Procedure energetiche Apollo 13

Ciao ragazzi volevo porvi una domanda: avete presente quando nel film Apollo 13 ken maTtingly e john aaron devono creare la procedura per riavviare il CM e ken dice a john" Chiudere tutto quanto non è necessario, dobbiamo riattivare le cose usando la giusta sequenza" …ecco a sto punto vorrei chiedere: perchè è importante la sequenza? La quantità di energia non è sempre la stessa? Grazie

Non sono sicuro ma penso sia per un problema di assorbimento iniziale delle apparecchiature…

Quando accendi un dispositivo, molto spesso l’assorbimento di corrente iniziale è molto maggiore del consumo durante il normale funzionamento (a regime).

Quindi è importante trovare una sequenza che deve tenere conto anche dei picchi di assorbimento iniziali, provo a fare un esempio…

DISPOSITIVO 1: 3A di corrente di accensione, 2A durante il normale funzionamento
DISPOSITIVO 2: 5A di corrente di accensione, 1A durante il normale funzionamento
DISPOSITIVO 3: 6A di corrente di accensione, 3A durante il normale funzionamento
BATTERIE: mi forniscono al massimo 8A di corrente

Se guardo l’assorbimento a regime non ho problemi 2+1+3 = 6A<8A nessun problema; ma devo considerare anche l’assorbimento iniziale.

Se accendessi D1, D2 e poi D3 non riuscire ad accendere le mie apparecchiature xkè avrò:
3A correnti di picco di D1 che poi diventano 2A a regime a cui devo aggiungere 5A di corrente di picco di D2 ed avrò quindi un assorbimento iniziale di D2 di 2+5=7A<8A che a regime diventano 2+1=3A<8A ma che non mi permettono di accendere D3 in quanto avrei 3A(D1+D2)+6A(D3)=9A>8A e quindi non posso accendere i miei dispositivi in questo ordine…

Un ordine corretto potrebbe essere:

D3 → D2 → D1

Poi probabilmente si dovrà anche tenere di conto che alcuni dispositivi dipendono da altri, e quindi trovare la combinazione giusta diventa ancora più difficile

Può anche darsi che ci siano altri ragionamenti. Ad esempio, non ha senso accendere dei sensori collegati ad un computer, se questo è ancora spento; oppure attivare pompe prima di aprire delle valvole del circuito, e cose del genere. In un sistema complesso è facile che ci siano parti automatiche che restano accese di default. Quindi conviene fare un power down completo, e poi un’accensione ragionata in funzione del reale uso del dispositivo che si và ad alimentare.

Non avevo mai pensato all’assorbimento iniziale superiore al consumo “di base”…è interessante, io avevo sempre ritenuto che la difficoltà fosse legata alla procedura in sè, che avrebbe richiesto di avviare selettivamente alcuni sistemi e lasciarne spenti altri, facendo “saltare” qualche interdipendenza.
Se non sbaglio la strumentazione principale venne accesa per ultima o quasi, e questo obbligò gli astronauti ad eseguire tutte le procedure di power up “alla cieca” (e dopo un viaggio decisamente stressante)

E poi mi viene da pensare una cosa che magari è stupida: quanto ci sarà voluto per accendere tutto sistema per sistema? 2/3 ore? Accendere un sistema per primo o per ultimo avrebbe potuto significare lasciarlo acceso 2/3 ore in più…o no?

Si si, il mio era un ragionamento dal punto di vista “elettrico”; un sistema complesso come una navetta spaziale avrà avuto sicuramente tante altre accortezze da tenere in considerazione durante tale procedura…

probabilmente è un tipico problema elettrotecnico legato alle reti elettriche!

(impedenze e condensatori, creano non pochi problemi. se il mondo elettrico fosse fatto di sole resistenze sarebbe tutto più semplice, ma non funzionerebbe niente!)

A mio parere il discorso sugli assorbimenti di picco non regge. I sistemi di distribuzione avionici sono dimensionati per fornire le correnti di picco necessarie, e non risco a immaginare nulla che possa richiedere correnti elevate per più di qualche millisecondo, o frazioni di secondo al massimo (motori e pompe). I breakers reggono correnti di picco pari a decine di volte quella nominale, proprio per questo motivo. Mi sembra più logico, come scrivevo prima, il fatto di alimentare un sottosistema solo nel momento in cui può realmente funzionare, in dipendenza di altri sistemi, e non lasciarlo per ore in st/by come si fa normalmente quando l’energia non è un problema.

Si, ma considera che in una situazione normale, il cm è servito anche dalle batterie del modulo si servizio, inoltre l’avvio dei sistemi avviene a terra quando ancora si ha rifornimento dalla torre di servizio…

Probabilmente non è mai stata presa in considerazione l’eventualità di dover spegnere tutti i sistemi e riavviarli solo con l’energia della capsula.

Quest’ultima avrà avuto sicuramente le batterie dimensionate per il minimo indispensabile, sia per motivi di spazio che di sicurezza.

Credo che qui dentro molti abbiano qualche richiamo di elettrotecnica, e che possano confermare che qualsiasi sistema anche leggermente complesso ha un picco di assorbimento all’avvio, legato alla componentistica elettronica-elettromeccanica.
Tantè che parte degli insegnamenti sull’avviamento di alcuni di essi è inspirato alla prevenzione delle conseguenze di tali picchi…

faccio l’esempio classico: il motore elettrico asincrono, ha picchi di assorbimento, anche 10 volte superiori a quelli nominali!

posso immaginare che a bordo delle capsule vi fossero diversi sistemi di sensori basati su mutua induzione delle correnti, che determinassero picchi di assorbimento (mi viene da pensare in primis al giroscopio).

pensiamo anche alle resistenze dedicate al riscaldamento dei bulloni esplosivi e del paracadute (citati anche nel film), il cui assorbimento non è lineare, ma varia con l’andamento della temperatura.

insomma, gli astronauti dell’apollo 13 hanno avuto “culo” nell’avere una linea da cui estrarre energia dal lem!

Ragazzi potreste descrivere più dettagliatamente con qualche esempio la situazione dei picchi di assorbimento e relativi consumi? Sempre qualora fosse possibile grazie tante so che sono in buone mani qui grazie alla vostra preparazione:-)

http://www.scribd.com/doc/46941560/Apollo-Experience-Report-Command-and-Service-Module-Environmental-Control-System#

report con interessanti dati tecnici