Viaggiare nello spazio: è realmente fattibile?

[gpc]

Originariamente inviato da quelarion

Non sono informato, ma volendo si può fare anche il cemento armato

Avrebbe qualche problema, soprattutto nei consumi

Veramente sul sito NASA se ne parla da un po', ad esempio qua.
Comunque il cargo non serve che stia fermo, basta che uno lo lanci con fionda gravitazionale lungo una rotta raggiungibile dall'equipaggio con l'uso dei propri motori.
Nemmeno la ISS sta ferma, l'importante è raggiungerla e viaggiare solidali con essa. Poi l'attracco è qualcosa di difficile ma perfettamente fattibile.

Certo che la ISS gira attorno alla terra, ma gira con 80 minuti di orbita circa.
Per cui, per l'aggancio si fa così, a grandi linee: tu parti con una inclinazione tale che ti permetta di raggiungere l'orbita della ISS, ti metti quasi sulla stessa orbita in modo da raggiungerla molto lentamente, poi ti agganci.
Se tu metti dei cargo in orbita attorno al sole ad una distanza compresa tra la terra e marte, questi cargo avrebbero periodi di orbita compresi tra uno e due anni, il che significa che avresti una possibilità di intersecarne uno una volta ogni uno o due anni. Per farlo, devi metterti sulla stessa orbita, perchè devi eguagliarne la velocità in tutte le sue componenti, ossia modulo e direzione.
Di conseguenza devi uscire dalla tua traiettoria diretta verso Marte -e quindi consumare TANTO, ma TANTO carburante- metterti in un'orbita nuova -e quindi consumare TANTO carburante-, agganciarti, sganciarti, poi uscire dall'orbita del cargo -e quindi consumare ancora- e ritornare sulla rotta di partenza -e quindi consumare ancora-. Col risultato di perdere un sacco di tempo e di velocità...

[quelarion]

Originariamente inviato da gpc

Avrebbe qualche problema, soprattutto nei consumi



Certo che la ISS gira attorno alla terra, ma gira con 80 minuti di orbita circa.
Per cui, per l'aggancio si fa così, a grandi linee: tu parti con una inclinazione tale che ti permetta di raggiungere l'orbita della ISS, ti metti quasi sulla stessa orbita in modo da raggiungerla molto lentamente, poi ti agganci.
Se tu metti dei cargo in orbita attorno al sole ad una distanza compresa tra la terra e marte, questi cargo avrebbero periodi di orbita compresi tra uno e due anni, il che significa che avresti una possibilità di intersecarne uno una volta ogni uno o due anni. Per farlo, devi metterti sulla stessa orbita, perchè devi eguagliarne la velocità in tutte le sue componenti, ossia modulo e direzione.
Di conseguenza devi uscire dalla tua traiettoria diretta verso Marte -e quindi consumare TANTO, ma TANTO carburante- metterti in un'orbita nuova -e quindi consumare TANTO carburante-, agganciarti, sganciarti, poi uscire dall'orbita del cargo -e quindi consumare ancora- e ritornare sulla rotta di partenza -e quindi consumare ancora-. Col risultato di perdere un sacco di tempo e di velocità...

Non ci siamo capiti. Il cargo lo spedisci verso Marte con una velocità più bassa della tua, in modo da raggiungerlo nella rotta verso Marte, con deviazioni minime. In pratica lo raggiungi, deceleri, attracchi, riparti.

[gpc]

Originariamente inviato da quelarion

Non ci siamo capiti. Il cargo lo spedisci verso Marte con una velocità più bassa della tua, in modo da raggiungerlo nella rotta verso Marte, con deviazioni minime. In pratica lo raggiungi, deceleri, attracchi, riparti.

No, mi sa che non funzioni così.
Tu per andare dal punto A al punto B nello spazio segui una traiettoria che è, a tutti gli effetti, un'orbita, caratterizzata dalle masse che ci sono attorno e dalla tua velocità.
Se tu cambi la velocità, cambia anche l'orbita, e quindi la traiettoria che segui.
Ergo, non è come su una strada che tu vai dritto più o meno velocemente: a velocità V corrisponde una traiettoria, a velocità V1 ne corrisponde un'altra.
Quindi non è che puoi disseminare una colonna di oggetti che vanno piano, raggiungerli a velocità maggiore, frenare e accelerare ogni volta (orrore!) tutto sulla stessa rotta...

[elevul]

Originariamente inviato da gpc

No, mi sa che non funzioni così.
Tu per andare dal punto A al punto B nello spazio segui una traiettoria che è, a tutti gli effetti, un'orbita, caratterizzata dalle masse che ci sono attorno e dalla tua velocità.
Se tu cambi la velocità, cambia anche l'orbita, e quindi la traiettoria che segui.
Ergo, non è come su una strada che tu vai dritto più o meno velocemente: a velocità V corrisponde una traiettoria, a velocità V1 ne corrisponde un'altra.
Quindi non è che puoi disseminare una colonna di oggetti che vanno piano, raggiungerli a velocità maggiore, frenare e accelerare ogni volta (orrore!) tutto sulla stessa rotta...

Perché frenare ed accelerare? Non sarebbe meglio agganciare direttamente i rifornimenti con, non so, una rete, e continuare il viaggio alla massima velocità?

[gpc]

Originariamente inviato da elevul

Perché frenare ed accelerare? Non sarebbe meglio agganciare direttamente i rifornimenti con, non so, una rete, e continuare il viaggio alla massima velocità?

No per tre motivi:
1- come già detto sei su traiettorie diverse quindi non è semplicemente un "sorpasso" ma una specie di scontro, dove hai vettori di velocità in direzioni diverse, quindi la velocità relativa può essere molto alta
2- problemi strutturali: stiamo parlando di masse nell'ordine delle tonnellate che viaggiano a centinaia o migliaia di km/sec. Fatti due conti dell'energia cinetica e dell'energia necessaria per fargli cambiare di direzione...
3- conservazione dell'energia: se tu vai a velocità 10 in direzione X e ti agganci in qualche modo ad un oggetto che va a velocità 10 in direzione Y, la velocità finale è rivolta a metà da X ed Y ed è sqrt(10^2+10^2)=14. Per tornare sulla tua rotta, dovresti quindi consumare altro carburante.

[quelarion]

Originariamente inviato da gpc

No, mi sa che non funzioni così.
Tu per andare dal punto A al punto B nello spazio segui una traiettoria che è, a tutti gli effetti, un'orbita, caratterizzata dalle masse che ci sono attorno e dalla tua velocità.
Se tu cambi la velocità, cambia anche l'orbita, e quindi la traiettoria che segui.
Ergo, non è come su una strada che tu vai dritto più o meno velocemente: a velocità V corrisponde una traiettoria, a velocità V1 ne corrisponde un'altra.
Quindi non è che puoi disseminare una colonna di oggetti che vanno piano, raggiungerli a velocità maggiore, frenare e accelerare ogni volta (orrore!) tutto sulla stessa rotta...

Beh, il vantaggio di un motore vero e proprio è essenzialmente questo, il poter modificare la propria traiettoria.
Tutto questo discorso lo stiamo facendo nell'ipotesi dell'utilizzo di un motore a propulsione continua.
Comunque era per dire, bisognerebbe farsi dei conti per capire se conviene portarsi il malloppo con sè dall'inizio o portare il carburante necessario a recuperarlo lungo il tragitto. Così a naso direi che è meglio la seconda, ma non ci giurerei.

[gpc]

Originariamente inviato da quelarion

Beh, il vantaggio di un motore vero e proprio è essenzialmente questo, il poter modificare la propria traiettoria.

Il motore ha indubbiamente questo vantaggio ma ha lo svantaggio di richiedere carburante...
Tieni presente solo questo: uno shuttle ha carburante per fare correzioni dell'orbita, manovre e uscita dall'orbita, ma viene lanciato perchè sia già nelle condizioni di raggiungere l'orbita della ISS.
C'è sempre questo fatto da tenere in mente: se tu impieghi una tonnellata di carburante per arrivare alla velocità V, per fermarti dovrai impiegarne un'altra tonnellata. E' per questo che i cambiamenti di rotta sono operazioni rare, sono troppo dispendiose. (ho fatto l'esempio con il partire e fermarsi che è la cosa più semplice, ma il discorso è valido per qualunque cambiamento di velocità tu faccia)

[quelarion]

Originariamente inviato da gpc

Il motore ha indubbiamente questo vantaggio ma ha lo svantaggio di richiedere carburante...
Tieni presente solo questo: uno shuttle ha carburante per fare correzioni dell'orbita, manovre e uscita dall'orbita, ma viene lanciato perchè sia già nelle condizioni di raggiungere l'orbita della ISS.
C'è sempre questo fatto da tenere in mente: se tu impieghi una tonnellata di carburante per arrivare alla velocità V, per fermarti dovrai impiegarne un'altra tonnellata. E' per questo che i cambiamenti di rotta sono operazioni rare, sono troppo dispendiose. (ho fatto l'esempio con il partire e fermarsi che è la cosa più semplice, ma il discorso è valido per qualunque cambiamento di velocità tu faccia)

beh, considerando che Rubbia parla di 2/3 mesi per un viaggio per Marte, io sarei disposto a mettercene un paio in più andando più piano e tenendo il carburante per le deviazioni... comunque stiamo parlando con troppi se

[Rand]

Originariamente inviato da quelarion

Comunque era per dire, bisognerebbe farsi dei conti per capire se conviene portarsi il malloppo con sè dall'inizio o portare il carburante necessario a recuperarlo lungo il tragitto. Così a naso direi che è meglio la seconda, ma non ci giurerei.

Recuperarlo lungo la strada aggiunge di sicuro rischi: maggiore complessità per gestire il recupero e lo svantaggio che se qualcosa va storto sei lanciato verso Marte.

[quelarion]

Originariamente inviato da Rand

Recuperarlo lungo la strada aggiunge di sicuro rischi: maggiore complessità per gestire il recupero e lo svantaggio che se qualcosa va storto sei lanciato verso Marte.

Bisogna vedere appunto se ne vale la pena.

[kronos323]

perchè mandare persone su marte quando esistono le sonde ?

non capisco il motivo

[Rand]

Originariamente inviato da kronos323

perchè mandare persone su marte quando esistono le sonde ?

non capisco il motivo

Escludendo l'ovvio aspetto "romantico" della cosa l'insieme astronauti + aiuti tecnologici (in pratica piccoli rover o altri strumenti che automatizzano i compiti più ripetitivi/semplici) è molto più flessibile di una sonda.