Finalmente Runyon torna in argomento. Niente di che, ma aveva smesso completamente di parlare della missione durante la pandemia.
1 Mi Piace
C’è una settimana intensa per quanto riguarda lo studio di questa missione, con seminari tutto il giorno dal lunedì al venerdì con scienziati da tutto il mondo. Questa è una delle poche missioni, forse l’unica, che coinvolge differenti tipi di scienziati, sia astrofisici, che eliofisici che geologi planetari, oltre ovviamente ai necessari ingegneri aerospaziali.
http://interstellarprobe.jhuapl.edu/Resources/Meetings/agenda.php?id=112
4 Mi Piace
Vi invito a dare un’occhiata al secondo pdf dell’agenda (lunedì 10:30 am, linkato qui sotto), da cui allego tutte le immagini presenti in questo post.
http://interstellarprobe.jhuapl.edu/uploadedDocs/presentations/494-Day%201_3_McNutt%20-%20Overview.pdf
La missione è presentata in maniera inusuale, nel senso che evidenzia come già dal 1911 (esatto, 109 anni fa, quando non c’era ancora l’astronautica), si pensava a risolvere i problemi legati a una missione interstellare.
Questi due personaggi noti pensavano che se si inventasse qualcosa come la propulsione elettrica o se si scoprisse un elemento con radioattività controllata, magari si potrebbe progettare tale missione:
Nel 1960 si evidenziava invece l’importanza scientifica che potrebbero avere tre missioni con target diversi. Oggi queste missioni hanno un nome e sono Parker Solar Probe, Ulysses e Interstellar Probe, la prima in corso, la seconda conclusa e la terza in progettazione:
Poi la presentazione entra nel merito e si parla di requisiti, fattibilità e date. I requisiti ingegneristici sono ormai praticamente fissati, tranne la data di partenza che (purtroppo) potrà slittare e probabilmente lo farà:
E infine i profili di missione sono 3, tutti prevedono un sorvolo di Giove:
- fionda gravitazionale classica di Giove;
- manovra di Oberth al passaggio di Giove (prevede uno stadio di razzo aggiuntivo da portarsi fino a Giove)
- reverse gravity assist di Giove per precipitare in prossimità del Sole ed eseguire una manovra di Oberth al perielio (prevede stadio aggiuntivo da portarsi fino al Sole + copertura termica stile Parker Solar Probe).
Il report finale che uscirà da questo meeting sarà pronto per dicembre 2021, poi bisognerà andare a caccia di soldini per iniziare a progettare e costruire la sonda. Sarebbe anche gradito che SLS 2 fosse già pronto tra 6-7 anni.
10 Mi Piace
Devo essere onesto. Amo lo scopo di questa missione. Più ne leggo e più ne rimango affascinato. Bisogna anche dire che ero dubbioso riguardo alla possibilità di trovare un SLS per questa missione. Tuttavia con la situazione attuale, trovare un SLS per questa missione è tutt’altro che impossibile. Spero davvero che venga selezionata. Sarebbe la Voyager dei nostri tempi.
A tal proposito rigiro anche qui la proposta Boeing per spingere questa sonda più lontano di quanto sia mai stato fatto:
(slide credit Boeing)
10 Mi Piace
Da antico amante (è il temine giusto) delle missioni Voyager, credo che ci sia davvero bisogno di qualcosa di altrettanto epico.
Speriamo in bene… 
6 Mi Piace
La pianificazione di questa missione non si ferma. Proprio in questi giorni è in corso una serie di meeting sulla missione
Il progetto è diretto dall’APL e coinvolge circa 500 scienziati.
Il profilo di missione prevede a grandi linee una durata di almeno 50 anni, una velocità superiore alle Voyager, per raggiungere il confine del sistema solare in 15 anni anziché in 35 e una data di lancio orientativa agli inizi degli anni 2030.
13 Mi Piace
“plucky” per “coraggioso” mi mancava… “These plucky spacecraft”
10 anni per preparare la missione è ragionevole; speriamo si trovino i fondi.
1 Mi Piace
Siccome la mente si perde, per capirci meglio mi sono cercato un po’ di numerelli, applicando un po’ di aritmetica (niente calcolo di orbite e traiettorie neanche approssimato). Magari faccio cosa gradita postandoli, per mettere in prospettiva le cose:
-
Riguardo la proposta Boeing, 200 AU in 15 anni fanno circa 13 AU/yr di velocita’.
-
Il Voyager 1 si trova a quasi 250 AU e viaggia a 3.6 AU/yr
-
Riguardo la proposta Interstellarprobe citata da EGU 10 volte piu’ veloce di Voyager significa 36 AU/yr (!!)
-
La cometa Borisov ha una “hyperbolic excess speed” di 34 km/s pari a 6.8 AU/yr. Assumo che anche tutte le altre velocita’ indicate siano da intendere a distanza infinita dal Sole.
-
Oumuamua invece va a 26.33 km/s ovvero 5.55 AU/yr, comunque ben piu’ veloce del Voyager che ha usufruito di gravity assist irripetibili. Ergo, con tecnologia provate siamo ben lontani da poterli inseguire (ma non dall’andargli incontro se rilevati precocemente, come discusso piu’ su)
-
L’ Innovative Interstellar Explorer proposto nei primi anni 2000 doveva andare 7.9 AU/yr sfruttando un insieme di lanciatore, stadi chimici, gravity assist e motore a ioni alimentato da RTG per funzionare anche a grande distanza dal Sole. Lo cito perche’ ho trovato qualche fonte in rete su di esso e per avere un’idea dei limiti raggiungibili con tecnologie provate.
Anche solo per raggiungere il Voyager 1 a questa velocita’ ottenuta con il meglio allo stato dell’arte ci vogliono quasi 60 anni, calcolato con una semplice divisione. Il che e’ un po’ deprimente ma ingigantisce ulteriormente i risultati delle missioni Voyager, se ce ne fosse bisogno.
Ho dato una rapida occhiata al sito interstellarprobe ma non ho ancora capito come fanno ad andare 10 volte piu’ veloce del Voyager che significa fornire al veicolo 100 volte piu’ energia.
2 Mi Piace
Lo ha spiegato Saturnpower più su, con un po’ di scetticismo che sta piano piano scomparendo man mano che si va avanti nella pianificazione:
Per Voyager non c’era ancora SLS, non si poteva andare vicino al Sole come fa PSP e c’erano dei vincoli sulla traiettoria, tipo passare da altri pianeti, cosa che non c’è per questa missione. La presentazione di Kirby Runyon del video postato qui:
specifica che si utilizzano solo tecnologie già testate.
In sostanza ci sono tre opzioni, razzo potente con fionda di Giove, effetto Oberth su Giove, retroassist di Giove con effetto Oberth sul Sole.
5 Mi Piace
Si, l’avevo letto… ma forse e’ il mio scetticismo. Oberth e gravity assist li usano anche gli altri che pero’ sono arrivati a calcolare velocita’ molto inferiori. Non dubito che abbiano fatto i conti, che l’avvicinamento estremo al Sole potrebbe dare un bel boost, ma citano metodi conosciuti con risultati quasi un ordine di grandezza migliori dello stato dell’arte. Mi sfugge qualcosa.
Eh no, l’effetto Oberth non l’ha mai usato nessuno al di fuori dei dintorni della Terra per aumentare la velocità rispetto al Sole, solo fionda gravitazionale. Questo aggiunge davvero un sacco di energia in più.
3 Mi Piace
C’è stata una sessione breve (anche se l’autore parla a velocità tripla del normale…) sullo stato attuale della pianificazione della missione, con tante belle nuove immagini e idee che sono emerse. L’evento è stato registrato su Youtube questa settimana:
La missione è spinta principalmente dal Dr. Kyrby Ryunion, mentre inizialmente era più sotto l’interesse di Alan Stern, entrambi geologi planetari. La cosa è alquanto buffa, in quanto la missione sta passando da un concetto dove doveva essere finanziata da vari dipartimenti (astrofisica, eliofisica, geologia planetaria) e sta diventando una pura missione di eliofisica con qualche opportunità degli altri dipartimenti. In particolare Kyrby spinge molto per un flyby di un oggetto transnettuniano.
I requisiti si stanno delineando, c’è una chiara indicazione sulla massa del payload scientifico, sopra gli 80 kg e sotto i 100 kg, e molti altri dettagli sono stati fissati, anche se ovviamente potrebbero cambiare.
Visto che è la missione è quasi esclusivamente eliofisica, il vincolo principale è di uscire dalla bolla solare per osservare la forma dell’eliosfera, che si suppone sia allungata. Per questo biogna uscire fuori dal “naso” per riuscire a vederla nella sua interezza.
La distanza che percorrerebbe è di un ordine di grandezza superiore a quello delle Voyager, che sono praticamente al bordo dell’eliosfera. Il vincolo del naso impone delle grosse restrizioni alla traiettoria. Come indica l’immagine qui sotto. Consiglio di vedere il video per riuscire a capire bene la notazione dell’immagine.
Per sintetizzare, l’obiettivo scientifico della sonda è finire nell’anello viola indicato con “45° dal naso”. Passare anche attraverso l’IBEX ribbon sarebbe un qualcosa in più, è un’asimmetria nella distribuzione di particelle non cariche al di fuori dell’eliosfera di cui non è chiara l’origine. I colori della mappa indicano la velocità della sonda a 1.000 au, che per definizione dei criteri deve essere tra 7,5 e 8,5 au/y.
Con queste considerazioni, il corpo celeste candidato più probabile per un sorvolo è Quaorar, che è un pianeta nano. Di questo corpo si sa che ha probabilmente una densità molto alta, si conosce un satellite naturale e poco altro. A questa velocità, si raggiungerebbe il pianeta nano in soli 6 anni, pur essendo molto più lontano di Plutone. Un altro corpo di cui si sta valutando il sorvolo è Orcus. Il sorvolo avverrebbe migliaia di km di distanza, non milioni, quindi sufficientemente vicino da vedere qualche formazione geologica interessante, ragionevolmente tra 5.000 km e 40.000 km. Per ultimo, quasi tutti gli oggetti transnettuniani ruotano su se stessi più velocemente di Plutone, quindi durante l’avvicinamento ci sarebbe modo di avere una visione completa del corpo durante una rotazione completa, cosa che per Plutone non è avvenuta.
[tutte le immagini sono screenshot del video di Youtube linkato a inizio post]
14 Mi Piace
È stata accennata una data di lancio? Presumo dal 2030 in poi…
Sì, dal 2030 al 2040, a seconda della traiettoria che verrà scelta. Molti vincoli sulla data li impone anche la posizione di Giove. A quanto ho capito, le date migliori sono all’inizio e alla fine del decennio indicato.
5 Mi Piace
Giusto per confronto, e per avere un documento (molto) più dettagliato, allego qui il report del 2019:
Due anni fa si parlava di un payload scientifico di 60 kg. La missione sta maturando, la confidenza aumenta, ora ci si orienta attorno ai 90 kg.
6 Mi Piace
Una presentazione su bilibili della missione a cura del Prof. Ralph L. McNUtt in un’intervista all’International Space Science Institute di Pechino:
https://www.bilibili.com/video/BV1nq4y1Z7bU
1 Mi Piace
Nuovo articolo di Gianmarco Vespia pubblicato su AstronautiNEWS.it.
14 Mi Piace
Bellissimo articolo!
1 Mi Piace
pensavo di aver inventato io l’analogia del lavandino per far vedere il termination shock (vedere mia conferenza sulle Voyager a Astronauticon, molti anni fa) - me l’hanno copiato! 
3 Mi Piace
ottimo articolo, adesso lo condivido
1 Mi Piace