Mar 202022
 

Pensando le missioni spaziali, immaginiamo sempre gli astronauti come degli omini avvolti nelle loro ingombranti tute spaziali, lenti dei movimenti, impacciati chiusi in spazi angusti e pieni di interruttori e pulsanti di cui non ne comprendiamo l’uso. Molto diversa dall’immagine proposta nei film di fantascienza dove gli equipaggi percorrono tranquillamente lunghi corridoi pieni di finestre in abiti civili osservando l’infinità dello spazio, mostrandoci così una realtà ben lontana ancora da noi. Almeno fino ad oggi. Infatti una società specializzata nel campo dell’esplorazione stratosferica, la World View, ha appena annunciato il completamento del prototipo di una capsula spaziale per l’esplorazione stratosferica del nostro pianeta, STRATOSPHERIC SPACEFLIGHT. Pare infatti, secondo quanto affermato dal nuovo presidente della divisione turismo ed esplorazione della società, Dale Hipsh che, a partire dal 2024, verranno lanciati i primi voli spaziali stratosferici, grazie ad una innovativa capsula spaziale portata in orbita da un pallone di sollevamento. Già adesso, però, i futuri passeggeri possono provare, in maniera virtuale, l’esperienza di questo viaggio attraverso una serie di sistemi digitali che illustrano e rendono possibile allo spettatore l’esperienza della navigazione spaziale.

L’innovativa capsula spaziale, ha la forma di un esagono sfaccettato con bordi smussati e presenta grandi oblò ovali dalle generose dimensioni di quasi 2 m larghezza per 1,5 m di altezza così da mettere a disposizione una superficie sufficientemente ampia al passeggero per godere, dall’interno della capsula, delle meraviglie della Terra vista dallo spazio. Coppie di sedili ergonomici, curati nel minimo dettaglio dal punto di vista del design, reclinati, pongono lo spettatore nella posizione ideale per godere del panorama esterno, ma grazie all’inclinazione, di avere una ottima  visuale del pallone di sollevamento e delle costellazioni sopra la loro testa. L’impianto di illuminazione è anch’esso concepito per massimizzare questa esperienza sensoriale, con luci d’atmosfera che cambiano a seconda delle fasi del volo in modo da consentire sempre una perfetta visuale dagli oblò della capsula. Questa, all’interno, è pressurizzata, climatizzata e studiata per massimizzare lo spazio permettendo ai passeggeri di muoversi liberamente come se fossero all’interno di una stanza sulla Terra.

Tavolini per i cocktail, cantina con vini pregiati, esperienza gastronomica di alto livello, saranno tra gli elementi che permetteranno ai facoltosi ospiti di godere appieno di questa esperienza d’alta quota. La capsula consta di otto sedili ergonomici configurati a coppia, più altri due riservati i membri dell’equipaggio. Ogni ospite avrà una postazione dotata di schermo touch con interfaccia grafica, connettività totale in modo da poter restare in contatto con i propri cani sulla Terra, armadietto personale, porta bevande, nonché un telescopio in modo da poter godere di ogni dettaglio durante la trasvolata.

Ogni decollo sarà previsto prima dell’alba in modo che i passeggeri possano godersi lo spettacolo del sorgere del sole da una posizione privilegiata e vedere poi, durante la navigazione, la curvatura della terra e la linea di passaggio tra il blu dell’atmosfera e il nero totale dello spazio profondo con le sue costellazioni.

Il fatto di volare grazie a un pallone aerostatico, garantirà ai passeggeri l’assenza delle turbolenze aeree e quindi di poter stare in piedi, all’interno della capsula, sin da subito dopo il lancio.

La società prevede di effettuare i lanci turistici a partire dal 2024 con regolarità dei luoghi unici, patrimonio dell’UNESCO, come il Gran Canyon negli Stati Uniti, il parco Serengeti in Kenya, la Grande Muraglia cinese o le Piramidi egiziane di Giza da dove, i passeggeri, verranno portati a circa 43 km dalla Terra a vivere un’esperienza unica che durerà dalle sei alle otto ore.

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Mag 272020
 

Oggi 30 maggio 2020 è una data storica che l’uomo ricorderà per sempre. Alle 21:22 ora italiana, da Cape Canaveral è partita la navetta SpaceX Dragon alla volta dello spazio con il suo carico umano. Un lancio perfetto ripreso in ogni momento, che ha portato di nuovo l’uomo nello spazio. Tutto è andato per il verso giusto, fino al rientro sulla chiatta del modulo 1 e l’ingresso in orbita dei due astronauti.

Di seguito un video con lo storico lancio:

L’ora X è giunta, dopo una lunga attesa durata 9 anni ci siamo finalmente. A cosa mi riferisco? Molti di voi lo avranno già compreso. Infatti oggi alle ore 22:33 ora italiana, dalla Florida, a Cape Canaveral partirà il primo volo con equipaggio umano della nuovissima spedizione spaziale sulla capsula SpaceX Dragon.

È un grandissimo momento per l’umanità, in cui per la prima volta dopo tantissimo tempo si torna a portare in orbita esseri umani in una missione che, vede questa capsula voluta per la prima volta da un privato, lavorare per la NASA per raggiungere la Stazione Spaziale Internazionale. Questo genere di viaggi erano stati interrotti nel 2011 quando fu sospeso il progetto Space Shuttle. 

Oggi conosceremo anche il nome che verrà dato a questa navetta perché verrà rivelato al pubblico in diretta dai due astronauti Doug Hurley e Bob Behnken, rispettando una tradizione che risale al programma Mercury quando Alan Sheppard, nel lontano 1961 chiamò la propria capsula Freedom 7.

La capsula SpaceX Dragon, è stata prodotta realizzata grazie all’imprenditore multimilionario Elon Musk, lo stesso fondatore di Tesla con lo scopo di raggiungere la Stazione Spaziale Internazionali utilizzando come equipaggio i due astronauti appena citati, veterani dello spazio. Proprio uno dei due ha chiuso nel 2011 il programma spaziale della NASA con lo Space Shuttle l’compiendo l’ultimo volo.

Questa navetta ha già compiuto un viaggio di andata e ritorno nello spazio lo scorso anno però senza esseri umani a bordo, ma soltanto un manichino; oggi, invece, per la prima volta trasporterà un importante carico umano in un viaggio che durerà qualche mese con lo scopo di effettuare importanti esperimenti scientifici.

Tutto è pronto, verificato e controllato dal satellite internazionale WordView-3 della società americana Maxar che ha già fotografato dallo spazio il razzo Falcon9 che porta in cima la capsula della SpaceX. Non ci resta che connetterci questa sera attraverso la nostra TV o attraverso Internet per goderci in diretta lo spettacolo di questa incredibile nuova missione umana per la conquista e la scoperta dello spazio.

Anche noi di educazione tecnica saremo lì a seguire con attenzione ogni momento dell’evento.

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Mar 172019
 

Forse l’era dei viaggi spaziali è veramente iniziata. Virgin Galactic, la società fondata dal miliardario britannico Richard Branson, proprietario della Virgin, ha completato con successo il quinto volo orbitale con la sua navicella Unity.

Si tratta di un mezzo spaziale Innovativo, che decolla dalla terra come un aereo portandosi, agganciata, la navicella spaziale Unity. Il mezzo, una volta arrivato negli alti strati dell’atmosfera, sgancia Unity che, alimentata da un potente motore a razzo completa il suo viaggio dirigendosi al di fuori dell’atmosfera terrestre dove entrerà in orbita temporanea. Planando come un aliante, rientrerà poi, nell’atmosfera e esattamente come un aereo atterrerà nuovamente alla base di partenza.

Quello compiuto il 26 febbraio è stato il quinto test di volo per la navicella ed è stato particolarmente importante perché per la prima volta sono stati portati in orbita tre esseri umani e non semplici manichini o robot come le volte precedenti. Si tratta dell’addestratore spaziale Beth Moses e altri due piloti Mike Masucci e Dave Mackay. L’istruttore Moses farà da convalidatore per alcuni elementi del design della navetta.

L’unità è stata trasportata in quota dall’aereo WhiteKnightTwo, prima di essere rilasciata e accendere il suo motore a razzo per salire più in alto.L’era dei viaggi spaziali pare proprio iniziata, perché la Unity può contenere fino a sei passeggeri oltre ai due piloti. Già sono oltre 600 gli aspiranti astronauti per il volo e le operazioni commerciali della Virgin inizieranno molto presto. Si pensi che un biglietto per un volo andata e ritorno nello spazio costa circa 250.000 $, sicuramente non alla portata di tutti ma solo di alcuni paperoni del pianeta, ma è sicuramente l’inizio di un’era.

Le impressioni riportate dai tre astronauti sono state ricche di enfasi: Moses ha espresso la sua emozione così: “la terra era così bella e così chiara ed è stato incredibilmente intenso“. Mackay ha detto “è la prima volta che sono nello spazio e la vista è assolutamente straordinaria“ ed infine Masucci ha raccontato la sua esperienza così: “è stata davvero surreale, quello che mi ha veramente colpito è stato quanto fosse silenzioso“.

Adesso inizieranno gli ultimi test per rendere veramente completa ed efficiente la navicella Unity, per poter iniziare a portare i ricchi passeggeri a fare un giro nello spazio intorno al pianeta azzurro.

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Mag 132017
 

I viaggi spaziali sono un sogno dell’umanità da sempre e l’uomo cerca soluzioni per rendere questa possibilità fattibile, poco pericolosa e soprattutto più economica.

Oggi per andare nello spazio, i razzi che lanciamo dal nostro pianeta, sono basati su un sistema che utilizza ossigeno liquido che entra in combinazione con il combustibile all’interno della camera di combustione. Solo per far sollevare il razzo dalla superficie terreste e vincere la forza di gravità occorrono normalmente circa 250 tonnellate di ossigeno liquido senza parlare del combustibile e soprattuto, una volta superata la prima fase del lancio, quello rimanente nei serbatoi viene scartato con enormi sprechi di denaro.

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Ma nel panorama mondiale qualcosa si sta muovendo per superare i limiti dell’attuale sistema.

L’E.S.A., l’Agenzia Spaziale Europea, in collaborazione con la Reaction Engines inglese, sta progettando S.A.B.R.E., sigla che sta per Synergistic Air-Breathing Rocket Engine, ossia un nuovo tipo di motore in grado di rivoluzionare il modo in cui i razzi arrivano nello spazio.

Il principio di funzionamento è abbastanza semplice; S.A.B.R.E., sfrutterebbe aria atmosferica nelle prime fasi del lancio per poi trasformarsi in un razzo convenzionale nella seconda fase al fine di fornire la spinta necessaria al razzo per farlo uscire dall’atmosfera terrestre superando la forza attrattiva del pianeta.

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Più complesso è il sistema per ottenere questo processo; infatti, comprimere l’ossigeno dell’atmosfera a circa 140 atmosfere e spingerlo nelle camere di combustione, è abbastanza semplice ma comporta un forte innalzamento della temperatura, calore che potrebbe compromettere il funzionamento dei motori. E’ necessario, quindi, raffreddare l’aria all’interno di uno scambiatore di calore in modo che questa possa far bruciare il combustibile a idrogeno al posto dell’ossigeno liquido fino a quando il razzo non raggiunge la quota di 25.000 metri dove l’aria diventa più rarefatta. A questo punto S.A.B.R.E., torna ad essere un razzo convenzionale non potendo più utilizzare l’ossigeno atmosferico.

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Il problema di questo avveniristico progetto sono appunto gli scambiatori di calore. Abbastanza diffusi nel settore industriale in questo caso hanno il compito di dover raffreddare l’aria in entrata a oltre 1.000°C in un centesimo di secondo a -150°C evitando la formazione di brina o ghiaccio. Inoltre, dovrebbero avere un peso di circa 100 volte inferiore rispetto a quelli utilizzati in ambito industriale, proprio perché dovrebbero essere montati in sistemi aerospaziali, dove il peso è una variabile fondamentale.

Forti investimenti per la realizzazione di S.A.B.R.E. sono stati attivati dall’Agenzia Spaziale Europea, convinta, insieme ai partners inglesi che questa tecnologia farà fare enormi passi avanti ai programmi spaziali e soprattutto perché consentirà di ottenere nuovi propulsori per l’aviazione a basso costo e a basse emissioni.

SKYLON

SKYLON

Skylon, ossia lo Shuttle Spaziale in grado di decollare come un aereo e di rientrare nell’atmosfera e atterrare nuovamente, sarebbe una dimostrazione della bontà di questo progetto.

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Nov 062015
 
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E’ da molti anni che gli enti spaziali mondiali, alla ricerca di un propulsore idoneo a lunghi viaggi spaziali, hanno focalizzato la loro attenzione su motori definiti ionici ad effetto Hall. Si tratta di una ricerca che ha origini antiche visto che già dagli anni ’50-’60 Stati Uniti ed ex Unione Sovietica avevano avviato studi in questa direzione.

Ma come funziona un motore ionico e quali sono i suoi vantaggi rispetto ai tradizionali motori a combustibile chimico? Scopriamolo insieme.

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I motori ionici, intrappolano degli elettroni in un campo magnetico e li utilizzano per ionizzare il propellente, normalmente xeno. A questo punto, un campo magnetico genera un campo elettrico che accelera gli ioni carichi che, nel loro percorso creano il tipico pennacchio di scarico di plasma capace di spingere un veicolo spaziale. Questo processo, ha il vantaggio di consumare pochissimo. Basti pensare che il propulsore a effetto Hall installato sul veicolo spaziale SMART-1 dell’Agenzia Spaziale Europea in 13 mesi ha consumato circa 60 kg di xeno. Inoltre, lo xeno è un gas non reattivo, per cui non può esplodere rendendo questo combustibile anche sicuro. La propulsione generata da questo tipo di motori è più piccola rispetto a quella generata dai motori chimici, ma la sua efficienza è tale che può alimentare le navette fino a portarle alla velocità nominale di circa 112.000 miglia orarie risultando essere circa 10 volte più efficienti dei motori a propulsione classici.

Tali propulsori, sono già in uso da parecchi anni. Sin dal 1971 sono in orbita, montati sui satelliti geostazionari come propulsori per la loro stabilizzazione. Non sono stati utilizzati nei viaggi spaziali, proprio per la mancanza dell’ottimizzazione della durata e dell’efficienza. I classici propulsori effetto Hall, garantiscono infatti una vita media di 10.000 ore oltre le quali, il flusso di plasma degrada significativamente le pareti del motore rendendolo inutilizzabile.

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Un viaggio spaziale importante, come quello che si progetta su Marte, richiederebbe almeno il triplo delle ore di durata per poter essere effettuato in sicurezza.

Sulla base di queste esperienze, un gruppo di fisici francesi è riuscito nell’intento di creare un prototipo di propulsore in grado di consentire un lunghissimo viaggio nello spazio profondo. Questo propulsore fa dell’efficienza la sua arma migliore, infatti, è in grado di consumare fino a 100 milioni di volte in meno il carburante utilizzato dalle normali navette a combustibile chimico. I fisici sono riusciti anche nell’intento di eliminare il danneggiamento fisico delle parti interne del motore. Hanno spostato l’anodo (elettrodo positivo) al di fuori del campo magnetico ottenendo così un propulsore senza pareti, quindi senza i vincoli sia del degrado della struttura che della limitazione della spinta (l’anodo, nella prima versione era posto all’interno del campo magnetico e questo lo faceva interagire con la nube di elettroni riducendo le prestazioni di spinta).

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Sicuramente si sono fatti grossi passi in avanti nella ricerca e sperimentazione dei propulsori ionici, ma tanto ancora bisogna fare e capire. Julien Vaudolon, l’autore principale dello studio, ha pubblicato i risultati di questa ricerca confermando i buoni risultati raggiunti, ma anche i numerosi dubbi che si sono aperti e che sono ancora da chiarire.

La conclusione è che grandi miglioramenti sono stati compiuti in questa direzione, però si è ancora lontani dall’aver compreso chiaramente come funziona la fisica dei propulsori ionici. Altre ricerche e studi dovranno essere condotti e i costi sono molto elevati. Le speranze sono grandi, però lungi dall’essere pronti ad utilizzare tali propulsori come motori delle prossime spedizioni spaziali.

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Dic 022012
 

Da tempo, la sonda spaziale americana Curiosity, girovaga libera in esplorazione sulla superficie di Marte. Ma qualche giorno fa, lo scienziato John P. Grotzinger, leader del progetto Curiosity, in un’intervista alla radio americana Npr, si è lasciato sfuggire che, la sonda avrebbe fatto una scoperta di portata storica. E’ bastata questa semplice frase, in quanto lo scienziato non ha più detto nulla, per scatenare un tam tam mediatico e su internet con illazioni e ipotesi sulla grandiosa scoperta. E le parole di Charles Elachi, direttore del Jet Propulsion Laboratory della Nasa, non hanno fatto altro che alimentare questa sete di curiosità. Elachi ha affermato che Curiosity potrebbe aver scoperto “molecole organiche e non biologiche”. La conferma a tutte queste supposizioni dovrebbe venire il 3 dicembre a San Francisco in occasione dell’incontro dell’American Geophysical Union.

Sicuramente la scoperta ha a che fare con il Sample Analysis at Mars, noto come SAM, cioè il braccio robotizzato della sonda con la quale Curiosity sta analizzando un minuscolo campione di sabbia raccolto sul terreno marziano. Il lavoro della sonda, iniziato il 9 novembre, non è ancora finito, ma la fantasia e la curiosità degli scienziati e degli appassionati del settore, ha iniziato a galoppare.

La scoperta di queste molecole organiche sul pianeta rosso, ha un’importanza storica, in quanto negli anni passati gli scienziati, erano convinti che su Marte potesse essere esistita la vita in virtù della presenza di queste molecole. Gli scienziati tentarono di dimostrare questa tesi attraverso i risultati raccolti dalla sonda Viking, ma questa ipotesi fu bocciata proprio perché non trovate, in quell’occasione, tracce di molecole biologiche. Curiosity, ha spiegato Elachi, non è dotato di strumenti idonei a trovare molecole di questo tipo, cioè composti a base di carbonio che, non provano l’esistenza della vita, ma senza di esse questa non può svilupparsi, almeno nel nostro modo di concepirla. Curiosity, comunque, ha la capacità di riconoscere queste molecole; e se così fosse, ribalterebbe in un colpo solo tutte le teorie che avevano bocciato l’ipotesi di vita su Marte.

Ad alimentare le attese e la curiosità ci si è messa pure la NASA attraverso il Jet Propulsion Laboratory che ha twittato il messaggio “La missione, finirà nei libri di storia“.

Restano comunque tantissime incognite. Lunedì 3 scopriremo insieme di cosa si tratta, anche se la cautela in questi casi è d’obbligo. Infatti, pare difficile che una sonda non attrezzata per analisi di laboratorio approfondite riesca a fornire risultati così sorprendenti su campioni raccolti in superficie. E’, invece, più attendibile trovare realmente resti organici più in profondità, formati presumibilmente in epoche più umide e con condizioni ambientali diverse. Ma per arrivare a questi livelli ci vorranno ancora parecchi mesi di lavoro per la piccola sonda “curiosa”.

Noi di educazionetecnica.com staremo attenti a quello che succederà domani e riferiremo su queste pagine.

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