Ascensori orbitali, stazioni spaziali, gates e astronavi

Bene, come promesso, ecco il testo che ho scritto sugli "ascensori orbitali".
Dato che è un po' lungo, e dato che parleremo ancora di tecnologie spaziali, ho aperto apposta questo nuovo topic. Inoltre ho diviso il testo in paragrafi cui fare riferimento.
C'è qualche formula e qualche numero, qui e lì; ho lasciato le spiegazioni alla fine, per non annoiare. Se avete domande specifiche, proverò a rispondere.
Se invece non vi interessano gli aspetti teorici, lasciate perdere i numeri e proseguite: l'importante è cogliere il senso del discorso, cioè le caratteristiche generali dell'"ascensore orbitale".
Tutto ciò dovrebbe servire ad un gioco di ruolo, quindi nelle vostre sessioni private sentitevi liberi di modificare tutto quanto. Solo mi piacerebbe sapere cosa va e cosa non va nell'idea, perciò sono graditi commenti e critiche.

ABBREVIAZIONI USATE NEL TESTO:
- AO = ascensore orbitale
- SO = stazione orbitale
- NS = navette spaziali

PS: prendete fiato dopo ogni paragrafo, pensateci su e annotatevi errori, domande, etc. Mi scuso per la lunghezza del testo, ma ho voluto approfondire ogni aspetto. Sono convinto che il realismo e la completezza giovino a un GdR.

1) INTRODUZIONE

Prima di tutto, perchè è importante un AO? E' presto detto: le tecnologie per raggiungere lo spazio esistono già, ma sono troppo costose e terribilmente inquinanti. Ogni kg di carico utile portato in orbita viene a costare 20.000$ e quasi 100kg di gas serra scaricati nell'atmosfera. Miglioramenti sostanziali potranno forse ridurre del 90% la spesa complessiva, ma non sarà sufficiente a rendere conveniente lo spazio. Ciò che serve è una tecnologia propulsiva radicalmente nuova per arrivare all'orbita bassa, e per il momento le soluzioni proposte sono un po' vaghe. Tra queste, la più promettente sotto il profilo economico (e non eccessivamente fantascientifica) risulta essere l'AO, che potrebbe abbassare i costi allo stesso ordine di grandezza dei trasporti convenzionali terrestri.


2) A GRANDI LINEE: STRUTTURA E FUNZIONAMENTO DELL'AO

L'AO è costituito da 3 elementi principali:
- un lungo cavo, semirigido e molto resistente, teso fra la superficie di un pianeta ed una SO (stazione orbitale);
- la SO, ovviamente;
- una stazione di ancoraggio a terra (sulla Terra o su ogni pianeta adatto, cioè NON tutti quelli abitabili);
Le NS (navette spaziali) non fanno altro che "arrampicarsi" lungo il cavo con sistemi poco costosi, senza usare razzi ne' serbatoi di combustibile. E il gioco è fatto! Da qui il nome di ascensore.
Come può un cavo restare teso tra un pianeta e lo spazio?
Immaginate di tenere in mano il capo di un filo; all'altra estremità legate un sasso. Ora ruotate velocemente su voi stessi: il filo si tenderà. Voi siete il pianeta, la vostra mano la stazione di ancoraggio, e il sasso fa le veci della SO, che con la sua massa tende il cavo, sfruttando la forza centrifuga conseguente alla rotazione del pianeta stesso.
Ebbene sì, per quanto piccola la forza centrifuga vince la gravità del pianeta, a patto che siano verificate alcune condizioni.
a) Prima di tutto la gravità stessa dev'essere relativamente modesta. 10m/s*s può andare, visto che la Terra è un pianeta PICCOLO rispetto alla media. Quindi cominciamo a escludere i pianeti più grandi (ammesso che ci si potesse abitare sopra, ok!). Marte sarebbe perfetto, la sua gravità è poco più di un terzo di quella terrestre.
b) La rotazione del pianeta dev'essere sufficientemente veloce. Un giro in 24 ore va bene, ma è quasi il limite massimo.
Per questo la Luna verrà esclusa: il suo AO dovrebbe essere lungo milioni di km, troppo! Anche Venere e Mercurio soffrono lo stesso problema, ma tanto non sono abitabili. Marte va ancora bene, per fortuna. Ha infatti un giorno di 25 ore circa.
c) La stazione d'ancoraggio dev'essere costruita vicina all'equatore, dove la forza centrifuga è massima. Quindi niente AO vicino alle metropoli. Del resto, il poligono di lancio dell'ESA si trova in America centrale proprio per risparmiare carburante! E l'agenzia spaziale giapponese ne sta costruendo uno nel Pacifico per lo stesso motivo!
Non pensate che la forza centrifuga sia trascurabile: all'equatore vi alleggerite solo di un paio di etti, ma 36.000km sopra l'equatore risparmiate tutto il vostro peso. Si può sfruttare la quota geostazionaria sopra ogni punto del globo, ma in tal caso NON E' REALMENTE geostazionaria, nel senso che i satelliti compiono delle oscillazioni sinusoidali sopra e sotto l'equatore. Si chiama geostazionaria solo perchè il satellite compie un giro in 24ore, a quella quota. Purtroppo la stampa scientifica non ha mai divulgato questo chiarimento!!! Non oso immaginare quante persone hanno imparato a memoria il concetto sbagliato. Spero che siate convinti: l'AO DEVE essere ancorato all'equatore.
d) Il cavo dev'essere sufficientemente lungo, poichè la gravità diminuisce rapidamente con la distanza, mentre la forza centrifuga aumenta poco alla volta.
e) La SO dev'essere molto massiccia, poichè fornisce la forza netta necessaria a mantenere in equilibrio l'intera struttura.
Ora vediamo qualche dettaglio teorico. Consideriamo una sezione di cavo posta a pochi metri da terra: la gravità è preponderante, 300 volte più intensa della forza centrifuga che agisce sullo stesso pezzo. E infatti non ci accorgiamo minimamente della seconda forza. E' talmente debole che va considerata solo nel calcolo dei venti, dei missili balistici e dei satelliti. Ora muoviamoci fino a 15000km di quota. Qui la gravità è circa un decimo di quella cui siamo abituati. Ma la forza centrifuga è ancora piccolissima, e il corpo inevitabilmente cade a terra.
Come fanno a star su i satelliti a quella quota? Aumentano la forza centrifuga ruotando attorno al pianeta più velocemente. E infatti compiono un giro in poche ore, invece che in un giorno. E' come se faceste ruotare più rapidamente il filo col sasso: sentireste una forza maggiore a livello della mano. Ma il nostro AO gira ad una velocità fissa, esattamente 1 giro al giorno. Perciò, se fosse lungo solo 15000km, cadrebbe inevitabilmente. In tal caso, allunghiamolo fino a 36000km. Ora la sezione terminale del cavo, che si trova in orbita geostazionaria, è perfettamente in equilibrio. La forza centrifuga è aumentata a sufficienza da controbilanciare la scarsa gravità a quella quota (solo un cinquantesimo di quella normale).
Attenzione, però: tutto il resto del cavo NON E' IN EQUILIBRIO! L'AO da 36000km è quindi destinato a cadere!!!
E' necessario fornire una forza aggiuntiva, allungandolo un po' e agganciando all'estremità libera un corpo massiccio, cioè la SO (anche se un piccolo asteroide a questo punto andrebbe altrettanto bene). Di quanto va allungato? Ho fatto qualche calcolo. La risposta non vi piacerà. Il problema è che meno lo allunghiamo, e più massiccia dovrà essere la SO, poichè la forza centrifuga dipende direttamente dal prodotto (massa della stazione)*(raggio dell'orbita), una volta fissata la velocità angolare (1 giro in 24 ore). Vi darò le cifre precise nei prossimi paragrafi, ma vi avviso: sotto i 50.000km non si va!
A meno di non agganciare un altro pianeta alla Terra, naturalmente!

3) STRUTTURA DETTAGLIATA DELL'AO

Il cavo, come già potete immaginare, sarà sottoposto a tensioni enormi, altro che ponti sospesi e grattacieli. Però, saranno soprattutto forze di trazione, il che semplifica la vita dei progettisti futuri. Basta usare un materiale leggero e contemporaneamente resistente in trazione. I migliori cavi d'acciaio possiedono una resistenza in trazione di 2GigaPascal (vedi note finali) ma sono troppo massicci. Vanno bene per i ponti sospesi, ma il nostro cavo orbitale d'acciaio avrebbe un diametro di centinaia di metri, o peggio. Un incubo! Il materiale migliore sono invece i nanotubi di carbonio: resistenza in trazione di 45GigaPascal e densità sotto 1,34 g/(cm cubo). (inoltre sono molto più flessibili ed elastici dell'acciaio).
Questi nanotubi, praticamente grosse molecole cilindriche, vengono già prodotti nei laboratori di tutto il mondo, ma ci sono 3 problemi, purtroppo:
- sono prodotti in piccole quantità;
- con procedimenti costosi (>1000$/g);
- e non si è ancora trovato il modo di farne dei cavi;
Ma già si impiegano per svariati usi: per esempio la General Motors ne inserisce piccole quantità nelle carrozzerie, sufficienti a migliorarne le caratteristiche meccaniche. Oppure negli schermi al plasma e come (futura) alternativa al silicio nei chip. Qui entra in gioco la fantascienza, come per l'idrogeno metallico: nulla vieta che i 3 problemi siano risolti entro i prossimi 4 secoli (anzi, è probabile). Qualcuno potrebbe anche scoprire un materiale migliore, peraltro. Io mi atterrei ai nanotubi, che sono sufficienti ai nostri scopi. Se siete d'accordo, proseguiamo. Nessuna voce contraria? Ne ero sicuro.
Con queste caratteristiche, il cavo orbitale può avere una sezione ragionevolmente limitata, inferiore a 2 metri quadrati. Va puntualizzato tuttavia che la sezione non è necessariamente costante su tutta la sua lunghezza. Infatti ogni tratto deve sopportare il peso di tutti i km di cavo sottostanti, e per riuscirci si parte da una sezione fissata, es:1 metro quadrato, e la si aumenta un po' alla volta (nel caso della Terra fino a 1,6 metri quadrati). Dal punto di massima sezione, che coincide con la quota geostazionaria, il cavo riprende a contrarsi fino al punto di aggancio della SO (per la Terra, circa 83000km e 1,3 metri quadrati di sezione). Questo è sempre vero se la gravità del pianeta è intensa, tanto da rendere necessario un risparmio di peso ovunque sia possibile. Nel caso di Marte, ad esempio, il cavo può benissimo avere una sezione costante (pari a 1 metro quadrato) per tutti i suoi 66000 km di lunghezza. La stazione terrestre avrà una massa pari a 150milioni di tonnellate, mentre quella marziana circa 300000. Tenete presente che la massa della SO è anche direttamente proporzionale alla sezione finale del cavo. C'è però un limite inferiore a quest'ultima, poichè comunque le NS devono essere in grado di usarlo per salire.
Adesso vi starete domandando: perchè non fare cavi più corti e stazioni più massicce? Per 3 motivi. Primo, costruire SO massicce sarà più costoso che non costruire lunghi cavi. In pratica: se sai fare un cavo lungo 60000km, 80000km non fa molta differenza; invece, passare da 100milioni di tonnellate di SO a 10miliardi è una grossissima differenza! Secondo: più l'AO è lungo, maggiore la velocità tangenziale delle astronavi che partono dalla SO e minor spreco di energia per allontanarsi dal pianeta. Insomma, si risparmia ovunque si può! Terzo: in caso d'incidente con rottura accidentale del cavo, la SO tenderà ad allontanarsi dal pianeta, invece che cadervi sopra (immaginate il disastro che ne deriverebbe). Un altro buon motivo per non costruire l'AO vicino ad una metropoli!
Il fattore sicurezza è importante, pertanto il cavo sarà probabilmente diviso in un certo numero di funi più sottili (o trefoli), di sezione complessiva come detto sopra. In tal modo è più difficile che si rompano tutti contemporaneamente, e se proprio succedesse cadendo attraverso l'atmosfera tante funi sottili si distruggerebbero, limitando i danni a terra.


4) COSTRUZIONE DI UN AO

Ho inserito questo paragrafo solo ai fini del gioco di ruolo. Pensateci sopra un attimo: un'opera grandiosa (e costosa!), mai tentata prima, che promette enormi benefici alla civiltà. Interessi pro e contro la costruzione. Incidenti, sabotaggi, spionaggio industriale. Successi e fallimenti. Ce n'è abbastanza per un libro, direi. Forse ricordate il film "Contact" tratto dall'omonimo libro di Carl Sagan. Lì la sfida tecnologica era addirittura posta dagli extraterrestri, ma non fa molta differenza. Pensate a personaggi direttamente coinvolti nelle investigazioni, nei successi e negli insuccessi, nelle vesti dei "buoni" o dei "cattivi". Oppure impegnati in arditi salvataggi di civili intrappolati a 1000km di altezza. Oppure spie per conto di una corporation rivale. Oppure sabotatori per conto di un qualche "Fronte di liberazione popolare". ce n'è per tutti i gusti.
Naturalmente lo stesso vale per ogni altro grande progetto, come gate iperspaziali o colonie fluttuanti.
Pertanto, a grandi linee, ecco le fasi di costruzione di un AO, in caso vi servissero.

Fase 1.A: costruzione della stazione di ancoraggio a terra.
Fase 1.B: costruzione della SO esattamente alla quota geostazionaria (poi spiego perchè).
Fase 1.C: costruzione dell'intero cavo in tanti segmenti di pochi km ciascuno; la costruzione avviene in un impianto spaziale, per economia; segue il trasporto dei segmenti fino alla SO.
Le prime 3 fasi possono essere attuate contemporaneamente, e richiedono da pochi mesi a qualche anno, a seconda del pianeta interessato.

Fase 2: si aggancia il primo segmento di cavo alla SO, lasciandolo libero di pendere verso il pianeta e smorzandone in qualche modo le oscillazioni. Contemporaneamente, la SO viene allontanata leggermente dal pianeta per far sì che il baricentro del sistema rimanga alla quota geostazionaria.
Fase 2bis: viene compiuta la stessa operazione con tutti i segmenti del cavo, agganciandoli uno dopo l'altro fino a toccare la superficie del pianeta. Ogni segmento parte dalla SO, viene fatto scendere lentamente lungo il cavo già pronto fino alla posizione dove verrà agganciato. Contemporaneamente la SO giunge alla sua quota definitiva.
Questa fase è molto lunga, richiede almeno qualche anno per essere compleatata, data la lunghezza del cavo.

Fase 3: Si ancora l'estremità inferiore del cavo al pianeta; è la fase più delicata e ardua, poichè richiede precisione millimetrica; i venti atmosferici tendono a muovere il cavo, e non è certo facile tenere ferme migliaia di tonnellate!
E' la fase più rapida, ma non vorrei essere nei panni degli ingegneri futuri. Anche qui dobbiamo prendere per buono un minimo di fantascienza.

5) UN BIGLIETTO PER LA STAZIONE ORBITALE DELTA3, GRAZIE!

Come arriveranno in orbita i passeggeri e le merci del 25° secolo? La soluzione più efficiente e meno fantascientifica che si può adottare è rappresentata dalla levitazione magnetica. Ora, più o meno tutti voi sapete di che si tratta; in caso contrario fatemelo sapere. Se qualcuno avesse dei dubbi, aggiungo soltanto che la levitazione magnetica non ha una direzione preferenziale determinata dalla gravità, cioè si possono benissimo spingere delle navette in salita o addirittura in verticale. E' chiaro che il consumo di energia, in proporzione, sarà molto più elevato. Tutto qui. Il vantaggio della levitazione magnetica è l'assenza totale di SPRECHI energetici se si usano materiali superconduttori, e per l'AO sarà appunto così. Per quanto riguarda il consumo globale, certo molto elevato, la natura ci offre una soluzione elegante. Avrete forse sentito parlare dei satelliti "al guinzaglio" (o "tethered" in inglese). L'esperimento italiano (purtroppo interrotto più volte) ha dimostrato che un cavo teso attraverso la ionosfera viene attraversato da grosse correnti (decine di ampere) grazie alla differenza di potenziale tra le 2 estremità. In pratica si presta alla produzione di energia elettrica. Tale energia viene ottenuta a spese dell'enorme energia cinetica del sistema pianeta+cavo. Nel nostro caso il cavo pesa centinaia di migliaia di tonnellate, mentre le NS usano pochissima energia rispetto a quella effettivamente disponibile. Quindi il rallentamento sarà infinitesimale (ma i cavi devono essere superconduttori, affinchè la corrente non venga dissipata).
In alternativa, una soluzione semplice ma meno elegante è quella di produrre l'energia elettrica in una normale centrale a fusione a terra o in orbita, e poi distribuirla alle NS come una banalissima ferrovia. Ok, probabilmente alla fine prevarrà questa soluzione, a meno che la tecnologia tethered non venga ulteriormente migliorata.
Risolto il problema propulsivo, la mia idea è quella di suddividere il cavo orbitale in 6 trefoli più sottili, disposti come i vertici di un esagono (circa). Tre di essi fungono da cavi portanti veri e propri, mentre gli altri 3 sono i "binari" delle navette. Ogni trefolo corre parallelo agli altri a pochi metri di distanza (5, 10 metri al massimo), e l'intero gruppetto è tenuto assimeme da elementi trasversali. Le NS praticamente corrono dentro a una galleria, ma senza toccare i cavi stessi grazie alla levitazione magnetica, e soprattutto senza portarsi dietro propulsori o serbatoi (salvo quelli di emergenza, se vogliamo). Risparmio notevolissimo, dicevamo. Si potrà addirittura contenere il costo del trasporto di 1 kg di carico utile sotto i 3$. Dipende da quanto verrà usato l'AO. Questo calcolo non è mio ma di un tecnico della Nasa, quindi sarei propenso a prenderlo per buono. Dunque, io peso 60kg+un po' di bagaglio.....250 € di biglietto sola andata? Non male direi!
Le NS saranno lunghe una ventina di metri, ma se ne potranno agganciare insieme alcune per formare piccoli convogli (qui il limite è dato dallo spazio disponibile nella SO). Saranno inoltre dotate di freni d'emergenza, come le cabine degli ascensori.
Una caratteristica arbitraria dell'AO è la seguente: il senso unico in salita per le NS. Perchè? Per il semplice motivo che le navette si muoveranno a velocità elevate lungo il cavo, e un incidente va escluso a priori. Il rischio di uno scontro ad alcuni km/s diventa letale. Inoltre il vero problema è la salita, non la discesa; quest'ultima può benissimo essere effettuata planando sul pianeta con shuttle avanzati ma convenzionali, praticamente a costo zero.
Un'altra buona proprietà dell'AO è la seguente: la prima metà del percorso (fino a 36000km) è in salita, ma la seconda metà, a tutti gli effetti, è in "discesa", poichè ivi la forza centrifuga prevale su quella gravitazionale. Quindi si può risparmiare altra energia, lasciando correre le NS e frenandole in prossimità della SO. Oppure, per accorciare i tempi del viaggio, l'opzione migliore è quella di accelerare per metà percorso e frenare per la seconda metà. In ogni caso non mi preoccuperei troppo, se l'energia da fusione nucleare sarà abbondante ed economica come spero.
Lungo l'AO possono viaggiare più navette contemporaneamente, proprio come lungo una ferrovia. Il loro peso sarà comunque trascurabile rispetto a quello dell'intero cavo orbitale. Unica precauzione sarà quella di distanziarle un poco, per evitare tamponamenti in caso di guasti. Pensavo inoltre ad AO internazionali dedicati, per ogni pianeta, al traffico merci oppure ai passeggeri. Ed eventualmente qualche AO di uso nazionale, sia militare che civile, per le Nazioni più ricche.
Ho fatto i calcoli relativi ad AO merci e passeggeri per la Terra e per Marte, come esempio. Le specifiche sono differenti poichè i passeggeri sopportano accelerazioni e frenate inferiori.
- AO merci terrestre: 1 navetta ogni 3 minuti, 2 ore e mezza di viaggio, velocità massima contenuta;
- AO passeggeri terrestre: 1 navetta ogni 8 minuti, 2 ore di viaggio, accelerazione più bassa ma lunga;
- AO merci marziano: 1 navetta ogni 9 minuti, 1 ora e mezza di viaggio;
- AO passeggeri marziano: 1 navetta ogni 18 minuti, 1 ora e mezza di viaggio (sono solo più distanziate);


6) UNA CITTA' IN ORBITA

Come per le NS, un discorso a parte va fatto per la Stazione Orbitale.
Per cominciare, penso che debba avere una struttura compatta, per esempio cilindrica, per agganciarsi meglio al cavo.
Ma vediamo i suoi elementi fondamentali, le strutture che non potranno mancare a bordo:
- magazzini per le merci in transito, o alberghi per i passeggeri in attesa d'imbarco (chissà che vista splendida da lassù);
- ponti d'imbarco per merci e passeggeri;
- un buon sistema di attracco per le astronavi, niente a che vedere con fragili corridoi pressurizzati fluttuanti!
- sistemi di rifornimento per le astronavi suddette;
- propulsori potenti, per garantire la necessaria stabilità alla Stazione Orbitale e per smorzare pericolose oscillazioni o tensioni occasionali del cavo (per esempio, la Luna potrebbe dare sgradevoli effetti di marea o risonanza);
- una centrale a fusione nucleare, per fornire l'energia necessaria;
- un deposito per le navette vuote in attesa di tornare sul pianeta;
- una zona abitativa per l'equipaggio della Stazione, con relative strutture di supporto: qualche negozio, un piccolo ospedale, e simili;
- una dogana, a seconda dei casi, come negli aereoporti internazionali (e magari qualche negozio duty-free);
- un impianto di riciclaggio, per ovvie ragioni;
- un gruppo di sorveglianti e poliziotti, per evitare casini, come negli aereoporti;
- un grosso centro di controllo per tutto quanto, non necessariamente centralizzato; ce ne sarà uno gemello a terra, comunque;
- delle capsule di emergenza, stile scialuppe di salvataggio, per tutto il personale e per i passeggeri; del resto, un incidente può sempre capitare; le capsule saranno in dotazione a tutte le future stazioni o navi spaziali, direi!
- un sistema di manutenzione per cavo e stazione; quello del cavo sarà simile ai lavavetri automatici dei grattacieli, cioè piccole navette ausiliari, possibilmente robotizzate;
- una piccola gravità "artificiale"(dovuta alla forza centrifuga netta), circa 1/25 di quella normale, ma diretta verso lo spazio. In pratica, i soffitti della stazione "guarderanno" il pianeta, mentre i pavimenti saranno verso lo spazio; un effetto curioso, non trovate?

Complessivamente, ogni SO sarà una piccola città in orbita, un posto MOLTO interessante!
Ah, dimenticavo: lungo il cavo saranno predisposte delle "piazzole" d'emergenza, almeno per gli AO passeggeri.
(Inoltre sarebbe meglio ancorare il cavo in zone desertiche, perchè le perturbazioni atmosferiche danno sempre qualche problema)

7) NOTE FINALI

Infine, per chi volesse dilettarsi, avevo accennato alla resistenza dei cavi d'acciaio, esprimendola in GigaPascal, ovvero miliardi di Pascal. Perchè il Pascal, unità di misura della pressione? Non so perchè, ma in metallurgia ci insegnano così...
...
Vabbè, scherzavo: ora chiarisco.
La trazione è una forza, quindi va espressa in Newton. Ma per i cavi è conveniente usare i Newton/(metro quadro di sezione), in modo da confrontare direttamente cavi con sezioni diverse. Ma 1 Newton/metro quadrato = 1 Pascal, pertanto si esprime la resistenza a trazione (e compressione) con il Pascal. Data la resistenza di un materiale, si moltiplica il valore per la sezione (in metri quadrati) del cavo, e si trova subito la forza massima che può sostenere senza rompersi:
esempio acciaio con resistenza 2GigaPascal, fune di un millimetro quadrato di sezione...
tiene la bellezza di 2000 Newton (o 200 kg, sulla Terra).
Parliamo dei migliori acciai, chiaramente, quelli normali tengono solo la metà. Facile, no?



E con questo chiudo. Adesso verrò probabilmente bandito dal forum per intasamento di neuroni e dischi server!

Appena letto tutto commento![SM=x77679]

Credo di non avere parole Fabiuzz...
se non che si vede che sei malato :-)
Ma qui dentro non sei il solo... ci siamo anche noi..

Per la costruzione/funzionamento del tutto non ho appunti.. mi sembra abbastanza buono, con parti tecniche.. direi che un disegno del tutto sarebbe il top..
cmq vorrei far notare una cosa.. nella metà del Cavo dell'AO, praticamente si ha assenza di gravità, giusto? Io ci piazzerei una stazione di controllo pure lì, diciamo per controllo di tutta la struttura..

una domanda cmq mi sorge spontanea.. come si fa a fare la manutenzione di una simile struttura?????
E' una cosa devastante, per gli esseri umani, quindi propongo di usare meccanismi robotici automatici e periodici controlli umani (io farei così..), anche se il loro costo sarà esorbitante... che ne dite di fare delle rampe di attracco per le NS di manutenzione ogni 100 km del cavo? ce ne sarebbero circa 360...
cmq ...

una domanda.. come si fa a rendere SICURA una struttura del genere??? se cade sulla terra, equivale ad un bombardamento atomico, o no? e poi, se spinta dal vento e dalla rotazione la struttura cadrebbe molto distante dall'attracco a terra, e se la piazziamo, per es. in centro america, cadrebbe nell'oceano, scatenando dei veri e propri tsunami..
(okok.. lasciamo stare per ora le idee catastrofiche...)

la parte sulla elettricità generata dalla struttura non mi convince.. ho capito che genera elettricità per la differenza di potenziale terra/spazio, ma come cavolo si fa a disperdere tale elettricità??

p.s: scusate per la natura confusionaria del post.. ma capitemi..

Nell'ordine delle tue domande, Gornova.

Dunque, il disegno lo stavo già preparando.

Vi è un duplice centro di controllo (sul pianeta e sulla stazione); non ha senso piazzarne un terzo, per di più in un punto in cui non c'è nient'altro che un pezzo di "ferrovia spaziale". In quel punto c'è solamente il baricentro del sistema, ma per il resto non ha particolari proprietà.

Era già previsto che la manutenzione fosse automatizzata (paragrafo 6, righe 21-22).

Le stazioni per la manutenzione ogni 100 km sono implicite, ma ce ne vogliono molte più di 360, poichè il cavo è lungo dai 50.000 ai 90.000km a seconda del pianeta, speravo fosse chiaro, NON 36.000km (paragrafo 2, da riga 43 in poi).

La stazione orbitale NON PUO' cadere sul pianeta (paragrafo 3, riga 33) poichè possiede una velocità orbitale superiore a quella di equilibrio alla sua quota. Come nella metafora del filo e del sasso, se tagli il filo mentre sta ruotando, il sasso non ti viene addosso (tu sei il pianeta) ma si allontana tangenzialmente; la stazione si riposizionerebbe su un'orbita più allargata.
E' stata pensata, insomma, per essere intrinsecamente sicura.
Ad ogni modo, erano previsti dei propulsori proprio allo scopo di evitare incidenti catastrofici (paragrafo 6, riga 8).
D'altra parte il cavo PUO' cadere sul pianeta. Le misure di sicurezza sono al paragrafo 3 ultime righe.

La differenza di potenziale si genera SOLO se un cavo CONDUTTORE si muove attraverso la ionosfera di un pianeta. Se il cavo non è
conduttore, oppure è isolato,(oppure se il pianeta non ha una ionosfera!!!), non c'è elettricità lungo il cavo stesso.
Se vuoi disperdere dell'elettricità, non hai che da scaricarla a terra, come si fa normalmente. Ma...
Perchè poi vorresti disperdere un'eventuale elettricità generata in quel modo??? Come ho detto (paragrafo 5, righe 15-17) non è obbligatorio usarla.

Ecco anche la mia opinione!

I soliti complimenti a Fab che ha fatto un grande lavoro.

D'altro canto io no pensavo ad una struttura del genere quando ne parlavamo nell'altro topic.....:eek:

...ad ogni modo mi sembra decisamente una figata.

Per chiarirmi un attimo le idee in fretta: il cavo diventa così lungo prè il baricentro del sistema si sposta, giusto? (e quindi dovendo rimanere ai 36000Km la SO deve star un poco più in la' e dovendo aggiungere massa si preferisce allungar eil cavo piuttosto che "massicciare" la stazione?)

Sciao!


Pkrcel
La vita è corta,L'arte lunga,
L'esperienza fallace,Il giudizio difficile.

[Modificato da pkrcel 25/10/2002 13:16]

Immagina l'ascensore come una bilancia a 2 bracci. A 36.000km c'è il fulcro. Se metti un peso da una parte, per equilibrarla puoi fare 2 cose: o metti sull'altro braccio un piccolo peso molto lontano dal fulcro, oppure un grandissimo peso molto vicino.
Ma NON PUOI mettere un peso sul fulcro, perchè non servirebbe a niente!
E' più chiaro così?
Il cavo non influisce molto sul peso del secondo braccio.

Dimenticavo... in entrambi i casi , peso piccolo lontano o peso grande vicino, il baricentro del sistema rimane nel fulcro, è chiaro?

No beh, fin qui era tutto chiaro, avevo solo bisogno di conferma perchè non ho molto tempo per ragionarci dietro.

Ad ogni modo mi ineressa molto, perciò potrsto mandari i calcoli che hai fatto?

Non è necessario che li posti qui, puoi mandarmeli a pkrcel@hotmail.com , grazie!

Se non li hai spedibili ia E-mail, pace grazie lo stesso [SM=x77737])

Sciao!

Ho fatto i calcoli su banale carta. Se vuoi una parte specifica sarebbe meglio, non ho proprio voglia di trascrivere altre 10 pagine.

Miii, dieci pagine di conti?

A parte gli scherzi, grazie lo stesso!

Non scherzo, ti serve qualcosa in particolare?

Fabiuzz tu non sei normale[SM=x77677] [SM=x77678] [SM=x77679] [SM=x77680] [SM=x77681]

Cmq è tutto chiaro tranne la stazione orbitante praticamente è così?
______
(______)------(cavi)-----0 (terra o altro pianeta)
--------------------
Panoramix il Druido #133 dei FeSTosi
"Talvolta ciò che appare non è, e ciò che è, è meglio che non appaia"

[Modificato da Panoramix Il Druido 28/10/2002 21:42]

Fab è la persona più normale di questo Nucleo di pazzi scatenati, in genere.....quando non posta 75 messaagi di fila [SM=x77737].

No Fab ero io che scherzavo (scrivi Largo per fare 10 pag di conti?)...ad ogni modo ogni giorno riesco a dedicarci qualche minuto ed ogni giorno è più chiaro....

Sciao!

Dunque, mi sorprende un pochino che nessuno mi abbia fatto notare un paio di grossolane "mancanze" per la nostra stazione orbitale:

- un'officina, per ogni genere di riparazioni;
- una serie di "portelli" a tenuta stagna, per passeggiate spaziali, navette personali, manutenzione esterna, etc;
- una serie di piccole navette spaziali in deposito, per mille usi, trasferimenti di materiale e persone, emergenze, riparazioni, pattugliamenti di sicurezza, etc;
- dei pannelli solari efficienti su tutte le superfici libere della stazione, come fonte di energia secondaria, o comunque per coprire i picchi di domanda;
- ma, soprattutto, i SISTEMI DI SUPPORTO VITALE: pressurizzazione, climatizzazione, ventilazione, ossigenazione, etc; (anche questi sono un must per tutti i mezzi spaziali, ma potevate farmi notare che me li ero dimenticati, ostrega ?!)

Max , eccoti un primo abbozzo del gate con una parvenza di Animazione [SM=x77673] ....miiii come sono bravo , quando ti fai sentire poi mi spieghi di nuovo come lo volevi che non lo ricordo [SM=x77669] ....cmq il filmato è compresso .zip ed è in DVX , circa 260 Kb .....Gate

Ti ripeto che è solo un'abbozzo , e ci sono alcuni errori , tipo le stelle sullo sfondo ......em ....piccolo casino , ma ormai avevo già renderizzato , non mi andava di rifarlo .

Ma si vede solo un anello che gira. Che senso ha?