Energia e tecnica per i viaggi nello spazio.

[Solarfranco]

Parlando di viaggi su Marte è o non è importante la gravità durante il viaggio?!...
Con l'astronave a forma di volano che avevo in mente ci sarebbe spazio per un grande anello da far girare intorno al mantello, collegato allo stesso. Piccolo calcolino. Accelerazione centrifuga = accelerazione di gravità. Per R=30 m. l'anello farebbe un giro in 11 secondi per gravità terrestre e 17 sec. e mezzo per gravità marziana. Niente male eh?

[BrightingEyes]

La gravità artificiale non è considerata un elemento necessario. Se proprio servirà è probabile che sarà limitata a piccole sezioni rotanti.
Non credo che uno scudo di plasma, se pure fosse realizzabile con facilità, potrebbe davvero proteggere da impatti con corpi discreti. Sarebbe invece utile per deviare le radiazioni cosmiche come fa la magnetosfera per la Terra.
D’altra parte nemmeno le navicelle segnalatrici varrebbero la spesa, se anche funzionassero.
In realtà le probabilità di urti importanti nello spazio fra Terra e Marte sono talmente minime che credo ci si preoccuperà di altre problematiche.

[experimentator]

Dico che ci vorrebbero delle navicelle segnalatrici di ostacoli lungo la traiettoria da fare in modo da avere spazio per virare in tempo. A 200e3 km/h si fanno 100 km in 1.8 secondi. Non so se mi spiego!

Gli oggetti sono mobili mica stanno fermi per essere segnalati dal semaforo rosso o dal vigile spaziale .


Uno scudo magnetico gonfiabile per Marte: "Tornerebbero gli oceani.

Uno scudo magnetico gonfiabile per Marte':' "Tornerebbero gli oceani" - Repubblica.it
Quello che per tutti è il "pianeta rosso" potrebbe, un giorno, tornare a essere un "pianeta blu" come il nostro. Privato 4,2 miliardi di anni fa del suo campo magnetico, Marte è diventato il deserto freddo e inospitale che ora ci mostrano le immagini e i dati dei rover che ne esplorano la superficie. Ma far tornare Marte simile alla Terra, con acqua liquida e oceani, secondo gli scienziati si può. Basterebbe restituirgli la magnetosfera perduta, con una struttura artificiale.

http://www.google.it/url?sa=t&rct=j&...8zDw5XF-J3fszW

Secondo uno studio della Planetary Science Division della NASA un scudo magnetico tra Marte e il sole permetterebbe al pianeta rosso di ricostituire e conservare la propria atmosfera, innescando una serie di effetti positivi per l'abitabilità.

L'acqua potrebbe tornare a scorrere su Marte rendendolo (forse, di nuovo) un mondo abitabile e perfino, in futuro, abitato. Uno scenario da fantascienza? Non secondo Jim Green, direttore della Planetary Science Division NASA e del suo team.

[richiurci]

riguardo gli impatti, ricordo solo che gli asteroidi viaggiano a velocità elevate, fino a 70000km/h da quanto ho trovato.

Quindi il problema non sono quelli lungo la traiettoria, ma tutti gli altri.

Magari mi sbaglio, a differenza di altri non pretendo di spiegare alla NASA come si fanno le astronavi, ma credo sia relativamente facile rinforzare la prua delle astronavi, o comunque le parti che "fendono l'aria".

Il problema vero sono tutte le altre superfici

[Darwin]

Uno scudo magnetico gonfiabile per Marte: "Tornerebbero gli oceani.

alla parola gonfiabile il nostro ha avuto un orgasmo, peccato che nel documento originale la parola gonfiabile non sia presente si parla di campo magnetico dipolare (che fa decisamente meno schifo ed è molto più probabile)
qui il link al documento originale, e più credibile. https://www.hou.usra.edu/meetings/V2050/pdf/8250.pdf

[experimentator]

Come al solito attribuisci a me colpe che non ho . Io ho semplicemente riportato quello che dice l'articolo della repubblica dove la parola gonfiabile viene ripetuta più volte .

Uno scudo gonfiabile sistemato in orbita nel punto Lagrange 1

Quello che per tutti è il "pianeta rosso" potrebbe, un giorno, tornare a essere un "pianeta blu" come il nostro. Privato 4,2 miliardi di anni fa del suo campo magnetico, Marte è diventato il deserto freddo e inospitale che ora ci mostrano le immagini e i dati dei rover che ne esplorano la superficie. Ma far tornare Marte simile alla Terra, con acqua liquida e oceani, secondo gli scienziati si può. Basterebbe restituirgli la magnetosfera perduta, con una struttura artificiale. Non è una visione fantascientifica ma una proposta dei ricercatori della Planetary science division della Nasa. In uno studio, ipotizzano che uno scudo gonfiabile sistemato in orbita nel punto Lagrange 1 (stabile tra il pianeta e il Sole) potrebbe produrre una magnetosfera artificiale (un campo magnetico di 1 o 2 Tesla) che funzionerebbe da barriera attiva contro il vento solare, radiazioni responsabili della perdita della gran parte dell'atmosfera. Questo innescherebbe un effetto a catena, facendo innalzare la temperatura e sciogliendo il rivestimento di "ghiaccio secco" delle calotte polari. La CO2 liberata agirebbe poi come gas serra, contribuendo a elevare ulteriormente la temperatura e sciogliendo così gran parte del ghiaccio delle calotte polari, dove si calcola si trovi un settimo dell'acqua degli oceani presenti un tempo.

Nel secondo articolo parla sempre di struttura gonfiabile dice :

Sembrerebbe uno dei tanti, irrealistici, progetti di terraformazione di Marte. Da parte loro, Green e colleghi, affermano che il concetto alla base dell'idea deriva dall'applicazione dei codici della fisica del plasma. Stando alle simulazioni effettuate in laboratorio dagli scienziati, una struttura gonfiabile potrebbe essere in grado di generare un campo magnetico dipolare di 1 o 2 Tesla, funzionando come uno scudo attivo contro il vento solare.

Nell'articolo in inglese che hai citato tu dice :

In the future it is quite possible that an inflatable structure(s) can generate a magnetic dipole field at a level.

Quindi lasciando da parte i soliti epiteti da esperti , cerchiamo di attenerci ai fatti , cerca di leggere meglio la prossima volta .

TUTTI SI SVEGLIANO dopo il canto del gallo , prima nessuno ne aveva parlato .

[BrightingEyes]

Il problema vero sono tutte le altre superfici

Credo che non sia comunque ipotizzabile uno "scudo", nemmeno solo frontale. Viste le velocità relative servirebbero materiali e spessori esagerati.
Ma secondo me questo problema è considerato molto secondario, data la bassissima probabilità di impatto. La stazione spaziale orbita in un ambiente incomparabilmente piu affollato e ha molte piu probabilità di incappare in oggetti spaziali anche esterni attirati dalla gravitá terrestre. Non penso che sia allo studio alcun tipo di "corazza", tantomeno di cannone laser o fulminatore ionico per difendersi da un pericolo molto limitato, anche se reale.
Semmai lo scudo lo si vuol ottenere contro le radiazioni cosmiche. Pericolo molto più grave per gli astronauti.
Uno scudo per gli astronauti contro le radiazioni cosmiche - Galileo
E non pare esserci limite ai materiali possibili per lo scudo...Viaggio Marte:astronauti useranno feci e urina come scudo per proteggersi dalle radiazioni cosmiche –

[Solarfranco]

Un altra idea è quella di intercettare tutto ciò che viaggia nel sistema solare tramite satelliti artificiali sparsi nello spazio, e calcolarne la traiettoria in funzione del tempo. In questo modo un astronave saprebbe tramite computer che traiettoria intraprendere senza impattare in qualche piccola meteorite. Per le piccole schegge non viste dai radar ci vorrebbe uno scudo frontale.
Le idee ci sono. Il problema è la burocrazia, che molto probabilmente non troverebbe i fondi per un simile progetto.

[BrightingEyes]

Il problema è la burocrazia, che molto probabilmente non troverebbe i fondi per un simile progetto.

E temo proprio di sì!

[tersite3]

Privato 4,2 miliardi di anni fa del suo campo magnetico,

Da indagini fatte pare che di campo magnetico Marte non ne abbia mai avuto (o molto poco). Visto che l’età del sistema solare si aggira sui 4,5 miliardi di anni quando, eventualmente, il pianeta ha perso il campo magnetico era poco più di una palla infuocata.

Ma far tornare Marte simile alla Terra, con acqua liquida e oceani, secondo gli scienziati si può. Basterebbe restituirgli la magnetosfera perduta,

.
Perché? Venere non ha campo magnetico apprezzabile eppure ha una atmosfera 100 volte più consistente di quella terrestre (pur avendo una gravità leggermente inferiore)
Ammesso che il campo magnetico abbia una qualche importanza il fattore critico è la gravità del pianeta che non è riuscita a trattenere quello che c’era.
,

ipotizzano che uno scudo gonfiabile sistemato in orbita nel punto Lagrange 1 (stabile tra il pianeta e il Sole) potrebbe produrre una magnetosfera artificiale (un campo magnetico di 1 o 2 Tesla)

.
Il punto do Lagrange L1 è ragionevole, anche se non particolarmente vicino al pianeta, i 2 Tesla di campo magnetico sono fattibili, ma hanno bisogno di energie non indifferenti (vero Exp? La tua risonanza magnetica non funzionava con una coppia di duracell)
,

che funzionerebbe da barriera attiva contro il vento solare, radiazioni responsabili della perdita della gran parte dell'atmosfera.

.
Diciamo che può funzionare, ma ormai l’atmosfera se ne è andata quasi tutta, servirebbe solo ad evitare un ulteriore depauperamento.

Questo innescherebbe un effetto a catena, facendo innalzare la temperatura

.
Questa non l’ho capita.Ci si propone di deviare una parte di energia proveniente dal sole, quale meccanismo dovrebbe far aumentare la temperatura? Vero che se parte il meccanismo dell’effetto serra poi va avanti da solo. Il problema è come farlo partire; sicuramente non togliendo energia al sistema.

sciogliendo il rivestimento di "ghiaccio secco" delle calotte polari. La CO2 liberata agirebbe poi come gas serra, contribuendo a elevare ulteriormente la temperatura e sciogliendo così gran parte del ghiaccio delle calotte polari,

.
Le calotte polari invernali del pianeta sono visibili da terra con un buon strumento amatoriale ed in condizioni di cielo ottimali. Sono poco più di una brinata di CO2. In estate spariscono (nell’emisfero interessato) lasciando libera la loro quota di CO2. Dubito fortemente che se si riuscisse a farle sublimare contemporaneamente l’atmosfera marziana avrebbe delle variazioni radicali. Voglio essere buono: si passerebbe dall’1% di atmosfera terrestre ad un 2%.
Inoltre che ce ne facciamo di un territorio senza ossigeno? Al massimo si arriverebbe ad avere qualche stagno equatoriale in cui potrebbero sopravvivere alcune alghe particolarmente robuste.
Secondo me è un buon sistema per spillare soldi a qualche ente/formazione politica in ricerca di visibilità

[Solarfranco]

Perché no alla terra-formazione di qualche cratere lunare, o marziano? Una cupola sul cratere attaccata al fondo per non farla volare via a causa della pressione potrebbe trattenere u bel po' di aria dentro il cratere, dove potrebbe esserci della produzione agricola ecc... La cupola potrebbe essere fatta di un vetro speciale che lasci passare le radiazioni solari volute.
I problemi più grossi si riscontrerebbero nella sua costruzione ma prendendo delle giuste contromisure potrebbe essere possibile lavorare con l'aria dentro il cratere, e magari restando dentro a delle macchine a tenuta d'aria per ulteriore sicurezza

[experimentator]

Strutture gonfiabili con aria con il tetto trasparente .

[BrightingEyes]

Ci sarà presumibilmente un percorso graduale.
Credo anch’io che inizialmente si ricorrerà a strutture gonfiabili. Immagino che si cercherà anche di sfruttare l’ambiente per avere protezione dalle pericolose tempeste di sabbia marziane. Se non un cratere comunque una depressione con alte pareti rocciose offre protezione dal vento.
Le cupole sono ancora argomento da fantascienza, ma se si vuole ipotizzare una presenza umana costante certamente un ambiente protetto vivibile andrà realizzato.
Non credo sia nemmeno da escludere una colonia sotterranea. Ipotizzare un robot tipo talpa non è impossibile e gallerie di roccia offrono una protezione dalle radiazioni ottima e l’ambiente sarebbe facilmente pressurizzabile.

[Solarfranco]

Ricordo un film sulla colonizzazione marziana all'interno di una caverna, di provenienza vulcanica, dove avevano trovato acqua ghiacciata. Il problema principale messo in evidenza nel film è stato soprattutto l'approvvigionamento energetico, che era stato messo fuori gioco da una tempesta di polvere marziana. Altro fattore negativo è stata la depressione umana, con cui bisognerà fare i conti trovandoci a vivere in un ambiente davvero ostile. Credo che l'antidoto alla depressione risieda nella passione e nell'infondere sicurezza per quanto sia possibile. Se non si ha passione lo spazio potrebbe far diventare pazzi.

[Solarfranco]

Strutture gonfiabili con aria con il tetto trasparente .

Troppo semplice, anche se oggi è l'unica cosa fattibile. Sognare di raggiungere un punto di arrivo comunque giova all'impresa dell'uomo nello spazio. Pensiamo ad esempio a crateri con aria e acqua, e dove entra luce solare simile a quella terrestre. Si potrebbe dar vita ad una terra in miniatura, seppure artificiale. Andiamo alla conquista dello spazio!!

[livingreen]

Addio all'astronauta Bruce McCandless.... «grazie per averci mostrato che si può sognare senza catene»
Addio all’uomo che fluttuava libero nello spazio - La Stampa

[Solarfranco]

Stavo pensando all'accumulo dell'energia elettrica sulla Luna, in totale assenza di aria e acqua. Non essendoci scariche elettriche nel vuoto, e potendo disporre di materiali isolanti privi di umidità per il supporto, ho pensato a dei grandi condensatori caricati con la macchina di Van De Graaf. L'obiettivo sarebbe di raggiungere potenziali dell'ordine di miliardi di volt per avere buoni quantitativi di energia da immagazzinare. Sulla Terra, oggi, pare che con la macchina di Van De Graaf si riescano a raggiungere decine di milioni di Volt.

Un pò di calcoli.
A circa 2e9 di Volt avremmo E = 1/2 * C(capacità del condensatore) * V^2 = (1/2 * C * 4e18) joule = circa (1/2 * C * 1e12)kwh.
Per un condensatore piano con sup.=1mq e distanza tra le placche d=1 cm avremmo
C = 8.85e-12(cost. diel. nel vuoto) / 1e-2 = circa 8.85e-10 Farad
Sostituendo -> E = 0.5 * 8.85e-10 * 1e12 kwh = un pò meno di 500 kwh(per 1 mq di condensatore piano). Chiaramente sulla Terra è impensabile da usare per via dei fulmini che si sprigionerebbero. Quindi niente auto, aerei in special modo, navi...

[Lupino]

Scusa ma il motore per far funzionare il generatore di Van De Graaf come lo facciamo muovere? Criceti lunari?

[BrightingEyes]

Forse l'obbiettivo di solarfranco era solo quello di proporre un sistema di accumulo di un'energia comunque prodotta e non immediatamente utilizzata. Come potrebbe essere quella prodotta da un megaimpianto solare fotovoltaico lunare ad es.
Non ho ben chiare le complicazioni tecniche ed i costi reali, ma magari in quel caso un sistema del genere potrebbe essere plausibile.

[Lupino]

L'idea di attuare uno storage energetico lunare può anche essere sensata e il pensiero di utilizzare il nostro satellite come "centrale elettrica" non è affatto nuovo, QUI ad esempio un progetto giapponese (imho molto fantasioso) per la realizzazione di una cintura di pannelli FV in grado di soddisfare il fabbisogno energetico terrestre.
Certo è che, ricorrere ad un generatore VdG per generare elettricità, quando lo stesso generatore ne necessita per funzionare ... bé, sinceramente, mi pare un po' una cavolata.
P.S.
Per lo storage, più che ai condensatori, io penserei ad accumulatori flywheel

[Solarfranco]

Il generatore di Van de Graaf accumula cariche con un motore, che può essere alimentato da energia elettrica proveniente da pannelli fotovoltaici posti sulla Luna. L'idea di accumularvi energia elettrica tramite grandi condensatori deriva dal fatto che non essendoci aria e umidità le potenzialità di accumulo sono senz'altro migliori!

[serman]

Mai se hai già i pannelli FV perché mai non usi direttamente l'energia ricavata dal sole ? Che fai la converti in energia meccanica per poi ricavarne di nuovo la stessa energia elettrica da cui sei partito lasciandone sul campo una bella fetta buttata nelle perdite di conversione?

[BrightingEyes]

Serman, credo che l'unica ragione sarebbe nel fatto che non si possa utilizzare al volo tutta l'energia diurna e doverne immagazzinare una parte per la notte.

Ma ora faccio anch'io l'inventore da bar e vi sottopongo la mia idea gggeniale!

Si potrebbe pensare a un enorme satellite artificiale "ancorato" in orbita geostazionaria costituito da un grande reticolo di materiali leggerissimi (plastiche) montato od addirittura stampato in 3D da robottini. Questo enorme (anche chilometri quadrati, tanto non avrà da resistere a particolari forze) reticolo sostiene migliaia di pannelli FV che un sistema di piccoli motori ionici mantiene sempre in posizione verso il sole.
Il sistema non avrebbe alcuna sosta notturna, nessuna riduzione da pulviscolo, nessuna attenuazione e nessun degrado atmosferico, con una produttività altissima.
La trasmissione a terra dell'energia si potrebbe fare con le metodiche laser o a microonde o anche in futuro con un collegamento diretto in nanotubi di carbonio come ipotizzato per l'ascensore spazial. Però qui basterebbero 36.000 km invece dei 100.000 km ipotizzati per l'ascensore. E certo la perdita sarebbe molto minore.
Anche ipotizzando un disastro che faccia precipitare il satellite sulla Terra la struttura garantisce che si disintegrerebbe al rientro.
Molto utopico certo, ma a me sembra molto più realizzabile del megaimpianto lunare che oltre ad avere costi certamente molto piu elevati non credo sia così produttivo. Una cosa è trasmettere terawatt da 40.000 km, ben altro da 400.000 km!

P.S. vedo che in realtà si era gia pensato a cose simili. Come funziona l'impianto fotovoltaico spaziale - Focus.it
Ma io pensavo a dimensioni molto maggiori.

[serman]

Bright. Giusta la tua osservazione ma il giorno lunare dura 27 giorni terrestri quindi parliamo di un accumulo di dimensioni spropositate (13,5 giorni di carica ) per cui ci vorrebbe un condensatore smisurato. Decisamente più abbordabile (si fa per dire) il tuo campo solare geostazionario ma visto il traffico che c'è in orbita bisognerà studiare bene dove metterlo...

[Solarfranco]

Mai se hai già i pannelli FV perché mai non usi direttamente l'energia ricavata dal sole ? Che fai la converti in energia meccanica per poi ricavarne di nuovo la stessa energia elettrica da cui sei partito lasciandone sul campo una bella fetta buttata nelle perdite di conversione?

Sarebbe sempre utile avvalersi di una super-batteria portatile!!!
Nei rover lunari il diesel non va...

[BrightingEyes]

Già... il “dove metterlo” è un problema. In realtà la posizione ideale sarebbe ad elevate latitudini per evitare ombreggiamenti terrestri, ma non ho idea se sia fattibile avere un’orbita sempre illuminata dal Sole.
Quello dei detriti è un altro problema, ma vista la dimensione il 99% dei detriti non creerebbe alcun danno se non un buco nel pannello.
Certamente l’ideale sarebbe avere un satellite in una posizione fissa per permettere un collegamento fisico tramite filo di nanocarbonio. Magari sopra un deserto, una distesa artica o comunque dove l’eventuale caduta del filo non determini danni.
Tornando all’accumulo lunare... beh, accumuli quanto puoi il resto lo perdi. Amen!

[Solarfranco]

Per l'accumulo è così. Avendone bisogno più rendimento c'è meglio è, punto! Si tratta di accumulare il più possibile. In realtà ci sarebbe da valutare anche l'invio di energia tramite microonde, magari con sistemi di accumulo di ordinaria amministrazione in rover ecc...

[livingreen]

Purtroppo, anche John Young ci ha lasciati.
E morto l’ex astronauta John Young, uomo dei record con alle spalle due missioni lunari - La Stampa

[experimentator]

Si lo avevo letto !
Accidenti è il secondo necrologio che ci propini .
Meglio dotarsi di qualche ferro di cavallo , gobbo e peperoncino e toccare .

Purtroppo è una epoca che passa e non tornerà più .

[BrightingEyes]

Le epoche non tornano mai, fortunatamente. Ma queste persone hanno segnato percorsi che restano e che altri seguiranno.
Rappresentano l'essenza stessa dell'essere uomo e, giustamente, verranno ricordati per secoli.