Il progresso e i veicoli spaziali

Recentemente riflettevo ta me e me:
negli anni 70, dopo la Luna, si pensava di mandare l’uomo un po ovunque: stabile sulla Luna, in orbita terrestre su stazioni con gravità artificiale, in esplorazione su Marte…
Però lo svilupo del motore NERVA fu interrotto, credo per timori (secondo me eccesivi) dovuti a un eventuale incidente di lancio dalla Terra, la guerra in Vietnam pare si mangiò molte risorse finanziarie americane e l’Unione Sovietica non era certo un paese ricco, seppur industrioso e volenteroso.
Alla fine rimasero solo lo shuttle, per le orbite terrestri basse, e le capsule russe.
Credo che forse l’uomo non abbia piu sviluppato seriamente una astronave in grado di lasciare l’orbita terrestre per due motivi (soldi a parte): dubbi sul tipo di propulsione e diffusione di missioni unmanned (ma che, purtroppo per me, non danno le stesse emozioni e non hanno lo stesso fascino delle missioni manned).
Non so se sia così e in tal caso aspetto volentieri i vostri interventi.

Però mi chiedo: visto che oggi si va nello spazio solo con le capsle Soyuz e copie cinesi (naturalmente non sono quelle degli anni 60 ma copie, dall’avionica aggiornata e costruite con materiali e standard odierni, delle vecchie capsule storiche) perchè le capsule Apollo non hanno avuto la stessa fortuna? E cioè di essere costruite in serie, contiuamente aggiornate, mandate in orbita con successori piu economici del Saturn 1B.
Perchè la Soyuz è resistita per mezzo secolo e la Apollo no?
Lo so che la NASA ha ora in serbo la Orion (anche se mi sembra che il suo sviluppo sia lentissimo, rispetto a quello che fu l’Apollo) ma volevo concentrarmi sull’apparente fallimento delle capsule Apollo e sul fatto che l’uomo, seriamente, non ha mai piu pensato a costruire altri mezzi spaziali, di qualsiasi tipo, dalle astronavi per uscire dall’orbita terrestre a “rimorchiatori” per spostare satelliti da un’orbita all’altra, fino a mezzi per esplorazione lunare (ricordate l’Aries 1B e il Moonbus di “2001: Odissea Nello Spazio”?
Non lo so ma, dopo gli anni 70, mi sembra che il progresso, astronauticamente parlando (ovviamente manned) si sia un po “seduto”, non propio fermato.
Certo abbiamo la ISS, ma io la vedo piu come una accozzagla di container montati nello spazio, che un qualcosa di permanente sul lunghissimo termine.
Il progresso sembra aver fatto passi da gigante nelle comunicazioni e nell’elettronica di consumo, ma per i veicoli spaziali manned, mi sembra proprio di no.
Forse è una mia impressione sbagliata?

Perche’ la capsula Soyuz e’ un mezzo ancora attuale (costruito direi non in serie ma in maniera artiganale) e le capsule Apollo no?
Semplicemente perche’ rispondevano a requisiti differenti! I requisiti di Soyuz sono ancora attuali e quelli di Apollo no.
Il parziale fallimento dello Shuttle che non ha mai raggiunto gli obbiettivi pre progettazione e’ stato proprio quello di avere dei requisiti troppo variegati scritti un po’ sa NASA ed un po’ dai militari.
Il resto e’ solo politica, non c’e’ budget!

Con la decisione di costruire lo Space Shuttle si è perso tutto il sistema che permetteva l’uso delle capsule Apollo: le linee di produzione sono state smantellate e le infrastrutture del KSC sono state modificate per supportare lo Shuttle. Non era possibile continuare con entrambi i sistemi in parallelo, e oggi sarebbe molto costoso ricostruire il tutto. Poi, come sempre, c’è la politica. I costi di gestione dello Shuttle erano enormi (mi sembra che un lancio Shuttle costasse come cinque soyuz o giù di lì), e quindi quante cose si sarebbero potute fare in alternativa con quei soldi se lo Shuttle fosse stato abbandonato già negli anni '80. Ma questo è in conflitto con la politica. Dopo tutti gli investimenti fatti per far volare lo Space Shuttle il congresso non avrebbe mai accettato un dietrofront. Idem per il perché non siamo più usciti dall’orbita terrestre. Non c’è la volontà politica per farlo, o almeno per farlo nel breve periodo come nella guerra fredda

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Grazie delle risposte :wink:
Peccato però, mi sarebbe piaciuto vedere le capsule Apollo rinnovate e aggiornate, usate fino ai giorni nostri per ogni missione

Le capsule Soyuz sono sopravvissute a se stesse (ad anche ai propri successori) per molteplici ragioni, non ultima quella d’ordine economico divenuta pressante con il crollo dell’URSS.
Da un punto di vista progettuale le capsule russe in generale e le Soyuz (in particolare) hanno una serie di caratteristiche che ne consentono la longevità:

  1. filosofia di progetto “satellitare” ovvero la capsula viene trattata come un payload e dunque non coopera all’aerodinamica del vettore (come accade per tutte le capsule spaziali americane, passate e presenti).
  2. Design altamente modulare, la Soyuz risulta suddivisa in tre moduli distinti (orbitale, di rientro e di servizio), ogni singolo modulo può essere aggiornato/modificato (entro certi limiti) indipendentemente dagli altri. La modularità garantisce la massima flessibilità operativa con il minimo sforzo economico, non a caso esistono almeno una ventina di versioni della Soyuz (tra quelle realizzate e quelle solo progettate).
  3. Approccio “a spirale” (come dicono alla SpaceX) ovvero si comincia con un modello “basico” e lo si modifica piano piano per successivi iterazioni volte ad ottimizzare il progetto originale. I russi hanno sempre utilizzato questo approccio “a step” , mutato poi dai cinesi.

Come si può osservare sono molti i motivi che determinano la longevità operativa di un determinato asset aerospaziale, ma la flessibilità e la “robustezza” tecnologica del sistema sono senz’altro fattori determinanti.

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@archipeppe sono pienamente d’accordo con quello che dici ed aggiungerei, se permetti, che non hanno mai avuto una valida alternativa, realizzata ed operativa, per sostituire il razzo e la capsula Sojuz sempre in relazione ai costi-benefici

Nel libro di Scott Kelly “Endurance”, l’astronauta ne fa anche una questione culturale.

Di fatto si è posto la stessa domanda di @david_bowman, trovando la risposta nel fatto che per i russi (e sovietici) se una cosa funziona - e funziona bene - non ha senso cambiarla, anche se superata.

Invece gli americani, molto più spinti all’innovazione alla ricerca, sono sempre bramosi di “cose nuove” (c’è anche da valutare la diversità delle due economie, chiaramente).

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Paradossalmente, oppure anche no, per il razzo R-7 e derivati valgono esattamente le stesse considerazioni fatte per la capsula Soyuz.

Non è proprio così, nel corso dei vari decenni sono stati proposti vari veicoli spaziali in alternativa o sostituzione della famiglia di capsule Soyuz:

  1. la capsula TKS 11F72 (Транспортный корабль снабжения) che ha volato diverse volte sempre senza equipaggio a supporto della stazioni spaziali Salyut 6 e 7, ed ha rappresentato la base per i moduli aggiuntivi della Mir nonché dello Zarya attualmente presente nella ISS.
  2. La capsula Zarya 14F70 (Заря), da non confondere con l’omonimo modulo della ISS, si trattava di un modulo di rientro della Soyuz pantografato, riutilizzabile, rivestito di piastrelle del Buran, e capace di atterrare verticalmente con una batteria di razzi praticamente un “prequel” della capsula SpaceX Dragon 2.
  3. Il Kliper (Кли́пер) una sorta di minishuttle che integrava alcuni elementi tecnologici della Soyuz, fu sviluppato per tutto il primo decennio degli anni 2000 senza poi andare da nessuna parte.
  4. La capsula Federatsiya (Федерация) l’attuale sostituto designato, in fase di sviluppo da circa un decennio (praticamente battuta solo da Orion), molto simile alla SpaceX Dragon 2, è una capsula troncoconica con nulla in comune con le Soyuz, capace come la Zarya di atterrare in verticale senza paracadute grazie ai propri razzi.

Resta da vedere se veramente la Soyuz sarà sostituita oppure no, sembra la stessa storia del Boeing B-52 Stratofortress americano (negli anni 60 del XX secolo girava una battuta “non so quale sarà il bombardiere del futuro ma quando l’ultimo sarà stato dismesso, l’equipaggio tornerà a casa a bordo di un B-52”, per inciso l’USAF pensa di dismettere gli 80 B-52H residui intorno al 2050…).

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Non so se l’ho già postato qui sul Forum, nel caso chiedo venia a priori, ma mi sembra giusto farlo vedere qui, si tratta dell’albero genealogico delle Soyuz dai suoi inizi fino ad ora (al netto delle versioni militari, progettate e non realizzate).


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Visto che il titolo del thread è “il progresso e i veicoli spaziali” mi sembra altrettanto giusto riproporre anche l’albero genealogico della famiglia di capsule TKS (lo stesso disegno appare anche nel libro “Spacecraft”).

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Una piccola correzione; non è che agli Americani sono mancati i soldi; i soldi ci sono sempre stati (specie negli anni 70 e 80) e si sono sempre trovati per costosissimi programmi militari e per costosissime,inutili e controproducenti guerre.
Quella che è mancata è stata la volontà politica di proseguire nello sforzo, ed è mancato il sostegno di gran parte dell’opinione pubblica dei contribuenti.
E questi due fattori importantissimi sono mancati a tal punto che si è deciso di chiudere la produzione del Saturno V (follia),di cancellare tre missioni Apollo,di cancellare il secondo Skylab,di stravolgere il progetto originale dello Space Shuttle ,compromettendo sostenibilità e sicurezza.
E,come si vede sto citando solo programmi già avviati,non il piano post Apollo,completo di grandi stazioni spaziali,spacetugs chimici e nucleari,base lunare,e missione su Marte con propulsione NERVA.
Altro problema è che gli Americani,.per qualche motivo psicologico non riescono a programmare passo dopo passo,secondo una naturale evoluzione,nel lungo periodo.
Quale sarebbe stata la logica?
Space Shuttle,poi una piccola stazione orbitale modulare,poi magari una più grande,lo ShuttleB per i carichi pesanti,la ripresa delle missioni lunari con lo Shuttle e lo ShuttleB per assemblare i componenti, poi una versione più moderna dello Shuttle,ecc.
Invece si parte con progetti già elefantiaci (la stazione Freedoom,il Venture Star,Constellation…) su cui si gettano milioni di dolari e che poi vengono abbandonati.
E ringraziamo che nella seconda metà degli anni 90 c’era bisogno di un qualcosa che consentisse di tenere aperto il programma spaziale Russo (i cui tecnici e scienziati potevano disperdersi e magari essere assunti da “stati canaglia”),altrimenti non avremmo nemmeno la ISS.

Si poteva continuare ad impiegare la navicella Apollo,così come i Russi hanno continuato ad usare la Soyuz?
In teoria si; ci sono progetti di capsule Apollo modificate con moduli di servizio riprogettati allo scopo di servire come stiva per payloads vari.
Ci sono concept di capsule Apollo lanciate da più economici Titan IIIC;
Per cui,sempre in teoria,avrebbe potuto essere possibile un programma basato su laboratori tipo Skylab,lanciati da Saturno V ,o laboratori più piccoli lanciati da Saturno IB,o ancora più piccoli (tipo MOL) lanciati dal Titan IIIC e serviti da capsule Apollo modificate per l’orbita terrestre; anche se a dire il vero per un simile scenario sarebbe forse stata più utile la famosa "Big Gemini.
Ma come è stato detto la mentalità Americana rifugge da questo tipo di approccio “conservatore”.

Circa la Soyuz,non nascondiamoci che i Russi abbiano dovuto fare di necessità virtù e tenersi questa (ottima) capsula,aggiornandola nel corso dei decenni; se avessero avuto soldi avremmo certo visto dei nuovi veicoli spaziali

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Comprendo la puntualizzazione ma a mio avviso una cosa non esclude l’altra, anche perchè di fatto le Soyuz sono ancora lì e i nuovi progetti, al di là di qualche volo, di fatto non hanno mai visto la luce (ma magari sono stati test bed per altri progetti, come dici giustamente)

La decisione di buttare nel cestino tutto l’hardware Apollo e soprattutto Saturn, con il senno di poi è stata uno dei più grandi errori possibili da fare.
E’ ovvio che per questione di costi e logistica, lo Shuttle e la capsula Apollo non potevano coesistere.Tuttavia la decisione di farla finita con i vettori Saturn è stato un grande errore.

In quel periodo erano già in sviluppo avanzato l’F1A e il J2S, che sarebbero stati motori fantastici per migliorare le già eccezionali performance del Saturn V. La perdita del Saturn V stesso, è qualcosa che ancora risentiamo oggi. Puoi fantasticare su 3000 architetture diverse, ma un SHLV come il Saturn V, ti semplifica il lavoro di 10 volte.

La Soyuz è un prodotto ormai ultra rifinito. Deve la sua longevità alla mancanza di $$$ dedicati al programma spaziale dall Unione Sovietica. Il suo successore (il Buran) ha avuto vita brevissima, assieme al suo vettore (Energia), di cui sono sicuro molti ne rimpiangono le capacità. Il prodotto finale però non è male. Un design solido, affinato per decenni è risultato in una capsula assolutamente affidabile ed economica e che svolge il suo lavoro di spola verso LEO egregiamente.

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Tutte considerazioni interessantissime, sto imparando parecchio!

Aggiungo un’altra domanda, forse OT: carmelo pugliatti ha fatto notare come in USA sia mancata la volontà politica e l’appoggio dell’opinione pubblica, a tal punto che si è deciso di stravolgere il progetto originale dello Space Shuttle (tra le altre conseguenze).
Quali erano gli scoi principali previsti, per lo Shuttle? E’ stato usato per portare carichi pesanti in orbite basse e pensavo che fosse stato ideato prticamente solo per quello

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Lo Shuttle è forse il programma più travagliato della storia dell astronautica.

I concept Early dello Space Shuttle (tardi anni 60) erano qualcosa di fantascientifico anche oggi. Si parlava di riusabilità piena, con primi stadi dei saturno 5, dotati di ali enormi e propulsione jet in grado di fare il dovere e volare a terra (MADONNA). Lo Shuttle doveva essere un veicolo alquanto compatto, in grado di fare da spola veloce verso LEO. Lo Shuttle nasceva in un contesto più ampio fatto di stazioni spaziali e tug orbitali per permettere il raggiungimento di orbite ad alta energia.
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Questa NASA sci-fi andò velocemente a sbattere contro il muro chiamato Nixon-Anni 70. Si passò letteralmente dalle stelle alle stalle. Il supporto alla conquista allo spazio era crollato. I russi erano stati battuti e l’obbiettivo di kennedy raggiunto. Era tempo di pensare al vietnam e al welfare.
MENTRE la NASA volava verso la Luna con le missioni J (Apollo 15-16-17), i budget proposti erano cosi miseri che non solo avrebbero portato alla morte del programma Apollo, ma alla morte del programma Shuttle e di vettori manned (roba da pazzi).
Tuttavia il supporto richiesto per “spingere” un budget adeguato attraverso il congresso arrivò dal ragazzone pieno di soldi e che si era innamorato dello Shuttle. La US Air Force. Tuttavia lo Shuttle che aveva in mente la USAF era ben differente da ciò che voleva la NASA.

Le richieste USAF prevedevano una cargo bay enorme (ben più lunga e larga del progetto NASA), un ala a Delta enorme che permettesse allo Shuttle di planare a lungo (contro un ala a 90° ben più piccola proposta) e infine un payload più che doppio.
L’Orbiter dello STS divenne quindi il bestione da 77500 kg che tutti conosciamo e amiamo. Tuttavia queste modifiche causarono problemi in termini operativi. Il veicolo enorme era estremamente complesso. L’enorme ala a delta aumentava enormemente la difficolta del rientro (in termini di sforzi da supportare), portando a periodi di refurbish considerevoli del TPS. Il tutto rese lo Shuttle molto meno sostenibile in termini economici di quanto la NASA avrebbe voluto originalmente.

Come detto precedentemente, la NASA non aveva scelta. Lo Shuttle come tutti lo conosciamo era nato. Ma cosa voleva la US Air Force da questo nuovo veicolo?
La USAF voleva che lo Shuttle effettuasse missioni segrete, per lanciare e recuperare satelliti nel giro di una sola orbita. Le elevate capacità in gliding, payload e volumetria, rispondevano direttamente ai numeri dei nuovi satelliti che il DoD voleva portare in orbita. Il piano era di affidarsi inizialmente agli orbiter NASA, e in seguito la USAF avrebbe avuto i suoi shuttle militari personali (Space force baby :smiley: ). Per completare questo idilliaco quadro alla forza americana serviva un posto da dove lanciare verso orbite polari ed ad alta inclinazione per poter meglio ficcanasare negli affari URSS. Il posto perfetto era Vandenberg. Iniziarono possenti lavori per poter lanciare lo Shuttle da vandenberg. La pista di atterraggio li vicino fu allungata fino a oltre 4.5 km. Vennero spesi oltre 4 miliardi di dollari per il complesso SLC-6.
La prima missione era prevista nell’estate 1986. STS-62A. Nel 1985 il complesso SLC-6 venne sottoposto ai fit checks.



Impossibile non riconoscere le strutture che oggi associamo ai lanci ULA di Delta 4M e Heavy. Per chi non lo sapesse, quelle strutture non sono nate per la famiglia Delta, ma per lanciare Shuttle USAF…


Con l’equipaggio già selezionato, pareva quasi realizzato il sogno dell aereonautica americana. Tuttavia come tutti sappiamo nel 1986 accadde l’impensabile… Il disastro del Challenger scosse il programma STS dalle fondamenta. l’USAF sotto ordine del pentagono abbandonò STS e il complesso vandenberg LCS-6 e ricevette l’ordine di sviluppare vettori expandable per lanciare i payload.

Anche con questa decisione presa, lo Shuttle ha effettuato ben 10 missioni top secret per conto del DoD. Non erano certo le missioni originarie di lancio e recupero nel giro di un orbita, ma si trattava comunque di cargo voluminosi,preziosi, pesanti e da portare su orbite molto inclinate. Le più recenti che sono datate late anni 80 e inizio anni 90 sono ancora completamente avvolte nel segreto.


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(qualche patch delle missioni top secret di STS)

Queste missioni hanno portato l’orbiter a inclinazioni e altitudini inusuali, spingendo al limite le performance del veicolo.
Tuttavia il lato positivo per la NASA c’è stato. Pur con i suoi difetti lo Shuttle aveva capacità uniche che oggi non abbiamo e chissà quando riavremo.L’orbiter era una stazione spaziale a tutti gli effetti (scienza ringrazia). Una stazione in grado di agganciare e riparare satelliti (Hubble ringrazia) e in grado di lanciare grossi moduli con un complemento corposo di uomini. E la cadenza di lancio considerando le dimensioni di tutto il vettore era ottima. (e la ISS ringrazia). Alla fine lo Shuttle è stato il risultato di un compromesso che ha dato egregi risultati, cosi come quasi tutto in ambito astronautico.
(immagini credit NASA/USAF/ULA)

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Consideriamo anche che la Soyuz,secondo i piani sovietici non avrebbe dovuto essere abbandonata dopo l’entrata in servizio del Buran,ma avrebbe convissuto per un periodo probabilmente lungo con la navetta Russa.
In TUTTI i piani Americani,invece,anche nell’ultra ottimistico (e faraonico) piano post Apollo del 1969,la capsula Apollo doveva essere abbandonata dopo il completamente delle missioni lunari e dei primi voli Skylab,e sostituita verso il 1975-76 dallo Shuttle,edagli “Spacetugs”,veicoli manned portai nello spazio dallo Shuttle (o lanciati da razzi Saturno) destinati alle orbite più alte ed a riportare l’uomo sulla lunain vista della costruzione di una base negli anni 80.

Ad un certo punto,vi fu la proposta di utilizzare un modulo di comando Apollo alleggerito e con sei cuccette, modificato,con un “retropack” al posto del modulo di servizio,come “scialuppa di salvataggio” per lo Shuttle,in caso di avarie o rientri a rischio.
Tuttavia non se ne fece nulla.

Sempre sulle capacità dello Shuttle che non abbiamo mai visto in uso: si pensava di far entrare in orbita l’External Tank e usarla come wet workshop, assemblando così una stazione spaziale dal volume interno faraonico. E sempre parlando di stazioni spaziali, in origine lo Skylab sarebbe dovuto essere spinto in un’orbita più alta da una delle prime missioni Shuttle, per poi continuare a usare la stazione. Questo però non è stato possibile poiché l’orbita dello Skylab è decaduta già nel 1979, due anni prima di STS-1

Grazie mille dell’ottima spiegazione :smiley:
Una curiosità, circa le missioni militari top segreti: quali fonti (attendibili si intende) ne parlano? Ci sono ipotesi circa la loro finalità? Sono tutte partite dal KSC (non ricordo che da Vandenberg siano mai partite missioni STS…)?
Grazie! :smiley:

L’USAF aveva in mente una vasta gamma di missioni per lo Shuttle, che poi in realtà si concretizzarono in una sola: portare in orbita i grossi payload (leggi satelliti spia) del NRO.
In particolare la famosa “enorme” Cargo Bay dello Shuttle è stata, letterelamente, progettata intorno al mastodontico satellite da ricognizione ottica KH-9 “HEXAGON”.

Soprattutto era prevista la capacità di lancio, recupero, refurbishment e rilancio in orbita.
Le missioni dalla Vandemberg AFB erano inquadrate esattamente in questo contesto, dal momento che il lancio dalla California, sia pure energeticamente svantaggioso, consentiva l’immissione diretta in orbita circumpolare, che è quella poi maggiormente sfruttata dai satelliti da ricognizione dal momento che consente il sorvolo di TUTTE le aree del globo almeno due volte nell’arco di 24 ore.

La storica rampa di lancio del MOL venne riadattata (con costi notevoli) per lo Shuttle, nel corso del 1984-85 furono effettuati una serie di test di integrazione “al vero” utilizzando l’OV-101 “Enterprise” come veicolo.
Tutte le fotografie della rampa di Vandemberg con lo Shuttle si riferiscono esattamente a questi test, nessuno Shuttle operativo ha mai raggiunto Vandemberg.
Le prime missioni interamente USAF da Vandemberg erano previste nel periodo 1986-87, la catastrofica fine del Challenger nel gennaio 1986 pose praticamente fine alle missioni da Vandemberg (ma non alle missioni USAF/DoD/DARPA/NRO).

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