PROGRAMMA OTSKOK [Stefansen Space Agency]

[Stefansen]

Ho sviluppato su carta il nuovo programma della mia "fantomatica" (almeno per ora) agenzia spaziale: la STESA
Il programma si chiama OTSKOK (dal russo "rimbalzo") e prevede 3 diverse fasi:

Fase1: la sonda Vsplesk viene lanciata sull'orbita di Marte e ruota attorno ad essa
Fase2: la Otskokva I viene messa in orbita attorno alla Terra
Fase3: la Otskokva I viene lanciata verso Marte in direzione della Vsplesk
Fase4: urto tra la Vsplesk e la Otskokva I. A causa dell'urto la Vsplesk viene lanciata verso Marte atterrando sulla superficie di esso mentre la Otskokva I con un angolo di rientro alfa viene rimbalzata sulla Terra che nel frattempo si è mossa a causa della sua rotazione attorno al sole

Scopo della missione è far atterrare la Vsplesk su Marte con una "propulsione alternativa" cioè l'energia cinetica offerta dall'urto con la Otskokva I e nel frattempo far tornare la Otskokva I sulla Terra o comunque nel campo gravitazionale terrestre e poi farla scendere in un secondo momento in superficie. Per far ciò l'angolo di rientro alfa deve essere compreso in un range d(alfa) come mostrato in figura


La figura sottostante mostra la prima missione del programma Otskok

[Ciome]

"almeno per ora"

non ho capito perchè devi dare una spintarella alla sonda per farla atterrare su marte.

poi chi me lo fa fare di far impattare due sonde da milioni di euro che viaggiano a chilometri al secondo

[Stefansen]

"almeno per ora"

non ho capito perchè devi dare una spintarella alla sonda per farla atterrare su marte

è l'obiettivo della missione. Farla atterrare urtandola piuttosto che con un "ammartaggio" classico. I motivi possono i più disparati possibili, dal vedere se si risparmia energia in questa maniera fino al più semplicemente vedere se funziona e basta. D'altronde pure far lanciare il Saturn contro la Luna non è che avesse chissà quali risvolti eppure l'hanno fatto

[Ciome]

è l'obiettivo della missione. Farla atterrare urtandola piuttosto che con un "ammartaggio" classico. I motivi possono i più disparati possibili, dal vedere se si risparmia energia in questa maniera fino al più semplicemente vedere se funziona e basta. D'altronde pure far lanciare il Saturn contro la Luna non è che avesse chissà quali risvolti eppure l'hanno fatto

bon allora, partiamo subito dal fatto che hai sbagliato presupposti.

per far arrivare la prima sonda nell'orbita di marte, la devi lanciare dalla terra. una volta lanciata, senza resistenza dell'aria, essa continua nel suo moto senza usare carburante, ma quando arriva a Marte, per restare nell'orbita senza scendere gli devi far fare manovre (spendere combustibile) e lanciare una seconda sonda per andargli addosso e farla atterrare (stra costosa come cosa, piuttosto costruisci una railgun, montala sulla ISS portandola col prossimo giro di rifornimento e tiragli un micrometeorite addosso)

detto questo, centrare un puntino che si muove a quella velocità con un altro puntino che si muove a una velocità anche lei alta, è un'impresa, e probabilmente il rimbalzo avviene solo fra i tuoi neuroni.

[magen1]

[GenghisKhan]

:ciome:

[Stefansen]

bon allora, partiamo subito dal fatto che hai sbagliato presupposti.

per far arrivare la prima sonda nell'orbita di marte, la devi lanciare dalla terra. una volta lanciata, senza resistenza dell'aria, essa continua nel suo moto senza usare carburante, ma quando arriva a Marte, per restare nell'orbita senza scendere gli devi far fare manovre (spendere combustibile) e lanciare una seconda sonda per andargli addosso e farla atterrare (stra costosa come cosa, piuttosto costruisci una railgun, montala sulla ISS portandola col prossimo giro di rifornimento e tiragli un micrometeorite addosso)

detto questo, centrare un puntino che si muove a quella velocità con un altro puntino che si muove a una velocità anche lei alta, è un'impresa, e probabilmente il rimbalzo avviene solo fra i tuoi neuroni.

Ti ringrazio per avermi spiegato questi sconosciuti e ahimè astrusi principi di fisica che penso in pochissimi conoscano. Grazie.


Ciò detto, non capisco veramente cosa tu voglia contestare.
Il fatto che il rientro su Marte sia possibile anche nella maniera classica? E grazie, ma è proprio per farla rientrare in una maniera "originale" che ho sviluppato questo programma.
Sulla difficoltà di centrare un "un punticino nello spazio" ti ricordo missioni probabilmente ben più complicate dal punto di vista del calcolo della traiettoria, ad esempio l'atterraggio sull'asteroide della sonda dell'Esa. Ciò detto sono possibili sicuramente l'inserimento di correttori di manovra sua sulla sonda lanciante che su quella attorno a Marte

[Sinex/]

Solo i migliori in questo topic.

Perché non andate a parlarne nello spazio?

[Stefansen]

Solo i migliori in questo topic.

Perché non andate a parlarne nello spazio?

Quando sulla spedizione per Marte sarà necessario un podologo le faremo sapere, grazie

[Sinex/]

Ah, per ora servono solo i coglioni?

[Ciome]

Ti ringrazio per avermi spiegato questi sconosciuti e ahimè astrusi principi di fisica che penso in pochissimi conoscano. Grazie.

la tristezza che mi fanno quelli che hanno scritto i messaggi prima del tuo e la roba quotata è di una profondità che non può essere spiegata. sinex, s'è svegliato male, lascialo inveire da solo.

quello che sto contestando è che, a parte la fantasia del colpire qualcosa e ottenere un rimbalzo all'indietro senza danni, i costi di tutto questo sono, a spanne, più grandi della maniera classica, perchè per portare su due sonde da 300 kg ci vuole più carburante, sempre che non servano direttamente due lanci separati. il team deve lavorare il triplo e non lo fa gratis.

Prima si fanno i conti, poi le simulazioni, poi, solo se ci sono ragioni a sostegno dell'utilità di questa cosa, si fanno e si testano i prototipi in ambiente controllato. Se i prototipi danno risultati promettenti sia sul fronte della fattibilità che della convenienza, allora si passa al test vero. Ma la domanda è: perchè spendere tutte ste risorse per far atterrare una sonda in sta maniera, quando potresti semplicemente lasciarla andare con l'energia che ha, arrivando dalla Terra, e al massimo buttare un po' di carburante per contrastare la velocità di discesa? dove ce lo vedi il guadagno?

[Fruttolo]

D'altronde pure far lanciare il Saturn contro la Luna non è che avesse chissà quali risvolti eppure l'hanno fatto

Era uscita la Playstation, poi il N64, si sono inventati qualcosa tanto erano spacciati ormai.

[Decay]

[Conte Zero]

la STESA mi ha steso

Signori eccolo, l'uomo più ricco del mondo, altro che quel coglione di Bezos, che ancora corre in ufficio a sbattersi e lavorare.
I sondaggi di stocazzo, fanno.

[Galf]

bon allora, partiamo subito dal fatto che hai sbagliato presupposti.

per far arrivare la prima sonda nell'orbita di marte, la devi lanciare dalla terra. una volta lanciata, senza resistenza dell'aria, essa continua nel suo moto senza usare carburante, ma quando arriva a Marte, per restare nell'orbita senza scendere gli devi far fare manovre (spendere combustibile) e lanciare una seconda sonda per andargli addosso e farla atterrare (stra costosa come cosa, piuttosto costruisci una railgun, montala sulla ISS portandola col prossimo giro di rifornimento e tiragli un micrometeorite addosso)

detto questo, centrare un puntino che si muove a quella velocità con un altro puntino che si muove a una velocità anche lei alta, è un'impresa, e probabilmente il rimbalzo avviene solo fra i tuoi neuroni.

Ciome is right, però centrare due puntini che si muovono è possibile per le agenzie spaziali attuali, hanno i fondi ed i cervelli per farlo, se ci riesco io su KSP ci riescono pure loro quello che è impossibile è prevedere cosa succederà dopo l'urto, a meno di avere una sonda pilotata e controllata da vicino basterebbero pochi cm di errore per sparare le sonde a casaccio nell'orbita di marte.
E credo un impatto con abbastanza energia per far uscire una sonda dall'orbita di marte e mandarla verso la terra distruggerebbe entrambe le sonde.
Comunque, anche se possibile, non funzionerebbe per fare atterrare la sonda e soprattutto è una maniera ridicola di fare qualcosa del genere quando puoi semplicemente programmare un'orbita decadente prevedibile per far atterrare la sonda in sicurezza, invece di giocare all'autoscontro.

[Stefansen]

la tristezza che mi fanno quelli che hanno scritto i messaggi prima del tuo e la roba quotata è di una profondità che non può essere spiegata. sinex, s'è svegliato male, lascialo inveire da solo.

quello che sto contestando è che, a parte la fantasia del colpire qualcosa e ottenere un rimbalzo all'indietro senza danni, i costi di tutto questo sono, a spanne, più grandi della maniera classica, perchè per portare su due sonde da 300 kg ci vuole più carburante, sempre che non servano direttamente due lanci separati. il team deve lavorare il triplo e non lo fa gratis.

Prima si fanno i conti, poi le simulazioni, poi, solo se ci sono ragioni a sostegno dell'utilità di questa cosa, si fanno e si testano i prototipi in ambiente controllato. Se i prototipi danno risultati promettenti sia sul fronte della fattibilità che della convenienza, allora si passa al test vero. Ma la domanda è: perchè spendere tutte ste risorse per far atterrare una sonda in sta maniera, quando potresti semplicemente lasciarla andare con l'energia che ha, arrivando dalla Terra, e al massimo buttare un po' di carburante per contrastare la velocità di discesa? dove ce lo vedi il guadagno?

Nella scienza prima si prova testa qualcosa e poi ci si chiede a cosa possa servire.
Facciamo così, immaginiamo che durante l'esplorazione spaziale una parte dell'equipaggio è pronta per il rientro sulla Terra, sale sulla sonda che orbita su Marte pronta a partire ma per un problema non hanno più combustibile necessario mentre il resto del combustibile necessario è rimasto su Marte. Come fanno a tornarlo a prendere visto che non possono ne abbandonare l'orbita di Marte ne scendere giù?
Una soluzione potrebbe essere l'attuazione del programma Otskok qualora fosse stato studiato e approfondito in precedenza.

Convinto ora?
Me li concede signor Ciome i fondi necessari ora?

[cobolo]

basta costruire le sonde con lo stesso materiale delle palle da biliardo

[Stefansen]

Ciome is right, però centrare due puntini che si muovono è possibile per le agenzie spaziali attuali, hanno i fondi ed i cervelli per farlo, se ci riesco io su KSP ci riescono pure loro quello che è impossibile è prevedere cosa succederà dopo l'urto, a meno di avere una sonda pilotata e controllata da vicino basterebbero pochi cm di errore per sparare le sonde a casaccio nell'orbita di marte.
E credo un impatto con abbastanza energia per far uscire una sonda dall'orbita di marte e mandarla verso la terra distruggerebbe entrambe le sonde.
Comunque, anche se possibile, non funzionerebbe per fare atterrare la sonda e soprattutto è una maniera ridicola di fare qualcosa del genere quando puoi semplicemente programmare un'orbita decadente prevedibile per far atterrare la sonda in sicurezza, invece di giocare all'autoscontro.

Sull'impossibilità di conoscere esattamente l'andamento del moto dei due corpi dopo l'urto in un urto elastico tridimensionale o bidimensionale sono perfettamente d'accordo. Tant'è che ho impostato il modello in prima approssimazione come un urto elastico bidimensionale in cui noti i valori delle 2 masse m1,m2, delle velocità iniziali dei due corpi v e u, mi ritrovo con 3 equazioni in 4 incognite, i due angoli di rientro alfa e beta e le due velocità dopo l'urto v' u'.
Problemi di questo tipo sono noti e per risolverli hai bisogno di conoscere sperimentalmente almeno uno dei due angoli.


Sulla ulteriore sonda di controllo vicina che controlli l'impatto ad esempio proprio in orbita anch'essa su Marte è un'ottima idea e la prendo in considerazione per le missioni successive del programma Ostkok

[Ciome]

Nella scienza prima si prova testa qualcosa e poi ci si chiede a cosa possa servire.
Facciamo così, immaginiamo che durante l'esplorazione spaziale una parte dell'equipaggio è pronta per il rientro sulla Terra, sale sulla sonda che orbita su Marte pronta a partire ma per un problema non hanno più combustibile necessario mentre il resto del combustibile necessario è rimasto su Marte. Come fanno a tornarlo a prendere visto che non possono ne abbandonare l'orbita di Marte ne scendere giù?
Una soluzione potrebbe essere l'attuazione del programma Otskok qualora fosse stato studiato e approfondito in precedenza.

1:"immaginiamo che durante l'esplorazione spaziale" = milioni di possibili condizioni a contorno
2:"una parte dell'equipaggio è pronta per il rientro" = abbiamo habitat autosufficienti su Marte dove il resto della crew se ne sta comoda un altro po'
3:"non hanno più combustibile necessario mentre il resto del combustibile necessario è rimasto su Marte" = sono tornati con il vettore atmosferico sulla sonda spaziale orbitante, sono bloccati li, ma per qualche motivo il resto del combustibile è stoccato altrove. Motivo? C'è carburante nel vettore atmosferico? Se ce n'è quanto basta per scendere, non c'è altro da dire. A meno che tu non mi dica che si è guastato tutto contemporaneamente e nessuno ha fatto i controlli prevolo sui livelli di combustibile.

Se invece non c'è una base orbitante, non c'è motivo che il combustibile sia al di fuori dal serbatoio della sonda, perchè tutto tranne il propulsore funziona a energia solare. Quindi l'idea che ci sia carburante extra stoccato su Marte è una vaccata.

4:"Come fanno a tornarlo a prendere visto che non possono ne abbandonare l'orbita di Marte ne scendere giù?" Il problema non si pone, l'analisi al punto 3 dimostra che le condizioni a contorno sono sbagliate.

edit: a proposito, nel caso tu sia ancora convinto che questa roba possa essere utile per una simile casistica di umani intrappolati in orbita su marte, poniti due domande:
a) se la sonda in orbita non ha carburante o non gli funziona il propulsore, come rallenta per non ammazzare tutti durante l'atterraggio dopo un eventuale urto effettuato con successo?
b) se dovessimo sparare una seconda sonda dalla terra per colpire quella sonda li in orbita, quanto ci mette questa ad arrivare? gli astronauti ce la fanno a sopravvivere con le loro scorte di acqua?

[Stefansen]

Ho impostato un po' di calcoli.
Massa Otskokva I m1=20 Kg
Velocità iniziale Otskokva v=7100 m/s pari alla velocità di fuga dalla Terra a circa 9000 Km
Massa Vsplesk m2=12 Kg

e ho ipotizzato un angolo di rientro fittizio beta della Vsplesk di circa beta=20°


I risultati sono all'incirca
v'=2705 m/s
u'=8474 m/s
alfa=140°


In pratica la Vsplesk entrerebbe nell'atmosfera di Marte con uno shock layer paragonabile in prima approssimazione a circa 8500 K circa 8200°C