Domanda manovre spaziali

Allora ragazzi per quanto ne so nelle missioni Apollo quando il modulo CSM+LEM entrava in orbita lunare l’intero blocco doveva ruotare su se stesso per portare avanti (rispetto al senso di marcia) il LEM per poi staccarlo…ora per lasciare l’orbita lunare si usava il motore principale dell’ SM…tuttavia…prima di rientrare nell’atmosfera…gli astronauti dovevano ruotare ancora una volta su se stessi prima di sganciare l’ SM e ritrovarsi così con lo scudo termico de CM pronto ad “impattare” l’atmosfera…chiedo gentilmente delle spiegazioni riguardo queste manovre.

Le manovre di questo tipo (orientamento del mezzo) venivano (e ancora vengono) effettuate a mezzo di piccoli motori supplementari denominati di Reaction Control System. Tali motori, di piccole dimensioni e posizionati strategicamente sul MS permettevano la rotazione lungo gli assi principali ma anche la traslazione. Un esempio di questi motori sui sitemi Apollo (in questo caso è quello del LEM) è dato da questa immagine

Ulteriori e più dettagliate informazioni le trovi sulla Wiki inglese.
(Non ho linkato la Wiki italiana perché ha un articolo striminzito e scarno)

Edit: corretto il link all’immagine

E’ semplice, per “entrare” in orbita lunare (al termine della traiettoria di trasferimento libero, alla Hohmann, tra la Terra e la Luna) il complesso Apollo CSM+LM doveva “frenare” applicando un delta-v negativo allo scopo di essere “catturato” dal campo gravitazionale lunare (la manovra avveniva nella zona di interfaccia tra il campo gravitazionale terrestre e quello lunare). Per far ciò aveva a disposizione il solo motore dell’SM che si trovava orientato nella direzione sbagliata (ossia verso il didietro), pertanto il complesso Apollo CSM+LM doveva ruotare, grazie ai thrusters, rispetto al baricentro comune di 180° ed accendere il motore (per un certo numero di secondi) verso la direzione di moto allo scopo di effettuare il rallentamento di cui sopra.

Naturalmente ho super-semplificato il discorso, alquanto complesso da un punto di vista fisico-matematico, allo scopo di renderlo comprensibile ai più…

Quanto al rientro, la cosa era ancora più semplice. Abbandonato sulla Luna lo stadio di discesa dell’LM ed avviato verso un impatto con il suolo lunare lo stadio di ascesa dello stesso LM, per il rientro verso terra dell’Apollo CSM ci si affidava ancora alla spinta del motore principale dell’SM. Una volta esaurita la sua funzione, ossia dopo la correzione di rotta (una o due, dipendeva dai casi) durante la traiettoria di ritorno il modulo CM si separava dall’SM (il quale si avviava ad essere distrutto durante il rientro nell’atmosfera). Ancora una volta l’assetto del CM era corretto per il piano di volo fino a quel momento ma “sbagliato” per quello successivo, pertanto grazie all’azione dei thrusters, il modulo CM guadagnava la giusta angolazione rispetto all’orizzonte terrestre con lo scudo termico “in avanti” destinato appunto a proteggere il resto della capsula durante il rientro nell’atmosfera.

Scusa ma secondo me per frenare non c’era bisogno di effettuare una rotazione di 180 gradi…ma la rotazione era necessaria solo per sganciare il LEM per farlo entrare nell’orbita ellittica…o sbaglio?

Se accendi il motore primario dell’SM nella direzione del moto, piuttosto che l’opposto, aggiungi delta-v piuttosto che sottrarlo. In parole povere accelleri al posto di frenare… :wink:

All’inerfaccia l’ SPS del SM È RIVOLTO VERSO LA LUNA per cui per frenare basta solo accendere il motore e non ruotare…in questo modo la spinta prolungata per un tot di secondi fa registrare nella legge del moto del complesso CSM+LEM un deltaV negativo per cui rallenta ed entra in orbita lunare circolare!

Certo perché prima ha effettuato la manovra che ti ho descritto nei miei post precedenti.
Fino al punto di interfaccia il complesso CSM+LM si trova con l’LM rivolto verso la direzione del moto per effetto della traiettoria di trasferimento, poi il tutto ruota di 180° arriva al punto di intersezione, accende il motore ed entra in orbita lunare.
Dov’è il problema?

Il LEM da quando viene estratto dal primo stadio del Saturno si trova sempre di dietro rispetto al senso di marcia!

Eccolo l’errore, immediatamente dopo l’estrazione dall’S-IVB il complesso Apollo CSM+LM ruota nuovamente di 180° ed accende brevemente il motore per assumere una traiettoria divergente dal’S-IVB.


apollo.jpg

Io credevo che la correzione di traiettoria subito dopo l’estrazione del LEM avveniva con i razzi direzionali ausiliari del complesso CSM…non credevo che avvenisse con l’SPS motore principale sempre per questioni di consumo…cmq posso sempre sbagliare e ti dico grazie di avermi insegnato una cosa nuova se effettivamente è cosi…

Diciamo che ci si mette di mezzo anche la “Midcourse Correction” che viene fatta sicuramente non in retrograde.

Cos’è la “Midcourse Correction”??

La “midcourse correction”, anzi le “midcourse corrections” (Apollo 11 ne fece 4 all’andata e 3 al ritorno) erano delle brevi accensioni che veniva effettuate nel corso sia del tragitto d’andata che del tragitto di ritorno per appunto “correggere” la traiettoria di volo verso la luna e verso la terra. Tali accensioni si rendevano necessarie per vari motivi: per passare da una traiettoria di “free return” (la famosa “traiettoria ad 8” che ti riportava sulla terra) ad una traiettoria corretta per permetterti un allunaggio, oppure per compensare e correggere le distorsioni della rotta dovute alla gravità terrestre ed a piccole imprecisioni delle accensioni durante la TLI e la TEI. Se non erro delle “midcourse correction” erano previste anche per Curiosity, la prima non è stata necessaria, probabilmente lo sarà quella a metà rotta.

Ottima spiegazione Vittorio.

:flushed: … detto da te …

Ok ragazzi quindi ogni correzione doveva essere effettuata con il motore principale SPS?

Esatto, queste correzioni principali si facevano con il motore SPS. I motori vernieri (i motori RCS) si usavano solo per cambiare assetto di volo come ad esempio per mettersi in posizione anterograda o retrograda, per mettere in rotazione lo stack Apollo (Barbeque Roll) e così via. Ovviamente tali motori anche se piccoli e di poca forza influiscono comunque sull’orbita, cambiandola seppur di poco ma cambiandola. In fondo quando si va al docking si va da un’orbita che ha un raggio di qualche centinaio di metri in meno ad un’orbita un po’ più larga, oppure si cambia inclinazione di qualche decimo di grado, ma comunque si cambia l’orbita.

Scusa Vittorio non vorrei essere noioso, ma cosa intendi per stack Apollo (Barbeque Roll)?? :grin:

:smiley: Ci avrei giurato che me lo avresti chiesto!
Per “stack Apollo” si intende il complesso LEM+CapsulaApollo+ModuloDiServizio (tutto unito, così si capisce che erano un complesso unico :stuck_out_tongue_winking_eye: ), mentre per “Barbeque Roll” si intende una lenta rotazione /se non sbaglio al massimo 3-4 giri/ora) del complesso lungo l’asse principale per evitare il surriscaldamento da parte del sole di un lato. Il nome corretto sarebbe “Passive Thermal Control” (PTC), ed è così infatti che la trovi ricordata in tutte le pubblicazioni ufficiali. Dagli astronauti era però stata soprannominata così perché molto banalmente ricorda come viene cucinata la carne allo spiedo.

Curiosità; nel film “Apollo 13” Tom Hanks - Jim Lovell testualmente comunica a Houston: “… e dopo il posizionamento sul barbeque io e Jack mangeremo …”. La prima volta che la sentii, nel 1995 quando uscì il film, non capii proprio di che parlava (che ci fa uno spiedo nello spazio?), ora rido delle bestialità che ho pensato all’epoca. :stuck_out_tongue_winking_eye:

Vittorio Apollo 13 è il mio film preferito e tuttavia ti giuro che ho pensato la tua stessa cosa! :grin:…credevo che il barbeque fosse un modi di dire degli astronauti prima della cena :grin:…cmq grazie mi sei stato di grande aiuto…e poi scusa un attimo il centro di gravità dello stack si trovava nel CM?