanto il concetto di terraformare un pianeta è sempre molto figo, ma pure un po' troppo ambizioso secondo me. Siamo qui disperati perché fra 100 anni forse ci aumenta la temperatura media di due gradi e non sappiamo come venirne fuori, e poi vogliamo terraformare Marte... Vabbè

Comunque, anche ammesso che fra 300 anni abbiamo terraformato Marte, poi che ce ne facciamo di sta Dubai a 200 milioni di Km di distanza? Perché dovrei andare su Marte, invece che starmene sulla Terra, posto che non abbia interessi scientifici?

[mmorselli]

Originariamente inviato da phmk

..."E se l'essere umano deve ancora tornare sulla Luna, non senza complicazioni"...
Nei primi anni '70 non ce n'erano ... Eh già, la tecnologia di allora era tutta un'altra cosa ....

Se l'obbiettivo fosse stato andare sulla Luna per fare le stesse cose fatte 50 anni fa, non sarebbe stato così complicato, ma sarebbero stati anche parecchi miliardi di dollari buttati per qualcosa che non ha nessuno scopo. Quando la NASA destina i soldi per le missioni due domande su dove è meglio metterli se le deve fare, ogni missione ha costi assurdi.

La difficoltà nel tornare sulla Luna è rappresentata dal fatto che questa volta ci vorrebbero restare, quindi costruire una catena di strutture di supporto, e risolvere problemi come il fatto che sulla Luna la notte dura due settimane, per cui i pannelli solari te li scordi, e senza energia vivere a -150° C è complicato.

[cronos1990]

Originariamente inviato da raxas

ma tornando alla forma mentis electric-all non sarà possibile fare un motore che funziona con una buona batteria, di quelle che vanno tanto di moda?

chiedo, ma comunque penso che nello spazio vuoto e senza gravità occorre una spinta di qualcosa, qualcosa che venga spinto all'indietro per permettere l'avanzamento della navicella...
probabilmente lo spunto della spinta elettrica non è così efficiente nello spazio senza gravità...

ed anche la spinta del gas data dal "motore nucleare", fino a che punto?
una volta che finisce il gas o liquido, il motore gira a vuoto...
se ho capito bene
probabilmente questo motore nucleare avrà un buon "spunto di spinta" ma fino ad un certo punto e per un massimo di tragitto, oltre non potrà andare senza ricaricare il gas da spingere
se ho capito bene

Lo spazio è vuoto (oddio, se ricordo bene circa 4000 atomi per centimetro cubo), per cui non hai attrito, per cui una volta avuta la spinta iniziale e sei fuori dalla gravità della Terra, la sonda o la nave (o quel che è) viaggia a velocità pressochè costante senza alcun bisogno di propulsione.
Per dire, le sonde Voyager e Pioneer lanciate 40-50 anni fa ancora stanno viaggiando (e lo sappiamo perchè ancora le stiamo "contattando") e continueranno a farlo... certo, a meno che non incocciano contro qualcosa

Se poi hai bisogno di una "spinta", in genere si sfrutta la gravità dei pianeti sfruttando l'effetto detto "fionda gravitazionale", per la quale basta un minimo di utilizzo dei motori giusto per dare direzionalità.
Il viaggio preso a se stante (cioè partenza e arrivo su Marte) è l'ultimo dei problemi.

Originariamente inviato da mmorselli

La colonizzazione di Marte è sempre materia per la fiction, secondo me, ma non perché è difficile... Perché è inutile.

Ma è anche estremamente difficile

Sull'inutile mi riserverei: lo è al momento.

Originariamente inviato da mmorselli

Se l'obbiettivo fosse stato andare sulla Luna per fare le stesse cose fatte 50 anni fa, non sarebbe stato così complicato

In realtà è molto complicato anche quello. Anzi, paradossalmente per certi versi lo è di più rispetto agli anni '70.


Non banalizziamo: viaggiare nello spazio è una cosa difficile e complicata, il fatto che ci stiamo riuscendo non vuol dire che sia automaticamente semplice o "non complicato".