C’è una certa energia chimica conservata nel cibo, che il metabolismo degli astronauti trasforma in energia meccanica, la quale si trasforma parzialmente in calore con l’attrito nelle interazioni uomo astronauta.
E c’è una certa energia cinetica dei fotoni dei raggi solari che sbattono contro l’astronave, e dei nuclei dei raggi cosmici. E dell’energia chimica nelle batterie, che si trasforma in energia elettrica e da lì prima o poi in calore.
E poi ci sono o radiatori che trasformano questo calore in energia dei fotoni infrarossi che vengono emessi.
Il punto è l’ordine di grandezza di queste energie, che paragonato all’energia cinetica e potenziale che governano il moto dell’astronave è decisamente trascurabile
Hai ragione non sono stato preciso. Intendevo l’energia che governa l’orbita. Volevo far capire che i movimenti interni alla ISS non perturbano il moto della ISS stessa.
La “falla” più grande del mio ragionamento sta nel fatto la ISS non è una sistema chiuso oltre al fatto che anche se fosse un sistema chiuso ci sono fenomeni non propriamente considerati nella fisica classica come il fatto che è possibile generare spinta tramite l’interazione tra un oggetto ed un campo elettromagnetico da esso impattato o da esso generato, però come dici te sono fenomeni più che trascurabili per un oggetto delle dimensioni della ISS.
Mi sembra ne avessimo già discusso tempo fa, e le conclusion erano state le stesse: gli effetti sono trascurabili. A onor del vero l’ISS non è un sistema chiuso perché al suo interno ci sono umani che convertono massa (cibo) in energia, per cui potenzialmente sono in grado di cedere energia meccanica alla struttura.
Mi permetto di ricordarvi, ma forse è poco pertinente all’argomento, che durante una delle prime missioni Mercury un astronauta scoprì che poteva cambiare l’assetto della capsula semplicemente spostando le braccia. Certamente il rapporto di massa e baricentro della Mercury non è paragonabile a quello della ISS con un membro dell’equipaggio, dal momento che la ISS è ordini di grandezza più grandi di un singolo uomo. Forse l’effetto si noterebbe con il tempo nell’assetto dalla ISS. Supponiamo che ci sia un uomo nel centro e che la ISS viaggi su una traiettoria rettilinea: non succederebbe nulla. Ma se l’uomo si sposta, la ISS cambierebbe assetto (alla lunga) ma anche direzione?
Si conservano sia la quantita’ di moto che il momento angolare… in media.
Pero’ nel caso del momento angolare gli effetti sull’orientamento e la velocita’ di rotazione del mezzo possono essere non trascurabili soprattutto se questo ha un monento di inerzia piccolo rispetto a quello dell’astronauta, come nel caso della Mercury.
Nel caso della ISS parliamo invece di un momento di inerzia nell’ordine del centinaio di metri per decine di tonnellate…
Come esempi di modifica di assetto del veicolo senza che ci sia scambio di massa e di momento con l’esterno vanno senz’altro citate le ruote di reazione, che sfruttano la conservazione del momento angolare a questo scopo.
Un altro effetto e’ l’aumento della velocita’ di rotazione con la riduzione del monento di inerzia di un corpo rotante, es. il tuffatore o il pattinatore che si rannicchia. Se il veicolo sta ruotando, se l’astronauta dal bordo si sposta verso l’asse di rotazione, puo’ accellerarne un po’ la velocita’ angolare. Pero’ al momento i veicoli spaziali abitati non ruotano su se stessi a velocita’ elevata per evidenziare il fenomeno.
Ma anche il fatto che l’astronauta di giri semplicemente su se stesso, magari massimizzando il suo momento di inerzia tenendo le braccia aperte, ha un effetto tutt’altro che trascurabile su un veicolo piccolo perche’ anche se non modifica la velocita’ di rotazione modifica appunto l’orientamento del veicolo in media… e questo nello spazio e’ molto importante, perche’ dall’orientamento dipende il vettore di spinta dei propulsori, il funzionamento delle antenne ad alto guadagno, l’irraggiamento dei pannelli solari e dei radiatori, quello che vedi dal finestrino ecc. ecc…
Pero’ ripeto la ISS e’ 100 metri e pesa parecchio, il momento di inerzia (o tensore angolare) e’ molto grande e su di essa gli astronauti con gli spostamenti del loro corpo possono relativamente poco.
Come si diceva espelle radiazione. L’effetto è trascurabile perché le potenze sono piccolissime. Nel caso in cui però ad esempio si arroventasse un lato della stazione gli effetti diventerebbero leggermente più rilevanti. Si parla sempre di effetti minimi rispetto all’espulsione di massa.
Per il resto quoto indaco
