Punto di lancio per missione su Marte


#1

Secondo voi (o secondo le fonti), da quale complesso di lancio potrebbe partire l’equipaggio destinato ad una futura missione su Marte?
E la posizione è importante?


#2

Per quanto riguarda la posizione, più sei vicino all’equatore più risparmi carburante per entrare in orbita. Per quanto riguarda il complesso di lancio, ce ne vuole uno certificato per i lanci con equipaggio. Al momento (per quello che so io, ma correggetemi se sbaglio) non dovrebbero essercene, si spera che quello da cui lanceranno SLS la riceva presto!


#3

Più che altro, sarebbe da vedere la data in cui ci sarà il massimo avvicinamento a Marte (se non erro in questo periodo dovrebbero bastare soltanto una quarantina di giorni per arrivare sul pianeta rosso).
Non si sa niente a proposito? Nemmeno delle stime?


#4

Marte è in opposizione alla Terra ogni 26 mesi circa. Non tutte le opposizioni sono uguali, quelle dove Marte è anche al perielio (e quindi la distanza è minima, come quest’anno) accadono ogni 15-18 anni. La prossima sarà nel 2035.


#5

Ma 40 giorni sono pochi per raggiungere Marte, anche nelle migliori condizioni orbitali. A meno di non usare motori nucleari al posto dei tradizionali razzi chimici, ma non sono ancora operativi, e non lo saranno ancora per molti anni.


#6

E il periodo di massima vicinanza ha una durata di pochi mesi oppure dura per un anno terrestre intero? Perché mi piacerebbe sapere in che mese potrebbe verificarsi.


#7

La cosa dei motori nucleari sembra interessante, ma se le radiazioni da loro prodotte raggiungono gli astronauti, già con i raggi cosmici che dovranno affrontare sarà dura, figuriamoci con quel motore.


#8

Circa un mese di “buono”, Zarya. Non di più. E per quanto riguarda i motori nucleari, è più facile schermare quelli (basta metterli distanti e schermare una sola direzione) che i raggi cosmici che arrivano da tutte le parti. E’ solo che non esistono.


#9

Il problema di Marte è che devi conteggiare l’arrivo, la permanenza ed il ritorno.
Tre anni circa. Quasi un anno per arrivare, viaggiando alla minima velocità. Poi devi restare su Marte fino a quando la posizione Terra-Marte non diventa nuovamente idonea, quindi più di un anno di permanenza su Marte, ed il resto per il viaggio di ritorno.
La traiettoria di volo poi non è retta. Molti pensano che per andare su Marte basta inquadrarlo nel finestrino e via. Facendo così finiresti per corrergli dietro. Invece si sfrutta la velocità che la Terra ti regala ruotando attorno al Sole, aggiungendovi quella del propulsore. Il bersaglio non è Marte, ma un punto davanti all’orbita di Marte, cioè lo devi anticipare. Il risultato è una traiettoria curva. Si è fatto così anche per la Luna. La Luna dista in media 380.000 km dalla Terra. La velocità delle missioni Apollo era attorno ai 40.000 km/h per sfuggire alla gravità terrestre. Se fai due conti ti rendi conto che a quella velocità, non ci vuole quasi una settimana per arrivare alla Luna, ma molto meno. Il tempo in più è dovuto alla traiettoria curva che permetteva un approccio più delicato con la gravità lunare. Con un volo diretto avresti dovuto consumare mezzo Saturn V solo per frenare e poi porti in orbita lunare.


#10

Vero. Ma perdonatemi, stiamo forse ragionando ancora con i modelli di volo delle vecchie missioni?
La missione Apollo prevedeva un unico vettore che trasportava il propellente per raggiungere la Luna e tornare indietro.
Adesso invece miriamo a rifornire in orbita terrestre il veicolo una prima volta, e sulla superficie di Marte una seconda.
I F9 ruotano già per invertire la direzione di propulsione e la rotta di 180°.
Questo non apre ad una maggior disponibilità di propellente e di manovra per operazioni di accelerazione e frenata?


#11

Ni. Lanciare un missile è come lanciare un sasso. Gli dai la spinta all’inizio e poi vola per inerzia, ma preferisco dire per abbrivio.
In un volo diretto alla Luna devi accelerare e non puoi fare agganci nello spazio. L’unica manovra è quella di frenare, quindi dovresti portarti appresso sin dall’inizio troppo propellente.
Con la traiettoria indiretta invece puoi effettuare degli agganci in varie fasi del tuo volo con serbatoi posti in tappe intermedie. La complessità di un volo a tappe è che poi devi partire ed agganciarti con precisione, specialmente in termini di tempo. Ti basta anche un lieve ritardo per mandare in fumo la missione.
Quanto a F9, certo può rientrare, ma dimentichi che al rientro è un razzo vuoto, molto più leggero che alla partenza e con il baricentro spostato molto in basso. Non riuscirebbe mai ad atterrare con il carico ancora in cima.


#12

Provo a specificare meglio:

Se il propellente per il ritorno pesa X e se sarà possibile il rifornimento su Marte, la missione disporrà, per il volo di andata di ulteriore x/2 per accelerare all’inizio della traiettoria e di meno di x/2 per frenare all’arrivo, e per il viaggio di ritorno di un pieno completo di propellente per le suddette manovre.
Questo se sfruttato dovrebbe comportare traiettorie più corte in funzione di una velocità di traversata maggiore, e in conseguenza di entrambi i fattori di una riduzione dei tempi dei due voli.

La navetta potrebbe sfruttare i motori già previsti per il decollo dalla superficie marziana.


#13

Io parlavo appunto di velocità minima.
Disponendo di propulsori più potenti o mettendo in orbita marziana un serbatoio lanciato in precedenza, cambia tutto.
A questo punto potrei dire che se avessimo l’iperspazio… ma si parla di teoria, per il momento su Marte ci vanno solo le sonde a velocità minima, più o meno.


#14

Come fatto fin’ora appunto. Prescindere dall’innovazione significa scordarci di abbandonare l’orbita terrestre.

Per decollare da Marte non servono propulsori più potenti di quelli esistenti. La limitazione è imposta dal pretendere di sparare dalla Terra tutta la navetta usando un solo lanciatore. Poca vela a mio avviso. Il discorso cambia assemblando e rifornendo in orbita terrestre un veicolo più ambizioso, condizione imprescindibile per una missione manned su Marte.
Già il BFS nasce con l’ipotesi di una partenza dalla LEO dopo un rifornimento in orbita, pur disponendo di un mostro quale il BFR.

Dunque a mio parere, la risposta corretta alla domanda del topic è che il luogo migliore da cui far partire una missione manned per Marte è l’orbita terrestre.