Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: shuttle e salvataggio.

E' una domanda forse stupida, ma la faccio lo stesso:
assumiamo che l'equipaggio dello shuttle appena distrutto di fosse accorto
con un buon anticipo dell'imminente tragidia. Assumiamo che si trovasse a
80/100 Km di altezza.
Se avessero tutti avuto una tuta pressurizzata ad hoc (magari con un sistema
che variasse la pressione a seconda dell'altezza), con un buon paracadute
alle spalle, quali problemi avrebbero potuto avere, buttandosi da
quell'altezza per salvarsi?
Sarebbe una soluzione impraticabile? Perchè non è previsto qualcosa di
simile come sistema di sicurezza?
Grazie.
A

 Sarebbe una soluzione impraticabile? Perchč non č previsto qualcosa di


 ha scritto nel messaggio
news:thS0a.145520$0v.41...@news1.tin.it...


C'è un problemino.
Una volta abbandonato il Columbia, la velocità degli astronauti sarebbe
comunque stata di MAK 23...
Quale tuta e quale patacadute potrebbero sopportare e dissipare tutta
l'energia termica necessaria a rallentare da quella velocità a quella di
atterraggio sul pianeta?
Enzo
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
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 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it

 quell'altezza per salvarsi?
Il problema fondamentale sarebbe stato quello di saltare da un corpo che si
muove a 20.000 km/h avvolto da una zona di gas a circa 1600°C penso che i
problemi siano evidenti.
Ugo

 Mattia
Se è così allora il tutto sarebbe possibile ipotizzando un rientro
"paracadutistico" dai poli. Li la differenza tra la velocità di rotazione
della terra e quella dello shuttle sarebbero minime...
Visto che è una cosa che non viene fatta (e qualche altro ci avrà pur
pensato) qual è l'errore in questa strampalata teoria?
Davide

 ha scritto nel messaggio
news:K791a.95562$YG2.2...@twister1.libero.it...


 ha scritto nel messaggio
news:thS0a.145520$0v.41...@news1.tin.it...


 non ho capito che cosa c'entra la velocità di rotazione DELLA terra?
Perchè la velocità di rotazione della terra non c'entra?
Stiamo scherzando?
La terra ha una velocità angolare di 15°/ora, cioè circa 1670 km/h.
Da un'orbita di 200 km, la velocità relativa della rotazione terrestre
rispetto all'orbita del Columbia (visto come satellite) è di circa 1930
km/k. Mach 1,6.
Se si rientra in atmosfera sommando o sottraendo tael velocità relativa,
cambiano le cose... cambiano eccome...
Non sarà per questo motivo che tutti i rientri in atmosfera avvengono da
ovest verso est?
Enz:o) 


 ovest verso est?
Certo, e anche per il decollo facilitando la messa in orbita. 
Ciao!
 
--
Roberto Rosoni
<roberto...@liberoLock.it> (Remove the Lock in your replies)
 
Moltospiritosi!Adessorimettetesubitolabarraspaziatriceallamiatastiera!
 

 ha
scritto:

Anche ammettendo che oggi esista un equipaggiamento per il lancio da
quella altitudine ( il record di 26 km è stato compiuto nel 1960  e il
poveretto ci è quasi rimasto) il problema principale è la spaventosa
velocità dell'orbiter in fase di rientro. Infatti l'enorme calore
generato per attrito dall'energia cinetica fa raggiungere alla
struttura punte di 1600°C. Di conseguenza se si tentasse un lancio si
rimarrebbe carbonizzati quasi all'istante. Inoltre non è possibile ne
rallentare lo shuttle per permettere il lancio, ne lanciarsi nello
spazio. Nel primo caso un tentativo di variazione dell'angolo di
rientro per opporre più resistenza distruggerebbe la navetta, nel
secondo non esistono i materiali per costruire una tuta che resista al
rientro. L'unica soluzione attuabile per un eventuale lancio di
emergenza sarebbe stato aggiungere un modulo di salvataggio, cosa che
per motivi di bilancio non è mai stato fatto per lo shuttle, mentre
dovrebbe essere disponibile sulla ISS grazie ai russi.

 ha scritto nel messaggio
news:thS0a.145520$0v.41...@news1.tin.it...

Non ti sara' sfuggito che lo shuttle, come del resto tutte le capsule
spaziali, per il loro rientro nell'atmosfera, sono corredate di uno scudo
termico, anzi una delle ipotesi di guasto che ha determinato la catastrofe
e' proprio quella di una rottura o perdita di alcune mattonelle dello scudo.
Ti immagini un umano rivestito della sola tuta che resista a migliaia di
gradi?
Se non bastasse la temperatura, prova a calcolare anche solo come ordine di
grandezza l'accelerazione a cui sarebbe sottoposto un essere umano che
entrasse senza la dovuta forma e angolazione negli strati superiori
dell'atmosfera a circa 20000 (ventimila) chilometri orari e di conseguenza
gli sforzi immani a cui sarebbe soggetta ogni parte del suo corpo.
In altre parole il poveretto in una frazione di secondo si romperebbe in
mille pezzi o raggiungerebbe temperature da altoforno e oltre. Non ti so
dire quale dei due fenomeni lo ucciderebbe prima.
Ti assicuro che l'ultimo dei problemi sarebbe quello di mantenere una
pressione sopportabile all'interno della tuta.
Saluti
Mino Saccone

 disponibile allo stato attuale della tecnologia).
Mi intrometto, volevo chiedere una cosa a proposito che non mi è chiara:
Supponiamo che lo shuttle avesse a disposizione una buona dose di carburante
(tralasciamo il fatto di come portarlo in orbita)  avrebbe senso rallentare
di brutto prima ancora di arrivare negli strati alti dell'atmosfera al fine
di limitare l'attrito?
Ovvero faccio la mia missioncina a velocità orbitale, poi una volta che è
ora di rientrare rallento
che sò ad una velocità di es 4000 km/h;
Diminuendo la velocità lo shuttle chiaramente subirebbe l'attrazione
gravitazionale verso il centro della terra per via della sua minore
velocità, e quindi la componente di velocità in direzione centro terra
sarebbe maggiore,
ma complessivamente l'attrito che subirebbe sarebbe minore o maggiore
rispetto ad un rientro a velocità prossima a quella orbitale?
Spero di essermi spiegato
Ciao

 Mattia
si ok, ora ho capito meglio cosa intendevi dire.
Credevo stessi facendo un discorso di velocità tangenziale relativa tra lo
shuttle ed il suolo terrestre considerando come problema il fatto che lo
shuttle non riesce ad "inseguire" la terra in modo da portarsi in una
condizione diciamo geostazionaria. Ad ogni modo con questa risposta e
rileggendo meglio la precedente ho capito che era solo un fraintendimento.
Grazie ciao
Davide

 disponibile allo stato attuale della tecnologia).
Perchè?
Mantenere fermo uno shuttle rispetto al suolo (a parità di tempo
impiegato) occorrerebbe la stessa quantità di energia ch'è occorsa a
metterlo in orbita. Basta invertire il vettore di forza.
Quindi basta triplicare (circa) la tecnologia del lancio per avere a
disposizione l'energia di rientro a velocità relativa zero rispetto alla
terra... Tutto molto semplice tranne il costo.
I problemi del salvataggio dell'equipaggio sono molto più complessi di
quanto sembri o si trovi scritto da giornalisti da "necrologio":
-Nel disastro dell'86 la velocità dello shuttle non era ancora suffciente
al suo rientro in planata, una volta separato dai booster e dal serbatoio
principale. Ancora 25 secondi di spinta e la cosa sarebbe stata possibile
(quindi fatta) visto che ci si era accorto del problema al giunto del
booster sinistro già al distacco dalla piattaforma di lancio.
-Il corpo umano (ma soprattutto il cervello) può sopportare accelerazioni
positive e negative oltre le quali è inutile agire. Un airbag o un casco
da moto salvano la vita solo entro certe decelerazioni. Oltre a quelle non
c'è nulla da fare.
-Tutto ciò che si sta leggendo e sentendo in questi giorni sono bufale
scritte da sprovveduti che sì e no sanno di cosa si stia, forse, illando.
Qualcosa è andato storto. Inconfutabile. Che cosa nessuno lo sa per certo.
Di sicuro le cose sono molto più complesse di quanto si possa anche solo
immaginare.


 Roberto Rosoni

 km/k. Mach 1,6.
? Non vedo da dove escano questi dati. Modelliamo il Columbia come
un satellite, cioè, nella definizione più comune, come un corpo che si
muove su orbita kepleriana. Ciò richiederebbe che siano soddisfatte
varie ipotesi che il sistema Columbia-Terra verifica solo
approssimativamente, ma questo non è un problema. Ipotizziamo inoltre
che l'orbita, kepleriana, sia circolare e dunque uniforme, di quota
200 km sull'Equatore cioè di raggio (6378 +200) km = 6578 km: si
ricava che la velocità del Columbia nel riferimento su definito è di
7.78 km/s, cioè 2.81*10^4 km/h. Supponiamo ancora che l'orbita
sia equatoriale, di modo che la velocità relativa punto sull'Equatore
terreste-Columbia sia data dalla somma o differenza dei moduli delle
rispettive velocità. Tale velocità relativa  risulta di 2.64*10^3 km/h
oppure di 2.98*10^4 km/h. In entrambi i casi non ci si trova col tuo
valore.
Inoltre non mi è chiaro neanche come hai calcolato il numero di Mach,
ma qui probabilmente si tratta di mia ignoranza. Difatti dal valore che
hai scritto, pare che tu abbia adottato 340 m/s come valore per la
velocità del suono Laplaciana a_s = \sqrt{(\partial p/ \partial rho)_s}
 = gamma*R/T , che è plausibile a livello del mare. Ma a  200 km di
quota non puoi manco usare il modello di continuo per il gas attorno
allo Shuttle, a maggior ragione non ha senso definire M come V/a_s.
D'altra parte qualcuno deve aver dato una definizione di M pure per
questi regimi di moto, dati che gli ngegneri NASA parlano sempre di
'sto caspito di Mach 35, 25, 23 ecc. relativamente al rientro dello
Shuttle. Forse ti risulta che la  convenzione è quella di riferirsi sempre
alla velocità del suono a livello del mare: per questo hai scritto quel
valore per M?
[..]
Ciao,
Andrea

 Indiano (piattaforma S.Marco), ecc...
.... Baikonur... ;-)
Scusa la battutaccia, ovviamente di regola hai ragione.
Ciao!
 
--
Roberto Rosoni
<roberto...@liberoLock.it> (Remove the Lock in your replies)
 
Grande novità! "Spira & Ammira": la bara con il coperchio di vetro.
 

 Inoltre non mi è chiaro neanche come hai calcolato il numero di Mach,
La velocità in Mach è riferita alla velocità del suono a livello del mare,
68°F (20°C) e 1013 mbar.
La velocità in Mach è riferita a questo valore indipendentemente dalla
velocità del suono nel luogo nel quale questa velocità viene sviluppata.
Nel vuoto cosmico la velocità del suono è nulla, quindi non avrebbe alcun
senso parlare di Mach. E' una velocità di paragone e non una velocità
fisica assoluta del suono.
E' come la velocità della luce. Nel vuoto è pari a "c" e ad essa si
riferisce come parametro di riferimento.
Se le condizioni di Mach o della luce sono diverse da quelle standard,
occorre specificare.


 velocità del suono nel luogo nel quale questa velocità viene sviluppata.
In aviazione il numero di mach e` riferita alla velocita` locale del 
suono. Avrei detto che fosse lo stesso anche per l'astronautica. Inoltre 
le condizioni dell'atmosfera standard al livello del mare sono 1013 mbar 
e 15 C.
Ciao
-- 
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

 suono.
Ovviamente, riferendoti all'aviazione hai ragione. Mi sono chiesto anch'io
che senso abbia parlare di n° di Mach (comunicati NASA) del Columbia in
fase di rientro, prima di incontrare gli strati alti dell'atmosfera.
O mi sono perso qualcosa o la velocità del suono a quelle altezze nulla. E
se è nulla mi chiedo che senso ha citare il n° di Mach.


 Scusa la battutaccia, ovviamente di regola hai ragione.
Misà che qualcosa l'hanno lanciata anche dalla Sardegna.


 Supponiamo che lo shuttle avesse a disposizione una buona dose di
carburante...
Se avesse a disposizione la quantità giusta di carburante ed i dispositivi
adatti, potrebbe atterrare così come allunavano i Lem, cioè rallentare man
mano la velocità fino ad avere una velocità relativa nulla rispetto al
punto di atterraggio.
Questo, comunque, aumenterebbe il rischio del rientro.
Il problema del rientro dello schuttle è che l'energia va dissipata in un
tempo sufficientemente lungo da non far superare alla superficie dello
stesso la temperatura massima alla quale possono essere sottoposti i
materiali che lo compongono.
Enz:o)


 rispetto ad un rientro a velocità prossima a quella orbitale?
Sicuramente rientrare con meno velocità renderebbe più sicura tutta la
procedura d'atterraggio, il problema è proprio che per fare ciò serve tanto
carburante e per ora risulta più fattibile (e fino a qualche tempo fa anche
affidabile) utilizzare solo un pò di carburante per rallentare la velocità e
aspettare che l'attrito faccia tutto.
Xam


 Enzo
e molte altre risposte sullo stesso tono........
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Questo thread ormai è abbstanza vecchio, ma mi permetto di riprenderlo
per fare una piccola aggiunta che può essere utile.
Che al momento non esista alcuna tecnologia basata su paracadute in grado di
decelerare un oggetto per un rientro in atmosfera, è cosa assodata.
Chi dispone di una buona collezione de "Le Scienze", però, può andare a
recuperare il numero 263, del luglio 1990: a pagina 70 troverà un articolo
intitolato Paracadute ad alte prestazioni" dove alcuni ingegneri dei Sandia
Laboratories illustrano i massimi (per allora) progressi compiuti nell'arte
della fabbricazione di questi oggetti. Per dare un'idea a chi non ha letto
l'articolo dell'autorevolezza di questi signori, aggiungerò che non solo
lavoravano con dei fondi dell'esercito americano, ma che per i loro studi
potevano tranquillamente scomodare una mezza forza aerea: solo per i test
citati in questo articolo hanno utilizzato un caccia multiruolo F-111 e un
bombardiere pesante B-1B.
Bene, a pagina 76 si legge testualmente che "Nuovi materiali ad alta
resistenza [...] potrebbero portare allo sviluppo di paracadute in grado di
operare a velocità superiori a 5 volte quella del suono. Tali paracadute
ipersonici potrebbero consentire agli astronauti di gettarsi in condizioni
di sicurezza da un'astronave in avaria".
Gli autori non si sbilanciano ulteriormente, e non descrivono in nessun modo
come funzionerebbe questo prodigio. Ciononostante, mi sembra che
un'affermazione del genere dopotutto rivaluti la domanda posta da "Andres",
che ad una prima analisi è apparsa del tutto sballata, ma evidentemente non
lo è....
Per quanto abbia cercato, non sono riuscito a trovare da nessuna parte altri
riferimenti ad un simile progetto, e quindi non so se questa idea abbia
avuto seguito, nè quali progressi siano stati compiuti negli ultimi 13 anni.
Qualcuno di voi è al corrente di studi in materia? Qualche ingegnere
aerospaziale è in grado di spiegare come potrebbe essere costruito un
paracadute del genere?
Non ho fatto studi di aerodinamica, ma la prima cosa che mi viene in mente è
che spesso non è la velocità effettiva ad essere importante nel pilotaggio,
ma quella indicata dall'anemometro: infatti, per quanto sia quasi sempre del
tutto errata in riferimento non solo alla terra ma all'aria stessa, la
lettura dell'anemometro è sempre corretta per quanto riguarda le
informazioni utili al pilota. Se l'ago indica la velocità di stallo, il
valore di nodi ad essa collegata può non essere esatto, ma di certo
scendendo al di sotto di essa si cade, non importa se la velocità vera è 30
o 300 nodi.
Quindi, l'idea di aprire un paracadute a 20.000 km/h non è poi così
peregrina: basta essere "abbastanza in alto" per non subire pressioni
dinamiche troppo elevate, e scendere poi "abbastanza lentamente" da non
bruciare o strappare la vela... non dico che sia facile, ma qualcuno
evidentemente ci aveva pensato.
Grazie di avermi letto.
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PS: a voler essere paranoico, non dovrei nemmeno dire che "è cosa assodata"
che non esista ancora nulla di simile... dopotutto qualche occidentale ha
mai visto con che cosa rientra una capsula cinese "Shenzhou"? :-)