Il peso di Orion...

So che questo mio post solleverà un polverone ma è una domanda banale che mi assilla da tempo…
Il complesso SOYUZ (modulo orbitale=1300 chilogrammi + modulo di rientro=2900 chilogrammi + modulo di servizio=2600 chilogrammi) è pesante quindi in totale 6,8 tonnellate è stato progettato negli anni '60. Mi spiegate ora perchè una capsula ideata nel XXI° secolo e con le stesse prerogative e scopi della Soyuz (almeno nella versione che raggiungerà la ISS) debba pesare oltre 20 tonnellate ? :astonished:

Infatti gli ultimi dati ho letto parlano di 8500 chilogrammi per il modulo di comando + 13500 per quello di servizio… non è un pò troppo per una differenza di 3 uomini di equipaggio in più?

E non citatemi il LES… anche le Soyuz c’è l’hanno… :ok_hand:

Credetemi non c’è nessun intento polemico… è soltanto una curiosità… :thinking:

Forse perchè un 127 pesava 700kg ed una Punto ne pesa 1200? :wink:

Evidentemente le esigenze sono cresciute più dei miglioramenti tecnologici…

Bè, si… potrebbe darsi… :thinking:

Credo che il paragone più corretto sia fra Apollo e Orion per avere idea di quanto si sia avanzati con la ricerca essendo due mezzi destinati allo stesso scopo e con filosofie costruttive simili.
La Soyuz pesa ovviamente molto di meno ma offre all’equipaggio anche molto di meno di entrambi, credo sia sprovvista di qualsiasi scudo per le radiazioni fuori dalla LEO, ha risorse a bordo molto più limitate (gran parte del peso del SM è dato proprio dai serbatoi pieni di “consumabili”), la propulsione non è pensata per un utilizzo in orbita lunare (sono “minucoli” i propulsori Soyuz e non permettono da soli un utilizzo extra-LEO), la suddivisione fra OM e CM con il primo a perdere che porta ad uno scudo termico di dimensioni minori e tante altre cose che riducono certamente il peso ma anche le capacità del mezzo.
Tornando al confronto, per me più corretto fra Apollo e Orion:
Il CM dell’Apollo pesava circa 5800kg per tre persone, Orion pesa come detto 8500kg per 6 e qui credo che la differenza sia già evidente.
Ma enormemente più visibile il progresso è sul SM di entrambi, soprattutto alla luce delle maggiori capacità di Orion in vita operativa e da questa in disponibilità di risorse, il SM dell’Apollo da solo pesava 24500kg (quanto tutto Orion oggi) mentre quello di Orion come detto pesa 13000kg, credo che il lavoro di miniaturizzazione, soprattutto nell’elettronica di bordo sia enorme, al di la che piaccia o no il mezzo o tutto quello che si vuole, parlando in “meri” termini ingegneristici si è passati in 40 anni a ridurre della metà il peso di un SM con capacità ulteriormente aumentate rispetto al predecessore e alla luce del fatto che per un CM più grande e pesante sono necessarie più risorse per il suo mantenimento e per la sua gestione nella navigazione e nel controllo…

Una volta tanto (verrà come minimo a piovere) sono d’accordo con Albyz.

Il paragone tra Orion e Soyuz è, quanto meno, fuori luogo dal momento che il primo è stato (aldilà di ogni critica e/o polemica) pensato per operare il LLO (e sopratutto tornare sulla Terra, di qui il modulo di servizio molto pesante) mentre la Soyuz TMA, che comunque pesa non meno di 7.200 kg è stata pensata per operare esclusivamente in LEO.

Un paragone più appropriato sarebbe tra l’Orion e la Soyuz LOK, la versione della Soyuz appositamente progettata per le operazioni in orbita lunare. LOK pesava circa 10.000 kg per portare solo due astronauti in orbita lunare con un tempo di permanenza decisamente limitato.

Bisogna riconoscere che l’Orion rappresenta, da questo punto di vista, il meglio ottenibile con la tecnologia attuale.
Come giustamente ha scritto Albyz basta fare un rapido paragone tra l’SM dell’Apollo e quello dell’Orion, 40 (e passa) anni di differenza si traducono nel 50% di peso in meno…

E un volume pressurizzato più limitato.

Paolo Amoroso

Quindi il mio paragone si trasforma fra una Lada di 40 anni fa ed una Chevrolet di oggi… :wink:

Solo un paio di immagini che credo possano rendere ottimamente l’idea di quanto il SM di Orion sia ridotto all’osso e miniaturizzato, rispetto al SM dell’Apollo.

Certamente 40 anni si vedono: hanno ridistribuito i serbatoi e raccolto e compattato l’avionica.

Quanto fanno risparmiare in peso su una missione lunare i pannelli solari che Apollo non aveva?

I pannelli solari qui si dichiara pesino in tutto 40kg.
Mentre le celle a combustibile dell’Apollo pesavano 111kg x3 = 333kg più 2 serbatoi di 36kg di peso da 145kg di ossigeno e due serbatoi di 31kg da 13kg di idrogeno, e il conto è presto fatto … 780kg per il sistema di produzione energetica di Apollo e 40kg per il CEV (non considerando la potenza prodotta dai due sistemi, ovviamente maggiorata, ma neanche più di tanto, per il CEV 7kW contro 6,3kW) credo comunque che i sistemi elettrici a valle delle celle e dei pannelli siano decisamente più miniaturizzati oggi, magari qualcuno ne sa di più… qui c’è una buona descrizione:
http://www.adboo.com/cmnr/index.html
Certo le celle offrono vantaggi diversi dai pannelli solari ma il risparmio in peso è lampante…

Non facendo uso delle celle a combustione si ha senza dubbio un risparmio di peso però, bisogna tener conto che ci vorrà un serbatoio per contenere l’acqua e quindi il “risparmio” di peso si riduce.

Si vero, però il serbatoio d’acqua credo ci fosse anche sull’Apollo e venendo espulsa l’acqua in eccesso non credo la differenza sia molta.

Quindi non ci sono più le celle a combustibile?
E per la stabilità della corrente a bordo usa delle batterie?

Sicuramente l’acqua prodotta veniva utilizzata a bordo, comunque il risparmio di peso è formidabile!

Però dovendo tenere i pannelli sempre orientati verso il sole non potrà ruotare su se stesso durante il viaggio come l’Apollo… come si gestisce questa situazione?

I pannelli sono motorizzati e orientabili.

Non ho capito una cosa… :thinking:

Apollo=780 Kg. per la produzione di 6,3 Kw
CEV/Orion=40 Kg. per la produzione di 7 Kw

:star_struck:

Ma il peso delle batterie è compreso? :thinking: :sunglasses:

Credo che ci siano in entrambi i sistemi per cui non le ho contate, comunque ho paura che se si potesse fare il paragone sarebbe un altro di quei settori in cui la ricerca in 40 anni abbia portato a confronti disarmanti…

Per questo “problema” penso che abbiano rimediato facendo uso di materiali molto più avanzati in fatto di isolamento.

Dico la mia: in origine la NASA ha spinto, sin dai tempi della Gemini, la tecnologia delle celle a combustibile, ampiamente utilizzate nel corso del programma Apollo.

Per quanto riguarda i pannelli solari gli americani erano alquanto scettici sulla possibilità di utilizzarne a bordo di veicoli spaziali abitati, almeno fino al volo della Soyuz 1, che li ha fatti alquanto ricredere anche se oramai era tardi per tornare indietro (ovvero con l’Apollo Block 2 già avviato per la sua strada).

Nel progetto dello Shuttle i pannelli solari non sono mai stati presi in considerazione, almeno seriamente, nonostante la stiva dello Shuttle offrisse spazio a volontà. Ma d’altra parte poche centinaia di kg in più sullo Shuttle non cambiavano di molto le sue prestazioni in LEO.

Nel progetto Orion la scelta dei pannelli solari mi è parsa sensata, anche considerando i 40 anni di operazione della Soyuz (alcuni modelli avevano batterie al posto dei pannelli solari e la versione lunare LOK aveva le celle a combustibile) e considerando il “breakthrough” tecnologico avvenuto negli ultimi anni.

Bisogna aggiungere che i pannelli solari di Orion, lungi dall’essere di derivazione russa, sono (o almeno sembrano) derivati da quelli in uso nelle varie sonde interplanetarie americane degli ultimi anni…

Esatto, anche perchè fino a qualche anno fa la tecnologia dei pannelli solari non offriva prestazioni esaltanti e le due tecnologie potevano essere in diretta competizione, oggi a meno di particolari necessità come ad esempio missioni con poca insolazione o con profili particolari si è praticamente imposta quasi completamente la tecnologia dei pannelli solari accoppiata anche ad un rapido sviluppo in parallelo delle prestazioni delle batterie, necessarie per avere un sistema globalmente competittivo.