Razzo --> Shuttle --> Razzo? ...uhmz..

[PhoEniX-VooDoo]

Ieri sera ho visto per caso al TG un servizio sulle prossime missioni spaziali (luna..) e si diceva come allo Space Shuttle restino ancora poche missioni prima di essere sostituito dalla nuova genereazione che però è un razzo, a vedersi del tutto simile a quello degli anni 60-70 (anche se tecnologicamente immagino sia un altro mondo..)

La mia domanda però è, come mai si è ritornati alla struttura a razzo? In passato ho sempre visto immagini e animazioni di un'evoluzione dello Space Shuttle...

[Dumah Brazorf]

Forse gli incidenti che hanno ucciso diversi astronauti hanno fatto desistere la nasa dall'usare un vettore che potesse planare in fase di rientro.

[aLLaNoN81]

Originariamente inviato da PhoEniX-VooDoo

Ieri sera ho visto per caso al TG un servizio sulle prossime missioni spaziali (luna..) e si diceva come allo Space Shuttle restino ancora poche missioni prima di essere sostituito dalla nuova genereazione che però è un razzo, a vedersi del tutto simile a quello degli anni 60-70 (anche se tecnologicamente immagino sia un altro mondo..)

La mia domanda però è, come mai si è ritornati alla struttura a razzo? In passato ho sempre visto immagini e animazioni di un'evoluzione dello Space Shuttle...

Tutto il sistema si baserà su due razzi, uno per trasportare gli astronauti (Ares I) ed un altro per trasportare il cosidetto carico pagante (Ares V). Le navette come lo shuttle (americano) o il buran (russo) sono in grado di trasportare un carico molto minore rispetto ai razzi dal momento che oltre al carico devono mandare in orbita una navetta intera. Un razzo è più efficiente da questo punto di vista e quindi più economico... Per rendersene conto basta anche solo confrontare il carico trasportabile del Saturn V (il razzo utilizzato per il programma Apollo) con quello dello shuttle per rendertene conto (e le due macchine hanno motori che forniscono una spinta simile)...
Penso che lo shuttle sia stato creato dagli americani in piena guerra fredda con il principale scopo di impressionare dando l'idea di mandare in orbita una vera e propria "astronave", i russi ovviamente li hanno seguiti a ruota con il loro Buran che ha volato solo un paio di volte e senza equipaggio...
In realtà la comunità scientifica ha sempre recriminato il fatto di non aver portato avanti lo sviluppo di un vettore successore del Saturn V perchè con un razzo del genere si sarebbe potuta portare in orbita più roba e ad un costo minore, la stessa ISS sarebbe stata costruita con molti meno lanci... Ora ci stanno mettendo una pezza con l'Ares V con 30 anni di ritardo, ed era anche ora...

[Guren]

ehmmm... lo shuttle viene portato in orbita utilizzando un razzo (o meglio una coppia di razzi)

la differenza è il fatto che lo shuttle è riutilizzabile e rientra come un enorme aliante.

[aLLaNoN81]

Originariamente inviato da Guren

ehmmm... lo shuttle viene portato in orbita utilizzando un razzo (o meglio una coppia di razzi)

la differenza è il fatto che lo shuttle è riutilizzabile e rientra come un enorme aliante.

Lo so benissimo il sistema shuttle si basa su due razzi di propellente solido (riutilizzabili) ed un serbatoio propellente liquido (non riutilizzabile).
Un conto però è mandare in orbita un'intera navetta che ha un certo peso, un conto è mandare in orbita una capsula che pesa molto meno. La differenza di peso tra i due è tutto carico in più che il razzo può trasportare.
Il sistema Ares come dicevo prima è basato su un "piccolo" razzo Ares I per l'equipaggio soltanto e l'Ares V che per dimensioni e potenza supererà il Saturn V. Entrambi i razzi avranno delle parti riutilizzabili.
Questo nuovo sistema è molto più flessibile in quando se si ha bisogno di mandare gente in orbita e basta (sulla iss) o si deve mandare roba piccola in orbita si usa l'I altrimenti si utilizza il V.
Ora invece gli americani sono costretti ad usare soltanto lo Shuttle, questo li obbliga a poter trasportare minor carico e spesso pure a far ricorso ai vettori russi...

[Guren]

Originariamente inviato da aLLaNoN81

Lo so benissimo il sistema shuttle si basa su due razzi di propellente solido (riutilizzabili) ed un serbatoio propellente liquido (non riutilizzabile).

il mio post era riferito al primo messaggio... mentre lo scrivevo tu hai postato

[PhoEniX-VooDoo]

Quindi come immaginavo (nonostante la mia ignoranza in materia) usano i razzi per via di una maggiore efficenze a fronte di costi inferiori. Ma quindi questa cosa è stata decisa da anni, non credo che abbiano progettato tutto in pochi mesi..

per quello non capivo, io mi aspettavo l'evoluzione "figosa" della Space Shuttle

[aLLaNoN81]

Originariamente inviato da Guren

il mio post era riferito al primo messaggio... mentre lo scrivevo tu hai postato

Ups

Originariamente inviato da PhoEniX-VooDoo

Quindi come immaginavo (nonostante la mia ignoranza in materia) usano i razzi per via di una maggiore efficenze a fronte di costi inferiori. Ma quindi questa cosa è stata decisa da anni, non credo che abbiano progettato tutto in pochi mesi..

per quello non capivo, io mi aspettavo l'evoluzione "figosa" della Space Shuttle

Si, il progetto c'è da svariati anni ovviamente perchè lo shuttle va sostituito e stanno lavorando da molti anni per qual'è il miglior mezzo per sostituirlo. Sono state provate delle navette sulla falsariga dello shuttle ma evidentemente hanno deciso che non è la strada migliore...
Il boost nella ricerca comunque c'è stato quando 5 anni fa Bush ha annunciato il ritorno sulla luna.

[Indy4]

per attraccare sulla iss usano lo shuttle che è guidabile ,
un razzo potrà attraccare sull'iss e permettere gli astronauti di tornare indietro ?
boh a me pare che il razzo non abbia la possibilità di fermarsi, dovrebbe stare in orbita attorno alla iss e con un lemmino attraccare al iss, stile allunaggio.

[gbhu]

Originariamente inviato da PhoEniX-VooDoo

... a vedersi del tutto simile a quello degli anni 60-70 (anche se tecnologicamente immagino sia un altro mondo..)

Mah. Probabilmente è un altro mondo l'apparecchiatura elettronica (computers, etc...), ma dal punto di vista aerospaziale mi sa che non c'è tanta differenza. Il sistema propulsivo poi è in pratica lo stesso. Idem credo per i generatori di energia etc...
Ho l'impressione che se dovessimo tornare sulla luna oggi ci andremmo semplicemente con un sistema del tutto simile alle missioni Apollo, cioè proprio quasi uguale, solo che il tutto sarebbe maggiormente computerizzato e poi vedremmo il filmato degli astronauti che saltellano a colori direttamente su youtube quasi in diretta. Ciò che voglio dire è che rispetto agli anni 70 il progresso principale è stato più che altro nelle scienze delle telecomunicazioni e nell'informatica.

[Indy4]

Originariamente inviato da gbhu

Mah. Probabilmente è un altro mondo l'apparecchiatura elettronica (computers, etc...), ma dal punto di vista aerospaziale mi sa che non c'è tanta differenza. Il sistema propulsivo poi è in pratica lo stesso. Idem credo per i generatori di energia etc...
Ho l'impressione che se dovessimo tornare sulla luna oggi ci andremmo semplicemente con un sistema del tutto simile alle missioni Apollo, cioè proprio quasi uguale, solo che il tutto sarebbe maggiormente computerizzato e poi vedremmo il filmato degli astronauti che saltellano a colori direttamente su youtube quasi in diretta. Ciò che voglio dire è che rispetto agli anni 70 il progresso principale è stato più che altro nelle scienze delle telecomunicazioni e nell'informatica.

ma i carburanti sono nettamente migliorati in prestazione e consumo , anche i materiali piu' leggeri.

[aLLaNoN81]

Originariamente inviato da Indy4

per attraccare sulla iss usano lo shuttle che è guidabile ,
un razzo potrà attraccare sull'iss e permettere gli astronauti di tornare indietro ?
boh a me pare che il razzo non abbia la possibilità di fermarsi, dovrebbe stare in orbita attorno alla iss e con un lemmino attraccare al iss, stile allunaggio.

Ehm... I russi attraccavano sulla MIR prima ed ora sulla ISS con capsule lanciate dai loro razzi Cosmos...
Ma a parte questo nello spazio non c'è l'aria e quindi l'attrito, da questo ne deriva che uno shuttle si comporta esattamente come una capsula ed è pilotato esattamente nella stessa maniera e cioè con dei razzi propulsori direzionali e dei retrorazzi per fermarsi... Anche se penso che per le manovre delicate venga usato altro, qualcuno in questo forum che è più ferrato di me può eventualmente spiegarlo...

Originariamente inviato da gbhu

Mah. Probabilmente è un altro mondo l'apparecchiatura elettronica (computers, etc...), ma dal punto di vista aerospaziale mi sa che non c'è tanta differenza. Il sistema propulsivo poi è in pratica lo stesso. Idem credo per i generatori di energia etc...
Ho l'impressione che se dovessimo tornare sulla luna oggi ci andremmo semplicemente con un sistema del tutto simile alle missioni Apollo, cioè proprio quasi uguale, solo che il tutto sarebbe maggiormente computerizzato e poi vedremmo il filmato degli astronauti che saltellano a colori direttamente su youtube quasi in diretta. Ciò che voglio dire è che rispetto agli anni 70 il progresso principale è stato più che altro nelle scienze delle telecomunicazioni e nell'informatica.

La fisica che ci sta dietro è ovviamente sempre la stessa e da questo ne deriva che i principi di costruzione siano gli stessi. I materiali utilizzati sono moderni ed è questa la grande differenza che c'è tra i Saturn e gli Ares. Ovviamente oltre ai materiali c'è l'avionica e tutti i sistemi informatici che sono anni luce avanti ma questo non solo rispetto ai Saturn ma anche allo Shuttle.

[PhoEniX-VooDoo]

quindi il futuro è da considerarsi "Razzo oriented" ? Anche per marte?

ma voi che ne capite, quanti secoli mancano per avere dei "mezzi" che assomiglino un po' a quelli che si vedono nei film, tipo quello in Red Planet (che alla fine non è poi tanto utopistico, mi pare) dove esistono delle stanze e degli ambienti più "abitabili"..?

Oppure il problema alla base è sempre l'inesistenza di un generatore di gravità artificiale? (ci sono stati degli sviluppi su questo punto ultimamente per caso?)

[quelarion]

sinceramente questo "ritorno" all'efficienza non posso che vederlo bene. Lo shuttle é una macchina straordinaria, ma non ha senso spendere tutti quei soldi in piú.

In fondo quello che serve é mandare oggetti in orbita, e rientrare con capsule non fa grande differenza.
Eventuali "navi spaziali" per viaggi piú lunghi verranno assemblate in orbita, e comunque sarebbe stato impossibile inviarle intere da terra.

Ora che forse l'esplorazione dello spazio é sfuggita alle grinfie della guerra fredda e delle logiche strettamente politiche potremo finalmente fare qualcosa di interessante.

[quelarion]

Originariamente inviato da PhoEniX-VooDoo

quindi il futuro è da considerarsi "Razzo oriented" ? Anche per marte?

ma voi che ne capite, quanti secoli mancano per avere dei "mezzi" che assomiglino un po' a quelli che si vedono nei film, tipo quello in Red Planet (che alla fine non è poi tanto utopistico, mi pare) dove esistono delle stanze e degli ambienti più "abitabili"..?

Oppure il problema alla base è sempre l'inesistenza di un generatore di gravità artificiale? (ci sono stati degli sviluppi su questo punto ultimamente per caso?)

coi razzi vai in orbita, e poi dall'orbita parti per marte. Soprattutto ora che abbiamo la ISS diventa tutto piú comodo, non é come ai tempi del programma Apollo che mandavano la gente nel nulla.
Non sono al corrente degli sviluppi, ma immagino che per la missione su Marte sia previsto l'utilizzo di un qualche sistema di propulsione, come ad esempio il famoso motore a ioni di Rubbia, dunque in un certo senso sempre di razzi si parla.

Per la gravitá artificiale le uniche soluzioni che abbiamo sono:
1) forza centrifuga, come in 2001 Odissea nello spazio, ma questo presuppone dimensioni particolarmente generose dell'anello, dunque non credo sia una via percorribile.
2) la spinta del motore. Visto che non c'é attrito nello spazio se tieni acceso il motore ricevi una spinta costante = accelerazione costante. Dunque se cammini sul piano perpendicolare alla direzione del moto hai una gravitá simulata. Ora non so se siamo in grado di ottenere una accelerazione di gravitá simile a quella terrestre, dipende dal motore.
In questo modo per metá del viaggio acceleri a 9,81 m/s^2 e per l'altra metá ti metti al contrario e deceleri.

[Indy4]

pensavo a una cosa , se si mandasse in orbita un razzo pieno di carburante , dopodichè con un secondo lancio si lanciasse un altro razzo , o shuttle che per completare un viaggio lungo tipo verso marte farebbe "benzina" a metà tragitto , non sarebbe un vantaggio ?

[PhoEniX-VooDoo]

Originariamente inviato da Indy4

pensavo a una cosa , se si mandasse in orbita un razzo pieno di carburante , dopodichè con un secondo lancio si lanciasse un altro razzo , o shuttle che per completare un viaggio lungo tipo verso marte farebbe "benzina" a metà tragitto , non sarebbe un vantaggio ?

bhe, probabile..

ma i pannelli solari sono piu efficenti nello spazio? essendoci la luce solare "diretta" (ed anche un po' piu vicina) oppure il limite è tutto nella capacità di commutamento dell'energia delle fotocellule, come sulla terra?

[icoborg]

Originariamente inviato da PhoEniX-VooDoo

bhe, probabile..

ma i pannelli solari sono piu efficenti nello spazio? essendoci la luce solare "diretta" (ed anche un po' piu vicina) oppure il limite è tutto nella capacità di commutamento dell'energia delle fotocellule, come sulla terra?

no dalla costante pioggia di polvere spaziale...simile a micrometeore...

[quelarion]

Originariamente inviato da Indy4

pensavo a una cosa , se si mandasse in orbita un razzo pieno di carburante , dopodichè con un secondo lancio si lanciasse un altro razzo , o shuttle che per completare un viaggio lungo tipo verso marte farebbe "benzina" a metà tragitto , non sarebbe un vantaggio ?

non sono sicuro che possa essere particolarmente utile, bisognerebbe vedere che vantaggio si avrebbe usando un propulsore chimico per un viaggio del genere rispetto alla solita fionda gravitazionale.
In pratica credo che per mantenere una buona accelerazione costante servirebbe troppo carburante, dunque non solo un rifornimento a metá strada.

Ma per questo ci servirebbe un ingegnere...

Poi credo sarebbe molto complicato programmare dei rendez-vous cosí lontani

[Johnn]

Io penso che per una missione con astronauti per Marte non si useranno propellenti chimici.

Interessante un articolo su Le Scienze di Aprile 2009 dove sono spiegati i limiti dei razzi tradizionali (per arrivare su Marte da un'orbita terrestre bassa il peso del carburante deve essere i 2/3 dell'astronave): nello spazio si accelera, e si frena, grazie al propellente espulso. Più è e più è veloce il propellente espulso più si accelera. Però i motori chimici raggiungono basse velocità di espulsione cha aumentano all'aumentare delle temperatura. Quindi è difficile andare molto oltre gli attuali limiti.

Più promettenti per viaggi spaziali "lunghi" sono la prolusione a ioni, al plasma, a effetto Hall. Alcuni di questi motori sono stati sperimentati su missioni come Smart-1 e Deep Space 1 ed usati per i satelliti commerciali.