Si chiama risk mitigation. Di esplosioni o esperimenti nucleari in atmosfera che coinvolgevano centinaia di kg di materiale radioattivo ce ne sono state migliaia. La maggior potenza di questi motori permetterebbe 1) di tenerli ad un livello di prestazione inferiore al 100% teorico in modo da avere piu’ sicurezza 2) avere dei dispositivi strutturalmente piu’ integri in modo da contenere meglio eventuali disastri.
Immagino questi reattori siano basati su core gassosi per esempio alimentati con esafluoride di uranio, che e’ una sostanza che cambia fase molto facilmente, da gas ad alta pressione a solido con meccanismi semplicissimi. In caso di “abort” non vedo particolari difficolta’ tecnologiche a tenerlo sotto controllo.
Puoi chiamarlo come vuoi ma si parte da un livello nettamente più alto di rischio.
Infatti… e ci sarà anche un motivo per cui sono stati banditi… e non è perchè qualcuno si è svegliato una mattina e a lui non piacevano…
La maggior potenza di questi motori permetterebbe 1) di tenerli ad un livello di prestazione inferiore al 100% teorico in modo da avere piu' sicurezza
La prestazione è quella che è, non ha senso parlare di “de-rating”, consiglio di andarti a vedere le cause degli ultimi disastri di vari lanciatori… non ce ne è uno che ha avuto una failure per “prestazioni troppo spinte”.
Immagino questi reattori siano basati su core gassosi per esempio alimentati con esafluoride di uranio, che e' una sostanza che cambia fase molto facilmente, da gas ad alta pressione a solido con meccanismi semplicissimi.
Così si sparpaglierebbe polvere solida per un emisfero intero… ottimo…
In caso di "abort" non vedo particolari difficolta' tecnologiche a tenerlo sotto controllo.
Mi fa piacere tu abbia tutte queste sicurezze.
Secondo me la tua e' una posizione precostituita
Fortunatamente c’è qualcun altro al mondo che la condivide.
Quindi suggerisci di rimanere ignoranti in materia e non progredire, anche a costo di fallimenti?
“Correlation is not causation”. Dire che i test sono stati banditi perche’ inquinavano e’ forzare la logica, mi pare un’analisi molto grossolana della realta’. Quali sono i fatti? Quante persone hanno perso la vita in seguito alle dirette conseguenze del fallout?
Inoltre, non tieni conto del fatto che una esplosione nucleare intesa come “bomba” non necessariamente ha nulla a che fare con una failure di un reattore gassoso inteso come motore, progettato per non esplodere.
Esatto, e’ per questo che ho inserito il punto 2) che non hai quotato
Se parli di intero emisfero sei tu che non hai minimamente idea delle misure e quantita’ in gioco. Considero questa “aggressivita’ sarcastica” seriamente fuori luogo. Vogliamo parlare di numeri, teorie, con un tono sereno o ci limitiamo a veti e “quello non mi piace e non ne parli sul mio forum”?
Si, gli stessi che hanno chiuso il programma Apollo pensando a quanti sacchi di riso si sarebbero potuti portare ai bambini in vietnam…
può darsi che esistano delle moratorie nucleari internazionali riguardanti anche test spaziali di natura civile oltre che militare però se uno stato volesse comunque effettuare dei propri tests con vettori nucleari il problema pratico di impedirglielo probabilmente sarebbe non poco arduo da risolvere.
Dipende a quale prezzo tu intendi “progredire”… se rischiare ogni volta la catastrofe ambientale tu lo consideri un prezzo pagabile non lo so, io no, e ignorante non ci rimani comuque perchè la ricerca è una cosa e l’applicazione un’altra.
E’ finita l’era del progresso ad ogni costo.
"Correlation is not causation". Dire che i test sono stati banditi perche' inquinavano e' forzare la logica, mi pare un'analisi molto grossolana della realta'. Quali sono i fatti? Quante persone hanno perso la vita in seguito alle dirette conseguenze del fallout?
Quindi perchè sarebbero stati banditi? Erano troppo salutari?
Inoltre, non tieni conto del fatto che una esplosione nucleare intesa come "bomba" non necessariamente ha nulla a che fare con una failure di un reattore gassoso inteso come motore, progettato *per non esplodere*.
Non ho mai paragonato un’esplosione nucleare con una failure di un lanciatore termo nucleare… la questione è che comunque l’area contaminata potrebbe avere dimensioni enormi.
Esatto, e' per questo che ho inserito il punto 2) che non hai quotato
Quindi il punto 1 non esiste perchè c’è il 2… ok…
Te lo posso quotare qui:
Si tratta della stessa risposta che daresti alla barzelletta “Se le scatole nere degli aerei sono progettate per resistere ad un disastro aereo… perchè non costruiscono tutto l’aereo come le scatole nere?” ?
Se parli di intero emisfero sei tu che non hai minimamente idea delle misure e quantita' in gioco.
Forse non hai mai sentito parlare di correnti d’alta quota, jet stream e circolazione planetaria… prova a leggere i vari trattati sulla dispersione del pulviscolo vulcanico, o di nubi di sostanze ad alta quota.
Vogliamo parlare di numeri, teorie, con un tono sereno o ci limitiamo a veti e "quello non mi piace e non ne parli sul mio forum"?
Va bene, portali pure i numeri, poi discutiamo.
Si, gli stessi che hanno chiuso il programma Apollo pensando a quanti sacchi di riso si sarebbero potuti portare ai bambini in vietnam...
Mi spiace per te ma “il Mondo” non coincide con “gli USA”, e si da il fatto che anche altre “povere nazioni” che non consideri, URSS, Russia, Europa, Cina, India… non è che si siano mai svenate per tale tecnologia benchè ne avessero le capacità…
Irrilevante ed arbitrario. Qui si parla di un progetto di certo non portato avanti di fretta - l’applicazione non arriverebbe prima della meta’ degli anni venti, non c’e’ ragione di ritenere che sia un progresso “ad ogni costo”. Allo stesso tempo, le tecniche moderne di simulazione, i materiali, l’elettronica non sono quelle degli anni 70, quando i motori di questo tipo furono realizzati per la prima volta.
Perche’ siano stati banditi e’ - ancora - irrilevante (e comunque e’ una questione politica prima di tutto). Il fatto e’: quante persone sono morte, o sono state danneggiate. Di test nucleari, non solo al suolo ma “in volo” ne sono stati fatti a migliaia per decenni. A mio parere comparando le quantita’ di materiale radioattivo, la qualita’ del materiale (il “combustibile” radioattivo non e’ di norma molto pericoloso, lo sono i nucleidi che sono il risultato della reazione nucleare) si puo’ stimare il danno di un lancio riuscito male in modo che sia minimo anche nel “worst case scenario”. L’importante e’ fare lo studio serio senza pregiudizievoli da “treehugger”.
Paradossalmente, piu’ e’ grande l’area, maggiore e’ la diluizione, quindi inferiori sono i danni. Proprio quello che succede con le centrali a carbone: rilasciano in atmosfera una quantita’ di uranio piuttosto importante, ma lentamente e diluito, quindi non causa nessun danno.
Detto questo, la fase di risk mitigation (gli stessi accorgimenti usati per i test nucleari) proteggerebbe la popolazione ed il territorio, andando a scegliere tempo e luogo ideale, tenendo conto delle correnti di alta quota e tutto quanto.
Gia’ perche’? Un motore tradizionale non sarebbe sufficientemente potente per muovere una struttura dieci volte piu’ massiccia (e, in prima approssimazione, dieci volte piu’ “resistente”). Con motori un ordine di grandezza (ed in futuro teoricamente due, tre…) piu’ potenti non occorre stare a risparmiare ogni grammo e si possono avere strutture molto piu’ resistenti, questo mi pare evidente.
Ti spiego la barzelletta: un aereo fatto tutto resistente come una scatola nera sarebbe inutile per i passeggeri perche’ morirebbero per la decelerazione dell’impatto, non perche’ la struttura non resisterebbe.
Comodo, io do una notizia. Si tratta di progetti che hanno avuto sviluppo in passato e si basano su teorie concrete (non e’ il warp drive). Tu arrivi e inizi ad asserire che si tratta di idee assurde e che solo gente priva di senno possa pensare ad una cosa simile. Non credi che l’onere della prova spetti a te?
Ma allora non hai nemmeno letto l’articolo? Questo e’ un progetto Russo… che perdita di tempo
Quando ogni impianto termoelettrico rilascia in atmosfera decine di tonnellate di materiale radioattivo ogni anno, mi sembra assurdo bandire “a priori” i lanciatori nucleari perche’ potrebbero rilasciare qualche centinaio di kg “worst case”
Se la pensi così non so che farci, quello che non ti fa comodo è tutto “irrilevante e arbitrario”…
Allo stesso tempo, le tecniche moderne di simulazione, i materiali, l'elettronica non sono quelle degli anni 70, quando i motori di questo tipo furono realizzati per la prima volta.
Eppure i lanciatori ogni tanto continuano a fallire…
Perche' siano stati banditi e' - ancora - irrilevante (e comunque e' una questione politica prima di tutto).
Bah… questione di punti di vista… se comunque devo scegliere preferisco il mondo di oggi senza test nucleari che quello di qualche decennio fa… questione di gusti…
Il fatto e': quante persone sono morte, o sono state danneggiate.
Guarda che ci sono stati atolli distrutti dai test nucleari… e qui chiudo il discorso…
Paradossalmente, piu' e' grande l'area, maggiore e' la diluizione, quindi inferiori sono i danni. Proprio quello che succede con le centrali a carbone: rilasciano in atmosfera una quantita' di uranio piuttosto importante, ma lentamente e diluito, quindi non causa nessun danno.
Non ho mai ipotizzato un “inverno nucleare” sulle zone interessate, solamente ho fatto notare che le zone appunto interessate sono potenzialmente vastissime, coinvolgendo quasi certamente diverse nazioni che magari non sono proprio d’accordo nel ricevere il regalo… anche se è “diluito”…
Gia' perche'? Un motore tradizionale non sarebbe sufficientemente potente per muovere una struttura dieci volte piu' massiccia (e, in prima approssimazione, dieci volte piu' "resistente").
No
Con motori un ordine di grandezza (ed in futuro teoricamente due, tre...)
Portami dei dati a supporto, non arrivano all’ordine di grandezza superiore gli ISP di questi motori, anzi sono appena il doppio o triplo… e non includono il peso del generatore…
piu' potenti non occorre stare a risparmiare ogni grammo e si possono avere strutture molto piu' resistenti, questo mi pare evidente.
Stai sopravvalutando enormemente il potenziale tecnico di tali motori.
Ti spiego la barzelletta: un aereo fatto tutto resistente come una scatola nera sarebbe inutile per i passeggeri perche' morirebbero per la decelerazione dell'impatto, non perche' la struttura non resisterebbe.
E’ una barzelletta… si chiama humor, non c’è bisogno che tenti di dargli una risposta ingegneristica…
Non credi che l'onere della prova spetti a te?
No, perchè hai portato una notizia di cui non sai nemmeno di cosa stia parlando, ripeto la prima domanda, RTG? Stirling? NTR? elettro-nucleare?
Cominciamo a capire almeno di cosa si stia parlando…
Ma allora non hai nemmeno letto l'articolo? Questo e' un progetto Russo... che perdita di tempo
Tu hai parlato di Apollo escludendo tutto il resto del mondo, e l’articolo l’ho letto… peccato non ci sia scritto nulla di nulla…
Lancio fallito non significa che il combustibile nucleare venga disperso. Sono cose totalmente separate. C’e’ una differenza importante: un SaturnV o uno Space Shuttle sono delle bombe che possono esplodere ad ogni momento, dato che hanno importantissime quantita’ di combustibile e comburente. Un motore nucleare ha una grande quantita’ di idrogeno o elio che da solo combina poco o nulla. Dovesse cadere, non ci sarebbero esplosioni, sei d’accordo? L’energia data dalla rezione nucleare di un reattore gassoso puo’ essere controllata in modo molto veloce e ci sono diverse opzioni per fermare la reazione in condizioni di emergenza, recuperando l’uranio esafluoride in forma solida in un contenitore molto sicuro (proprio la scatola nera che citavi). Opzioni “scram” possono essere iniezione “passiva” di pellet di boro/cadmio, che fermerebbe la reazione in modo quasi immediato; iniezione di gas ad alta pressione per abbassare la criticita’ della reazione; etc
C’e’ tutto un campo apertissimo di possibili applicazioni, spero vengano realizzate presto.
Beh certo siamo su posizioni differenti, non essendo cittadino USA mi sono precluse le visite a posti “particolari” come i poligoni nucleari in NV o gli impianti di produzione del plutonio a Kennewich WA, e trovo triste e sbagliato il fatto che la tecnologia nucleare in passato sia stata “demonizzata”. Tuttavia, negli ultimi anni c’e’ davvero stato un cambiamento forte, molti politici, sia in ITA che nel mondo, spingono per il nucleare nelle loro campagne elettorali, sempre piu’ persone stanno tornando favorevoli e si rammaricano di aver votato SI al referendum, si moltiplicano i progetti di reattori “piccoli” per alimentare citta’ o addirittura singole case… Ma sto divagando.
Certo era il senso dell’esperimento. D’altra parte, le bikini island sono dal 1996 anni un posto molto interessante per fare scuba diving, e’ l’unico posto al mondo dicono, dove si puo’ trovare un relitto di portaerei.
Questo no lo devo immaginare mentre pesti i piedi per terra o c’e’ dietro una spiegazione?
Portami dei dati a supporto, non arrivano all'ordine di grandezza superiore gli ISP di questi motori, anzi sono appena il doppio o triplo... e non includono il peso del generatore...
Interessante: quali sono questi numeri di cui sei a conoscenza? Anche “solo il doppio o il triplo” non sarebbe un cambiamento epocale? Con in aggiunta un potenziale di crescita forse molto ampio. Insomma un reattore gassoso ad irraggiamento potrebbe facilmente riscaldare gas a diverse decine mi migliaia di gradi, con velocita’ d’uscita di decine di km/s. Alimentali con una turbopompa uguale a quella usata dallo Shuttle e mi pare che le cose diventino interessanti.
No, perchè hai portato una notizia di cui non sai nemmeno di cosa stia parlando, ripeto la prima domanda, RTG? Stirling? NTR? elettro-nucleare?
Cominciamo a capire almeno di cosa si stia parlando...
Quindi come puoi liquidare l’intera questione come “robe da pazzi” “senza cognizione di causa” etc?
Tuttavia, negli ultimi anni c'e' davvero stato un cambiamento forte, molti politici, sia in ITA che nel mondo, spingono per il nucleare nelle loro campagne elettorali, sempre piu' persone stanno tornando favorevoli e si rammaricano di aver votato SI al referendum, si moltiplicano i progetti di reattori "piccoli" per alimentare citta' o addirittura singole case... Ma sto divagando.
Si, anche perchè su questo concordo con te.
Interessante: quali sono questi numeri di cui sei a conoscenza? Anche "solo il doppio o il triplo" non sarebbe un cambiamento epocale?
Assolutamente no, sia perchè in quell’ISP non è compreso il peso del generatore, sia perchè i costi non sarebbero probabilmente sufficientemente bassi da renderlo economico…
Questi sono i dati: http://www.astronautix.com/props/nucarlh2.htm
Con in aggiunta un potenziale di crescita forse molto ampio. Insomma un reattore gassoso ad irraggiamento potrebbe facilmente riscaldare gas a diverse decine mi migliaia di gradi, con velocita' d'uscita di decine di km/s. Alimentali con una turbopompa uguale a quella usata dallo Shuttle e mi pare che le cose diventino interessanti.
Sicuramente interessanti, ma mi sono fermato al primo problema, quello del rischio e questo basta a mio parere per abbandonare e rendere non conveniente tale tecnologia.
Quindi come puoi liquidare l'intera questione come "robe da pazzi" "senza cognizione di causa" etc?
Ho parlato di “roba da pazzi” riferito all’NTR e soprattutto per uso atmosferico, sicuramente non ho parlato di RTG, Stirling o altro…
Beh tu non ne hai citato nessuno… e non mi sembra un gran “debutto”, come tu dici nel primo post, un NEP o un RTG… sono decenni che esistono e sono già diverse le applicazioni dell’elettro-nucleare.
1000 o 2000 secondi come Isp ti sembra non sia un gran salto avanti? Non sarà un ordine di grandezza… però significa 2-4 volte il chimico.
Tsiolkowsky dice T = mdot x c. Se raddoppi C dimezzi la portata. Ti sembra una cosa da poco dimezzare (o dividere per 4) il propellente, considerando che la maggior parte del peso di un lanciatore è proprio il propellente?
Tra l’altro questi dati sono dati vecchi. L’impulso specifico è fondamentalmente legato alla massima temperatura che riesce a raggiungere il gas, la quale è legata sostanzialmente ai materiali con cui il lanciatore è costruito, che non riescono a sopportare temperature molto alte. Posso immaginare che un po’ di avanzamenti nella tecnologia dei materiali ne abbiano fatti in 50 anni… e comunque sono cose che con la ricerca si possono migliorare.
Invece con la propulsione chimica non c’è ricerca che tenga, perchè più energia dell’entalpia di reazione al propellente non ne puoi dare…
Secondo punto: non capisco cosa intendi quando nell’Isp non si include il peso del generatore, visto che stiamo parlando di NTR. Parli del peso del reattore? E cosa c’entra il peso del reattore con la velocità di uscita del propellente? Forse che nell’impulso specifico della propulsione chimica tu consideri il peso della camera di combustione?
La maggior parte del peso di un lanciatore tradizionale, lo stesso assioma vale anche per questo tipo di propulsione?
Tra l'altro questi dati sono dati vecchi. L'impulso specifico è fondamentalmente legato alla massima temperatura che riesce a raggiungere il gas, la quale è legata sostanzialmente ai materiali con cui il lanciatore è costruito, che non riescono a sopportare temperature molto alte. Posso immaginare che un po' di avanzamenti nella tecnologia dei materiali ne abbiano fatti in 50 anni... e comunque sono cose che con la ricerca si possono migliorare.
Invece con la propulsione chimica non c'è ricerca che tenga, perchè più energia dell'entalpia di reazione al propellente non ne puoi dare...
Assolutamente, un incremento immagino sia senza dubbio possibile, ma anche in questo caso non parliamo, credo, di ordini di grandezza.
Secondo punto: non capisco cosa intendi quando nell'Isp non si include il peso del generatore, visto che stiamo parlando di NTR. Parli del peso del reattore? E cosa c'entra il peso del reattore con la velocità di uscita del propellente? Forse che nell'impulso specifico della propulsione chimica tu consideri il peso della camera di combustione?
Si scusa parlavo di reattore, non di generatore, beh intendo che il peso a secco dello stadio è sicuramente maggiore con questo tipo di tecnologia vista l’estrema semplicità dei propulsori chimici, e la differenza immagino si faccia sentire, soprattutto nelle fasi terminali di peso immesso in orbita.
Assolutamente sì. Anche usando la propulsione elettrica con impulsi altissimi, la massa a secco rimane relegata a una forte minoranza…
Di nuovo. Non parliamo di ordini di grnadezza. Ma raddoppiare l’impulso specifico significa dimezzare il propellente… se ti proponessero una macchina che invece di 20 km/l fa 40 km/l, tu che ne diresti? Eppure sarebbe un semplice fattore due, ben lontano da un ordine di grandezza
Questo secondo me è tutto da dimostrare… Un NTR non avrebbe camera di combustione, perchè non c’è combustione… In pratica sostituiresti la camera di combustione con il reattore. E comunque, pur immaginando che il reattore pesi 5 volte di più della camera di combustione, vale il discorso sopra. Finchè il 90% è propellente, se lo dimezzi puoi anche permetterti di decuplicare il peso del sistema…
Uhmm no, su questo direi proprio di no, e le altre risposte arrivano di conseguenza…
Su un elettro-nucleare il propellente è di pochi kg ma il peso complessivo fra propulsore e generatore di potenza di centinaia di kg, come fai a dire che è il medesimo di un chimico quando il rapporto è praticamente invertito con il 90% del peso portato dal propellente?!
In questo caso parliamo comunque di NTR per i quali credo che il rapporto sia una via di mezzo fra NEP e chimici, ma in ogni caso non credo arrivino a livelli di “semplicità” simili.
La camera di combustione che tu citi è appunto una “semplice” camera, un reattore è ben diverso come massa e il materiale fissile non è solitamente un “peso piuma”.
Mmmmm, ok… sono un po’ arrugginito su ste cose. Proviamo a fare due conti, visto che si tratta di nuovo di Tsiolkoswky…
Il rapporto massa finale su massa iniziale è pari a \reverse \opaque e^{-\frac{\Delta V}{C}} .
Ora, visto che \reverse \opaque m_f = m_i- m_p (propellente), possiamo scrivere \reverse \opaque \frac {m_i-m_p}{m_i} = 1 - \frac{m_p}{m_i} ==> \reverse \opaque m_p = m_i[1-e^{-\frac{\Delta V}{C}}]
A questo punto basta fare un po’ di conti. Se mettiamo come deltaV = 8 km/s, e mettiamo c = 5 km/s (propellente chimico) otteniamo come massa a secco il 20% della massa iniziale al lancio.
Se invece mettiamo c = 20 km/s (NTR), otteniamo come massa a secco il 67% della massa iniziale.
(ovviamente sto stra-semplificando, perchè non considero un multi stadio, e la propulsione chimica comunque non raggiunge i 500 secondi di Isp).
Il mio discorso resta valido in generale. Ipotizziamo una massa al lancio di 777 tonnellate, i.e. Ariane5. Con i conti sopra viene circa 620 Tonnellate di propellente. Vuol dire che il peso a secco del resto dei sistemi è di circa 135 tonnellate + 20 tonnellate di payload.
Usare un NTR vorrebbe dire ridurre il propellente da 620 tonnellate a 256 tonnellate. Vorresti dirmi che un reattore nucleare peserebbe 350 tonnellate?
Uhmm… ammetto di essere anche io un po’ arrugginito… ma l’ultimo passaggio non sono convintissimo sia corretto, devi considerare di portare il reattore fino all’orbita mentre il propellente non lo porti in orbita… in pratica lo dovresti inserire nel payload (sempre semplicificando al massimo “gli stadi”).
No che c’entra? Il reattore fa parte della massa a secco, e quindi fa parte della massa finale.
Passando da 500 a 2000 di impulso specifico porti la massa finale dal 20% al 67%. Lì dentro c’è il payload più la massa dei sistemi. Il che vuol dire che hai il 47% della massa iniziale in più, da giocarti tra un aumento del payload e/o un aumento del sistema (vedi peso del reattore).
Ora, considerando che il payload di ariane è il 2.5% della massa iniziale, vuol dire che tutto il resto della massa a secco pesa circa il 17.5% della massa iniziale. Anche immaginando che con il nucleare raddoppi il peso della massa a secco (e io non ci credo), passi dal 17.5% al 35%. Vuol dire che il payload può passare dal 2.5% al 32%…
Vedi che l’ordine di grandezza in più è uscito fuori?
