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Titolo: Stazioni spaziali: due domande

Ciao a tutti, sto riscrivendo un racconto ambientato su una stazione
spaziale e avrei bisogno di alcune informazioni:
1. la 'mia' stazione ha una forma cilindrica: è lunga 60 km e ha il
diametro di tre. Sono valori che ho messo a casaccio, ma stando così
le cose quanti giri attorno al proprio asse dovrebbe fare per generare
una gravità pari a quella terrestre?
2. una stazione spaziale con circa cinque milioni di persone quanto
dovrebbe essere grande e, ancora, quanti giri attorno al proprio asse
dovrebbe fare per generare sulla superificie interna una gravità di
tipo terrestre?
3. la mia stazione ha un luogo chiamato 'La Terrazza'. Praticamente, è
una stanza dotata di una grande vetrata rivolta costantemente verso la
Terra. E' per chi ha nostalgia del pianeta azzurro, visto che
dall'interno della stazione non si può vedere lo spazio esterno (tutta
la superficie interna è coperta da strati di terra e vegetazione). La
Terrazza, per essere costantemente orientata verso la Terra, è
svincolata dalla stazione quindi al suo interno non ha gravità.
La stazione e la Terrazza immaginatele così:
un cilindro di metallo, all'interno vuoto. sulla superficie interna del
cilindro abitano le persone. prendete un anello di metallo e fateci
passare dentro il cilindro in modo che l'anello si posizioni a metà
della lunghezza del cilindro. ecco, la Terrazza è attaccata a questo
anello; come si può notare la stazione (il cilindro) ruota, ma
l'anello e quindi la Terrazza no.
Questo è quello che ho immaginato io. E' fattibile? Nella realtà come
fareste a far comunicare la Terrazza ed il cilindro? Nulla di statico,
perchè la rotazione del cilindro lo spezzerebbe.
Lo so che in narrativa la precisione lascia il tempo che trova, ma ho
eletto Arthur C. Clarke come mio maestro perciò, in onore a lui,
voglio essere corretto il più possibile nelle mie opere!
Grazie al ng!

Guggola "Accelerazione centrifuga" che dovra' essere uguale a quella
terrestre, accelerazione di gravita'.
Ed invece se l'anello facesse parte della struttura? Ovvero, il
cilindro "cittadino" ha una sezione in controrotazione, quindi fermo
rispetto alla Terra. Oppure il cilindro potrebbe essere  perpendicolare
alla superficie terrestre, e la finestra potrebbe essere una faccia
laterale, con la zona centrale a microgravita'.
L'epopea di 2001 ha un bell'esempio di "stazione spaziale". Brillante
anche la soluzione tecnica di Clarck, con la "fibra di diamante" o come
si chiama.
Se leggi sulla newsletter de Le Scienze c'e' un materiale del genere
:-)
Andrea
--
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
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 - ICQ#: 32168396 
"...over the hills and far away!"

 tipo terrestre?
Immagino che il pavimento sia la
superficie laterale interna
del cilindro.
Il risultato non dipende
dalla massa delle persone.
Dai dati che hai fornito
circa 46,3 giri all'ora.

 perchè la rotazione del cilindro lo spezzerebbe.
Adottiamo come riferimento il cilindro, per cui esso è "fermo" mentre la
terrazza "gira" (è solo una questione di convenzioni, per il nostro
caso).
Un sistema sarebbe dotare di due anelli interni e paralleli posti tra il
cilindro e la terrazza. Puoi chiamarli "anelli di trasferimento",
sarebbero identici e dotati di doppie porte (che per ovvie ragioni
sarebbero sul "soffitto" e sul "pavimento" degli anelli stessi).
I *due* anelli servono per mantenere la conservazione del momento
angolare. Uno è quindi in sincrono con il cilindro e l'altro con la
terrazza.
Si entra dalla stazione nell'anello fermo rispetto ad essa. Poi si
chiudono le porte e si pone in rotazione l'anello fino a raggiungere la
velocità sincrona con la terrazza. A meno degli attriti, l'energia di
rotazione viene presa dall'altro anello che quindi si fermerà, sempre
rispetto al cilindro.
Ad esempio puoi usare l'anello in rotazione per far girare alternatori
che alimentano i motori dell'altro anello (puoi usare motori
"reversibili", che quindi agiscono anche da alternatori, magari con
avvolgimenti superconduttori - è tutta tecnologia attuale), e
reintegrando dall'esterno solo l'energia che compensa attriti e
rendimenti non unitari.
 Quindi ora puoi accedere dall'anello alla terrazza, senza aver variato
il momento angolare del complesso stazione-anelli-terrazza.
Il ritorno si fa seguendo il procedimento inverso invertendo i motori in
alternatori e viceversa.
Ricordati che durante le fasi di movimento degli anelli in uno
comparirebbe una gravità crescente, mentre nell'altro si attenuerebbe
fino a zero (trascuriamo la microgravità).
Ciao. 
 
-- 
Roberto Rosoni
<roberto...@tisLOCKcali.it> (Remove the lock in your replies)
 
 
 

 perchè la rotazione del cilindro lo spezzerebbe.
Adottiamo come riferimento il cilindro, per cui esso è "fermo" mentre la


 Arthur C. Clarke. In compenso lě c'č un bellissimo mare cilindrico.
Nonche' la forza di Coriolis...
Anche a me era venuta la stessa associazione, e direi che il romanzo
di Clarke sia un "must" per chi voglia pensare un racconto sul tema di
stazione rotante.
"Rendez-vous with Rama" e' pubblicato in italiano nell'antologia
"Questa notte attenti agli UFO" (Mondadori).
 
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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Ciao Rob, grazie per le informazioni. Per quanto riguarda il discorso
di Rama :-) beh, a livello ingegneristico le soluzioni sono quelle che
sono perciň non č che piů di tanto ci si puň fare. Tra l'altro
questa soluzione l'ho presa da un bel libro sulle stazioni spaziali di
tantissimi anni fa ;-)
P.S. non č che, gentilmente, mi potresti mandare via email uno schizzo
di questa struttura? L'indirizzo č: fenice1976CHIOCCIOLAhotmail.com
Grazie ancora ;-)

Ehehe, di Clarke ho letto molto. 2001 l'ho letto e visto almeno 50
volte, sia in italiano che in inglese, tutti i seguiti, i racconti
vari, altri romanzi ma 'Incontro con Rama' è davvero un MUST assoluto
in questo senso. Se non erro (posso ricordare male) 'Incontro con Rama'
venne preso in considerazione per un test di ingresso alla Facoltà di
Fisica della Normale di alcuni anni fa (molti più di dieci).
Ad ogni modo quante soluzioni ingegneristiche conoscete per una
stazione spaziale? Non deve necessariamente essere cilindrica, anzi non
me ne importa proprio niente, visto che non è un elemento importante
del racconto.
Avevo pensato anche ad una sfera, ad una ruota a raggi come in 2001 ma
poichè questo racconto potrebbe essere pubblicato mi interessa in
particolar modo la correttezza scientifica :-)
Grazie ancora!

 particolar modo la correttezza scientifica :-)
La soluzione migliore (guarda caso) è quella della ciambella "a la 2001".
Perché?
Perché la gravità artificiale è grossomodo uniforme in tutti i punti della
ciambella, perché la struttura lavora per trazione, perché è componibile (i
pezzi sono tutti simili) perché è sezionabile (in caso di perdita di
pressurizzazione in uno dei moduli).
I raggi non sono indispensabili... ma sono l'unica cosa sensata per avere al
centro una struttura "ferma" (non in rotazione) alla quale fare il docking
delle navette. Fare il docking su una struttura mobile è un'idea malsana
che solo certi sceneggiatori di film di serie C2 hanno potuto (sì, l'hanno
fatto) immaginare. (Era "Deep Impact" o sbaglio?)
Anche il ciilindro non è una cattiva idea, più futuristica viste le
incrementate dimensioni e i requisiti strutturali in gioco, però funziona.
I sistemi di docking, la terrazza che ti serve, comunicazioni, e
quant'altro, li metti sulle facce del cilindro et voilà.
Se il cilindro è tutto pieno d'aria (ovvero puoi vedere il lato opposto
guardando in su) è meglio che sostituisca le facce laterali con due
semisfere, a mo' di bombola, per poter distribuire in trazione la pressione
interna (non a caso le bombole son fatte così :))
Ciao,
P.S. La sfera non funziona, meglo piuttosto un disco schiacciato, dove la
pressione interna compensa lo schiacciamento dovuto alla rotazione.
-- 
 Daniele Orlandi                                                        つづく

l'anello e quindi la Terrazza no.
Non mi e` del tutto chiaro se la Terrazza e` semplicemente
una sezione del cilindro che non ruota o se sta al di fuori
del cilindro. Nel primo caso avresti il piccolo problema
del vento a 617 km/h, per cui quella sezione andrebbe
comunque isolata dal resto del cilindro, e a questo punto il
problema sarebbe risolto con due ascensori che portano
all'asse del cilindro dalle due parti della paratia di
separazione (e altrettanti per la paratia opposta).
Nel secondo caso potresti tentare di affiancare alla Terrazza
una serie di anelli paralleli, di uguale raggio ma molto
piu' stretti, che ruotano a velocita` intermedie, un po'
come i nastri stradali di "Abissi d'acciaio". Ad esempio
potrebbero esserci 120 anelli (larghi diciamo mezzo metro)
la cui velocita` differisce di soli 5 km/h l'uno dall'altro.
Uno camminando (con MOLTA cautela) potrebbe passare dall'uno
all'altro con un passo dopo essersi adeguato alla sua
velocita' semplicemente camminando, passando quindi
gradualmente da 0 a 600 km/h. La circolazione dell'aria in
quella zona creerebbe probabilmente un po' di venti strani,
con abbondanza di turbini (e non so stimare quanta potenza
andrebbe impiegata per compensare l'attrito dell'aria).
Una soluzione meno fantascientifica (e quindi forse meno
adatta) sarebbe una metropolitana che corre in un tubo
esterno alla stazione e che collega la Terrazza a un estremo
del cilindo, lungo l'asse, ma a quel punto la posizione
centrale della Terrazza sarebbe ardua da giustificare.
Ciao
Paolo Russo

Vi posso chiedere una cortesia? Potreste mandarmi dei disegni di queste
soluzioni via email, per favore? :-)
Grazie!

Salve, Paolo mi ha mandato via email un disegno su come potrebbe essere
questa stazione spaziale. E' un cilindro infilato in vari anelli che
ruotano a velocità decrescente fino ad arrivare ad un  anello
praticamente *fermo* rispetto alla stazione in modo che la Terrazza si
sempre rivolta verso la Terra. Il problema è che non so come far
passare le persone dall'interno della stazione al primo anello, quello
più veloce rispetto alla Terrazza. Credo che la soluzione qui pensata
fosse la seguente: il primo anello, quello più veloce, ruota alla
stessa velocità della stazione, quindi le persone non hanno difficolta
ad entrarvi. Poi proseguono, passando per anelli sempre più lenti fino
a giungere all'ultimo anello, quello fermo rispetto alla stazione.
Per chi volesse ho il disegno di Paolo: se mi date l'email ve lo
spedisco! P.S. Google tronca le email perciò magari riportatele in
modo che non lo faccia :-)
Saluti!!!!!!!!!!

Credo siano giusti, ma che tu abbia usato il diametro come raggio,
Oops! Grazie.
Ciao
Paolo Russo