Più grande e più potente che pria

[Red Hanuman]

Più grande e più potente che pria


Il colosso verrà lanciato nel 2017 e il primo "ospite" sarà la capsula Orion. Misura 117 metri e potrà trasportare fino a 143 tonnellate di carico. Sarà sicuramente molto utile in future missioni di rifornimenti e trasporto di esperimenti nello spazio
di Eleonora Ferroni


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Crediti: NASA


Si chiama Space Launch System (SLS) e sarà il razzo più potente della storia delle missioni nello spazio della NASA. La compagnia Boeing ha firmato con l’Agenzia spaziale americana un contratto per 2,8 miliardi di dollari per creare un razzo derivato dallo Space Shuttle di dimensioni enormi in grado di inviare su Marte una squadra di astronauti. Il design avanzato e flessibile di questo vettore sarà utile anche in altre missioni future: il razzo sarà utilizzato per trasportare gli astronauti sulla Stazione Spaziale Internazionale e per lo studio di altri oggetti del sistema solare.


Nel 2010 ill Congresso degli Stati Uniti d’America ha approvato la trasformazione dei missili Ares I ed Ares V in un singolo vettore impiegabile per equipaggi umani e merci. Inizialmente era stata prevista una versione da 70 tonnellate per immissione in orbita bassa (LEO), mentre adesso è in grado di trasportare nello spazio fino a 143 tonnellate di carico. Tutti i motori saranno alimentati da idrogeno e ossigeno liquidi. SLS misura ben 117 metri (quindi 3 volte di più rispetto ai razzi attualmente in uso alla NASA) e il suo primo volo di prova è previsto per il 2017: la prima missione sarà il trasposto della capsula Orion, il cui primo lancio avverrà senza equipaggio. SLS sarà sicuramente molto utile in missioni di rifornimenti e trasporto esperimenti nello spazio.


Il nuovo razzo della NASA supera in metri un altro vettore molto potente, il Saturn V, il colosso di 111 metri di altezza, 10 metri di larghezza e 3000 tonnellate di massa che dal 1969 al 1972 ha portato 12 fortunati astronauti sul suolo lunare. Aveva aveva una capacità di lanciare in orbita bassa 118 tonnellate (anche in questo SLS lo supera). Come molti altri razzi, compreso SLS, Saturn V è un razzo a stadi, nello specifico tre (SLS ne avrà solo due).


Finora Saturn V è stato l’oggetto più grande mai lanciato in aria dall’uomo, ma SLS sarà la nuova star delle missioni spaziali.


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Crediti: immagine presa dal sito www.astronautica.us


Articolo originale QUI (http://www.media.inaf.it/2014/07/07/piu-grande-e-piu-potente-che-pria/).

[Beppe]

140 tonnellate di carico :shock: :shock: :shock: 2 locomotive binari compresi!!!

[Giuseppe Petricca]

Un razzo nuovo per una frontiera nuova!

Aggiungo questa immagine dove vengono esplorare più configurazioni, che rendono questo SLS davvero performante per ogni occasione.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9d/SLS_configurations.png/779px-SLS_configurations.png

Qui qualche info in più (in inglese):
http://en.wikipedia.org/wiki/Space_Launch_System

[Spock]

Veramente impressionante, ma sostanzialmente basato su una tecnologia obsoleta e di scarsa efficienza.

Il nostro attuale progresso tecnologico ci costringe a sfruttare ancora vettori chimici che se pur efficaci hanno un rapporto carico utile/combustibile assai scarso e sufficiente a garantire delle brevi passeggiate nel giardino di casa. Volendo semplicemente pensare a ricoprire distanze astronomicamente minime come quelle per spostarsi fino ai confini del sistema solare questi apparati propulsivi permetterebbero velocità con le quali sarebbero necessari anni per raggiungere Giove e Saturno (vedi missioni Voyager).

Purtroppo gli sforzi necessari per lo sviluppo di propulsioni alternative attualmente sono inaffrontabili sia per i costi e probabilmente per lo scarso interesse (i continui tagli al budget Nasa ne sono un concreto esempio), negl ianni 70-80 proliferavano progetti fantasiosi di varia natura poi abbandonati.


Io spero ancora nei prossimi 20-30 anni lo spazio possa essere più accessibile e vorrei tanto avere le disponibilità economiche ora riservate a pochi milionari di fare un giro in orbita bassa ;).

[Valerio Ricciardi]

Se si vuole che le velocità divengano più ragionevoli, si tratta di utilizzare più lanci per portare in orbita bassa le sezioni di un razzo multistadio, e poi assemblarlo in orbita partendo poi da lì.

Motori al plasma o simili son capaci di fornire spinte modestissime per molto tempo, con livelli di accelerazioni ridicoli ma costanti perciò velocità finali elevatissime; ma per sollevare da Terra grandi carichi hai bisogno di tanti KN di spinta, non di una sua durata molto prolungata.

[Cagnaccio]

fantastico!
ma poi gli stadi dove vanno a finire?
ritornano giù incendiandosi oppure orbitano come spazzatura spaziale?

[Valerio Ricciardi]

Allora, ai tempi dell'Apollo avevi un missile a tre stadi, con propellente chimico.
L'idea del missile multistadio non è così bislacca quanto potrebbe sembrare: per sollevare 3000 t da terra ti serve un apprato con cinque motori grande un tot. Che per avere certa potenza ha certe dimensioni e un certo ingombro e peso.

Se anche potessi per ipotesi realizzare un missile monostadio tanto potente da riuscire ad alzarsi da Terra e capace di contenere tanto carburante da arrivare sino a destinazione, tanto per cominciare man mano che passa il tempo di volo ti ritroveresti a sostenere con i motori metri, metri e metri di struttura portante e di serbatoi già vuoti, ossia la parte che non serve più e pesa. Quindi il missile mutistadio serve per ottimizzare il rapporto peso della macchina che t porta su/carico utile.

Poi c'è il problema dell'accelerazione.
Quando parte, pesa a terra 3000 t, ma di queste 3000 una parte importante è costituita da carburante. Man mano che il razzo sale, pesa sempre meno, perciò i motori che erano "giusti giusti" par fare alzare ben rapidamente ma non troppo il tutto, diventano sempre più sovradimensionati rispetto a quel che ti serve: la loro potenza, applicata a una massa sempre decrescente, si tradurrebbe in un'accelerazione sempre più forte che alla fine quasi ucciderebbe gli astronauti, o oltre certi limiti genererebbe sollecitazioni non graditissime neppure alla parte ...inanimata del carico utile.

A te non serve avere una mostruosa quantità di g di accelerazione, ma ti interessa raggiungere la prima velocità cosmica (ossia quella che ti permette di non ricadere in traiettoria balistica, ma di restare in orbita attorno al corpo da cui sei partito).
Allora si calcolò un sistema in cui l'insieme motori (i poderosi F1) + struttura + serbatoi del primo stadio, quello che si porta in groppa tutto (secondo stadio, terzo stadio, modulo di servizio che è alla fine un quarto stadio, capsula, LEM) fosse dimensionato in modo tale da esaurire il carburante prima che il suo peso alleggerito rendesse l'accelerazione finale a combustibile quasi tutto bruciato eccessiva.

A quel punto si stacca e ricade giù, precipitando in fiamme o meno nell'oceano, poveraccio chi se lo ritrova in testa. Si accende il secondo stadio, che ha sempre cinque motori ma meno potenti (i J2 mi pare), perché debbono portare solo se stessi, i propri serbatoi, la propria struttura e quel che c'è a valle (terzo stadio, modulo di servizio, capsula, LEM).

Se son meno potenti, consumano meno. E infatti c'è anche meno carburante; il secondo stadio arriva quasi a mettere in orbita se stesso col carico sopra. Quasi. Infatti esaurisce il carburante, si spegne e si stacca. Stavolta tanto alto che ricadendo si surriscalda sino a distruggersi in massima parte.

Si accende il terzo stadio, che ha un motore solo, molto potente (potrei sbagliarmi, ma mi pare che fosse uno dei cinque del secondo stadio), e dà una spintarella definitiva per immettere se stesso in orbita con quel che ha a valle (e restando coi serbatoi quasi pieni).

Poi, quando deve tentarsi il "salto" verso la Luna (raggiungendo la seconda velocità cosmica, o velocità di fuga dall'orbita terrestre) su riaccende, ed utilizza il combustibile restante - ovviamente con un minimo di margine - per accelerare nella direzione giusta il carico utile.

Una volta accelerato verso la Luna il terzo stadio col suo carico, con grande circospezione il gruppo modulo di comando + modulo di servizio si stacca, si allontana di qualche decina di metri, ruota di 180° per mezzo di piccoli gruppi di razzetti direzionali accuratamente accesi per brevi impulsi, poi si riavvicina al punto da dove si era staccata, e col "muso" aggancia il LEM che nel mentre si reso visibile aprendo a margherita quattro portelloni incernierati. Una piccola marcia indietro col LEM estratto (che ha le zampe di allunaggio ripiegate come un coleottero morto), nuova rotazione di 180° e assetto di viaggio, mentre il III stadio veniva riacceso per allontanarsi e non rischiare di interferire o addirittura di collidere coi moduli ospitanti gli astronauti.
E l'impresa continua.

E' come dover fare un viaggio in cui parti da una baita di montagna raggiunta da una mulattiera impervia piena di sassi e buche, per poi arrivare ad un'autostrada, con destinazione finale un centro storico dalle stradine strettissime, e realizzare un pick up 4x4 potentissimo con le "ridotte" che porta sul cassone una piccola coupé veloce ed aerodinamica che ha nel bagagliaio una bicicletta elettrica pieghevole di quelle a pedalata assistita: finita la mulattiera fermi il fuoristrada e fai scendere la coupé, continuando con quella, che abbandoni in un parcheggio all'ingresso del centro storico in cui ti muoverai agevolmente con la bicicletta.
Ciascuno dei mezzi che hai utilizzato nella situazione precedente, dimensionato in modo adeguato per il suo scopo e non sostituibile nel contesto per cui è pensato, sarebbe solo di impaccio nella situazione successiva.

Ovviamente questo modello ha lo svantaggio di un livello di spreco inverosimile, se pensi che alla fine della missione Apollo tutto quel che vedevamo penzolare attaccato ai tre grandi paracadute era il modulo di comando, ossia la piccola capsula conica di forse tre metri di altezza all'apice, con dentro i tre astronauti pure relativamente strettini. E almeno quella era riutilizzabile... per esporla in un museo.

Se vuoi avere un'idea del livello di complessità del progetto - e considera che siamo nella prima metà degli anni '60, quando l'auto di tuo padre o di tuo nonno a seconda di quale generazione ti compete facilmente aveva i freni anteriori a tamburo senza servofreno... - ti puoi divertire a leggere qui, c'è una descrizione dettagliatissima.
A parte il dettaglio "tecnico" degli schemi, man mano che vai avanti ti renderai facilmente conto fra le altre cose del davvero minimale livello di confort cui gli astronauti, in particolare nell'uso del LEM, si sottoponevano. Al netto del rischio, elevatissimo, non mi riesce quasi di immaginare il senso di claustrofobia da dover tenere sotto controllo nel dover restare per svariati giorni confinati nel modulo di comando, con la possibilità di svagarsi... passando a fare controlli dentro il LEM, che offriva per due persone un volume paragonabile all'interno di una cabina telefonica standard...
..c'è davvero un che di pioneristico, di epico in tutto questo, non distante da quello che dovevano avere i genovesi della spedizione di Colombo, che affrontarono l'attraversamento dell'Atlantico su tre ...caccavelle improbabili.

http://spazio-e-oltre.over-blog.it/15-categorie-11015650.html

[Cagnaccio]

Esaustivo è un eufemismo.
Grazie

[martin84jazz]

concordo. Valerio sei un grande, grazie infinite!!