Primi studi e prime proposte per il Deep Space Habitat

Se leggi attentamente la notizia si parla di 90m3 abitabili e non pressurizzati, come giustamente riportato da Buzz, questo valore è molto maggiore, circa 193m3 ed è già al netto di quello destinato a rack e “stiva”. :wink:

No aspe, io ho parlato già di habitable volume. Il volume pressurizzato è molto di più (già USLAB da solo è poco più di 100 m3). Quindi gli astronauti avrebbero poco meno di 20 m3 a testa di volume abitabile, che comunque è più del performance limit che si considera di solito (il famoso grafico citato già varie volte). Il problema è che questo tiene solo conto dei problemi psicologici legati alla privacy e ai rapporti con le altre persone. Secondo me in più va considerato che queste persone per 500 giorni devono fare qualcosa, sennò davvero diventano matti… e in così poco spazio vedo difficile inserire dei rack scientifici (NB: se vuoi tenere 4 astronauti occupati non basta un rack…)

… e gravity launch per quanto crei dipendenza non so se dura per tutto quel tempo :stuck_out_tongue_winking_eye:

EDIT: non avevo letto il post di ALby. Le mie considerazioni valgono comunque…

Il problema che sollevi non è di poco conto: se consideriamo una “normale” permanenza di qualche giorno si tratta di avere sufficiente spazio vitale, ma per un viaggio di molti mesi è indispensabile che vi siano delle attività “ricreative”, può sembrare una banalità ma non ci avevo mai pensato…

Beh, se ti può consolare neanche io ci avevo pensato quando 5 anni fa facevo studi per missioni marziane… poi ho lavorato per 5 anni nelle operazioni della ISS, e ripensandoci stasera mentre leggevo questo topic mi sono accorto che questo ha cambiato il mio modo di vedere le cose :wink:

Diciamo che sicuramente le cose ricreative vengono sempre prese in considerazione (libri, film, giochi, etc.). Però per come la penso io non si può credere che un astronauta, quindi mediamente un tecnico-scienziato con una mente piuttosto attiva, passi 1 anno e mezzo a vedere film, a giocare (a gravity launch :stuck_out_tongue_winking_eye:) o a cazzeggiare su internet. Bisogna dargli da fare qualcosa di “utile” e anche mentalmente impegnativo, i.e. qualche attività scientifica.

Per farvi un esempio, già ora gli astronauti di tanto in tanto si lamentano quando devono fare attività di manutenzione lunghe che secondo loro non sono troppo utili, e chiedono se non possono usare il loro tempo in maniera più costruttiva facendo scienza. E non sto parlando di giocare, sto parlando di attività di manutenzione che effettivamente servono a mantenere in efficienza la stazione…

Toh guarda… Hanno scoperto che fare le pulizie di casa è una rottura… Ci volevano gli astronauti neh? :stuck_out_tongue_winking_eye: :stuck_out_tongue_winking_eye:

Avete ragione, ho fatto confusione tra volume abitabile e pressurizzato e chiedo ammenda (sarà l’età che avanza…).

In ogni caso, e stavolta ragiono da architetto (una volta tanto), anche 20 m3 a testa per 4 persone per 500 giorni mi sembrano pochini per garantire una sana abitabilità dal punto di vista psicofisico.

Giusto per fare un raffronto la missione simulata Mars-500 disponeva di 500 m3, suddivisi su tre ambienti-moduli (senza contare il modulo da sbarco ed il simulatore di ambiente marziano) per 6 membri di equipaggio, il che fa un pò più di 80 m3 a testa.
Questo numero dovrebbe essere tenuto a mente, a mio modesto avviso, per l’impostazione delle future missioni spaziali di lunga durata.

Bisogna però anche considerare che per Mars-500 i m3 a disposizione non erano utilizzabili come lo sono in orbita, essendo sfruttabili solo due dimensioni su tre.

E’ vero, d’altra parte questo numero potrebbe essere anche ridotto della metà (anche se la proporzione non è proprio lineare) in virtù di questo ragionamento e comunque non rietreremmo nei 20 m3 ipotizzati che mi continuano (ma forse è solo una mia impressione) ad essere pochi per così tanti giorni di missione.

Peppe, in genere nel system engineering io ho sempre visto utilizzato il grafico che allego (preso dal Larson-Pranke). E se guardi il grafico e consideri la parte destra (ovvero lunghe durate) il limite di performance è di circa 11 m3 a persona, mentre valori ottimali si hanno intorno ai 20 m3 a testa, che guarda caso è proprio il valore preso da questi recenti studi di NASA. Questi valori credo che siano stati estrapolati da studi psicologici fatti negli anni della space race…
Quindi secondo la letteratura del system engineering questi 80m3 abitabili per 4 persone vanno più che bene.

Tuttavia, come scrivevo ieri, credo che questi limiti considerino solo l’aspetto psicologico, di privacy, e cose così. Non credo in questo abbiano considerato il fatto che devi tenere l’astronauta occupato facendogli fare qualcosa di utile. E per questo, con l’esperienza che ho della ISS, ripeto che mi sembra che un HAB del genere sia un po’ piccolino per 500 giorni di missione, perchè non credo ci sarà posto per rack scientifici…

In ogni caso il design modulare mi sembra un’ottima soluzione. Alla fin fine con un design del genere ci vuole relativamente poco ad aggiungere un altro modulo “laboratorio”, se pensano che sia necessario.


20m[sup]3[/sup] sono un cubo di 2,7m di lato… un po’ pochino, in effetti :roll_eyes:, ma 11m[sup]3[/sup] è un cubo di 2,2m di lato, da claustrofobia… almeno x me 1,9m tall

Conosco bene il grafico a cui fai riferimento, pur essendo nei limiti accettabili il mio dubbio riguardava sopratutto la durata (500 giorni pari quasi a 18 mesi continuati ben oltre i 12 mesi considerati dal diagramma) in valore assoluto.
Poi c’è la giusta considerazione che fai tu, ossia a quel requisito in termini di volume “personale” va aggiunto quello preso dagli eventuali esperimenti altrimenti in questi 500 giorni gli astronauti avrebbero ben poco da fare (oltre che godersi questi 20m3 a persona).

Naturalmente nessuno vieta di aggiungere un modulo laboratorio a quello abitativo il che semplificherebbe tutto il discorso, almeno dal punto di vista dell’abitabilità (anche se poi lo complicherebbe da tutti gli altri punti di vista, in termini payload, delta-v richiesto, power ecc. ecc.).

Come scritto sopra, il volume occupato per i rack scientifici (come per le scorte) è già stato tolto dal conteggio dei 90m3 abitabili. :wink:

Sarebbe interessante capire quanto “volume” utile procapite sia disponibile per i sommergibilisti (di oggi e di ieri), credo che permanenze in mare per lunghissimi periodi (paragonabili almeno come ordine di grandezza), con sottomarini nucleari, siano possibili e se non consuete almeno studiate e analizzate dal punto di vista strategico.

In ogni caso concordo con Buzz, la grande difficoltà credo sia la disponibilità di attività da svolgere di continuo e non tanto il volume procapite a testa.

Ma non credo che un sommergibile sia mai rimasto in immersione per 18 mesi continuati.
Consideriamo anche che dal punto di vista psicologico una cosa è sapere che si può rapidamente arrivare in porto e sbarcare (o anche solo effettuare una manovra di emersione e prendere una boccata d’aria sul ponte),un conto è viaggiare nello spazio verso Marte.
Poi,per carità,si può persino passare due settimane chiusi in una Gemini,ma i problemi di una permanenza così lunga in uno spazio limitato,senza possibilità di far rientro in tempi ragionevoli (come per gli equipaggi della ISS,alla bisogna) non sono affatto risolti,così come non è del tutto risolto il problema di schermare efficacemente le radiazioni.
Personalmente sono convinto che nei prossimi decenni sarebbe più saggio concentrarsi sul sistema Terra-Luna e al massimo su oggetti in NEO,lasciando Marte alle prossime generazioni.

Mi associo alle considerazioni espresse da Carmelo.

Un sottomarino, male che vada, può sempre emergere e comporarsi come un qualsiasi battello di superficie all’occorrenza, anche se una certa analogia con i veicoli spaziali può essere presa in considerazione.

Personalmente vedo un laboratorio come quello proposto dal Deep Space Habitat un inutile dispendio di risorse, sopratutto in tempi di vacche magre come quelli attuali. Il suo valore scientifico è perlomeno dubbio, cosa potrebbe offrire alle varie discipline scientifiche che già non offre la ISS?
Potrebbe essere allora un testbed per esplorazioni future, quindi più un dimostratore tecnologico che altro.
Ma allora tanto vale dirigersi verso la superficie lunare che offre, a mio avviso, una vasta gamma di tematiche per il collaudo di tecnologie di esplorazione planetaria (ingresso nell’atmosfera escluso).

Beh, non è proprio la stessa cosa. Un conto è mettere un coso del genere in orbita o in una trasferta verso qualche destinazione fuori dalla LEO, un altro contro è farlo atterrare sulla superficie. Ci sono un enormità in piú di tecnologie da validare per quello. come fai a far atterrare una cosa cosí grande? La fai atterrare a pezzi? E in questo caso poi come la asssembli? Fai dei moduli con le ruote?

Secondo me questo può essere un buon primo passo per testare sistemi fuori dalla LEO, comprensivi di modulo di servizio (propulsione, etc.). Portare l’habitat dentro a un pozzo gravitazionale quale la Luna è un passo successivo molto complesso…

Parlando con Charles Romain dell’equipaggio di Mars500 mi ha detto proprio questo, che il più grosso limite di quell’esperimento da un punto di vista della simulazione dello strato psicologico era proprio questo, l’assenza della paura della morte, il sapere di non avere nessuna possibilità di recupero in caso di guasti. Per fare un paragone con quello che di più simile è accaduto nella storia dell’esplorazione spaziale, Apollo 13, per lo meno loro sapevano di essere in un orbita circumlunare che in ogni caso li avrebbe riportati a Terra. Se lo stesso problema fosse accaduto in un’orbita senza ritorno verso Marte, lo shock sarebbe stato fatale prima ancora di qualsiasi altra conseguenza diretta.
E poi rimane l’attuale impossibilità di schermare dalle radiazioni cosmiche una navicella spaziale.
Considerate che simulazioni dicono che il massimo della dose in un viaggio verso Marte viene superato dopo 268 giorni per astronauti maschi di 55 anni di età (altre combinazioni di età e sesso superano i limiti dopo tempi più brevi), mentre una missione su Marte durerebbe almeno 3 anni.

è evidente che la strada da percorrere è ancora lunga e con grandi ostacoli da superare
circa lo schermare dalle radiazioni cosmiche una navicella spaziale ma forse lo è ancor di più
tentare di simulare sulla Terra la situazione psicologica umana di essere alla deriva nello
spazio e sapere di non avere nessuna possibilità di recupero in caso di guasti.
oltrettutto non si potrebbe neanche teorizzare di utilizzare l’ ipnosi medica col tentativo
di ingannare il problema, ammesso che funzioni su tutti i soggetti, in quanto così il test
logicamente risulterebbe alterato già in origine.

Beh sui sottomarini è vero che il volume pro capite è minimo, ma è anche vero che il volume abitabile complessivo non è poi così esiguo soprattutto sui moderni sommergibili nucleari che contano equipaggi di almeno 100 persone…e mi sembra che la massima permanenza in immersione sia stata di 4 mesi scarsi, almeno che io sappia.

Comunque anche ammettendo di poter realizzare una navicella più confortevole per l’equipaggio, credo che in ogni caso una missione marziana di 3 anni costituirebbe un prova psicologica pesante per gli astronauti…tante volte leggendo gli interessanti aggiornamenti di Mars500 mi sono chiesto quali difficoltà avrebbero incontrato degli astronauti che, oltre alla segregazione in ambienti ristretti, avrebbero dovuto fare i conti anche con il senso di lontananza e la consapevolezza di non poter ricevere aiuto o soccorso. E’ una banalità, lo so, ma sulla ISS possono arrivare ricambi se necessario, e tornare a Terra è relativamente semplice, almeno psicologicamente la Terra è una visione confortante.

Riguardo l’habitat: bisogna capire se ci occorre cercare di ottimizzare le risorse a puntare veramente a raggiungere Marte nei prossimi 30 anni, o se invece sarebbe meglio considerare di non essere pronti e investire in missioni “preparative” che mettano alla prova le nostre capacità di viaggio e permanenza a distanze crescenti.

Egoisticamente partirei per Marte anche domani, ma la verità (e spero di non farmi dei nemici :stuck_out_tongue_winking_eye:) è che probabilmente avremmo bisogno di ancora molta esperienza prima di lanciarci sul pianeta rosso.

Già. La Terra vista da Marte appare come una stellina indistinta tra le altre stelle, e vista dalle lune dei giganti gassosi… dubito che si veda a occhio nudo. :point_up: Su Marte in caso di bisogno i rifornimenti arriverebbero minimo sei mesi prima, non mettiamo in discussione i tempi di percorrenza fino ai giganti gassosi. Gli stessi tempi sarebbero necessari per tornare a Terra. Altro punto critico sono le comunicazioni in caso di pericolo. Sulla Luna si comunicherebbe più o meno in tempo reale, su Marte e sulle lune dei giganti gassosi in caso di pericolo grave gli astronauti morirebbero data la lunghezza dei tempi di comunicazione.

Beh una missione umana verso le lune dei pianeti gassosi dovrebbe essere concepita in modo completamente diverso rispetto a una missione su Marte! Per una missione del genere ci vorrebbe una astronave tipo la Discovery di 2001 Odissea nello spazio, con tanto di supercomputer alla Hal 9000 e ibernazione dell’equipaggio. Ma sia costruire un computer che superi pienamente il test di Turing che indurre l’ibernazione da vivo (e senza danni) in un essere umano adulto, sono ancora obbiettivi molto lontani da raggiungere. Almeno da quanto ne so io!