Previsioni sulle tempistiche di una missione su Marte con Starship

Alcune puntate di Houston We Have A Podcast in tema con l’“Andiamo su Marte”.

https://www.nasa.gov/johnson/HWHAP/preparing-for-mars

https://www.nasa.gov/johnson/HWHAP/packing-for-mars

https://www.nasa.gov/johnson/HWHAP/deep-space-transport

https://www.nasa.gov/johnson/HWHAP/artificial-gravity

https://www.nasa.gov/johnson/HWHAP/rendezvous-with-mars

https://www.nasa.gov/johnson/HWHAP/welcome-to-mars

https://www.nasa.gov/johnson/HWHAP/eat-like-a-martian

Le ho messe più o meno in ordine di “viaggio”.

Sicuro ce ne saranno altre da ascoltare.

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Sai se Space X ha progetti su future propulsioni nucleari? Questo tipo di propulsioni quanto potrebbero accorciare il viaggio verso marte.
Avevo sentito che Musk si aspetta un’ottimizzazione dei raptor nei prossimi 10 anni fino a permettere di dimezzare l’attuale tempo di viaggio di circa 3 mesi.

Mi permetto di rispondere io intanto: se archipeppe sapesse di questi progetti di SpaceX ce lo avrebbe detto! ; )

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No e no a entrambe le domande.

Una missione su Marte, da parte di NASA, al momento è puro PR. Non che manchino studi di fattibilità e relativi requisiti, sia chiaro. Ma mancano due cose importanti già menzionate in altri post:

  • la volontà di spendere il denaro necessario a mettere in piedi un’impresa simile, quanto meno sotto forma di “colonizzazione”
  • l’impegno politico plurinazionale e pluriennale per farlo.

Se poi qualcuno degli arcimiliardari esistenti al mondo decidesse di unirsi in una sorta di consorzio con capacità di investimento plurimilardaria per finanziare privatamente questa impresa, vedremo, ma anche Musk a un certo punto dovrà porsi il problema che non basta infilare esseri umani su una traiettoria balistica adeguata per dire di aver colonizzato Marte. Oltre al razzo c’è molto molto di più.

Mi spiace ma ottimizzazioni di questo genere sono al momento pure chiacchere da bar senza fondamento.

Se partiamo dal presupposto che esporre degli esseri umani a un concreto e altissimo rischio di esposizione alle radiazioni cosmiche è un limite eticamente invalicabile, allora è imperativo accorciare al massimo la durata del viaggio. Con la propulsione chimica attuale non violare tale imperativo è molto molto difficile.

Concordo con @archipeppe, senza propulsione nucleare (e poi anche lì, bisogna vedere quale) , con tutti i vantaggi che ne derivano, la colonizzazione di Marte è tecnicamente possibile ma praticamente infattibile senza enormi investimenti, enormi rischi e grandi limitazioni.
Infatti in NASA, che qualcosa ne capisce, si spinge per riaprire la ricerca sulla propulsione nucleare spaziale, e non per lo sviluppo di un megamotore chimico finedimondo.

D’accordissimo. Questo è il vero ambito di applicazione di Starship ad oggi. Un vascello da trasporto cargo, dai bassi costi di esercizio che aiuti a tagliare di parecchio la voce “costo di lancio” di una ipotetica missione marziana.

Comunque, l’argomento è vastissimo e andrebbe poggiato su qualche fatto e numero concreto, altrimenti ci diamo dentro di whatiffing e non andiamo da nessuna parte.

Su tutti questi spunti qualcosa nel nostro piccolo abbiamo anche scritto.

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Completamente d’accordo per quanto riguarda la propulsione atomica per il viaggio su marte, ma è altrettanto vero che tale propulsione non si può utilizzare per partire dalla terra.
Quindi si ritorna al punto di partenza, è necessario avere un lanciatore che possa mettere carichi pesanti in LEO in modo da poter da lì disporre del necessario per il proseguimento del viaggio.

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Infatti per quello Starship va benissimo e l’ho anche scritto…

Come si può vedere la NASA (o almeno qualcuno nella NASA :wink:) crede che la Starship AS IS (cioè a propulsione chimica) è perfettamente in grado di portare uomini su MARTE e invita a tenerne conto nella definizione delle prossime missioni …

Sulle tempistiche non si dice nulla :grinning: :grinning:

Chiariamo un concetto: una missione “sprint” verso i due satelliti marziani oppure la superficie del pianeta rosso è fattibile, da un punto di vista di tempistiche, anche con la propulsione chimica.

6 mesi circa all’andata, una permanenza in orbita/superficie non superiore ai 10 giorni e 6/8 mesi per il ritorno, farebbe in tutto circa 1 anno e mezzo ancora nel novero della fisiologia umana (solar flares a parte).

Del resto la NASA pensa ad una missione di questo tipo da almeno 35 anni:

Ma una missione “sprint” non farà avanzare nemmeno di un passo l’Umanità verso la specie “interplanetaria” che agogna Musk. Per quello torniamo a quanto detto sopra: è necessario istituire un “ciclo di trasporto” veloce Terra (LEO) - Marte che non può prescindere dall’utilizzo della propulsione nucleare (e come giustamente dice @marcozambi bisogna pure vedere quale), per spostare persone/mezzi/equipaggiamenti/rifornimenti in maniera tale da non impiegare anni (almeno 3) tra andata e ritorno.

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Per spostare mezzi/equipaggiamenti/rifornimenti basta avere più navi SS da rifornire in orbita, che partano a intervalli regolari verso Marte.
Poi non penso, in generale, che la “Musk vision” si fermi alla semplice realizzazione del sistema Starship. Immagino che SS faccia parte di un piano decisamente più articolato e complesso.

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Forse qualcuno in questa discussione non ne ha sentito parlare, allora cito il Mars cycler. Ritengo che se si vuole parlare di raggiungere agevolmente Marte, questo concetto sia interessante.

Non che non ne avessimo già parlato, per esempio:

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Volevo dirlo io, o meglio l’ho pensato piu’ volte ma poi temevo di mandare la discussione fuori strada.

Il cycler permettere di mettere un veicolo anche molto pesante, ben schermato e confortevole, in un’ orbita che lo porta a visitare alternativamente Terra e Marte senza bisogno di spendere altro delta V. In pratica ho una stazione spaziale che periodicamente fa un flyby con una delle due destinazioni. Spendo tanto in termini di massa in orbita e delta V una volta, ma poi lo riutilizzo all’infinito.

Sono state identificate parecchie possibili orbite cycler, Wikipedia le elenca.

Ovviamente i veicoli che si utilizzano per il trasbordo da e per il cycler richiedono delta V elevati, ma possono esser capsule leggere e poco schermate, perche’ i tempi di permanenza su di essi sono brevi.

Sia onore al Buzz Aldrin che oltre ad essere stato il secondo uomo sulla luna ha tirato fuori questo concetto interessantissimo e, chissa, destinato ad avere un futuro importante.

Pero’ non ne parla nessuno tantomeno EM quindi sembra che qui sia veramente OT, e dispiace, anche perche’ se il concetto interessasse sarebbe carino dirlo adesso con Buzz ancora in vita.

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Non ho idea di cosa state parlando, perché Elon Musk ha optato per la propulsione chimica , se dite che non va bene?

Non e’ che non va bene, e’ che permette tempi di transito legati alla velocita’ delle orbite naturali dei pianeti. Dimezzare i tempi di transito con la propulsione chimica, oltre a non bastare, fa a cazzotti con le leggi della fisica e della chimica.

Le alternative sono andare molto piu’ veloce, il che richiede nucleare e fantascienza, oppure andare lenti ma in un ambiente molto confortevole, ben schermato e magari con un po’ di gravita’ artificiale, che pero’ richiede un lanciatore che porta in orbita tantissima massa a basso costo. Ovvero SS, ma usata in un altro modo.

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Esattamente, mi sembra strano che il progetto di starship sia nato con questo scopo e in space x non abbiano pensato a tempi di percorrenza e radiazioni
Ricordiamoci che per un po’ il sistema starship si chiamava mars colonial transporter

Ma un privato può fare esperimenti del genere con un motore nucleare?

In Occidente esistono società private come la Westinghouse che realizzano impianti nucleari, dunque non credo esistano impedimenti legali alla realizzazione e collaudo di motori a razzo nucleari, quali che siano…

In ogni caso, SpaceX con l’accesso in LEO garantito dai vari F9, FH ed in futuro da SS potrebbe effettuare i test direttamente in orbita in modo da minimizzare le conseguenze di un eventuale incidente.

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Lo metto qui perché il thread sta destando attenzione, SpaceX è il grande assente del summit che inizierà domani (e sembra davvero interessante):

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alcune domande:

  1. Se NON riuscissimo a rendere la starship ben schermata dalle radiazioni e senza gravità artificiale… tutto il lavoro sullo sviluppo di Starship sarebbe un lavoro quasi inutile? Ed a quel punto , sempre ammesso e non concesso che non fossimo in grado di rendere ben schermate le Starship, verrebbe rivisto il loro utilizzo esclusivamente a navicelle cargo senza equipaggio?
    E diventerebbe inevitabile l’utilizzo della propulsione nucleare come suggerito da archipeppe. (Per dimezzare i tempi del viaggio)

  2. quali vantaggi porta la propulsione chimica rispetto alla propulsione nucleare?

  3. Molti di voi hanno affermato che probabilmente una prima missione umana su Marte avverrà alla fine degli anni 30 (inizi anni 40)…
    Invece per quanto riguarda le prime missioni cargo, e magari le prime missioni robotiche su Marte con stampanti 3d, presumibilmente quando verranno fatte?
    Inizio anni 30?

  4. Poiché durante il viaggio gli astronauti probabilmente perderanno massa ossea per via dell’assenza di gravità (nonostante facciano esercizi fisici all’interno di starship, poiché in parte il calo della struttura ossea è inevitabile…)
    Dunque gli astronauti quando metteranno piede su Marte, saranno tutt’altro che in forma… saranno fortemente debilitati fisicamente e di sicuro non si potrà dire che saranno pieni di energie. Come ovviare a questo grosso problema?
    Servono condizioni psicofisiche eccellenti per operare su Marte.
    Se starship non rivede il suo design e prova un sistema a centrifuga per simulare la gravità, è impensabile annullare il decadimento osseo.
    Da qui ai prossimi 20 anni l’obiettivo è trovare un sistema che riproduca la gravità terreste all’interno della navicella? Oppure hanno altre idee in mente?
    Tra l’altro, se quando prendiamo l’aereo abbiamo il jet lag… Dopo 3/6 mesi di viaggio per Marte, quali malesseri fisici ne deriverebbero?

  1. No, Starship serve principalmente per esigenze commerciali in orbita bassa.
  2. È una tecnologia già sviluppata.
  3. Due o quattro anni prima.
  4. Sulla ISS e sul Gateway si affronteranno molte di queste problematiche.
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