Ascensori orbitali, stazioni spaziali, gates e astronavi

hai ragione, non so come ma ho sempre pensato che il centro dimassa dovesse essere nell'orbita geostazionaria, eppure da quelloc he ho scritto è palese che il campo di forze non è ne uniforme ne speculare all'orbita geostazionaria

non so se è stato scritto nel tepic ma una buona idea sarebbe di costruire una serie di stazioni anche non al vertice della corda

mi spiego:

esaminiamo la corda solo nei primi 36000km, una persona che si trovi a camminare su una stazione posizionata sulla corda tra 0 e 36000km sarà sottoposta ad un'accelerazione di gravità (che però in realtà è prodotto della differenza tra Fp e Fc) verso il basso

per esempio in una stazione che si trovasse ad altezza 300km (l'altezza attualmente + trafficata dagli astronauti) dal suolo un uomo subirebbe un'accelerazione verso il basso pari a 8.70m/s^2 (ap = 8.73 ac = 0.03) una gravità più che accettabile sarebbe un modo per rendere "abitabili" le orbite basse

difatti se ci fai caso si potrebbero realizzare stazioni con gravità artificiale sfruttando proprio questo sistema

al limite potrebbero anche non essere attaccate a Terra basterebbe che fossero dotate di contrappeso

mi spiego:

adesso non parlo + dell'ascensore orbitale:

immagina una stazione che tu vuoi posizionare a una altezza desiderata, ad esempio 200km

e vuoi che tale stazione sia dotata di un'accelerazione di gravità verso il basso (dove il basso è il centro del pianeta)
pari a x dove x non può ne raggiungere ne superare g (accelerazione di gravità al suolo)

ovviamente se la stazione orbitasse alla velocità circolare dell'orbita sarebbe in caduta libera e si avrebbe assenza di peso

quidi bisogna farla ruotare + lentamente, quanto? lo decidiamo noi, con il solo appunto che + vogliamo che sia grande la gravità artificiale (che come ho detto nonpotrà mai raggiungere la gravità terrestre) + lentamente dobiamo fargli compiere l'orbita

ma se compie l'orbita + lentamente della sua velocità circolare precipita sul pianeta con moto a spirale

per evitare questo si usa la stessa tecnica usata per l'ascensore orbitale: applichiamo un contrappeso

immagina una stazione formata da un modulo abitativo (la stazione stessa) collegato a una corda molto lunga che a sua volta è collegata a un contrappeso massivo

il contrappeso occupa un'orbita molto + alta ma si muove velocemente della velocità circolare della sua orbita questo provoca una forza centrifuga che controbilancia la forza peso


in pratica nella stazione vince la forza peso, nel contrappeso vince la forza centrifuga e il tutto risulta bilanciato

bisogna però dire che se vogliamo far girare la stazione con la velocità angolare terrestre (per contenere la forza centrifuga che in tal caso sarebbe un centesimo di quella gravitazionale) il contrappeso dovrà essere posto almeno al di la dell'orbita geostazionaria

a questo punto abbiamo una corda lunga quasi quanto l'acscensore orbitale quindi potremmo domandarci "xchè non aggiungiamo anche gli altri 300km di corda e colleghiamo la struttura a terra?
giustissimo ma si può immaginare tali stazioni orbitino a inclinazioni diverse e quindi non siano geostazionari per altri motivi

punto.

tu a che anno sei? io quest'anno ho seguito un corso di fisica spaziale (Prof. Bernacca)(anche se ho saltato diverse lezioni) che per metà si è tenuto a ingegneria

lo seguivano astronomi, fisici e ingegneri

ho da poco dato l'esame con una tesina sulle vele solari se interessa l'argomento ve ne parlo

attualmente non vado a Padova in quanto ho seguito già tutti i corsi quindi studio a casa, magari + in la ci vediamo

facendo un rapido calcolo se volessimo avere una stazione che orbiti a 300km di altezza e possieda per i suoi occupanti un'accelerazione di gravità pari a 5.18m/s^2 (circa metà di quella terrestre, in questo caso la stazione orbita compiendo 10 giri al giorno) il contrappeso dovrebbe essere messo a + di 2200km di distanza (immagino almeno 3000-4000)


se però vogliamo una stazione posta a 300km di altezza che possieda per gli occupanti una gravità pari a quella lunare (1.6m/s^2, in questo caso la stazione orbita compiendo 15.2 giri al giorno) il contrappeso dovrebbe essere messo a + di
178 km di distanza, realisticamente diciamo 300km

non mi pare tanto irrealizzabile questa cosa con le tecnologia attuali, non servirebbero neanche i nanotubi

grande....perchè sei arrivato da solo a un'idea che hanno già avuto alla Nasa (rotfl)
in effetti, io l'ho letta in un pdf solo molto dopo aver scritto qui, quindi ritenni che non valesse la pena rifare il lavoro, comunque quella è la proposta più realistica che hanno avanzato per rendere realizzabili gli AO.

Il punto è che se ne potrebbe costruire uno sganciato da terra, con le caratteristiche che hai descritto qui sopra (loro ne proponevano di diverse lunghezze, per esempio 2000km), con la parte terminale che gira rapida sopra il cielo, fuori dall'atmosfera, o almeno dal 90% di essa, per evitare l'attrito dell'aria il più possibile (chiaro che anche la stazione ISS sente un po' di attrito, perchè non è che poi ci sia un limite ben definito, no?)
Ovviamente, "arrampicandosi" lungo il cavo una navicella potrebbe passare da un'orbita bassa LEO,(che so, 300km) a una MEO o GEO, facendo scendere un poco il centro di massa dell'AO
(che è comunque molto più massiccio). Ma, facendo contemporaneamente scendere un altro carico si evita questo problema (si può pensare a un certo scambio di merci tra la terra e le stazioni in orbita, al limite si fa scendere qualche carico "morto" tipo sassi o rifiuti destinati al riciclaggio, boh, comunque dovrebbe essere meno costoso che non usare propulsori per la navicella)

Rimane il problema di far arrivare merci e persone all'estremità bassa dell'AO, tramite mezzi più tradizionali, shuttle o altre idee più fantascientifiche. (Al limite lanciatori maglev, scramjet, e chi più ne ha più ne metta!)
Veniva suggerito di costruire una rampa alta una 15ina di km (sembra tanto, in effetti, ma sarebbe abbastanza fattibile ingegneristicamente parlando), dalla cima della quale lanciare le navicelle tramite maglev per farle poi arrivare con quel tanto di quota e velocità per agganciare la parte terminale dell'AO.
Vedremo...

www.affordablespaceflight.com/spaceelevator.html
ecco un link interessante[SM=x77673]