Prendiamo ancora con le molle queste notizie, NSF su questo fronte si è sempre mostrato molto “avanguardista” e a volte toppando… 
Concordo con te, ma vista l’aria che tira non mi stupirei se adottassero questa soluzione, certamente meno costosa.
Si si, certamente è una delle ipotesi ancora sul banco 
E’ vero, è anche vero che però si tratta di una delle fonti non ufficiale più attendibili, stante la presenza di numerosi “insiders” iscritti.
Anche io sono alquanto scettico sul “direct”, però c’è da dire che uno scenario del genere sarebbe una riproposizione - paro paro - dell’Apollo originale. Una soluzione che potrebbe risutare anche “appealing”, alla NASA di Obama/Bolden, per salvare capra e cavoli del Constellation.
Vedremo…
Il mio primo post qui. Semplice appassionato, quello che so e’ letto in giro, ma conto di imparare altro qui.
Svilupo un concetto gia’ accennato da Peppe.
Una parte enorme della massa dell’orbiter e’ data da scudi termici (le famose mattonelle), carrelli (che pesano tantissimo), paracadute, ali e strutture varie che fondamentalmente servono solo per il rientro.
Se togli massa inutile dall’orbiter, di conseguenza puoi ridurre la massa di tutta questa roba che va e torna dall’orbita inutilmente, costando veramente tanto sia in fase di lancio che di rientro… ciascuna di queste sottostrutture costringe a dimensionare piu’ generosamente le altre.
Oggi probabilmente si e’ in grado di calcolare piu’ esattamente se questi “sprechi” vengono compensati dalle economie consentite dalla riutilizzabilita’ parziale di qualche struttura in piu’. Penso di non inventarmi niente dicendo che con questi fattori di utilizzo del mezzo e con questi costi preparazione e gestione delle missioni la risposta e’ probabilmente no, tanto e’ vero che l’architettura Shuttle verra’ abbandonata.
Ma quando il progetto e’ stato inpostato inizialmente probabilmente queste stime erano piu’ difficili da fare e, secondo me, il fascino di progettare un’unica astronave monolitica ha in qualche modo influenzato la decisione.
PS: ora non cerco le fonti su quanto pesano le strutture che servono per il rientro, ma se serve spulcio un po’ in rete. Sulla massa dei carrelli di atterraggio avevo letto un articolo da qualche parte che mi aveva stupito: pesano tantissimo rispetto al totale. In teoria i carrelli sono dimensionati per poter riportare a terra grossi payload, il che era un requisito utile per alcune tipologie di missione, ma un requisito costosissimo che poi nella pratica non e’ stato quasi mai utilizzato. Infatti neanche la cargo bay ha motivi di essere fatta rientrare per la stragrande maggioranza delle missioni… e stiamo parlando di tantissima massa e volume da far rientrare.
Una giusta riflessione.
In realtà, almeno inizialmente, la NASA voleva qualcosa di più piccolo e senza quasi cargo bay.
In carrelli, poi, sono una storia a parte.
La NASA ha sempre privilegiato la scelta dei pattini, come l’X 15, meno performanti ma più (molto più) leggeri.
L’USAF però voleva carichi utili grossi e pesanti e recuperabili, fosse anche solo in rientro di emergenza dopo il lancio (pensiamo a quanto costa un satellite KH9), ragion per cui il grosso e pesantissimo carrello era necessario.
Oggi come oggi si potrebbero trovare soluzioni alternative di basso (si fa per dire) costo rispetto all’orginale Shuttle come il Dream Chaser (derivato dall’HL-20).
Volendo essere radicali mi azzarderei a dire che in questa prima fase dell’astronautica, che non so per quanto si protrarra’, solo un tipo di carico deve necessariamente essere fatto rientrare: gli astronauti e quello che serve per tenerli in vita e al sicuro per il tempo necessario al rientro.
Al massimo, con meno frequenza, dei campioni raccolti in alcune tipologie di missioni scientifiche o qualche satellite molto costoso o che e’ necessario studiare.
Tutto il resto e’ probabilmente piu’ economico lasciarlo in orbita o farlo bruciare nell’atmosfera… almeno fino a che non ci sono grossi cambiamenti nelle tecnologie.
O almeno dovrebbero esserci veicoli specializzati per il rientro di grossi carichi, ma non certo utilizzarli per missioni ordinarie per le quali sono necessariamente meno efficienti.
Vi butto li un’altra riflessione.
Anche lo spazio abitativo, la relativa schermatura e i sistemi che consentono la sopravvivenza nello spazio non ha senso farli rientrare.
Anzi, ipotizzando che una missione possa prevedere un rendez vous, la cosa piu’ logica e’ lasciarli in orbita e RIUTILIZZARLI, senza doverli RILANCIARE.
Quanto sarebbe piu’ economico lanciare lo spazio abitativo dello shuttle una sola volta e poi lanciare solo una piccola capsula abitata ogni volta che lo devo raggiungere? Quanta maggiore massa, spazio, schermatura e confort potrei permettermi? Sto parlando di un veicolo orbitale abitato con una certa capacita’ di manovra (e quindi motori e serbatoi che possono essere riforniti), non di una stazione spaziale.
Dopotutto questo concetto e’ gia’ parzialmente realizzato dalla Soyuz in un modo che rende non necessario il rendez vous ne’ il rifornimento… che non sono semplici ma sono fattibili.
Solo il modulo di rientro riporta gli astronauti sulla terra, il resto, modulo orbitale e modulo di servizio, resta in orbita… non viene riutilizzato ma in linea di principio potrebbe esserlo, e in modo meno costoso che dovendolo rilanciare.
http://it.wikipedia.org/wiki/Veicolo_spaziale_Sojuz#Progetto_del_veicolo_spaziale
Perdiamo il fascino di una astronave che atterra con le sue ali e le sue ruote, ma guadagnamo il fascino di una astronave molto piu’ grande e confortevole. Dopotutto se proprio vogliamo scimmiottare la fantascienza l’Enterprise di Star Treek non atterra mai, gli umani e i materiali sono portati su e giu’ con mezzi che si avvicinano al concetto dell’ascensore.
Un’ultima riflessione.
Non mi sembra neanche molto logico fare missioni miste manned e cargo. I requisiti di spendibilita’ e di massime accellerazioni tollerabili sono ben diversi. Con il cargo posso permettermi di calcolare un ottimo tra la probabilita’ di perdita del carico e i costi per prevenirlo o per rientrare in determinati margini di progetto e tolleranze di produzione…
Nel caso di missioni umane invece e’ desiderabile, se qualcosa va storto, poter abortire il lancio e la missione o deorbitare in qualunque momento, rientrando sani e salvi su madre terra, fosse anche in un punto a caso sulla superficie. Il che potrebbe essere fattibile se la capsula per portare in orbita e far rientrare gli astronauti e’ appunto una piccola capsula, con le dimensioni di un ascensore e lo spazio e i sistemi per soggiornarci il tempo necessario (poche ore).
Inoltre non c’e’ motivo per far sedere gli umani su una bomba piena di tutto il kerosenene/LH2 e O2 necessari per portare una grossa struttura nello spazio.
Tutte le considerazioni di cui sopra possono essere tradotte in stime numeriche, per quanto spannometriche. La letteratura contiene le info necessarie. Magari se non annoio nessuno posso provare a rintracciare fonti e calcolini…
Ecco… ho elencato quelli che a mio parere sono alcuni dei difetti principali del concetto dello Shuttle. Probabilmente se le stesse risorse fossero state investite in una architettura piu’ pragmatica adesso saremmo piu’ avanti nell’esplorazione dello spazio.
Di una astronave abbastanza completa che va in orbita e rientra con i suoi mezzi ne riparlerei il giorno che si metteranno a punto propulsori e fonti di energia completamente diverse, ma con i razzi chimici non e’ il modo migliore di fare le cose.
Tutto rigorosamente IMHO, ovviamente.
Su questo concetto mi permetto di dissentire. Ora che non ci sarà più lo shuttle non ci sarà neanche più MPLM, e diventerà praticamente impossibile portare giù dalla ISS payload e masse di un certo rilievo. Verrà quasi completamente a mancare il manifest di download (le capacità della Soyuz sono molto ridotte), e con esso verrà a mancare in pratica la possibilità di fare analisi a terra su grossi esperimenti fatti a bordo…
Questo anche non è così semplice. Io non so fare i conti a spanne e dire cosa converrebbe, ma non dimentichiamo che i consumables devono comunque essere portati su, e che un modulo/spacecraft presurizzato che deve stare su permanentemente (anche se abitato solo una volta ogni tanto) ha necessariamente un design molto diverso da uno spacecraft che sta in orbita due settimane ogni 6 mesi.
Il primo impatto è senza dubbio sull’MDPS, vista la differente probabilità di impatto nei due diversi tipi di missione…
Di una astronave abbastanza completa che va in orbita e rientra con i suoi mezzi ne riparlerei il giorno che si metteranno a punto propulsori e fonti di energia completamente diverse, ma con i razzi chimici non e' il modo migliore di fare le cose.
E su questo non c’è dubbio. I costi dello shuttle sono purtroppo davvero alti. Però allora il difetto suo non sta nell’essere fatto così, ma più nel fatto di essere nato per tipi di missione non sostenibili con le tecnologie propulsive attuali…
Ricordiamo che agli albori,lo Shuttle (lanciato da un veicolo madre pure riutilizzabile)era soltanto uno dei componenti di un sistema ben più complesso ed articolato.
Nei primissimi programmi il Saturno V,addirittura potenziato,sarebbe stato mantenuto per inserire in orbita grossi carichi (Stazioni orbitali,tugs nucleari,tugs lunari,ecc).
P.S.
Una domanda che credo non sia stata ancora fatta,ed a cui (mi rendo conto) è complesso dare una risposta:
A grandi linee,è più costosa una missione del Buran o una dello Shuttle?
Così a caldo e senza pensarci verrebbe da dire che costa meno una dello Shuttle.
In realtà, però, le cose potrebbero anche non stare così.
Il lancio di un Buran era senz’altro costoso dato l’utilizzo a perdere di un Energia per ogni volo, ma i costi ricorrenti erano - paradossalmente - più bassi (indipendentemente dal costo della manodopera) questo perché il Buran non aveva SSME che dovevano essere manutenuti dopo ogni volo, pur restando tutto il problema delle piastrelle. Inoltre il Buran aveva periodi di permanenza sul Pad di molto più bassi dello Shuttle con un turnaround del personale ridotto davvero al minimo.
In effetti ho quì davanti un testo divulgativo degli anni 70’ che contiene alcune immagini, graficamente molto belle (non sembrano disegni ma foto di modelli), di di quello che doveve essere probabilmente il progetto originale.
Si vede in pratica uno spazioplano a corpo portante, con una stiva di carico piuttosto ridotta e due propulsori (di manovra o di iniezione(?)) con coni di scarico piuttosto grandi;
lo spazioplano è accoppiato ventralmente con un altro veicolo, di massa notevolmente maggiore e di tipo alato, di forma analoga all’Orbiter dell’STS ma con 12 motori con coni di scarico più piccoli.
E’ anche presente una immagine dello Shuttle, tale e quale a come è ora (a riprova della rigorosità delle rappresentazioni).
Se riesco a “scannerizzare” posto le immagini…
Questo per dire che, forse, in origine i motori principali non erano previsti sull’Orbiter…
Hai ragione, dire che devono rientrare solo gli astronauti e’ ovviamente una mia esagerazione.
Pero’ se gran parte delle missioni non richiede il rientro di masse significative non ha senso ed e’ sia oneroso che rischioso (ricordiamo il Columbia) farle con strutture dimensionate per consentirlo.
Poi ripeto, se la presenza nello spazio diventa un po’ piu’ continuativa, penso che avrebbe senso sviluppare un veicolo specializzato per il rientro di grossi carichi, magari unmanned e quindi con la possibilita’ di ottimizzare margini e tolleranze di progetto.
Se in futuro nello spazio si faranno piu’ esperimenti biologici o nella fisica dei materiali in microgravita’, o addirittura piccole produzioni di materiali, farmaci o altro possibili solo in assenza di gravita’, allora un veicolo di rientro di cargo servira’ di piu’.
Avere veicoli specializzati consente di adattare la produzione degli stessi alla domanda e usare il mezzo giusto per ogni tipo di missione.
[quote="indaco, post:27, topic:12247"] Quanto sarebbe piu' economico lanciare lo spazio abitativo dello shuttle una sola volta e poi lanciare solo una piccola capsula abitata ogni volta che lo devo raggiungere? Quanta maggiore massa, spazio, schermatura e confort potrei permettermi? Sto parlando di un veicolo orbitale abitato con una certa capacita' di manovra (e quindi motori e serbatoi che possono essere riforniti), non di una stazione spaziale. [/quote]Questo anche non è così semplice. Io non so fare i conti a spanne e dire cosa converrebbe, ma non dimentichiamo che i consumables devono comunque essere portati su, e che un modulo/spacecraft presurizzato che deve stare su permanentemente (anche se abitato solo una volta ogni tanto) ha necessariamente un design molto diverso da uno spacecraft che sta in orbita due settimane ogni 6 mesi.
Il primo impatto è senza dubbio sull’MDPS, vista la differente probabilità di impatto nei due diversi tipi di missione…
…
Abbiamo gia’ numerosi esempi di questo. La ISS, la Mir, lo Skylab ecc.
La differenza tra un veicolo spaziale abitato e una base orbitale in fin dei conti e’ solo una questione di capacita’ di manovra autonoma, esprimibile in termini di delta V, e di altezza dell’orbita (quindi schermatura).
Ma per il resto le due tipologie fanno la stessa cosa: sono spazi abitativi e di servizio riutilizzabili all’infinito che una volta messi nello spazio ci restano, vengono riforniti, sostituiscono gli equipaggi e correggono la loro orbita entro certi limiti.
Non c’e’ dubbio che siano fattibili, perche’ in un certo senso ne sono gia’ stati fatti.
Anzi, il principale fallout tecnologico della ISS, sempre IMHO, potrebbe essere proprio quello di consentire l’ulteriore messa a punto delle tecnologie per il rendez vous, i rifornimenti, il mantenimento dell’orbita, il salvataggio e il rientro di emergenza, l’interoperabilita’ tra diversi produttori di nazioni diverse, la modularita’ di sistemi e veicoli e, in prospettiva, potrebbe fare da “hub” e e da base logistica e di rifornimento per altri tipi di missione.
In effetti ho un vago ricordo di possibili architetture e veicoli alternativi allo Shuttle.
Sarebbe interessante sapere come si sarebbe evoluta l’astronautica se lo Shuttle fosse stato piu’ piccolo e solo per missioni abitate e piccoli carichi, mentre per le missioni con cargo pesante la linea di sviluppo (e il know how) del Saturno V non fossero stati dispersi…
In base a queste riflessioni forse saremmo piu’ avanti… anche perche’ il Saturno V aveva una capacita’ di carico CINQUE VOLTE quella dello Shuttle (118mila kg invece di 24mila kg in orbita bassa), e a quanto pare alla fine con Ares si va back to the future… con 30 anni di ritardo 
Comunque se trovate link postateli.
Io ho trovato questi design alternativi derivati dalla tecnologia Shuttle (il primo risalea 4 anni prima che lo Shuttle volasse!):
http://www.spacelaunchreport.com/sdv.html
Spulciando in rete e facendo due conticini, e’ saltato fuori un altro dato interessante.
Lo Shuttle ha un rapporto payload to LEO/massa al decollo pari a circa 1.2%
Il Saturno V invece 3.9%.
A parita’ di massa il vegliardo trasporta piu’ del triplo.
Questo pur avendo motori principali LH2/LOX molto meno performanti in termini di isp (421 invece dei 455 degli SSME, differenza non piccola). E, per quanto non molto confrontabili, i motori F-1 del primo stadio Saturno hanno un isp 263 non molto diverso ma comunque inferiore agli ultra inquinanti SRB (isp = 269).
Questi numeri sintetizzano le considerazioni fatte piu’ sopra.
C’e’ da chiedersi cosa farebbe un veicolo con l’architettura del Saturno V e motori alla stato dell’arte attuale.
Ma forse lo vedremo con Ares. Stando ai dati su Astronautix, Ares V, se nono ho sbagliato la divisione, potrebbe avere un rapporto payload/massa totale di 3.7%, comunque un po’ inferiore al Saturno V 
Non condivido molto il paragone, se vuoi fare un paragone in termini prettamente di efficienza nel trasporto e di “guadagno” allora può andare, ma se è un discorso sulle prestazioni troverei più giusto un paragone fra i rapporti “massa in orbita”/“massa al lancio”, e i risultati sarebbero interessanti, c’è da considerare tutta una diversa filosofia di missione prima di un parallelo di questo tipo.
Pienamente d’accordo con Alby. E’ come paragonare una Ferrari a una 500 basandosi solo su quanto consumano…
Perchè allora non confrontiamo lo Shuttle con il Saturn/Apollo per la quantità di massa che riescono a riportare a terra dalla LEO in funzione della massa iniziale?
Assolutamente d’accordo con Albyz e Buzz, sopratutto considerando che alle 30 tonnellate di payload nominale dello Shuttle vanno comunque aggiunte le circa 70 tonnellate di peso proprio dell’Orbiter che comunque entrano in orbita terrestre.
non è molto logico confrontare due sistemi progettati per scopi differenti, l’ uno per allunare a 400.000 km ca. dalla terra e l’ altro per per non spingersi oltre i 400 km in orbita.
sarebbe più logico confrontare il progetto apollo con l’ attuale in corso.
Sono cosciente che e’ un paragone un po’ tirato, ma numericamente mi sembrava significativo.
Sottintendevo (ma mi rendo conto che non l’ho scritto chiaramente) che le missioni su cui il confrontopotrebbe essere tentato sono cose tipo trasportare dei moduli della ISS o rifornirla o mettere in orbita un HST. Pura messa in orbita di payload. Lo Shuttle e’ stato utilizzato per missioni di questo tipo a causa della mancanza di un altro lanciatore pesante.
Se per questo,oltre alle vostre, su potrebbe farme un’altra osservazione: lo Shuttle e’ in gran parte riutilizzabile (anche se a caro prezzo), mentre il Saturno V e’ totalmente spendibile… Teoricamente se il prezzo del veicolo incide molto di piu’ di quello del propellente, anche con un rapporto payload/TOW molto sfavorevole i costi totali potrebbero essere piu’ bassi, quindi il confronto e’ ancora piu’ difficile da fare.
Pero’ l’indicatore del costo di lancio piu’ utilizzato in letteratura penso sia il costo per kg. La rete e’ piena di materiale sul tema, comunque vi linko questo documento (non so quanto attendibile) dal quale risulta che alla fine della fiera il costo per kg to LEO non e’ tanto diverso dagli altri vettori occidentali:
http://www.futron.com/pdf/resource_center/white_papers/FutronLaunchCostWP.pdf
Comunque non so se si e’ capito ma io non ce l’ho con lo Shuttle, ma a me manca tanto il Saturno V, aveva prestazioni straordinarie (quelli oggi vengono definiti lanciatori pesanti trasportano carichi infimi a confronto) e se avessero tenuto vivo il progetto, in qualche modo, agggiornando motori e avionica, adesso l’astronautica sarebbe molto piu’ avanti.
Per portare su l’ISS sarebbero bastati pochissimi lanci, avrebbero potuto portare su moduli molto piu’ grandi.
Non e’ un caso che Ares V e’ molto simile, solo con uno stadio in meno.