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Velocita' volo spaziale

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Velocita' volo spaziale
« il: Mer 08/04/2015, 18:45 »
Salve a tutti
Mi sono appena iscritto a questo bel forum che comunque seguo gia' da un po'.
Inizio subito con una domanda e portate pazienza se vi sembrera' un po' ridicola.
Da sempre ho sentito che per il volo spaziale sono necessarie certe velocita' perlopiu' assai alte.
Cosa succederebbe se puntassi al cielo, in una direzione qualsiasi, un velivolo capace di volare alla velocita' costante di un aereo di linea per un tempo indefinito?
Magari dopo millanta secoli potrebbe raggiungere le stelle?

Ringraziando
 

Offline IK1ODO

Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #1 il: Mer 08/04/2015, 19:07 »
Benvenuto!

No, non riuscirebbe a sfuggire all'attrazione gravitazionale della Terra, e ricadrebbe giù dopo poco. Per uscire dall'attrazione della Terra devi salire oltre l'atmosfera (almeno 200 km) E ANCHE accelerare a 40.000 km/ora. Guardati http://it.wikipedia.org/wiki/Velocit%C3%A0_di_fuga
"Lo studio e in generale l'aspirazione alla verità e alla bellezza rappresentano un ambito in cui è permesso rimanere bambini per tutta la vita" - A. Einstein
 

Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #2 il: Mer 08/04/2015, 20:25 »
E ti va ancora bene..nel caso di un buco nero, velocità di fuga>velocità della luce
 

Offline manoweb

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Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #3 il: Mer 08/04/2015, 23:32 »
Cosa succederebbe se puntassi al cielo, in una direzione qualsiasi, un velivolo capace di volare alla velocita' costante di un aereo di linea per un tempo indefinito?
Magari dopo millanta secoli potrebbe raggiungere le stelle?

Si, esattamente!
Il velivolo deve pero' avere un rapporto mass/thrust ratio uguale o inferiore ad uno (alcuni aerei "caccia" soddisfano questa condizione, sicuramente non un aereo di linea) e, piu' importante, deve avere praticamente carburante infinito (o un ISP estremamente alto, un motore a fusione nucleare o antimateria potrebbe soddisfare queste condizioni). ciao
 

Offline manoweb

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Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #4 il: Mer 08/04/2015, 23:45 »
No, non riuscirebbe a sfuggire all'attrazione gravitazionale della Terra, e ricadrebbe giù dopo poco. Per uscire dall'attrazione della Terra devi salire oltre l'atmosfera (almeno 200 km) E ANCHE accelerare a 40.000 km/ora.

Questo vale per un volo non propulso, ovvero un oggetto inerte. La precondizione data dal nostro amico "colonial" indica che questo velivolo e' in grado di mantenere una certa velocita' per un tempo indefinito. Ad un certo punto, c'e' anche da considerare che:

F = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{d^2}

Ovvero l'attrazione gravitazionale diminuisce con il quadrato della distanza, ovvero in modo esponenzale, per cui dopo "poco" la spinta (thrust) necessaria per mantenere la velocita' scende di conseguenza.
 

Offline manoweb

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Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #5 il: Mer 08/04/2015, 23:48 »
E ti va ancora bene..nel caso di un buco nero, velocità di fuga>velocità della luce

Solo all'interno dell'orizzonte degli eventi! Al di fuori, un buco nero ha esattamente la stessa gravita' dell'oggetto che e' colassato su se' stesso, al netto di effetti strani (spaghettificazione) dovuti all'enorme gradiente gravitazionale dovuti alla concentrazione di massa in un volume molto piccolo
 

Offline Ares Cosmos

Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #6 il: Gio 09/04/2015, 12:53 »
Si, Colonial, qualsiasi propulsore ti permetta di sollevarti dalla superficie terrestre ha già vinto la gravità ed in linea teorica può portarti ovunque, fin tanto che resta acceso.
In pratica i velivoli ad ala mobile, senz'aria non possono volare, quindi oltre ad una certa quota non possono andare. Idem per un jet, dal momento che gli serve aria per funzionare. Ti resta solo la propulsione a razzo (altre forme di propulsione al momento sono solo SF pura). Il limite qui è il propellente, perché sono propulsori molto assetati.
Per fortuna la natura ha inventato la forza centrifuga, che sfruttiamo per mantenere in orbita i veicoli spaziali ma anche per spedirli verso qualsiasi altro astro.

Se in futuro avremo forme di propulsione che consumano assai meno propellente o simile forse il volo diretto a propulsori accesi verso altri astri sarebbe possibile.
Per questo non ci resta che sperare che le nuove generazioni scoprano o trovino l'idea giusta.
Visti e toccati di persona: A4, Apollo 10, Mir (mock up), Soyuz TM 34
Ares Cosmos, alias Starcruiser, alias PCC
 

Offline manoweb

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Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #7 il: Gio 09/04/2015, 19:23 »
Se in futuro avremo forme di propulsione che consumano assai meno propellente o simile forse il volo diretto a propulsori accesi verso altri astri sarebbe possibile.
Per questo non ci resta che sperare che le nuove generazioni scoprano o trovino l'idea giusta.

L'idea giusta gia' c'e' ed anche alcune primitive implementazioni fatte negli anni 60, prima che alla gente fosse inculcata la paura del nucleare.
 

Offline blitzed

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Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #8 il: Ven 10/04/2015, 07:22 »



L'idea giusta gia' c'e' ed anche alcune primitive implementazioni fatte negli anni 60, prima che alla gente fosse inculcata la paura del nucleare.

Parli del progetto NERVA o di Orion e simili? No perché Orion inizialmente prevedeva un approccio ground-to-orbit (&beyond) diretto ma, oggettivamente, se parliamo di esplodere manciate di cariche nucleari al suolo e poi in atmosfera ad ogni lancio...mah, non saprei, sarà che mi hanno inculcato la paura del nucleare ma a me non sembra una grande idea.
 

Offline Ares Cosmos

Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #9 il: Ven 10/04/2015, 07:24 »
Non è quello che intendevo. Sempre troppo propellente.
Radioattività a parte.
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Offline manoweb

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Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #10 il: Ven 10/04/2015, 16:07 »
blitzed - Nerva.
Ares: con un motore a fusione nucleare (e non mi riferisco piu' a Nerva in questo caso) si potrebbe potenzialmente portare la temperatura dei gas di reazione (immagino elio) a milioni di K. Questo permetterebbe ISP ordini di grandezza piu' elevati rispetto a quelli attuali.
 

Offline Ares Cosmos

Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #11 il: Lun 13/04/2015, 07:26 »
Se non ricordo male, a tale temperatura non si dovrebbero generare raggi X? In ogni caso mi pare che sia ancora un tipo di propulsione disponibile solo per la SF.
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Offline manoweb

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Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #12 il: Lun 13/04/2015, 15:46 »
Ares, i raggi X sarebbero proprio il punto focale: una reazione nucleare trasmetterebbe calore sotto forma di radiazione ad un gas di reazione, che scaldato a milioni di K, acquisterebbe una velocita' elevatissima, permettendo di generare spinta con l'uso di pochissima massa.

Si certo non esistono propulsori di questo tipo ma e' un problema piu' politico che tecnologico. Conosciamo la scienza di queste cose da 50'anni almeno.
 

Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #13 il: Lun 13/04/2015, 23:03 »
Ares, i raggi X sarebbero proprio il punto focale: una reazione nucleare trasmetterebbe calore sotto forma di radiazione ad un gas di reazione, che scaldato a milioni di K, acquisterebbe una velocita' elevatissima, permettendo di generare spinta con l'uso di pochissima massa.

Si certo non esistono propulsori di questo tipo ma e' un problema piu' politico che tecnologico. Conosciamo la scienza di queste cose da 50'anni almeno.
Sono d'accordo con te. Finché ci limitiamo a semplici razzi e pannelli solari si può arrivare su Marte o poco oltre... La propaganda antinucleare ha colpito molto anche l' esplorazione spaziale... :-(
 

Offline Ares Cosmos

Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #14 il: Mar 14/04/2015, 07:41 »
OT Se come dite voi non ci sono controindicazioni, perché la NASA spende miliardi per tecnologie obsolete?
Non vorrei essere alle solite... ma un propulsore tanto efficiente potrebbe essere impiegato anche per altri usi, come per esempio quello navale.
Non mi risulta che ci siano lobby del razzo convenzionale e dell'idrogeno o dell'idrazina... nemmeno che i direttori degli enti spaziali siano tutti dei poco di buono.
Fine OT
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Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #15 il: Mar 14/04/2015, 13:34 »
OT Se come dite voi non ci sono controindicazioni, perché la NASA spende miliardi per tecnologie obsolete?



Forse perché quelle nucleari sono ancora più costose? L' aumento del costo sulla ricerca nucleare è dovuta in gran parte al graduale abbandono di questa strada in ambito civile. Se non ricordo male anche New Horizons rischiò di fallire perché il plutonio era difficile da reperire (e lì serve solo per il sostentamento energetico non certo per la propulsione...). Però sfido chiunque ad alimentare una sonda su plutone con i pannelli solari  ;-) quindi è inutile nascondersi dietro un dito: Il nucleare va sostenuto in ogni ambito se si vogliono ottenere certe risultati.
« Ultima modifica: Mar 14/04/2015, 13:56 da orione3000 »
 

Offline blitzed

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Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #16 il: Mar 14/04/2015, 14:14 »


Però sfido chiunque ad alimentare una sonda su plutone con i pannelli solari  [...] quindi è inutile nascondersi dietro un dito: Il nucleare va sostenuto in ogni ambito se si vogliono ottenere certe risultati.

Sfruttando lo stesso impianto logico che hai usato tu, posso affermare: sfido chiunque a dimostrare che la bomba nucleare è una tecnologia sicura, quindi è inutile nascondersi dietro un dito: il nucleare va inibito in ogni ambito se vogliamo scongiurare un olocausto nucleare.

Hint: entrambe le nostre affermazioni sono fallaci.
 

Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #17 il: Mar 14/04/2015, 14:26 »


Però sfido chiunque ad alimentare una sonda su plutone con i pannelli solari  [...] quindi è inutile nascondersi dietro un dito: Il nucleare va sostenuto in ogni ambito se si vogliono ottenere certe risultati.

Sfruttando lo stesso impianto logico che hai usato tu, posso affermare: sfido chiunque a dimostrare che la bomba nucleare è una tecnologia sicura, quindi è inutile nascondersi dietro un dito: il nucleare va inibito in ogni ambito se vogliamo scongiurare un olocausto nucleare.

Hint: entrambe le nostre affermazioni sono fallaci.

Durante la guerra fredda era molto sicura, bastava lanciarla per primi e annientare il nemico! :D non andiamo OT, continuiamo a parlare di esplorazione altrimenti con certi discorsi mi ritrovo al bar...
 

Offline manoweb

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Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #18 il: Mar 14/04/2015, 16:23 »
Non vorrei essere alle solite... ma un propulsore tanto efficiente potrebbe essere impiegato anche per altri usi, come per esempio quello navale.

L'efficienza e' da verificare, anche se si puo' presupporre che in principio, lo scambio di calore per radiazione non sia pessimo come efficienza energetica. Non ho idea pero' di come useresti un motore di questo genere su una nave: che ci azzecca? Spareresti un fascio di elio a centinaia di km/s nell'acqua?
 

Offline Ares Cosmos

Re:Velocita' volo spaziale
« Risposta #19 il: Mer 15/04/2015, 07:36 »
Il NERVA utilizza lo stesso principio di un reattore convenzionale in uso civile e navale.
OT Il tuo caso non è diverso. Hai una fonte di calore che devi raffreddare. Il calore lo trasformi in energia cinetica. Con così tanta energia ci fai muovere un motore elettrico.
Una tale fonte di energia applicata in ambito navale permetterebbe di scaricare tutti i propulsori diesel navali con due vantagggi: aumento dell'autonomia, ergo risparmi colossali sul carburante, e cessazione pressoché totale dell'inquinamento atmosferico da parte dei mezzi navali.
Se poi le dimensioni del tuo apparato sono anche contenute... significa più spazio per il payload o per gli armamenti, navi più veloci e leggere... oltre alla sicurezza che non hai problemi di radioatttività. fine OT
Visti e toccati di persona: A4, Apollo 10, Mir (mock up), Soyuz TM 34
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