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VASIMR verso lo step 5

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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #50 il: Sab 29/08/2015, 07:31 »
La decelerazione è di ordini di grandezza inferiore alle accelerazioni dovute alle varie vibrazioni e alla rotazione della ISS (pure tenere l'asse z che punta sempre a terra). E come tale non è misurabile...
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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #51 il: Sab 29/08/2015, 08:56 »
(pure tenere l'asse z che punta sempre a terra)

Beh ma quella e' l'accelerazione che tiene anche la ISS in orbita e non la fa perdere nel cosmo

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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #52 il: Dom 30/08/2015, 20:59 »


Beh ma quella e' l'accelerazione che tiene anche la ISS in orbita e non la fa perdere nel cosmo
Che significa quello che hai scritto? :confused:
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Offline IK1ODO

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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #53 il: Dom 30/08/2015, 21:10 »
E come tale non è misurabile...

Salvo avere un satellite come GOCE, costruito attorno ad una bilancia di Broglio, e che vola a quote ove il drag è ben maggiore. Ma non per ISS.
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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #54 il: Dom 30/08/2015, 21:17 »
Beh, GOCE non ha neanche pompe, ventilatori, astronauti sul tapis roulant, robonauti, etc che disturbano le misure... :D
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Offline manoweb

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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #55 il: Lun 31/08/2015, 05:57 »
Che significa quello che hai scritto? :confused:

Il semplice effetto dell'accelerazione gravitazionale della terra sull'ISS - la fa girare in tondo, in orbita, con sempre la stessa faccia rivolta verso terra. Se tale accelerazione non ci fosse, la ISS partirebbe per la tangente in linea retta.

Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #56 il: Lun 31/08/2015, 06:56 »
Il semplice effetto dell'accelerazione gravitazionale della terra sull'ISS - la fa girare in tondo, in orbita, con sempre la stessa faccia rivolta verso terra.

Che cosa la stabilizzerebbe, la parte della stazione che pesa di più viene attratta di più? :no:
<ISAA n°119> | È vero, ho scalato montagne e ho camminato in luoghi remoti. Ma come avrei potuto vedervi se non da una grande altitudine o da una grande distanza? In verità, come si può essere vicini se non si conosce la lontananza? (Khalil Gibran)

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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #57 il: Lun 31/08/2015, 10:06 »
DDD certo ma sei sicuro che la componente drag sia sempre perfettamente normale a quella del movimento? Qui si parla di forze talmente piccole che occorre una precisione molto elevata.

Micene, parli di femtoN, ma tieni conto che un astronauta che si muove dentro la ISS (e per definizione lo fa "spingendosi" alle maniglie) applica forze di decine di N... non saprei se tutto questo discorso ha senso

La forza aerodinamica generata dalla ISS avra' una direzione: la resistenza per definizione e' la componente parallela alla velocita' (non normale), mentre la componente normale alla velocita' e' la portanza. In campo aerodinamico le definizioni son queste, non so se per la ISS vengono utilizzate altre definizioni, ma suppongo di no. In prima approssimazione per mantenere la quota occorre solo compensare l'effetto della resistenza.

Riguardo ai femtoN, quello era il discorso legato ai FEEP proposti per LISA, LISA Pathfinder ed inizialmente anche per GOCE, assolutamente non avrebbero senso per la ISS. Avevo solo fatto una lista di tecnologie di motori elettrici per far capire a quale precisione possono arrivare.

Una cosa che bisogna fare attenzione quando si parla di "spinte" degli astronauti, resistenza e spinte dei motori e' che tutto cio' che avviene all'interno della ISS puo' far vibrare la struttura, ma non cambia la quantita' di moto della ISS. Solo la resistenza e i motori possono cambiare la quantita' di moto della stazione spaziale.
Comunque quello che volevo dire non e' che il VASIMR debba essere utilizzato per eliminare il disturbo della resistenza, ma che se venisse utilizzato per  il mantenimento della traiettoria non dovrebbe disturbare piu' della resistenza. Effettivamente usarlo su ciclo chiuso con degli accelerometri sarebbe impossibile, pero' pensavo che una spinta basata su un modello di resistenza atmosferica non dovrebbe essere una cosa cosi' malvagia.
Faccio un esempio banale: se si sa che la resistenza ha un modulo che varia da 0.3 a 0.5 N, si fa andare il motore a 0.3N sempre. In questo modo ci sara' sempre la necessita' di un boost mensile, ma sara' molto piu' piccolo

Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #58 il: Lun 31/08/2015, 10:21 »
Il semplice effetto dell'accelerazione gravitazionale della terra sull'ISS - la fa girare in tondo, in orbita, con sempre la stessa faccia rivolta verso terra. Se tale accelerazione non ci fosse, la ISS partirebbe per la tangente in linea retta.

Non credo proprio che sulla ISS ci siano forze di marea abbastanza grandi per farla mantenere con sempre lo stesso lato rivolta verso la Terra. Immagino usino ruote di reazione.

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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #59 il: Lun 31/08/2015, 11:54 »
Il semplice effetto dell'accelerazione gravitazionale della terra sull'ISS - la fa girare in tondo, in orbita, con sempre la stessa faccia rivolta verso terra. Se tale accelerazione non ci fosse, la ISS partirebbe per la tangente in linea retta.
In base a quale legge fisica stai ragionando?
La forza gravitazionale della terra sull'ISS fa sì che il centro di massa della ISS ruoti in una certa orbita. Ma questo non ha niente a che vedere con l'assetto e quindi con il fatto che la faccia sia sempre rivolta verso terra.
Se quello a cui pensi è la stabilizzazione per gradiente gravitazionale, quella ha bisogno che uno degli assi di inerzia (quello verticale) sia molto preponederante rispetto agli altri due, cosa che la ISS non ha. L'assetto della ISS viene controllato per via dei giroscopi e dei thrusters, e viene variato a seconda di quello che serve per le particolari fasi operative.

Detto questo, indipendentemente da cosa sia a causare l'assetto particolare della ISS, ciò non toglie che normalmente la stazione ruota su se stessa di 360 gradi ogni orbita, il che causa una certa accelerazione su tutti i punti che non si trovano esattamente sul centro di massa della stazione pari al quadrato della velocità angolare diviso per la distanza dal centro di massa.
Se consideriamo un esperimento in Columbus, che si trova a una cinquantina di metri dal centro di massa, l'accelerazione risultate può non essere trascurabile (facendo un rapido calcolo a spanne, circa 10^-5 g)

Agli inizi della stazione era stato definito un modo operativo chiamato "microgravity mode", in cui la stazione era sostanzialmente in free drift e quindi non dava sempre la stessa faccia alla terra. Questo avrebbe ottimizzato l'effetto di microgravitá eliminando le accelerazioni di cui ho parlato sopra ma avrebbe causato qualche problemino operativo al puntamento delle antenne e dei pannelli solari.
Alla fine che io sappia questo modo operativo non è mai stato usato, probabilmente perché il disturbo è in effetti molto piccolo paragonato ai problemi che quell'assetto avrebbe.
« Ultima modifica: Lun 31/08/2015, 12:00 da Buzz »
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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #60 il: Lun 31/08/2015, 16:43 »
Non parlo di stabilizzazione - se subentrano altri disturbi, per esempio movimenti di cose o astronauti all'interno della stazione questi imprimeranno a lungo andare dei momenti che inizieranno a far ruotare la stazione, ma e' appunto il motivo per cui sistemi di stabilizzazione andranno a cancellare tali componenti. Ma in assenza di tali perturbazioni, perche' un oggetto in orbita dovrebbe ruotare su se' stesso in modo da cambiare assetto rispetto alla terra?

Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #61 il: Lun 31/08/2015, 17:00 »
È  appunto perché non ruota su se stesso che cambia assetto rispetto alla terra, se non c'è qualcosa che lo fa ruotare.
Per tenere sempre lo stesso assetto deve ruotare una volta per orbita.

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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #62 il: Lun 31/08/2015, 17:10 »
È  appunto perché non ruota su se stesso che cambia assetto rispetto alla terra, se non c'è qualcosa che lo fa ruotare.
Per tenere sempre lo stesso assetto deve ruotare una volta per orbita.

Vedi una certa Luna
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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #63 il: Lun 31/08/2015, 17:21 »
Manoweb, ti allego un disegnino fatto alla veloce per farti capire quello che intende Giucam.
Il primo caso è quello che succederebbe se non si fa un controllo d'assetto, il secondo caso è quello che invece viene implementato nella realtà, con un controllo d'assetto attivo che permette di tenere sempre l'asse Z allineato verso il centro della Terra
« Ultima modifica: Lun 31/08/2015, 17:37 da Buzz »
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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #64 il: Lun 31/08/2015, 20:39 »
Buzz, ma se la condizioni iniziali sono che la ISS ruota su se' stessa in un'orbita, quale forza la farebbe tornare in quella che hai marcato "microgravity mode"? Al netto dei disturbi provocati da cose che si muovono dentro la ISS

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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #65 il: Lun 31/08/2015, 23:35 »
Beh, per dirne una su tutte, gli attriti... Gli stessi attriti che fanno decadere l'orbita si oppongono anche alla rotazione della stazione su se stessa.
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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #66 il: Mar 01/09/2015, 00:18 »
OK ma in quel caso, gli attriti sono una forza esterna che provoca una accelerazione (di qualche tipo) sulla ISS che la farebbe "ruotare" in modo teoricamente arbitrario. Non sono sicuro dell'esattezza dello schemino nella parte "microgravity mode" che vede sempre la stessa faccia della ISS che punta sempre una specifica stella, mi spiego meglio, anche in quel caso agirebbero delle forze di attriti o simili che la farebbero girare in modo arbitrario

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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #67 il: Mar 01/09/2015, 11:29 »
Manoweb, per capire un concetto fisico di base, bisogna cominciare dalla base, ovvero eliminare i disturbi e non fare ragionamenti troppo contorti.
Se Galileo avesse considerato gli attriti, non sarebbe mai riuscito a derivare le leggi del moto del piano inclinato.

Quindi per favore dimentica per un attimo gli attriti e cerca di iniziare a capire il concetto di base: se nessuno mette la ISS in rotazione su se stessa, il fatto che sia in orbita non implica anche che ruoti su se stessa.
Quindi la rotazione su se stessa non ha niente a che vedere con il campo gravitazionale, ma deve essere indotta da un qualche controllo d'assetto. E questa rotazione comporta un disturbo alla microgravità per tutti i punti della ISS che non sono nel centro di massa.

Una volta che hai chiaro questo concetto in mente, se ne abbiamo voglia possiamo cominciare a parlare dei disturbi che danno gli attriti. Ma questi hanno poco a che vedere con il disturbo alla microgravità di cui parlavamo in questo topic
« Ultima modifica: Mar 01/09/2015, 11:31 da Buzz »
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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #68 il: Mar 01/09/2015, 16:52 »
Se escludiamo l'attrito (che hai citato tu, non io) la stazione se ne sta in orbita, ruotando su se' stessa dato che la condizione iniziale (quando i moduli sono stati rilasciati dal loro vettore) prevedevano gia' questa rotazione. Non capisco esattamente a quale forza ti riferisci sia necessario applicare per tenere la ISS puntata verso la terra - al netto degli attriti e dei disturbi interni alla ISS

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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #69 il: Mar 01/09/2015, 17:02 »
ruotando su se' stessa dato che la condizione iniziale (quando i moduli sono stati rilasciati dal loro vettore) prevedevano gia' questa rotazione
Ma questo dove lo hai letto?
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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #70 il: Mar 01/09/2015, 17:09 »
Se escludiamo l'attrito (che hai citato tu, non io) la stazione se ne sta in orbita, ruotando su se' stessa dato che la condizione iniziale (quando i moduli sono stati rilasciati dal loro vettore) prevedevano gia' questa rotazione. Non capisco esattamente a quale forza ti riferisci sia necessario applicare per tenere la ISS puntata verso la terra - al netto degli attriti e dei disturbi interni alla ISS

Rotazione impressa ai moduli, intorno al centro di gravità della ISS, al momento dell'immissione in orbita???

Qui uno schemino grafico che puo aiutare a capire quali sono gli assetti utilizzati dalla ISS:
http://spaceflight.nasa.gov/station/flash/iss_attitude.html
 
Socio ISAA - Tessera n. 002


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Offline manoweb

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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #71 il: Mar 01/09/2015, 19:54 »
Ma questo dove lo hai letto?

Era una semplificazione, che tu mi hai richiesto:

Manoweb, per capire un concetto fisico di base, bisogna cominciare dalla base, ovvero eliminare i disturbi e non fare ragionamenti troppo contorti.
Se Galileo avesse considerato gli attriti, non sarebbe mai riuscito a derivare le leggi del moto del piano inclinato.

Faccio notare che fu proprio Galileo a teorizzare che il moto continua fino a quando una forza non lo rallenta, al contrario di quanto sostenevano i filosofi Greci che invece pensavano che un corpo rimane in moto fino a quando c'e' una forza che lo spinge.


Poco importa se la rotazione viene impartita alla ISS all'atto del distaccamento dal vettore o se usa motori di bordo per creare la rotazione iniziale, in assenza di altre forze la ISS come qualsiasi altro oggetto in orbita rimarra' a ruotare al rateo prestabilito (convenientemente una rotazione per rivoluzione) a meno che non ci siano altri disturbi che "ostacolano" questa rotazione - o sbaglio? Siamo d'accordo qui o no? Vorrei capire che ne pensate, fra l'altro a me pare una discussione molto interessante, chissa'

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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #72 il: Mar 01/09/2015, 20:06 »
Tuttavia ci ho pensato ed ho concluso che in realta', la verita' sta nel mezzo. Mi spiego. Se noi staccassimo tutti i sistemi di controllo dell'assetto, ED IGNORASSIMO come richiesto da Buzz tutti gli attriti, gli strati dell'atmosfera, le tempeste solari, le interazioni con gli altri corpi del sistema solare, e considerassimo l'orbita della ISS perfettamente circolare e la terra pure, la ISS secondo me continuerebbe a ruotare su se' stessa rimanendo puntata verso terra con la stessa faccia. Tuttavia, a bordo, specialmente nei moduli periferici come Columbus (periferico nel senso di distanza dal centro di massa|rotazione, non voglio in questa sede dare un giudizio nel merito degli esperimenti) sarebbe possibile registrare una accelerazione "spuria", dovuta al fatto che il punto di misurazione gira su se' stesso in 90 minuti circa, e compie un moto circolare dal diametro di 2*distanza dal centro. Questa componente (che possiamo calcolare facilmente se sapessimo la distanza) potrebbe essere annullata se accendessimo i motori, o usassimo un meccanismo per decelerare la ISS in modo da farle perdere la componente di rotazione. Quando la ISS viene decelerata al punto che la stessa faccia punta la medesima stella fissa, tale piccola componente sarebbe annullata.
« Ultima modifica: Mar 01/09/2015, 20:11 da manoweb »

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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #73 il: Mar 01/09/2015, 20:40 »
la ISS secondo me continuerebbe a ruotare su se' stessa rimanendo puntata verso terra con la stessa faccia.
Già, ma la fisica non funziona con i "secondo me", segue delle leggi precise


Siamo partiti da questa tua affermazione qualche post più in su:
Beh ma quella e' l'accelerazione che tiene anche la ISS in orbita e non la fa perdere nel cosmo

Poi seguita da questa:
Il semplice effetto dell'accelerazione gravitazionale della terra sull'ISS - la fa girare in tondo, in orbita, con sempre la stessa faccia rivolta verso terra. Se tale accelerazione non ci fosse, la ISS partirebbe per la tangente in linea retta.

Entrambe non hanno nessun senso fisico, full stop.

Perché la ISS o qualunque altro satellite rimanga sempre con la faccia puntata verso la terra, ci vuole qualcosa che a un certo punto le faccia iniziare una rotazione su se stessa sincrona con l'orbita, e questa cosa viene da un controllo di assetto attivo che imprima un momento che causa una rotazione del corpo su se stesso (indipendentemente se questo controllo d'assetto sia del lanciatore che l'ha messa in orbita o della stazione stessa). E il campo gravitazionale terrestre non imprime nessun momento ai corpi, ma solo una forza centripeta applicata al loro centro di massa.

Detto questo, tutto è iniziato perché parlavamo di accelerazioni che disturbano la microgravità. Questa benedetta rotazione, chiunque sia a causarla, comporta un distrurbo della microgravità che non ci sarebbe se la ISS non ruotasse su se stessa (ovvero l'asetto XPH nel link che ha postato Albyz)
« Ultima modifica: Mar 01/09/2015, 20:42 da Buzz »
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Re:VASIMR verso lo step 5
« Risposta #74 il: Mar 01/09/2015, 21:48 »
Già, ma la fisica non funziona con i "secondo me", segue delle leggi precise

Era per dare un tono di modestia al messaggio, per farti capire che non voglio essere portatore di verita' assolute, ma stimolare un discorso interessante. Se poi altri utenti del forum vogliono partecipare, bene, altrimenti rimane una conversazione fra di noi che ti prego di considerare nel succo del discorso e non nelle espressioni retoriche.

Siamo partiti da una tua affermazione piu' in su ancora:

La decelerazione è di ordini di grandezza inferiore alle accelerazioni dovute alle varie vibrazioni e alla rotazione della ISS (pure tenere l'asse z che punta sempre a terra).

Partendo da qui, ed al mio post di cui al link http://www.forumastronautico.it/index.php?topic=24008.msg259047#msg259047

Ti do ragione nel merito che la rotazione durante la rivoluzione genera una accelerazione spuria, che incide sulla bonta' della microgravita' presente sulla ISS.

Tuttavia, rimango in disaccordo con:

Il primo caso è quello che succederebbe se non si fa un controllo d'assetto, il secondo caso è quello che invece viene implementato nella realtà, con un controllo d'assetto attivo che permette di tenere sempre l'asse Z allineato verso il centro della Terra

Per nessuno dei due un controllo attivo dell'assetto e' necessario, al netto degli attriti come tu hai richiesto. E se ci sono gli attriti, *entrambi* i casi richiedono un controllo dell'assetto, dato che altrimenti anche in "microgravity mode" la ISS dopo un po' inizierebbe ad essere perturbata ed andrebbe in rotazione praticamente casuale.