Mi fa pensare a Hari di “Solaris”. Ma scusate: come fa la base su solaris ad avere esattamente lo stesso comportamento gravitazionale della terra? (a parte alcuni periodi in 0g)?
È in rotazione?
Sempre per l’equivalenza fra massa inerziale e gravitazionale 
Wait, non è ovvio. Sulla ISS sono in 0g eppure sono in orbita attorno alla terra. Su solaris sono a gravità normale ma in orbita come la ISS. Cosa cambia?
La rotazione della stazione spaziale, come in 2001: Odissea nello spazio:
:o mi rivelate qualcosa che non era davvero così ovvio! Quindi con mooolto carburante sarebbe possibile far ruotare la ISS in modo da avere la gravità?
Basterebbe un impulso iniziale, quindi relativamente poco carburante. Una volta messa in movimento, la stazione rimarrebbe in rotazione fino a quando venisse fermata da un’altra accensione dei motori.
Con quasi zero carburante, una volta messa in rotazione, per la conservazione del momento angolare, continua a ruotare. Se non c’è attrito la rotazione continua, nessuno la frena. Ma la ISS è lì solo per usufruire della microgravità… la cosa non sarebbe molto gradita!
Ehrm, no! È molto più complesso di quanto sembra…
Prima di tutto, se consideri che l’accelerazione centrifuga è pari a W^2xR, se un uomo sta in piedi con la testa verso il centro e i piedi verso fuori, avrà una gravità simulata che varia tra i suoi piedi e la sua testa. QUesto differenziale di gravitá può causare molti problemi se consisente: immagina una stazione rotante con 10 M di raggio: i piedi dell’astronauta saranno a R= 10 mentre la testa sarà a R = 8 (circa 2 m di altezza, approssimiamo). Vuol dire avere il 20% di differenza nella gravità simulata tra testa e piedi.
Il che significa che per usare un sistema del genere dovremmo avere una stazione con un raggio di rotazione tale per cui l’altezza di un uomo è trascurabile (qualcosa dell’ordine di 100 m di raggio), cosa al momento impossibile…
E poi, andando più in dettaglio nella meccanica, dovremmo considerare l’accelerazione di Coriolis, che è perpendicolare al piano di rotazione. Come gestiremmo un’accelerazione del genere sul sistema e sugli astronauti in movimento nella stazione?
E ora che ho capito: il momento angolare è teoricamente ok ma ricordiamoci che non siamo in assenza totale di attrito anche a quelle altezze. E poi sarebbe difficilissimo il docking, bisognerebbe che la stazione riprendesse un moto come quello di adesso e che manovrasse come già sta facendo in relazione a quale docking port si utilizza. E poi ovviamente, sarebbe inutile andarci sopra per avere microgravità 
Accellerazione i carolche?
Ps agli admin: si potrebbe aprire questa parte OT di discussione in una nuova discussione a tema? Sarebbe estremamente interessante 
Dave, quando ti capiterà di studiare in fisica il moto circolare, approfondirai il concetto di accelerazione di Coriolis.
Per farti capire di cosa parliamo, prova vedere questo video, e immagina che la palla sia un astronauta che si muove all’interno di una stazione spaziale rotante.
Ma se ci pensi, anche la Terra stessa è in rotazione, quindi un qualsiasi corpo in movimento su di essa subisce un’accelerazione di Coriolis.
Calcoli alla mano potrebbe sembrare un contributo trascurabile nella vita di tutti i giorni, ma ad esempio un pilota di aereo mentre traccia una rotta deve tenerlo in considerazione.
Stessa cosa deve fare un cecchino o un artigliere per compensare la deviazione che subiranno i proiettili sparati.
Ed infine, hai mai visto un video accelerato di come si forma un uragano? Il movimento vorticoso è proprio dovuto a questa forza.
Credo di aver capito di che si tratta. Mi spiace, col moto circolare ho giusto appena imparato la velocità angolare
E se devo essere sincero non credo faremo nulla di simile.
Grazie per gli interessanti spunti
Sembrerebbe che Stanley Kubrick abbia voluto rappresentare la ruota di Von Braun al meglio.
La discussione mi ha fatto notare che la ruota del film non rotola sull’orbita (ruota al contrario) ed è disposta radialmente rispetto all’orbita.
Non credo sia un caso. Se la ruota fosse disposta tangenzialmente all’orbita, la forza di Coriolis tendebbe a far sbandare chi cammina od una palla, verso l’esterno. Se rotolasse avremmo per meta rotazione una forza che spingerebbe avanti e per l’altra metà all’indietro. Effetto minimo comunque e non credo sarebbe particolarmente avvertibile)
Le dimenzioni colossali della ruota minimizzano gli effetti diferenziali della forza centrifuga.
Anche qui 2001 continua a piacermi. 
Credo che la forza centrifuga verra utilizzata in futuro più semplicemente con moduli collegati tra loro come in figura magari con un attracco sull’asse di rotazione:
Io credo che possa essere utilizzata come crew quarters per il pre e post sleep. Se gli astronauti sono sdraiati su un letto (per dormire, per leggere, per usare un laptop), la loro “altezza” si riduce a meno di 50 cm, il che permette di fare una centrifuga molto più piccola senza avere troppo differenziale di accelerazione. E siccome su un letto si sta quasi fermi, le accelerazioni di coriolis sono poco importanti.
Questo potrebbe essere un modo per tenere gli astronauti sotto una gravità simulata almeno per un terzo della giornata (8 ore di sonno), probabilmente anche un po’ di più, il che potrebbe dare qualche vantaggio fisiologico sul lungo termine
Tieni presente, comunque che la postura verticale dell’essere umano è quella importante e in cui dovrebbero lavorare per mantenere le funzionalità fisiche in modo corretto.
Sí certo, questo è vero. Ma abbiamo già chiarito che per vari motivi non vedremo una centrifuga nella parte “operativa” di una stazione/navicella, per lo meno nel futuro prevedibile.
Quindi pensavo che una gravità simulata durante il sonno, anche se non risolve completamente il problema, potrebbe quanto meno avere qualche effetto positivo (meglio di niente insomma )
Nella missione Gemini 11 fu effettuato uno esperimento di stabilizzazione con gravità artificiale. La capsula fu collegata a un veicolo Agena con un cavo e si iniziò una lenta rotazione del sistema attraverso i thruster della Gemini. Si ottenne un’accelerazione di 0,00015 g.
ma la differenza di gravità tra i piedi e la testa può creare effetti negativi a livello fisico? (non sono un medico ma credo che i muscoli si svilupperebbero diversamente nelle diverse parti) o è trascurabile?
A occhio direi che innanzitutto dipende da quanto è la differenza.
Credo che oltre ai muscoli e alle ossa, un gradiente gravitazionale lungo il corpo potrebbe dare effetti indersiderati anche al sistema cardiovascolare. Ma non sono un medico, quindi potrei dire castronerie
Sono solo un paramedico, ed anch’io avevo avuto il tuo stesso dubbio riguardo al sistema cardiovascolare (ed infatti sono già due giorni che ci sto pensando a come rispondere per non scrivere stupidaggini). Così in linea di massima il gradiente non dovrebbe dare grossi problemi perché comunque il cuore è abituato a pompare con la gravità terrestre, e il sangue arriva tranquillamente sia alla testa che alle gambe. Però ancora non ne sono del tutto convinto.