L’idea di Mustela non mi sembra malvagia… infatti potrebbe, in un colpo solo, risolvere diversi problemi che sono stati perfettamente spiegati nei post precedenti. Ora qualcuno che sa fare due conti (io mi fermo alle tabelline… 
) potrebbe calcolare i giri al minuto e le dimensioni che potrebbe avere una soluzione di stazione del genere. Se si potesse arrivare a dati interessanti… magari è veramente una buona idea!
Con una stazione come la tua Mustela si otterrebbe maggiore “gravità” (accelerazione centrifuga) proprio nel bilanciere, essendo posto a maggiore distanza dal centro di rotazione. Per cercare di avvicinare il centro di massa al bilanciere bisognerebbe porvi maggiore massa possibile.
Il vantaggio della tua idea era anche nella mancanza di spostamenti di masse durante la vita sulla stazione, poiché l’area abitata è, circa, a distanza costante dal centro di massa, e quindi di variazione del momento di inerzia.
L’eventuale spostamento di carichi dalla sezione abitata al bilanciere sarebbe compensato da un sistema di pesi posti lungo l’asse, di cui si fa variare automaticamente la distanza dal centro di massa.
Per fare calcoli reali occorrerebbe conoscere le acc di Coriolis che l’uomo può sopportare continuamente, da lì si ricava la velocità angolare massima e di conseguenza il raggio della stazione.
Ora però dobbiamo considerare un’altro grave problema, che rende inabitabile una stazione spaziale in viaggio verso Marte : i raggi cosmici.
Un terzo del DNA dell’organismo umano sarebbe danneggiato dai raggi cosmici per ogni anno trascorso nello spazio interplanetario.
Al contrario di altre difficoltà connesse con i viaggi interplanetari, che potrebbero trovare una soluzione tecnologica in tempi ragionevoli, i raggi cosmici sembrano un problema insolubile.
Gli astronauti sono schermati dal campo magnetico terrestre finchè si trovano in orbite approssimativamente equatoriali, ma se si allontanassero subirebbero seri danni.
In seguito allego alcune schede che definiscono bene i termini del problema.
Per fare un paragone, negli Stati Uniti il limite di legge per i lavoratori degli impianti nucleari è di 5 REM all’anno.
La rarefatta atmosfera marziana è una scarsa protezione contro i raggi cosmici.
Le basi umane dovranno essere sepolte sotto tonnellate di terriccio e la permanenza all’esterno sarà limitata.
I raggi cosmici nascondono ancora molti misteri.
Come si generano?
Da dove vengono?
Parigi 1910,
Padre Theodore Wulf era molto stupito.
Era salito da pochi minuti sulla scala della Torre Eiffel e, raggiunto l’ultimo balcone, 300 metri più in alto del sottostante parco, aveva attivato il suo strumento.
Il segnale fornito dall’elettroscopio non era quello che aveva immaginato.
Da una decina d’anni ormai, i fisici avevano scoperto la radioattività cioè l’emissione spontanea di particelle da parte di alcuni materiali.
Man mano che erano stati effettuati vari esperimenti ci si era resi conto che esisteva un fondo di radiazione, basso ma quantificabile, presente ovunque anche in assenza di uno specifico materiale radioattivo.
Si riteneva che si trattasse di radiazione emessa dai vari materiali dell’ambiente.
D’altra parte si sapeva già con certezza che il segnale dovuto alla radioattività decresce molto rapidamente quando ci si allontana dalla sorgente della radiazione.
Ma allora, se l’origine di quei segnali di fondo era la radiazione emessa dal terreno, come mai quì, in cima alla torre, a 300 metri di distanza, il segnale diminuiva molto meno del previsto? C’era forse qualcosa di errato negli esperimenti precedenti?
Non era possibile.
Una ipotesi inattesa cominciò ad insinuarsi nella sua mente: forse una pioggia di particelle arrivava sulla Terra dallo spazio.
Era mai possibile?
Ridiscese gli scalini della Torre Eiffel portando con se questo dubbio irrisolto.
Questo risultato creò molto scompiglio nella comunità scientifica e venne ritenuto inattendibile dalla maggior parte degli scienziati finché, due anni dopo, il fisico austriaco Von Victor Franz Hess, convinto della ottima qualità dello strumento costruito e utilizzato da Wulf, decise di effettuare un nuovo esperimento, per quei tempi innovativo e audace.
Si trattava di portate lo strumento, non a 300 metri dal livello del suolo, ma a migliaia di metri di altitudine con un pallone areostatico.
Questo avrebbe consentito di chiarire se, insieme alla radioattività di fondo, ci fosse un’altra sorgente di radiazione esterna alla Terra.
Hesse si rendeva conto che, per togliere ogni dubbio alla misura era necessario che sul pallone ci fosse un esperto in grado di adoperare lo strumento e di interpretare i risultati con certezza. Decise di imbarcarsi lui stesso sul pallone.
Fu un giorno memorabile!
Man mano che il pallone si innalzava dal suolo il livello di radiazione, in accordo con quanto osservato da Wulf, diminuiva molto più lentamente di quanto atteso, fino a stabilizzarsi verso i 700 metri.
A partire dai 1500 metri di elevazione, il segnale ricominciò a crescere finchè a 5000 metri dal suolo raggiunse un livello addirittura doppio del segnale di fondo che la strumentazione misurava a terra.
Non c’erano più dubbi: una radiazione di origine ignota proveniva dallo spazio penetrando l’atmosfera terrestre!
Per questa scoperta Hesse venne insignito del premio Nobel nel 1946.
La natura di questa radiazione proveniente dal cosmo restò misteriosa per molti anni.
Nel 1925 R.A. Millikan ipotizzò che consistesse di raggi gamma (onde elettromagnetiche) fuori della zona del visibile dandogli in nome di “raggi cosmici”.
Un altro fisico A. H. Compton riteneva invece che si trattasse di particelle cariche.
Esperimenti successivi mostrarono che era valida la seconda ipotesi.
La distribuzione delle radiazione variava infatti con la latitudine come ci si attende per le particelle cariche ( e non per raggi gamma che non hanno carica) sotto l’influenza del campo elettromagnetico terreste.
Nel 1930 il fisico italiano B. Rossi notò che, se la carica delle particelle era positiva, esse dovevano provenire in maniera preferenziale da est.
In effetti era così come fu dimostrato sperimentalmente da T.H Thomson qualche mese dopo.
Ma il termine “raggi cosmici”, creato nell’ipotesi che si trattasse di una radiazione senza carica era ormai entrato nell’uso comune.
Oggi conosciamo molte cose sui raggi cosmici, ma molte sono quelle ancora ignote.
I raggi cosmici sono essenzialmente costituiti da nuclei atomici (principalmente protoni) dotati di grande energia che bombardano la Terra provenienti dallo spazio.
Interagendo con i nuclei dell’alta atmosfera terreste producono tutta una varietà di altre particelle.
Lo studio dei raggi cosmici ha consentito molti progressi nella fisica.
Essi permisero di ricavare informazioni sulla natura del mondo subatomico prima che gli acceleratori di particelle fossero inventati.
Queste ricerche mostrarono che, tra le particelle secondarie prodotte nelle interazioni dei raggi cosmici non ci sono soltanto quelle che compongono la materia ordinaria, elettroni, protoni e neutroni, ma altre di natura allora sconosciuta!
Tra le quali i costituenti dell’antimateria.
Ancora oggi l’origine dei raggi cosmici è incerta, anche se si ritiene che essi siano prodotti da esplosioni di stelle o in reazioni che avvengono nelle stelle, tali da accelerare particelle ad altissime energie e diffonderle in tutte le direzioni nello spazio.
Su “Le Scienze” di qualche mese fa, un articolo spiegava le varie ipotesi per ovviare al problema delle radiazioni durante il viaggio verso Marte. Sembra che l’ipotesi più accreditata sia quello dello “scudo magnetico”.
In effetti questo è un grandissimo problema, soprattutto perché per schermare a dovere i raggi cosmici occorre un peso dei materiali molto elevato.
In effetti le immagini di Mustela sono proprio quelle di “Le Scienze” 
(ma non avvertite la SIAE 
)
Ostrega.... :scream:Quindi se verso Marte volessimo andare con una nave che abbia più o meno le dimensione della stazione Skylab per ricreare una gravità sufficiente la si dovrebbe far ruotare di minimo 13 giri al minuto…
Peccato che sarebbe invivibile…
Ho fatto anche io due calcoli sulla forza di Coriolis, e questa è l’accelerazione che ne risulta:
Albyz ha perfettamente ragione: il corpo umano non tollera più di 1 giro al minuto (a causa dell’effetto delle forze di Coriolis sull’orecchio interno), per questo le stazioni “a ruota” (a cominciare da quella storica di von Braun) hanno tutti grandi diametri.
Al disopra di 1 giro al minuto iniziano subito dei fenomeni di disorientamento che possono portare nausea e vomito, se prolungati anche fenomeni di svenimento.
Per generare un campo gravitazionale terrestre con una rotazione di mezzo giro al minuto è necessario che il raggio della stazione sia di 3.600 metri.
Se la massa rotante della stazione è di qualche tonnellata, la moderna tecnologia può realizzare senz’altro cavi ed argani sufficientemente robusti e leggeri da poter essere inviati nello spazio.
Quindi il problema della gravità artificiale è, almeno da un punto di vista concettuale, facilmente risolubile.
Molto più grave, e trascurato, è il problema delle radiazioni.
In effetti nessuna delle ipotesi avanzate nell’articolo pubblicato su Le Scienze è praticabile.
Nemmeno a livello teorico.
Per due fondati motivi.
Il primo è che il campo magnetico che dovrebbe proteggere la navicella interagisce col campo magnetico solare perturbando gravemente l’orbita della navicella stessa.
Una soluzione a questo problema potrebbe essere quella di confinare il campo magnetico all’interno di regioni di spazio limitate, un pò come avviene nelle bobine dei trasformatori.
Queste bobine sarebbero avvolte come tanti anelli sulla superficie cilindrica del modulo abitativo.
Il secondo problema è dovuto al fatto che se una particella carica viene deviata dalla sua traiettoria emette radiazioni ionizzanti.
Io attualmente non sono in grado di calcolare la lunghezza d’onda di queste radiazioni, ossia di escludere che si tratti di raggi X o Gamma.
Perchè se così fosse lo scudo magnetico non basterebbe : sarebbe necessario proteggere gli astronauti con uno scudo di materiale impermeabile alle radiazioni X o Gamma.
Non amo i problemi irrisolti : credo che l’obiettivo primario della ricerca spaziale nei prossimi anni debba essere quello di garantire l’esistenza agli astronauti in un ambiente a gravità terrestre privo di radiazioni nocive.
Perchè in mancanza di ciò un viaggio su Marte non è nemmeno lontanamente concepibile.
Non amo i problemi irrisolti : credo che l'obiettivo primario della ricerca spaziale nei prossimi anni debba essere quello di garantire l'esistenza agli astronauti in un ambiente a gravità terrestre privo di radiazioni nocive. Perchè in mancanza di ciò un viaggio su Marte non è nemmeno lontanamente concepibile.
Perfettamente concorde con te! Temo purtroppo che però gli USA tenteranno ugualmente di inviare i primi uomini su Marte con i vecchi sistemi e questo, oltre che pericoloso, renderà la missione del tipo “one shot”… 
A aprer mio la fattibilità di una stazione spaziale del genere, attualmente, è fattibile su tutti i fronti.
Sicuramente si avrebbero molti vantaggi , con un sistema del genere, ma allo stesso tempo avremmo molti svantaggi.
Attualmente penso che non si sia realizzata per ilsemplice fatto che l’utilizzo di una stazione , in orbita, è dovuta al semplice scopo di studiare e fare esperimenti in assenza di peso.
Oltre questo, l’utilizzo di una stazione con gravità implicherebbe un sistema di vita e di utilizzo delle strumentazioni come qui sulla Terra; quindi niente più armadi con esperimenti sul pavimento e sulsoffitto.
Questa soluzione comporterebbe una necessità di maggio spazio per sistemare i vari esperimenti e macchinari.
Se poi si pensa ad un sistema come le immagini tratte dai vari film, vedi quelle postate da admi, tutto il sistema per avere una gravità artificiale, provocherebbe dellle vibrazioni secondarie che andrebbero ad influenzare gli esiti di alcuni esperimenti.
Già sulla ISS si lamentavano delle piccole variazioni prrovocate dagli astronauti a bordo e dalle varie attività svolte all’interno.
Un sistema atto a generare della gravità artificiale, utile agli astronauti durante i periodi di riposo, sarebbe buona cosa per il loro fisico, ma dovrebbe essere realizzato su un modulo separato e che non venga ad influenzare tutta la stazione.
Non è detto che le cose debbano andare per forza come ha scritto Topopesto.
Una stazione spaziale che disponga di una sezione toroidale pressurizzata e rotanate intorno al proprio asse principale, per ottenere una forza centrifuga pari ad 1 o ad 1/3 di g, deve disporre necessariamente di una sezione “mozzo” intorno a cui ruotare.
Tale sezione “mozzo” può essere il luogo ideale per ospitare una serie di moduli specializzati quali: una sezione di attracco per le navette da e per la Terra, camere di decompressione, sistemi di telecomunicazione e (perché no?) moduli scientifici per effettuare esperimenti in condizioni di microgravità, come adesso avviene sulla ISS.
Per quanto riguarda la configurazione di una stazione del genere, dico la mia: occorrerebbe avere due sezione toroidali una superiore ed una inferiore (come la “ruota” di 2001 Odissea nello Spazio) con il mozzo in mezzo. Le due sezioni dovrebbero essere controrotanti per eliminare gli inevitabili effetti di coppia legati alla rotazione di una singola sezione