Evoluzione futura e utilizzi scientifici di mezzi suborbitali

Non so, mi sembra una tecnologia senza molti sbocchi checche’ ne dicano.

Per esperimenti di microgravita’ di breve duratata meglio i vomit comet o torri di caduta o simili che a fronte di una minor durata offrono piu’ spazio e/o migliori condizioni di preparazione degli esperimenti, oltre che costi piu’ bassi (chi sa mi potra’ correggere).

Per esperimenti di microgravita’ di lunga durata e mille altre cose ci vuole l’orbita.

La karman line e’ solo un obiettivo simbolico.

L’unico possibile sviluppo che da inesperto potrebbe avere un futuro e’ trasporto aereo ad alta velocita’ o militare, ma anche per questo altri sono piu’ avanti con progetti piu’ flessibili che almeno nelle intenzioni potrebbero consentire piu’ carico, spazio ed economie di scopo (ogni riferimento a SS che potrebbe volare a singolo stadio suborbitale, oltre al resto, e’ del tutto non casuale. C’e’ da dire che l’atterraggio con ali e’ piu’ rassicurante, almeno in apparenza).

Il turismo spaziale cone business case mi sembra molto debole, soprattutto quando offri pochi minuti in una piccola cabina.

Detto questo gli faccio i migliori auguri, e’ un design molto originale, e magari va da qualche parte che non riesco a vedere, nella mia inesperienza.

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Costi e rischi sono senz’altro più bassi.

Certo i 240 secondi di microgravità offerti da SpaceShipTwo rispetto ai 20/30 offerti dalle piattaforme in volo atmosferico rappresentano l’incremento di un’ordine di grandezza, con la (notevole) limitazione del “one shot” rispetto alle parabole iterate di un singolo volo parabolico.

Sarebbe interessante se i voli di Virgin Galactic, intesi in senso scientifico, divenissero routinari ovvero con una campagna pianificata su più giorni di volo come avviene per l’ESA. Onestamente però vedo poco probabile una gestione a terra simile a quella che avviene per lo A-310 ZEROG. In quest’ottica, forse, il NS di Bezos potrebbe offrire una possibilità in più di rivolo “veloce”, ma questa è una cosa tutta da valutare.

Un altro aspetto che andrebbe approfondito è il livello di microgravità raggiunto dallo SpaceShipTwo, giusto per fare un esempio a bordo della ISS si raggiungono livelli pari a 10 elevato alla -6 g, mentre in un volo parabolico ESA il livello è molto più “sporco” attestandosi intorno al 10 elevato alla -2 g.
Però in giro non ho visto report con i dati accelerometrici relativi ai voli Virgin Galactic…

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Non dimentichiamoci dei sounding rockets, che offrono 10 minuti di microgravità in un single shot.

L’unico vantaggio di SpaceShip Two sarebbe di avere uno scienziato a bordo che può interagire con l’esperimento durante quei 6 minuti, ma davvero in questo modo i costi esplodono (perché devi pagare anche per un passeggero) e la lista degli esperimenti che sceglierebbero questo tipo di piattaforma secondo me si riduce all’osso.

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https://www.researchgate.net/figure/a-Blue-Origin-suborbital-flight-profile-b-New-Shepards-full-acceleration-profile-c_fig5_333810041
può essere un valore plausibile 0.05g? questo è riferito a blue origin

questo un altro articolo:

1. At launch, the magnitude of the acceleration measured by our sensor was about 1.9 G.
2. At MECO, the magnitude of the acceleration measured was about 1.4 G.
3. At CC separation, the magnitude of the acceleration measured was about 2.4 G.
4. Microgravity levels were measured of the order of 120 mG, which is of the order of a few milli-Gs, as expected (Lewis, 2017) for about 3.2 min in all three orthogonal directions.
Note that microgravity was present about 20 s before CC separation, then discontinued very briefly for a few seconds (3-4 s) before microgravity continued without interruption for another 3 min.

Vale per NS che è equiparabile a quello di un razzo sonda, come scrive @Buzz .

Ho la sensazione che SpaceShipTwo abbia un valore diverso…

Per quanto riguarda il potenziale mercato, NS potrebbe essere il razzo sonda del futuro, potendo volare unmanned (come già ha fatto innumerevoli volte) avendo dalla sua la piena riutilizzabilità.

Mentre SST potrebbe essere (e dico potrebbe) il volo parabolico del futuro dove il costo ed alla complicazione dell’equipaggio si compensano con la presenza umana a bordo ed alla sua capacità di intervenire sull’esperimento durante il volo.
In questo caso i 240 secondi di microgravità sarebbero un valore affatto disprezzabile.

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Questo valore mi pare troppo alto. Di sicuro alcuni esperimenti, tipo quello che hanno fatto sul condensato di Einstein Bose, hanno bisogno di valori decisamente inferiori. Hai una fonte?

Vedo difficile una campagna routinaria di voli di VG a scopo puramente scientifico. Mi pare di aver letto su Twitter, ma potrebbe essere anche da qualsiasi altra parte, che il motore ibrido dello spazioplano debba essere cambiato ad ogni volo. A ciò va aggiunta la manuntenzione necessaria per la navicella, pertanto dovrebbero averne almeno due disponibili per garantire una due-giorni di esperimenti (e magari una terza in caso di necessità) e credo che il focus di VG sia il turismo e solo in seconda parte lo sbocco scientifico.

Solo il tempo ce lo dirà, ma è sicuramente una grande lotta anche sotto questo punto tra VG e BO, che forse dalla sua ha uno spazio più “comodo” per lo svolgimento di esperimenti scientifici.

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questo è l’unico articolo che trovo con riferimento diretto a misurazioni su ss2

https://ttu-ir.tdl.org/handle/2346/86465
https://ttu-ir.tdl.org/bitstream/handle/2346/86465/ICES-2020-344.pdf?sequence=1&isAllowed=y

“The microgravity environment for experiments on the International Space Station”
Emily S Nelson, Kenol Jules

Journal of Gravitational Physiology, March 2004

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Interessante il diagramma in Figura 4 sembra indicare un valore di microg pari a 10 elevato alla -1…

Riguardo il tema molto interessante delle possibili soluzioni per esperimenti di microgravita’ sottolineerei di nuovo la soluzione delle torri/tubi di caduta.

Quello di Brema permettendo il lancio dell’esperimento dal basso raddoppia la durata della fase in caduta libera, fino a piu’ di 9 secondi, con una torre alta “solo” 122 m.

Mi sono spesso chiesto se, volendo fare le cose in grande, si potrebbero usare i pozzi di ventilazione delle gallerie stradali/ferroviarie, il che teoricamente permetterebbe altezze di caduta di piu’ di 1000 metri, con tutti i trafori che abbiamo sotto Alpi e Appennini. Ovviamente un pozzo di ventilazione serve a ventilare e non puo’ essere usato per altri scopi. Fare un altro pozzo parallelo, o concentrico, per la scienza potrebbe essere molto costoso.

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Oltretutto anche avendone 2 da alternare dovresti poter spostare gli esperimenti molto rapidamente e senza danni.

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Confermo che la ISS è intorno a 10E-6 g, se non addirittura più alto.

Tieni presente che ci sono esperimenti a bordo che hanno dei levitatori magnetici per ottenere livelli migliori, quando serve. E alcuni esperimenti, come ad esempio EML, vengono fatti sempre di notte per avere l’equipaggio a nanna e minimizzare le vibrazioni e gli urti.

Poi NASA ha i sensori SAMS sparsi per tutta la stazione per misurare i vari livelli di microg nelle varie locations, a seconda di cosa serve per gli esperimenti (ad esempio faremo delle misure in Columbus dopo che si inizierà ad usare CASA, proprio perché EML ha il dubbio che un astronauti che dorme cosí vicino ad EDR possa dare problemi di microg).

Se non sbaglio le piattaforme che danno livelli di microg migliori in assoluto sono le drop towers (che comunque stanno intorno a 10E-6), anche se per pochi secondi. Se cercate su google cose tipo “microgravity platforms comparison” si trovano parecchi articoli.
Qui ce n’è uno: https://www.researchgate.net/figure/Comparison-of-microgravity-platforms_tbl2_324654371

ESA ad esempio sta lavorando per mettere esperimenti su Space Rider, perché probabilmente offrirà livelli di microg migliori della ISS, anche se l’esperimento dovrà essere interamente automatico o comandabile da terra (non essendoci gli astronauti a bordo)

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