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Il lancio del Falcon Heavy e la prima Tesla nello spazio

A distanza di qualche mese dall'ultimo articolo sulla missione Marte non poteva esserci occasione migliore per tornare sull'argomento del lancio del Falcon Heavy operato da SpaceX.
Falcon Heavy (credit: SpaceX via NASAspaceflight.com)
Nell'ultima puntata eravamo rimasti a temi quali la scelta del luogo migliore dove atterrare, le problematiche fisiologiche legate ai lunghi viaggi e chi fossero i principali competitors nella corsa allo spazio vicino (viaggi orbitali) e lontano (Luna e Marte). Mentre la NASA e l'ESA hanno concentrato i loro sforzi nelle missioni di più ampio respiro ("accometaggio", Plutone e le missioni operative su Marte previste per la fine del prossimo decennio), alcune aziende private hanno occupato la nicchia dei voli turistici e legati ai rifornimenti, forti di una maggiore agilità operativa e dell'entusiasmo dei loro fondatori. I risultati, innegabili nonostante alcuni fallimenti, sono utili anche alla NASA che in questa fase si pone come punto di riferimento fornendo loro il supporto tecnico-logistico-esperienziale.
SpaceX è l'azienda di punta in questo settore e questo non sorprende dato il profilo del suo principale finanziatore, Elon Musk, il fondatore di Paypal prima e poi visionario imprenditore che ha creduto da subito nel motore elettrico costringendo di fatto l'azienda automobilistica mondiale ad uscire dal loro scetticismo (interessato) sul tema e a investire miliardi di dollari su quella che oramai è una realtà dietro l'angolo.
Poteva Elon Musk fallire l'obbiettivo di rivoluzionare il mondo aerospaziale ibernatosi dopo lo sconsiderato pensionamento dello Shuttle da parte della NASA (o meglio dei governi USA che hanno tagliato i finanziamenti a partire dall'inizio del millennio)? Certamente no.
Il punto chiave per una azienda tutto sommato piccola se confrontata con la governativa NASA era  abbattere i costi di struttura; facile per quanto riguarda la struttura organizzativa, molto meno quando si  parla di costi operativi che non possono prescindere da tecnologie all'avanguardia e materiali costruttivi di qualità. Abbattere i costi implicava in primis eliminare gli sprechi di materiale e quale spreco maggiore se non quello finora inaffrontabile dei razzi che venivano persi ad ogni lancio? Vero che lo Shuttle aveva fatto passi da gigante in questo settore essendo stata concepita come una navetta riutilizzabile capace di tornare a  terra come un aereo, ma anche qui i razzi una volta raggiunta l'alta atmosfera venivano sganciati finendo bruciati nell'atmosfera o da recuperare in qualche parte dell'oceano. Se si considera che i razzi rappresentano gran parte di massa e volume al momento del lancio, si capisce quanto pesasse economicamente il doverli ricostruire ad ogni lancio.
L'idea di Musk è stata quella di sviluppare non solo un razzo riciclabile ma anche capace di rientrare autonomamente alla base dopo avere accompagnato la navetta in orbita. Un lavoro non semplice ma che tentativo dopo tentativo ha raggiunto un livello di affidabilità accettabile e con precisione tale da permettere al razzo di adagiarsi anche su una piattaforma mobile nell'oceano.
Il costo del Falcon Heavy è di circa 90 milioni di dollari. Sebbene sia di circa 30 milioni più caro del modello precedente (Falcon 9) è molto più potente, grazie ai 27 motori, e costa incredibilmente meno rispetto al vettore classico prodotto dalla United Launch Alliance, il cui costo supera i 400 milioni di dollari.

Ed eccoci quindi arrivati al lancio della navetta Falcon Heavy il cui fine principale, è bene ricordarlo dopo le tante inesattezze lette sulla stampa, era un test di affidabilità. La sua "stiva" infatti pur essendo a pieno carico non conteneva nessuna strumentazione scientifica o materiale utilizzabile per le future missioni. Era quello che in gergo viene chiamato dummy payload cioè una massa equivalente a quella trasportabile in modo da mimare in tutto la sua capacità operativa, ivi compreso il posizionamento su un orbita simile a quella di Marte. Una prova per dire "ok, siamo in grado di farlo".
Se volete avere maggiori informazioni sulla struttura del razzo vi rimando alla pagina dedicata su SpaceX --> www.spacex.com/falcon-heavy
Di seguito una video simulazione di tutte le fasi del lancio del Falcon Heavy e rientro dei razzi a Terra (all credit to SpaceX).
Se non vedi il video clicca su --> youtube
Per il video completo (34') della preparazione del razzo e il lancio vi rimando all'originale su youtube
 --> youtube / Falcon Heavy Test Flight 
Il razzo "trimodulare" è decollato il 6 febbraio alle 21:45 italiche dalla base di Cape Canaveral, Florida.
... 3, 2, 1, 0, ignition! (credit: SpaceX via The Verge)
Dopo essersi sganciati dal modulo centrale all'altezza prestabilita, i due razzi laterali sono rientrati alla base senza problemi. E qui c'è stata una strizzatina d'occhio ai media e all'aspetto social (di cui Musk è un geniale interprete) con la decisione di fare rientrare i due razzi in contemporanea; una scelta solo coreografica in quanto non dettata da alcuna ragione tecnica. Ma tant'è, male non fa visto che è andato tutto bene.
(credit: SpaceX via The Verge)
Di seguito il video del rientro
Se non vedi il video clicca su --> youtube

E il terzo razzo, quello centrale posto proprio sotto la navicella? 
Questo ha accompagnato la navetta fino al punto prestabilito e poi le loro strade si sono separate; la navetta ha iniziato il suo viaggio verso l'orbita marziana mentre il razzo è tornato sulla Terra, o meglio sull'oceano dove c'era una nave drone ad attenderlo e su cui avrebbe dovuto atterrare. In effetti il razzo ha quasi centrato l'obbiettivo, ma a causa di un scarsa propulsione frenante (cioè i retrorazzi) ha mancato la nave di circa 90 metri abbattendosi sull'oceano ad una velocità di 300 km/h. Poco male, a parte per le tasche di Musk che tuttavia si è contentato del successo della parte principale dell'operazione.
Credit: SpaceX
Nota. La piattaforma è di fatto una nave drone senza equipaggio, progettata appunto per prevenire il rischio danni collaterali in caso di malfunzionamenti. Una preoccupazione non particolarmente sentita dalla agenzia spaziale cinese se consideriamo la scelta delle loro aree di lancio (vedi nota a fondo pagina "La caduta del razzo cinese"). L'atterraggio sulla piattaforma era stato provato in precedenza e con successo. (Vedi il video su youtube --> "SpaceX lands rocket at sea, makes history"). Se volete invece un resoconto particolareggiato delle diverse fasi del lancio, corredato da bellissime foto andate alla pagina dedicata sul sito --> The Verge oppure l'eccellente servizio sul sito del --> Dailymail
Di seguito il video del fallito atterraggio con il messaggio finale "We lost the center core"
Se non vedi il video --> youtube

Anche considerando l'impatto malriuscito, per usare un eufemismo, di uno degli stadi del razzo, la missione può essere etichetta come un successo, sia mediatico (non secondario) che operativo per il lancio della navetta e il recupero di 2 dei 3 razzi.

Due aspetti che meritano un approfondimento: 1) dove è diretta esattamente la navetta e 2) quale è la particolarità del carico a bordo.
1) Il primo obbiettivo è stato il superamento della magnetosfera terrestre, la cosiddetta fascia di van Allen, al cui interno sono intrappolate particelle instabili che avrebbero potuto destabilizzare il carburante ancora presente.
La fascia di Van Allen è caratterizzata dal possedere livelli di radiazione superiori a quelli associati ai soli raggi cosmici. Si tratta infatti di radiazioni di origine terrestre dovute a particelle cariche ad alta energia distribuite in modo toroidale (come una ciambella) intorno alla Terra grazie al suo campo magnetico. La parte interna della "ciambella" è costituita principalmente da protoni mentre la parte esterna da elettroni. Nella porzione più esterna si aggiungono le particelle solari intrappolate dalla magnetosfera. Si tratta di un'area pericolosa capace di danneggiare i satelliti transitati accidentalmente in essa. Per questa ragiona la Stazione Spaziale Internazionale (ISS) è posta in un orbita ben inferiore a quella della fascia di Van Allen.
(credit: NASA)
In aggiunta ai danni da radiazioni che la Falcon avrebbe potuto incontrare durante il transito in questa area aggiungiamo il congelamento del carburante, la fuoriuscita dell'ossigeno o altre amenità che nel migliore dei casi ne avrebbero impedito la "fuga" dalla Terra con conseguente intrappolamento nell'orbita e/o dissolvimento nella fase di discesa al contatto con l'atmosfera.
Superata la prima fase critica la navetta si è diretta in direzione dell'orbita marziana (cosa diversa dal dire Marte!) dove vagherà solitaria seguendo un orbita eliocentrica per un tempo indefinito. La precisazione è doverosa visto che alcuni media avevano fatto intendere che la navetta, o meglio il curioso oggetto caricato che vedremo poi, aveva come destinazione il pianeta Marte .
Il viaggio di Falcon Heavy non prevede l'incontro con Marte ma solo con la sua orbita (credit: JPL)

Il tweet di un Musk felice  ci ha informato che la navetta ha superato l'orbita di Marte e si dirige ora verso la fascia degli asteroidi prima di curvare assestarsi sull'orbita finale.

La traiettoria attualmente prevista (clicca l'immagine per ingrandire).
Credit: twitter/Musk


2) Oltre alla "prova sul campo" che ha dimostrato la capacità di SpaceX di gestire le complicate fasi di lancio, volo e recupero dei razzi, quel geniaccio di Musk ha saputo creare l'evento attraverso alcune trovate mediaticamente vincenti.
Visto che bisognava riempire con qualche cosa la navetta per fare peso, si è pensato di unire i due core business dell'auto elettrica e del volo spaziale caricando una Tesla (la macchina elettrica)

La Tesla è posta proprio sopra la navetta e protetta dagli scudi durante il lancio  (credit: teslarati.com)
Una volta eliminati gli scudi ecco come apparirebbe la navetta nel suo viaggio
Un ulteriore strizzatina d'occhio viene dall'avere montato un manichino di astronauta seduto alla guida della macchina mentre ascolta Life on Mars di David Bowie (una musica all'interno del casco ovviamente visto che come diceva la locandina del film Alien "Nello spazio nessuno può sentirti urlare", cioè l'autoradio in una decapottabile serve a poco)

(credit: SpaceX)
Di seguito il video "Live Views of Starman" prodotto da SpaceX
Notare il messaggio "Don't Panic!" sul cruscotto, ispirato al libro cult "Guida galattica per autostoppisti” di Douglas Adams
(se non vedi il video --> youtube)


La "Tesla" vista da Terra. La serie  di immagini è stata catturata dal Virual Telescope Project a cui vi rimando per tutte le info del caso (--> www.virtualtelescope.eu). Tutti i diritti dell'immagine a virtualtelescope.eu




In sintesi un buon risultato condito da una ottima capacità di marketing.

Piani per il futuro? Il Falcon Heavy è stata una prova di fattibilità che apre le porte allo sviluppo di vettori più potenti, necessari per un razzo in grado di ospitare decentemente persone e sistemi di sussistenza per un viaggio della durata di molti mesi.
Il nome scelto per questo nuovo razzo annunciato nel 2017 è tutto un programma: BFR. Ufficialmente BFR è l'acronimo per Big Falcon Rocket, ma in realtà le parole vere rimandano a qualcosa che posso tradurre in modo soft con "razzo dannatamente grande".

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--> Astronomia



*** Nota ***
La caduta del razzo cinese
Se gli americani si sono preoccupati di minimizzare il rischio danni in caso di avarie durante il lancio, il governo cinese (che gestisce "in esclusiva" i propri i lanci spaziali nazionali) sembra meno preoccupato di tali eventualità. Il 12 gennaio il razzo Long March 3B si è infatti schiantato poco dopo il lancio vicino alla città di Xiangdu nel sud ovest della Cina. Nel filmato sotto allegato ripreso con lo smartphone da un abitante si può osservare il razzo fuori controllo che passa appena sopra il centro abitato per poi esplodere all'impatto con il suolo, fortunatamente senza causare vittime. Quello che colpisce del filmato sono in realtà le voci di sottofondo degli spettatori che sembrano più incuriosite che spaventate per poi tramutarsi in esclamazioni di eccitazione subito dopo lo scoppio quasi come stessero osservando dei fuochi d'artificio invece di un "mancato disastro".

Per approfondimenti vedere l'articolo pubblicato su --> The Verge.
Il video dell'impatto
 (se non vedi il video clicca  --> youtube . Altra versione ma di minore qualità --> @CNSpaceFlight via Twitter


Gli audaci abitanti invece di scappare sono andati a fotografare l'inatteso visitatore da cui emanava una preoccupante nuvola arancione.
Credit: @Cosmic_Penguin / Twitter
Il messaggio calato dall'alto è che i vapori liberati non sono nulla di cui preoccuparsi visto che si tratta di idrazina (uno dei combustibili usati nei razzi). Sarà pure così ma da quanto capisco di chimica so che l'idrazina è incolore oltre che tossica. Molto più probabile che il colorito orange sia dovuto ad altri ossidi di azoto e acido nitrico (che alle temperature si decompone formando ossidi); tra l'altro questi ossidi sono ben più tossici dell'idrazina che almeno alle alte temperature si decompone in acqua e azoto.
Insomma, il consiglio spassionato che bisognerebbe dare agli abitanti del luogo è che se si dovesse verificare qualcosa di simile nel futuro sarebbe opportuno correre in direzione opposta a quella dell'impatto e magari di non farsi selfie (come avrebbero fatto sicuramente tanti nostri connazionali).




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