Velocità di fuga di Marte

Avevo già posto la domanda ma non la trovo tra gli argomenti e la rifaccio. Come fa a ripartire un razzo con equipaggio da Marte visto che li non vi sono rampe di lancio ?

Vuoi sapere la velocità di fuga o come fa a tornare l’equipaggio?
Per la prima basta guardare il delta v, puoi leggere questo articolo: https://www.astronautinews.it/2019/04/arrivare-su-marte/
Per la seconda… Prima ci deve arrivare. Per ora non è mai partito niente da Marte, nel prossimo decennio ci sarà una missione robotica che partirà da lì verso la Terra, userà un modulo di ascesa appositamente realizzato e poi verrà catturato in orbita marziana per essere trasferito a Terra, più dettagli qui: https://www.astronautinews.it/2019/05/tornare-da-marte-con-bagaglio/amp/

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ad oggi nessuno lo ha mai fatto…per cui non c’è una risposta pronta. È possibile che vengano studiate entrambe le soluzioni: realizzare una navetta che atterri e decolli in verticale sul posto oppure realizzare una struttura per lanciare una navetta che è atterrata altrove. Mi sembra più pratica la prima soluzione ma sarà il tempo a dirlo

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Se la domanda riguarda invece specificamente la mancanza di strutture di servizio: chiediamoci a cosa serve una rampa di lancio.

  1. Sorregge il razzo a motori spenti e lo tiene fermo mentre i motori vanno a regime;
  2. Pone il razzo al di sopra di un deflettore per i gas esausti che altrimenti lo danneggerebbero;
  3. Provvede i collegamenti con la Terra per propellenti, elettricità e comunicazioni;
  4. Permette ai tecnici di ispezionare il razzo e, eventualmente, di costruirlo/posizionarvi il carico utile.

Come possiamo svolgere questi compiti su Marte?

  1. Sorreggere il razzo sarà abbastanza semplice, anche grazie alla bassa gravità del pianeta. Tenerlo ancorato mentre i motori si accendono sarà più complicato. In assenza di possibili opere infrastrutturali, supponiamo che vogliamo partire con un TWR di 1,4 (cioè la spinta dei motori è 1,4 volte il peso del veicolo). Avremmo allora bisogno di una massa di zavorra pari al 40% di quella del veicolo. Se il razzo avrà una massa di, diciamo, 40 tonnellate, la zavorra dovrà essere di 16. Considerando che una missione marziana non sarà, si spera, una toccata e fuga stile Apollo, 16 tonnellate di equipaggiamento e sistemi non più utili si dovrebbero trovare;

  2. Considerando che la bassa gravità e la ridotta massa del veicolo permetteranno di usare motori con una spinta relativamente bassa, tenere il razzo rialzato rispetto al terreno dovrebbe essere più che sufficiente;

  3. Propellenti e gas saranno già a bordo, e se saranno prodotti in-situ verranno probabilmente stoccati all’interno delle cisterne stesse. Le comunicazioni saranno direttamente tra il razzo e chiunque debba essere in ascolto, senza passare da terra. E in ogni caso non credo che installare un cavo separabile sia una sfida ingegneristica critica;

  4. Il razzo probabilmente sarà già montato, e per ispezionarlo si useranno controlli a mezzo di sensori interni o una sommaria ispezione visiva da terra. Tenendo conto delle ridotte dimensioni del veicolo, dovrebbe essere fattibile.

Ora analizziamo l’unico caso di un veicolo decollato da una superficie extraterrestre con uomini a bordo: il modulo lunare delle missioni Apollo.

  1. Il modulo di ascesa appoggiava direttamente su quello di discesa e veniva rilasciato in concomitanza con l’accensione. Se il motore avesse avuto un qualunque problema gli astronauti sarebbero morti sulla Luna, quindi lasciare aperte opzioni quali “se il motore non si accende riproviamo più tardi” tenendo il modulo di risalita ancorato mentre che il motore raggiungeva la spinta necessaria era inutile. Perché se non avesse funzionato una volta non avrebbe funzionato mai;
  2. Vista la bassa spinta del motore di risalita e la partenza immediata, un deflettore risulta superfluo;
  3. Il propellente era già a bordo, assieme agli apparati di comunicazione;
  4. Il LEM era chiaramente già montato e veniva ispezionato da sensori interni.

Queste sono le mie stime, se ho detto qualche tavanata correggetemi

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