Architettura Lunare e studi su avamposto permanente

Su ogni rover comunque ci sono due suitlock. In caso di malfunzionamento di uno dei due si può sempre usare l’altro. Inoltre proprio il report della riunione che hai postato tu dice che i rover viaggeranno sempre in coppia (cosa più che normale visto che sono concepiti per le lunghe distanze, oltre il raggio percorribile a piedi dagli astronauti), quindi in totale saranno disponibili 4 suitlock e 3 persone che potranno aiutare un compagno in difficoltà. La ridondanza quindi è assicurata. L’unico aspetto in cui il suitlock mi sembra veramente più pericoloso dell’airlock è il caso in cui si verifichi un danno alla superficie di tenuta sul PLSS tale da impedire il corretto aggancio al rover. Ma in questo caso presumo che sia prevista una procedura per depressurizzare l’intero rover in modo da usarlo come airlock.

Esatto, è quello che cercavo di dire…

Si, è questo che si prevede… nel giro di pochi minuti l’equipaggio è al sicuro.

Tra l'altro, rimane vero quello che scriveva il Maloso: e i vetri? Provate a pensare a cupola e al casino di tutti quei vetri. Cupola ha solo vetri piatti, che staranno comunque chiusi per la stragrande maggioranza del tempo. Il PCC ha dei vetri enormi e curvi (che già li rende secondo me fantascientifici). Come si schermano dalle radiazioni attraverso i vetri? Non dimentichiamoci che non sono nello spazio profondo, ma camminano su un suolo piuttosto riflettente...

Ma l’ho scritto sopra!
C’è una paratia all’interno del rover dotata dello stesso spessore di acqua del resto in modo da creare un ambiente sicuro nella parte posteriore del rover…

Pero' se è così stanno facendo dei giochi di parole per non dire qual'è la massa reale... L'idrogeno sulla luna è molto raro, al contrario dell'ossigeno. Quindi non credo parlino di produrre acqua sulla luna. Da dove la prendono l'acqua per lo shelter? Dalle celle solari? Potrebbe anche essere, ma non so se le masse sono compatibili. Mi sembra comunque che il paper tratti con superficialità questo che è uno dei problemi più importanti.

Si esatto, non ho parlato di ISRU, si riutilizzerà il prodotto delle fuel cell.

Questo significa (e rispondo anche ad Archipeppe) che l'astronauta avrà una decompressione da 8 a 4.3 psi, e quindi deve per forza fare un prebreathing.

Ma se la tuta può operare a 8psi la decompressione la si può fare quando si vuole una volta indossata e mentre si è già in LEVA…

Non è una balla… come spiegato sopra è del tutto fattibile…

Le fuel celle di Altair non sono rigenerative, per queste l’acqua è “scarto”.

Ripeto quanto scritto sopra per puntualizzare, non si sta parlando di ISRU ma di riutilizzo, una volta riempito ad ogni modo non è necessario una quantità enorme di acqua… l’utilizzo oggi sulla ISS è di molto maggiore.

Poi dove la mettono quest’acqua? Non si sa. In una riunione interna del 17 aprile 2008 presieduta dal LtGen Abrahamson (Chair of the Exploration Committee) viene indicato uno scudo su tutto il rover di spessore 5.4 cm. Sul factsheet di ottobre 2008 dicono “Ice-shielded Lock / Fusible Heat Sink: Lock surrounded by 2.5 cm of frozen water provides SPE protection. Etc”. in 6 mesi hanno ridotto di 3 cm ops.. 2.9 cm. Togliete il fondo, il vetro enorme, i vetri laterali, la porta laterale, la parte posteriore con meccanismi e tute, resta... il tetto. (p.s. non ci sono solo da mettere i TBD cm di acqua, c’e’ anche la struttura per tenerla da considerare... quindi non la si può mettere ovunque).

Ri-ripeto quanto scritto sopra, c’è una paratia, i vetri non sono un problema, non so quali finestrini laterali intendi perchè non ce ne sono e il suitlock è dotato dello stesso sistema ad acqua del resto del rover… per cui non ci sono “buchi”.

Ma la cosa più grave è che un malfunzionamento del meccanismo di docking può portare all perdita dell’astronauta. Cosa che non avviene in caso di airlock poichè basta aspettare la pressurizzazione prima di aprire le tute.

Questo non è vero, in caso di emergenza c’è il portello laterale del rover, che è utilizzabile, ovviamente depressurizzando tutto o parte dell’ambiente interno e contaminandolo con la polvere ma per salvare la vita è più che accettabile.

Aggiungo solo due cose, per il valore cambiato del requisito di protezione dello scudo (e relativo cambiamento di spessore) fra una data e l’altra di quelle scritte c’è stato uno studio di statistica degli eventi pericolosi che ha portato ad una variazione dei requisiti minimi di sicurezza. Il documento ce l’ho in giro da qualche parte, appena lo trovo lo metto qui.

Per il resto una piccola considerazione personale… questa mi pare una discussione ortodossa… finalmente…

Scusa Albyz, ma a me questa sembra una non risposta. Sul paper c’è scritto chiaramente, e l’ho già incollato prima:

“The EVA system will operate at 4.3 psi of pressure and can withstand an 8.0-psi pressure differential.”

Non mi sembra ci siano tanti modi di interpretare questa frase: “can withstand an 8.0-psi pressure differential” vuol dire che strutturalmente è in grado di reggere 8.0 psi di differenza di pressione tra l’interno della tuta e l’esterno. Non vuol dire che è in grado di operare a 8 psi. La cosa è ben diversa.
E’ in grado di reggere la pressione, ovvero quando è spenta perchè è attaccata al modulo non scoppia come un palloncino. Ma quando la si accende “will operate at 4.3 psi of pressure”. Vuol dire che quando diventa operativa per poi staccarsi dal rover è già a 4.3 psi…

Non sono daccordo, questo non è riscontrabile dalla frase che citi… il significato mi pare chiaro, può “sopportare” 8psi, ma opera nominalmente a 4.3 psi… non c’è scritto altro… che non si possa staccare a 8psi, che un astronauta non possa entrarvi a 8psi e che non possa muoversi a 8psi sono tutte tue deduzioni personali… non vedo riscontri nella citazione… tanto che il tipo di tuta, semirigido, ha proprio il vantaggio di poter far operare l’astronauta senza enormi sforzi anche a pressioni più alte delle altre tute… certo la pressione di lavoro potrà essere ridotta per far fare meno fatica… ma nessuno dice che la prima fase di LEVA possa essere a pressioni decrescenti…

Ok, ammessa la possibilità di interpretazione che dai tu, anche se tecnicamente la cosa mi sembra molto complessa. Già è piuttosto complesso pensare a moduli abitati capaci di operare a range di pressione così vari. Se poi parliamo di tute (molto più delicate) la cosa mi sembra ancora più difficile da realizzare.
Considerando ad esempio la pressione iniziale, 8 psi con il 32% di ossigeno (che significa 2.56 psi, ovvero 17.6 kPa di pressione parziale. Molto vicino alla soglia minima consentita). Poi come passo a 4.3 psi? Depressurizzo aria a 8 psi con quella miscela di ossigeno e nel frattempo butto in cabina ossigeno puro? Tutto questo mentre l’astronauta se ne va a spasso per la luna?

PS: Maloso, cmq sei proprio una m… Ho dovuto farti iscrivere a un forum perchè mi passassi questi documenti???

Un momento.

L’atmosfera del rover è un mix di ossigeno/azoto???

Se si allora l’operazione di prebreathing è mandatoria, aldilà di qualsiasi altra considerazione, per deazotare il sangue dell’astronauta prima di fargli indossare una tuta (che può essere alla pressione che vuole) ma avrà sempre e solo ossigeno puro all’interno.

Mi spiace Alberto, ma se c’è una cosa su cui non si può filosofeggiare è proprio la fisiologia umana…

Probabilmente mi sono spiegato male. non sto parlando di un malfunzionamento a livello di architettura ma proprio di item. se c’è un malfunzionamento del dispositivo automatico/manuale di aggancio durante il rientro o l’uscita del singolo astronauta dovuto ad una non perfetta tenuta, non ci sono margini di manovra (e per ora, in ogni caso, la parte finale dell’aggancio deve avvenire in modo guidato come per gli hatch della stazione per non correre il rischio di rovinare le seal). se succede qualcosa in quella manovra la cosa si fa pericolosa. non dico che è catastrofica, ma può diventarlo. E ll’airlock questo svantaggio non l’ha. Ma ne ha altri…

Non sono molto daccordo con l’affermazione che la ridondanza è assicurata. perchè “visto che sono concepiti per le lunghe distanze” se hai a disposizione 3 tute usabili (causa danneggiamento di un suilock) lontano dalla base per 4 astronauti già viene meno il requisito di safety (se non hai delle tute spare in grado di assicurare, come dici giustamente tu, una procedura per depressurizzare l’intero rover). Tenete presente che quelle tute non possono essere fatte entrare nel rover per via dell’interfaccia che serve per garantire la tenuta a pressione che “va in battuta” (passatemi il concetto) sulla struttura del rover. Inoltre il design manned deve essere 2 failure tollerant e quindi devi analizzare la possibilità che accadano 2 incidenti. E mentre sull’airlock puoi pensare ad una soluzione ISS like (già fatta e provata), qui è tutto da inventare. e per ora, (come minimo :wink: ) diciamo che non è testato spazio. Per non dire di più…

Nota a margine: avere 2 tipi di tute diverse (suitlock e airlock altair o outpost) diminuisce la robustezza del sistema (non penso, ma non ne ho la certezza, che visti i dispositivi necessari, la tute suitlock possano essere indossate in un airlock come le altre. Tolte si, penso possa essere un requisito di sicurezza da imporre, ma richiuse…). Inoltre bisogna vedere come sono fatte perchè alcuni pezzi dipendono anche dal “percentile” della persona che le usa (che brutto modo di dirlo :cry: ) riducendo la loro operabilità e complicando le operazioni…

Scusami ma io non la vedo. Ma se hai un documento degli interni un cui c’è mi farebbe piacere dargli un’occhiata. Il safe haven è un grosso problema che stiamo cercando di risolvere.
P.S. Se non comprende la finestra, sappi che difficilmente è accettabile (perchè facendola semplice: il rover NASA non ha la night survivability. Quindi deve essere in grado di tornare prima della notte. Se ci metti la finestra è (quasi) solo perchè devi poter vedere direttamente il suolo in caso di necessità (altrimenti non serve, se non per motivi legati alla psiche umana). Quindi anche in caso di SPE devi poterlo guidare in un terreno che richieda la visione diretta)

Quelli di figura 19 pag 13 figura a dx. Ma anche nella presentazione che ho linkato io, sono uguali.

Ma la cosa più grave è che un malfunzionamento del meccanismo di docking può portare all perdita dell’astronauta. Cosa che non avviene in caso di airlock poichè basta aspettare la pressurizzazione prima di aprire le tute.

Questo non è vero, in caso di emergenza c’è il portello laterale del rover, che è utilizzabile, ovviamente depressurizzando tutto o parte dell’ambiente interno e contaminandolo con la polvere ma per salvare la vita è più che accettabile.

Ho risposto sopra…

Secondo me il fatto è legato alla safety. Ed unisce entrambe le vostre considerazioni. La tuta deve essere in grado di sopportare gli 8 psi una volta attaccata, lavora a 4.3 psi in fase nominale, ma deve essere in grado di sopportare una ripressurizzazione veloce in caso di necessità. Ma sia la mia, sia le vostre, e permettetemi sia le loro, per ora sono solo interpretazioni e richieste di funzionalità.

Si, è un misto. Ed hai ragione. Infatti è previsto un tempo di prebreathing. Ma puoi giocare su pressione del rover (abbassandola ed aumentando la parziale di ossigeno) e, considerando la specificità del ruolo, tollerando una % di decompression sickness più alta.

Non me li hai mai chiesti Buzz. E questi sono tra quelli pubblici. Tu sei un fortunello rispetto agli altri…

Edit: io le procedure ISS sulla velocità di decompressione ammessa in caso di emergency te le ho chieste… e servivano proprio a capire questo… :wink:

Come già detto da altri, non si parla di passare da 8psi a 4psi in maniera istantanea, i paramentri su cui “giocare” sono molti, pressione del rover, pressione della tuta, composizione dell’atmosfera… il tutto mantenendo la capacità di uscita stimata di 15min… mi sembra, viste le premesse, un requisito del tutto accettabile.

Beh come detto l’evento catastrofico deve comprendere avarie multiple riducendo drasticamente le possibilità, per ogni singolo astronauta ci sono, per missione, almeno 6 punti di rientro e messa in sicurezza… non credo si possa pretendere di più…

Tenete presente che quelle tute non possono essere fatte entrare nel rover per via dell'interfaccia che serve per garantire la tenuta a pressione che "va in battuta" (passatemi il concetto) sulla struttura del rover. Inoltre il design manned deve essere 2 failure tollerant e quindi devi analizzare la possibilità che accadano 2 incidenti. E mentre sull'airlock puoi pensare ad una soluzione ISS like (già fatta e provata), qui è tutto da inventare. e per ora, (come minimo ;) ) diciamo che non è testato spazio. Per non dire di più..

Non concordo per il ragionamento fatto sopra, la ridondanza doppia è soddisfatta.

Nota a margine: avere 2 tipi di tute diverse (suitlock e airlock altair o outpost) diminuisce la robustezza del sistema (non penso, ma non ne ho la certezza, che visti i dispositivi necessari, la tute suitlock possano essere indossate in un airlock come le altre. Tolte si, penso possa essere un requisito di sicurezza da imporre, ma richiuse...). Inoltre bisogna vedere come sono fatte perchè alcuni pezzi dipendono anche dal "percentile" della persona che le usa (che brutto modo di dirlo :cry: ) riducendo la loro operabilità e complicando le operazioni...

Il PLS credo sia standard (come il resto della tuta che sarà unica) anche perchè deve essere assicurato il passaggio da un hab al lander al rover anche per via esterna, per cui non la vedo come una particolare criticità.

Scusami ma io non la vedo. Ma se hai un documento degli interni un cui c’è mi farebbe piacere dargli un’occhiata. Il safe haven è un grosso problema che stiamo cercando di risolvere.

In allegato, non è recente… ma non sono recenti neanche le presentazioni inserite prima…
E’ del Dicembre 2007, presentata all’AIAA Space 2007 dal Exploration Systems Mission Directorate

Nota di colore su “non credo si possa pretendere di più…”: non si può nemmeno dormire in Columbus… ma qualcuno lo ha richiesto come must… e ci sono fior di ingegneri che gli stanno facendo/hanno fatto lo studio di circolazione dell’aria all’interno del modulo per un’eventualità del genere… chiedere di più si può… si può… :cry: :cry:

Su un argomento cosi delicato ed impattante, senza sapere come è fatto in dettaglio mi riservo di vedere i risultati dei trade-off in corso. Cmq sono sempre stato daccordo con il motto che “se è solo un problema ingegneristico, si può risolvere” quindi qualcosa si troverà basterà scrivere bene i requisiti.

Nota a margine: avere 2 tipi di tute diverse (suitlock e airlock altair o outpost) diminuisce la robustezza del sistema (non penso, ma non ne ho la certezza, che visti i dispositivi necessari, la tute suitlock possano essere indossate in un airlock come le altre. Tolte si, penso possa essere un requisito di sicurezza da imporre, ma richiuse...). Inoltre bisogna vedere come sono fatte perchè alcuni pezzi dipendono anche dal "percentile" della persona che le usa (che brutto modo di dirlo :cry: ) riducendo la loro operabilità e complicando le operazioni...

Il PLS credo sia standard (come il resto della tuta che sarà unica) anche perchè deve essere assicurato il passaggio da un hab al lander al rover anche per via esterna, per cui non la vedo come una particolare criticità.

Si ma per questo basta che sia uguale l’interfaccia tra la tuta ed il sistema di aggancio. Sul fatto che non sia una criticità posso essere daccordo. Ma complicherà le operazioni e la logistica.
Poi vedo che siete tutti sicuri che sarà una tuta semirigida. :astonished:

Scusami ma io non la vedo. Ma se hai un documento degli interni un cui c’è mi farebbe piacere dargli un’occhiata. Il safe haven è un grosso problema che stiamo cercando di risolvere.

In allegato, non è recente… ma non sono recenti neanche le presentazioni inserite prima…
E’ del Dicembre 2007, presentata all’AIAA Space 2007 dal Exploration Systems Mission Directorate

aspetta… quella si, e da qualche parte ne ho anche una versione piu dettagliata. ma in ufficio penso… :disappointed:

Cmq quella fa parte del dispositivo di apertura della tuta. una volta che l’astronauta si è agganciato, il dispositivo automatico (non si può fare manuale) la prende e la fa ruotare permettendo l’apertura che altrimenti non sarebbe possibile per l’astronauta dntro la tuta. Ed in aggiunta ha la funzione di mantenere nell’intercapedine l’eventuale dust depositatasi sullo zaino. Non ho mai pensato ci potesse essere acqua dentro ma effettivamente nulla lo vieta penso.

Io pensavo ad una paratia che dividesse in due il rover creando un safe haven in cui rifugiarsi.

Questo limita il problema al fondo. Ma le finestre restano. E si fanno un bagno di radiazioni che mezzo basta…
In più sono tonde… mah… Visti i requisiti che hanno messo sui vetri di cupola, questo per me rimane un mistero…

E’ nei requisiti (come quello della pressione) del bando di gara proposto e poi vinto (due volte) da Oceaneering.

Io pensavo ad una paratia che dividesse in due il rover creando un safe haven in cui rifugiarsi.

E’ proprio così credo (o almeno interpreto dall’immagine), una paratia a metà rover che protegga la parte posteriore.

cosi vicina alle tute pensavo fosse la rappresentazione della bulkhead della porta laterale… :confused:

anche perchè una bulkhead in mezzo al rover renderebbe impossibile la posizione distesa per il riposo… no?
e se fosse ruotabile già non sarebbe una bulkhead… e cmq impatterebbe notevolmente il design interno… :confused::confused:

E’ vero… ma non credo sia troppo in scala… per l’alloggiamento interno delle utenze forse ci sono anche altre alternative…

Non sono sicuro di capire cosa intendi esattamente per avarie a livello di “architettura” e di “item”. Io intendevo semplicemente il caso di un componente che si danneggi e impedisca la tenuta durante il riaggancio della tuta al suitlock.

Mi sembra strano che all’interno del rover non abbiano previsto componenti spare. Non sappiamo esattamente quali sistemi saranno presenti all’interno del rover. Effettivamente non ho (ancora) letto da nessuna parte che ci saranno una o più tute (EVA o IEVA) spare, ma non ho neanche letto che NON ci saranno.

Sul fatto che cambiare radicalmente la filosofia di uso delle tute spaziali (da airlock a suitlock) comporti dei rischi per l’architettura sono perfettamente d’accordo, e mettere in luce questi aspetti è giusto. Cerchiamo però di ricordarcene quando (su altri aspetti) si critica il Constellation per le scelte troppo conservative e poco innovative.

Tornando un po’ alla politica, leggevo il report dell’Exploration Committee che ha linkato il maloso.
Molto interessanti le pag. 26-27-28:
“The Committee recognizes that the SPR concept is one of the options being examined to provide surface mobility in the initial stages of lunar exploration. Whatever option is pursued, it will be a central and very visible feature of the earliest lunar missions. It is the Committee’s judgment that this capability should be provided by the United States. NASA should amend its list of U.S.-provided lunar architecture elements to include initial surface mobility, since such surface mobility is an extension of the transportation elements that the United States has already indicated its intent toprovide…”

E’ un po’ come dire “scordatevi il pressurized lunar rover”?

Allora intendiamo la stessa cosa. e se si rompe in fase di aggancio o sgancio ci potrebbero essere gravi problemi. come detto prima, risolvibile ma non è immediato come può sembrare.

Vero ma anche vero che le masse che dichiarano per ora sono molto basse. Non sappiamo cosa ci sarà dentro il rover ma alcuni sistemi, ad esempio quelli necessari per la vita, (ECLSS, Struttura, Power) non possono essere alleggeriti più di tanto senza rilassare qualche requisito. Non ho mai trovato un mass budget esaustivo sul rover. Lo aspetto…

Aspetta. Io non dico di non cambiare. Come ho scritto in precedenza ero un acceso sostenitore di questo tipo di soluzione. Analizzandolo meglio però ho notato che non sono tutte rose e fiori. Continuo a preferire questa configurazione, ma sapendo che ha dei punti deboli. E cmq la considerazione che hai citato era sul fatto di averne 2 diverse non sul tipo. Sul fatto che nell’habitat entri con l’airlock e nel rover no. significa pezzi di ricambio diversi per le tute che si usurano (in fondo le EVA le fai anche attorno all’outpost non solo per esplorazione)

no… scordatevi di fare tutto ciò che vi porta da qualche parte. :wink:

Il sistema ambientale del rover sarà quasi completamente demandato ai PLSS che quando nn saranno in LEVA permetteranno la regolazione del supporto vitale in modo che il rover non debba avere un suo sistema autonomo, alleviandone di molto i pesi.
I PLSS saranno probabilmente 3 a bordo e 2 necessari per questo compito quando gli astronauti si troveranno all’interno, anche questa secondo me è una buona soluzione, mai utilizzata prima per il risparmio sulle masse.

Sul fatto che nell'habitat entri con l'airlock e nel rover no. significa pezzi di ricambio diversi per le tute che si usurano (in fondo le EVA le fai anche attorno all'outpost non solo per esplorazione)

Non ho capito cosa intendi, perchè le tute dovrebbero avere pezzi di ricambio doppi? la stessa tuta potrà essere agganciata al suitlock e entrare nell’airlock… non credo ci sia bisogno di particolare hardware per quest’ultimo.

Non sono un esperto di ECLSS ma (pur considerando la presenza di una gravità se pur ridotta) la necessità di un sistema di aerazione, immagazzinamento del condensato, filtri per il particolato e per la rimozione batterica, smoke detectors, sensori di controllo della atmosfera azoto/ossigeno etc (lascio a qualcun altro il resto) penso rimanga. Possono davvero farne a meno cosi basandosi su un sistema che lavora nominalmente a ossigeno puro e che quindi ha ridotte al minimo le altre funzioni per massimizzare altre peculiarità?

Sul fatto che nell'habitat entri con l'airlock e nel rover no. significa pezzi di ricambio diversi per le tute che si usurano (in fondo le EVA le fai anche attorno all'outpost non solo per esplorazione)

Non ho capito cosa intendi, perchè le tute dovrebbero avere pezzi di ricambio doppi? la stessa tuta potrà essere agganciata al suitlock e entrare nell’airlock… non credo ci sia bisogno di particolare hardware per quest’ultimo.

Ok, se fosse cosi il problema non si porrebbe perchè, come auspicavo all’inizio, hai una sola tuta per tutto.
No, l’airlock non avrebbe bisogno di grosse attrezzature la mia considerazione era su volumi e operazioni. Le operazioni di vestizione delle tute suitlock e la flangia da prevedere per questo tipo di tute che le rende un pò più voluminose mal si conciliano con gli airlock cilindrici (giustamente) minimali illustrati nell’RS-1. Ma se riescono a ridurre gli impatti volumetrici della flangia di tenuta (che deve cmq stare ad una certa distanza dal tessuto della tuta per evitare complicazioni in fase di aggancio) usano una sola tuta per tutto e risolvono.

Credo però che delle cose che hai detto alcune siano piuttosto “ingombranti” in peso e volume, altre invece, come la sensoristica sono decisamente meno problematiche.
Due PLSS (considerato che devono supportare 2 sole persone in un ambiente comunque piccolo) potrebbero comunque essere sufficienti, certo non saranno “stand alone” però tutto quello che già c’è lì se ne potrà fare a meno sul rover, e quando ogni kg è oro è già un gran risparmio, ovvio tutto il resto che hai detto da qualche parte ci deve stare, ma le componenti più critiche e ingombranti sono già nel PLSS e questo semplifica anche la ridondanza, cambio PLSS e ho parte del sistema ECLSS cambiato senza dover smontare mezzo rover per cambiare una pompa.